1УА ШУТ ҮКорпорaции, -Улаанбаатар, 2"Болор мэлмий" эмнэлэг, Улаанбаатар , 3Хүнсний хүрээлэн(эсийн лаборатор), Шанхай, БНХАУ
Iris lactea, Astragalus mongolicus and Orobanche coerulescens are considered to act as antioxidant. However, the inhibitory effects of these medicinal herbs on specific radical species are not well understood. Electron spin resonance (ESR) in combination with spin trapping techniques was utilized to detect free radicals. In this study, we investigated the effect of these medicinal herbs on Fe(ll)-catalyzed hydroxyl radical (-OH) formation from H(2)0(2) in the Fenton reaction system. Using electron spin resonance (ESR) with 5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide (DMPO) assays. We found that biological active substance of Iris Lactea and Astragalus mongolicus effectively inhibited (.-)OH formation. Iris Lactea scavenges strongly *OH process in a dose of 18 mg/ml and 300mg/ml. Astragalus mongolicus inhibites respectively *OH process in a concentration of 9 mg/ml and 200mg/ml. The effectiveness of Orobanche coerulescens was related to the formation DMPO, indicating that Orobanche coerulencens acts as an antioxidant in short zone its concentration. BAS of Iris lactea and Astragalus mongolicus accelerate Fe(ll) autoxidation and thus decreases the availability of Fe(ll) for participation in the (-)OH-generating Fenton reaction. These results provide insight into the mechanism of protection of medicinal herbs against oxidative damage in cell.
Pp. 24-29, Figures 3, References 16
Товч агуулга. Электрон спин резонансийн аргаар Гувшаахай (Orobanche coerulescens), Байгалын цахилдаг (Iris Lactea), Монгол хунчир (газрын дээд Astragalus mongolicus) зэрэг ургамлуудын гидролизийн процессд үзүүлэх нөлөөг судалсан. Гувшаахайн бэлдмэл 50-200мг/ мл, Монгол хунчирын газрын дээд хэсгийн бэлдмэл 4.5-200мг/мл, Байгалын цахилдаг 7.5-300мг/мл-ийн тусбүрийн түвшрүүлэггээ гидролизацийн процессийг хүчтэй сааруулж байсан.
Оршил. Чөлөөт язгуур бие махбодын ердийн бодсын солилцооны явцад болон бие махбод ба гадаад орчны харилцан үйлчлэлийн нөлөөгөөр байнга бий болж байдаг. Гадаад орчны нөлөө нь чөлөөт язгуур (радикал) үусэх процессийг идэвхижүүлдэг. Тухайлбал: Өндөр давтамжтай хийгээд удаан хугацаагаар үргэлжлүүлсэн чимээ шуугиан хэвийнхээс их хэмжээний чөлөөт радикал үүсгэх ба энэ нь мэдрэл, зурх судасны болон дотоод шүүрлийн тогтолцоонд хямрал үүсгэдэг болохыг эрдэмтэд тогтоожээ (Aravind К. N., Mathangi D. С 1998., Lanzi P., Frenzili G., 2003). Гадаад орчны нөлөөнд мэдрэлийн систем бусад системээсээ илүү эмзэг, мэдрэмтгий аж(ЗсаптоН1 С, Fabris F.,1997). Амьд бие махбодод исэлдэлтийн болон исэлдэлтийн эсрэг процесс харилцан тэнцвэртэй байж эд эсийн эвдрэлийг молекулын түвшинд сааруулж,түүнээсхамгаалахзохицуулгатай( Fridovoch I, 1995). Хүчилтөрөгчийн урвалж үүсэх талбай (хүчилтөрөгчийн, устөрөгчийн хэт исэлдэлт ба усжих задрал) эсийн түвшинг метаболизмын үйл явцад бий болдог( Parker L., F., 1997). Чөлөөт радикалийн хэт идэвхижилт нь янз бүрийн хавдар үүсгэдэг хүчин зүйлүүдийн нэг гэдгийг эрдэмтэд тогтоосон байдаг (Grandner PR., Rutili G., 1981). Чөлөөт язгуурын нэг төрөлд исэлдэлтийн процессын талбай (Reactive oxygen species) ордог. ROS хэт идэвхижилт нь бие махбодын бодисын солилцооны хэвийн үйл явцыг алдагдуулж идээт үрэвсэл, хавдар, зүрхны эд эсийг гэмтэхэд хүргэдэг( Morcillo Е. J., Estrela J 1999., Baker К., 1998). Исэлдэлтийн урвалжын талбай (ROS)-fl хүчилтөрөгчийн атомын исэлдэлт, гидролиз, устөрөгчийн хэт исэлдэлт гэсэн процесс ордог(Ма Z. 1999, Liu Н, 2002). Гидролиз гэдэг нь метаболизмын усжих органик бус урвал юм (Je Wook Yu, 2001). Гидролизийн процесс нь исэлдэлтийн процессын талбай (ROS) гэж нэрлэгдэх урвалжын нэг төрөл юм. Сүүн тэжээлтэний эсүүд ROS-ийн гэнэтийн идэвхижилтэд илүү мэдрэмтгий байдаг. Гидролиз бусад исэлдэлтийн урвалжуудаас хамгийн мэдрэмтгий ба биологийн системийн органик бодисуудруу хүчтэй дайр ч тэдгээрийг идэвхигүй болгодог (Kocha Т., Yamaguchi М, 1997). Иймээс гидролизийн процессийн идэвхижилтийг сааруулах нөлөөтэй бэлдмэлийг судлан тодруулах явдал чухал асуудлын нэг юм.
Бид энэхүү судалгааг Гувшаахай (Orobanche coerulescens), Байгалын цахилдаг (Iris lactea), Монгол хунчирын газрын дээрх хэсэг (Astragalus mongolicus) зэрэг ургамлыг авч чөлөөт радикалийн процессд үзүүлэх нөлөөг судалсан. Эдгээр ургамалд агуулагдах химийн нэгдлүүд болон фармакологийн үйлдлээрээ өөр хоорондоо ялгаатай ч тухайн эмийн ургамлын бэлдмэлийн чөлөөт радикалийн процессд үзүүлэх нөлөөг харьцуулан тодотгохыг зорьсон юм.
Судалгааны арга зүй
Судалгааны объект: Гувшаахай (Orobanche coerulencens) ургамлыг 6-р сарын дундуур, Байгалын цахилдаг (Irislactea)-ийг 8-р сарын эхээр, Монголхунчирын газрын дээд хэсгийг 8 дугаар сарын сүүлчээр түүн хатааж 400-ийн этилийн спиртээр хандалсан. Экстрактийг хуурайшуулж туршин шинжилгээнд хэрэглэсэн.
Химийн урвалж: 5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide(DMPO), Н202, FeS04, Fe2
Гидролизийн процессийн бүртгэл: Гидролизийг (ОН*) процессийг Фетоний {1.5*10-4 М И202 дээр 10-4 М FeSO^-ийг нэмэх) урвалжаар усжих задралын идэвхийг DMPO (5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide)- ийн загвараар цахилгаан мөрний үезлэлийн спектрскопын аргаар( electron spin resonans spectrscope) бүртгэж авсан. Судалгааны ажлыг БНХАУ-н Шанхай хотын Хүнсний хүрээлэнгийн эсийн лабораторт явуулсан.
Судалгааны ажлын үр дүн
- Гидролизийн процессд Гувшаахайн ургамлын бэлдмэлийн нөлөөг электрон спин резонансийн аргаар судалсан. Бэлдмэл 4.5, 9, 17, 25 мг/ мл тундаа гидролизийн процессд тодорхой нөлөө илрээгүй байна. Харин бэлдмэлийн концентрацийг дахин ихэсгэж 50 мг/мл болгоход гидролизийн процесс 1,03%-иар саарч эхэлсэн. Бэлдмэл ЮОмг/ мл концентрацидаа гидролизийн процессийг 42.43%-иар сааруулсан бол 200 мг/мл тундаа тухайн идэвхижилтийг 72.93%-иар бууруулж байгааг DMPO-ийн электрон-спин-мөрийн бүртгэл харуулж байна (Зураг-1а)
Зураг 1а. ЭСР-ын спектрскопын бичлэг
Зураг 1б: Гувшаахайн бэлдмэл гидролизацийн (ОН*) процессийг сааруулах нөлөө (Оrоbanche coerulescens)
Зураг1 а-ээс үзэхэд DMPO-ийнзагвараар гидролизийг илэрхийлэх 4 янзын цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлт Гувшаахайн бэлдмэлийг 50-200мг/мл концентрациар хэрэглэсний дараа ижил хувиар буурч байгаа нь илэрхий байна. Бид гидролизийн процессийг илэрхийлэх 4 цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлтээс 2 ба 4-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтийг сонгож авч харьцуулж үзэхэд бэлдмэл 2-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтээр 50мг/мл тундаа гидролизийг 1.03%-иар бууруулж, 4-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтээр 50мг/мл тундаа гидролизийн процессийг мөн 1.04%-иар сулруулж байсан. Гидролизийн процессийг 2-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтээр Бэлдмэл 10Омг/ мп тундаа 42.43%-иар 200мг/мл тундаа 72.93%-иар тус бүр сааруулж байсан бол 4-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтээр ЮОмг/ мл тундаа 41.46%-иар, 200мг/мл тундаа 72.24%-иар тус бүр гидролизийн процессийг сааруулж байгаа нь бусад эрдэмтэдийн хийсэн дүгнэлттэй нийцэж 4 цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлтийн бууралт адил хэмжээтэй байгаагаар илэрч байна.
2. Байгалын цахилдагийн бэлдмэл 7.5мг/мл шингэлэлтээр H202/FeS04-оор өдөөсөн гидролизийн процессийг 8.25 хувиар сааруулж эхэлсэн бөгөөд. бэлдмэлийн түвшрүүлэлтийг цаашид нэмэгдүүлхэд гидролизийн процесс улам суларч байв. 2-р цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлтээр Бэлдмэл 17мг/мл шингэлэлтээр 61.08%иар, 38мг/мл шингэлэлтээр 85.15%-иар, 75мг/мл-ээр 90.53%-иар, 150мг/мл-ээр 95.52%-иар. ЗООмг/мл шингэлэлтээр 96.57%-иар тус бүр гидролизийн процессийг саарууулж байсан (Зураг-2б). Гидролизийг илэрхийлэх 4 цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлт бэлдмэлийг хэрэглэсний дараа ижил хэмжээтэйгээр буурч байгаа нь Зураг-2а,б-ээс илэрхий харагдаж байна.
Зураг 2а. ЭСР-ын спектрскопын бичлэг
Зураг 2б. Байгалийн цахилдагийн (Iris lactea) гидролизацийн процессыг (OH*) сааруулах нөлөө
Бид Зураг-2б-аар гидролизийн процессийн 2 ба 4-р цахилгаан мөрийн үелзлэлийн үзүүлэлтийг авч харьцуулж үзэхэд ижил хэмжээтэй саарч байгаа нь харагдаж байна. Тухайлбал: Бэлдмэлийг 4.5мг/мл шингэлэлтээр хэрэглэсний дараа 2-р цахилгаан мөр 11.63-иар, 4-р цахилгаан мөрний үзүүлэлт тухайн шингэлэлтээр 10.39%-иар багасаж байсан. Бэлдмэл 38мг/ мл түвшрүүлэлтээр 85.15%-иар (84.06%), 75мг/мл түвшрүүлэлтээр 90.53% (90.19%). 150мг/мл шингэлэлтээр 95.52% (94.44%)-иар, ЗООмг/мл шингэлэлтээр 96.57% (95.75%)-иар гидролизийн процессийг тус бүр хүчтэй саатуулсан. Харин бэлдмэлийн гидролизийг сааруулах нөлөө 150 ба 300 мг/мл-ийн өндөр түвшрүүлэгдээ тогтворжиж байгаа нь Зураг-2а,б-ээсажиглагдажбайна. Байгалийнцахилдагийнбэлдмэлхарьцангуй өргөн шингэлэлтийн мужид гидролизийн процессийг хүчтэй сааруулдаг болох нь энэ туршилтын явцад тогтоогдсон.
3. Монгол хунчирын газрын дээрххэсгээс бэлдсэн бэлдмэлийн H202/FeS04-оор өдөөсөн гидролизийн процессд үзүүлэх нөлөө4.5мг/гил шингэлэлтэнд гидролизийн процессийг (DMPO) 11.63%-иар сааруулж байгаагаар илэрч эхэлсэн (Зураг За.б).
Зураг 3а. ЭСР-ын спектрскопийн бичлэг
Зураг 3б. Монгол хунчирын газрын дээрх хэсэг гидролизацийн процесст үзүүлэх нөлөө
Бэлдмэлийн түгшрүүлэгийг цаашид нэмэгдүүлхэд түүний гидролизийн процессийг саатуулах нөлөө нь улам хүчтэй болж байгаа нь туршилтын явцад харагдсан. Бэлдмэл 2 ба 4-р цахилгаан мөрийн үзүүлэлтээр 9мг/мл шингэлэлтэнд 43.45%-иар(45.94%), 17мг/мл шингэлэлтэнд 72.48%(73.48%)-иар, 25мг/мл шингэлэлтэнд 93.73%(92.48%}-иар, 50мг/мл шингэлэлтэнд 96.26%{95.96%)-иар, ЮОмг/ мл шингэлэлтэнд 96.28%(99.75%)-иар, 200мг/мл-дээ 99.17%(99.89%)-иар тус бур гидролизийн процессийг хүчтэй сааруулж байсан(3ураг3а,б). Монголхунчирынгазрын дээрх хэсгээс бэлдсэн бэлдмэл гидролизийн процессийг түгшрүүлэгийн өргөн мужид хүчтэй саатуулж байгаа нь энэ судалгааны дүнд илэрлээ. Мөн гидролизийн процессийг бүртэгсэн 4 пикийн үзүүлэлт бэлдмэлийг хэрэглэсний дараа ижил хэмжээтэйгээр буурч байсан (Зураг-Зб).
Хэлцэмж. Исэлдэлтийн процессын хэт идэвхижилт өөх тосны исэлдэлтийн процессыг өдөөхийн зэрэгцээ нуклейн хүчилийн болон уурагны хэвийн үйл ажиллагаа алдагдахад хүрэгдэг. Судлаачдын тогтоосноор Hypoxis hemerovgllidea ба Epilobium parviflorum гидролизийн процессийг 32-93%-иар сааруулдаг (Steenkamp V., Eouws МС 2006). Ginsenoside Rb1 and Astragaloside гэсэн цэвэршүүлсэн бэлдмэлүүд гидролизийн процессийг хүчтэй саатуулдаг байна (Ma Z., Yang Z 1999 ).
Бидний судалгааны үзүүлэлтүүдийг харьцуулан ажиглахад Гувшаахайн бэлдмэл түгшрүүлэгийн харьцангуй богино мужид гидролизийн процессийг сааруулж байсан. Гувшаахайн бэлдмэл гидролизийн процессийг 50мг/мл шингэлэлтэнд дөнгөж 1.03%-иар сулавтар сааруулж илэр ч байхад Байгалын цахилдаг ба Монгол хунчирын бэлдмэл 7.5мг/мл ба 4.5мг7мл шингэлэлтэнд мэдэгдэхүйц хэмжээгээр гидролизийн процессийг сааруулж эхэлсэн. Харин Монгол хунчирын бэлдмэл 25мг/мл шингэлэлтэд гидролизацийн процессийг саатуулах үйлдэл дээд цэгтээ хүрч байгаа нь Зураг Заб-ээс харагдаж байна. Байгалын цахилдаг ба Монгол хунчирын бэлдмэлийн гидролизийг сааруулах нөлөөний явц ижил төстэй байгаа боловч тухайн шингэлэлтэнд үзүүлэх нөлөөний хүч нь ялгаатай байгаа нь харагдаж байна. Эдгээр үзүүлэлтээс хархад Монгол хунчирын бэлдмэлийн гидролизийн процессийг саатуулах нөлөө нь Байгалын цахилдагийн үзүүлэх нөлөөнөөс илүү хүчтэй байгаа нь харагдаж байна. Зарим судлаачидыхтай харьцуулахад Монгол хунчир (газрын дээрх хэсгийн), Байгалын цахилдаг болон гувшаахайн бэлдмэлийн гидролизийн процессыг саатуулах нөлөө нь харьцангуй өндөр концентрацид илэрч байгаа нь ажиглагдсан. Энэ нь бид судалгаандаа эмийн ургамлын усан хандыг ашигласантай холбоотой юм. Тухайлбал Carthamus tinctorius-ийн нэг хэсэг Safflor Yellow-ийн гидролизийн процессийг саатуулах нөлөө харьцангуй өндөр тун болох 139-342г/Л-ийн концентрацид илэрч байсан (Jin М, Li GR.2004) тухай мэдээ байгаа. Гэтэл Байгалын гүүн хөхөөс цэвэршүүлж ялгасан Scutellarin гидролизийн процессийг 55-66 мк/мл-ийн шингэлэлтэндээ ялгааны өндөр магадлалтайгаар сааруулдаг (Liu Н., Yang X. 2002) ажээ.
5. Baker K., Marcus C.B., Huffman K(1998). R.,J. Pharmacol. Exp. Ther., 284, 215-221.
6. Fridovich I., Annu. Rev. Biochem., 64, 97-112(1995)
7. Granger D.N., Rutili G., McCord J.M(1981). Gastroenterology, 81, 22¬29.
8. Lanzi P., Frenzili G., Gesi M., Ferrucci M., Lanzzeri G., Fornai F., Environ. (2003) Health Perspect., 111, 467¬471
9. Ma Z., Yang Z. Scavenging effects of Astragalus and Gynostemma pentaphyllum with its product on (Ol and .OH). Zhong Yao Cai. 1999 Jun; 22(6): 303-6
10. Morcillo E.J., Estrela J., Cortijo J(1999). Pharmacol. Res., 40, 393-404
11. Jin М., Li JR., Wu., W. Study on the antioxidative effect of Safflor Yellow. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2004 May, 29(5): 447-9. Chinese
12. Kocha T., Yamaguchi M., Ozawa T(1997). Biochim. Biophys. Acta, 1337,319-326
13. Liu H., Yang X., Zhou L. Xu H. (2002). Study on effects of Scutellarin on scavenging reactive oxygen. Zhong Yao Cai. 2002 Jul.(7): 491-3. Chinese
14. Parker L., Free radic. Biol. Med., 22, 359-378(1997)
15. Scarfiotti C, Fabris R, Cestaro B., Giuliani A., Eur. J. Cancer Prev.. 6, S31-S36(1997)
16. Steenkamp V., Eouws MC. J Ethnopharmacol. 2006 Jan 3; 103(1 ):71 -5(2006).
