Ультразвуковая экстракция полисахаридов льна (стр. 4 из 7)

2.2.3 Лигнаны семени льна

Лигнаны - класс фенилпропаноидных метаболитов широко представленный в растительном мире, особенно у покрытосеменных и голосеменных видов; встречаются как в свободном состоянии, так и в форме гликозидов, чаще всего это димеры [26] и, редко, олигомеры [27].

В научной литературе акцентируется внимание обычно на следующих свойствах лигнанов: антиоксидантных, бактерицидных, фунгицидных, антивирусных, инсектицидных, фитотоксичности.

Многие лигнаны обладают важными фармакологическими эффектами. Лигнаны лимонника, элеутерококка, можжевельника, льна, кунжута, лопуха и др. растений положительно влияют на обмен веществ в клетках, активируя трофические процессы в тканях, обладают сильным стимулирующим действием. Но особое внимание ученых привлекают гормоноподобные, а именно эстрогенные свойства лигнанов, которые в связи с этим, наряду с изофлавоноидами, получили название фитоэстрогены. Известны примеры применения лигнанов для профилактики и лечения гормонозависимых форм рака, так, например, подофиллотоксин используется для лечения тестикулярных опухолей и острой формы лейкоцитарной лейкемии и т.д.

Исследовательские работы по изучению лигнанов интенсивно ведутся во многих странах мира, особенно Канаде, Японии, США, Китае и Южной Корее.

Органы растений в которых присутствуют лигнаны - это семена, корни, древесина. Химическая структура лигнанов и вероятный путь их биосинтеза в растениях показаны на рис. 1.

В научной литературе акцентируется внимание обычно на следующих свойствах лигнанов: антиоксидантных [28, 29], бактерицидных [30], фунгицидных [31], антивирусных [32], инсектицидных [33], фитотоксичности [34], и, возможно, цитокинин-подобном действии [35].

По структуре фитоэстрагены имеют определенное сходство с эндогенными эстрогенами животных и близки с ними по молекулярной массе. Известны примеры применения лигнанов для профилактики и лечения гормонозависимых форм рака, так, например, подофиллотоксин используется для лечения тестикулярных опухолей и острой формы лейкоцитарной лейкемии [36].

Вероятный путь биосинтеза в Forsythiaintermedia (форзиция промежуточная):конифериловый спирт (1) ---> пинорезинол(2)--->ларицирезинол(3)--->секоизоларицирезинол(4)--->матаирезинол(5)

Рисунок 1 - Химическая структура лигнанов и вероятный путь их биосинтеза

Известно также, что, население стран Юго-Восточной Азии с преобладающей долей растительной пищи в ежедневном рационе питания меньше подвержено таким заболеваниям, как рак груди и простаты, в отличии от жителей западных стран, чей рацион в большей мере состоит из животного белка и жира [37]. Вероятно, это связано с тем, что, употребление вегетарианской пищи, обогащенной пищевыми волокнами, увеличивает содержание в сыворотке "животных" лигнанов – энтеролактона и энтеродиола [38, 39]. Установлено также, что, у больных раком груди [40, 41] уменьшено содержание "животных" лигнанов в моче. Энтеролактон и энтеродиол, очевидно, снижают вероятность возникновения рака груди и простаты у людей, рацион которых обогащен пищевыми волокнами [42], за счет модулирования синтеза стероидных гормонов [43]; предполагается, что оба лигнана формируются при употреблении растительной пищи в результате интестинального метаболизма [44]. Установлено также, что метаболиты природных лигнанов (-)-арктигенин и (-)-трахелогенин ингибируют invitro репликацию вируса человеческого иммунодифицита (HIV-1) [45], оба лигнана подобны «животным" лигнанам и, вероятно, формируются из секоизоларицирезинола и матаирезинола [44, 46].

Средняя концентрация (мкг/100 г) изофлавонов и лигнанов в растительных продуктах питания приведена в таблице 1.

Биологическая активность фитоэстрагенов в сотни и тысячи раз ниже активности эндогенных эстрогенов, однако постоянное потребление человеком растительной пищи, а также таких продуктов, как молоко и мясо травоядных животных, может приводить к значительной концентрации фитоэстрогенов в организме. Так, в сперме человека и быка, слюне, грудном молоке, жидкости овавриальных кист, соке предстательной железы лигнаны энтеролактон и энтеродиол обнаружены в количествах превышающих концентрацию эндогенных эстрогенов до 5000 раз [47]. Слишком низкие или высокие концентрации энтеролактона и энтеродиола в плазме приводят к возрастанию риска рака груди [48].

Наряду с пользой употребления лигнанов, необходимо помнить, что фитоэстрогены могут вызвать неблагоприятные эффекты, такие как бесплодие и гиперэстрогенемия [50, 51].

Все эти факты свидетельствуют о тесной взаимосвязи вегетарианской диеты, животных лигнанов и гормонозависимых заболеваний.

Средняя концентрация (мкг/100 г) изофлавонов и лигнанов в растительных продуктах питания, определенное в лаборатории Отдела клинической химии Университета Хельсинки после гидролиза гликозидов с помощью комбинированной газовой хроматографии - масс-спектрометрии - Таблица 1

Анализируемый продукт	Генистеин	Даидзеин	СЕКО*	Матаирезинол
Мука соевых бобов**Соевыйнапиток (First Alternative)Соевое молоко (Jevity Isotonis)Семена льнаСемена льна измельченные и обезжиренныеСемена клевера***Семена подсолнухаСемена макаСемена тминаПшеница (целые зёрна)Белая пшеничная мукаОтруби пшеницыМука овсаОтруби овсаЯчмень (целые зёрна)Отруби ячменяРжаная мука (Amando, из целых зёрен)Отруби ржи (Amando)Зёрна фасоли°°Пророщенные зёрна фасоли°°°Семена тыквыСоевое маслоКитайский соевый соусМорковьЧеснокСпаржевая капустаКлюкваАрахисЧёрный чай Earl GreyЯпонский зелёный чайКофе ArabicaШампиньоны	9690021003100032313,96,78,00Сл.6,9007,716,30036519021,530,4Сл.1,71,456,6082,60Н.о.0117	6740070030001788,017,90,140Сл.3,50014,06,4009,77450,560,0220,51,62,084,7049,729,0Сл.020,2	1300036990054600013,261014,022132,98,111013,423,858,062,647,1132172468213701,226,91923794141510333159024607168,3	000108713003,8012,15,72,6000,31550065,01670,250,8700,202,863,6223,10Сл.197186Н.о.Н.о.

Таблица с сокращениями взята из статьи (Adlercreutz, Mazur, 1997)

Сл. - Присутствуют в следовых количествах.

Н.о. - Не определено из-за низкой концентрации и примесей других веществ

* - Секоизоларицирезинол

** - В муке также обнаружено 30 мкг/100 г формонентина и 70 мкг/ 100 г биосхенина А.

*** - Также (мкг/100 г): 1270 - формонентина, 381 - биосхенина А, 5,3 - кумэстрола.

°° - Также (мкг/100 г): 7,5 - формонентина, 14,1 - биосхенина А, 1,8 - кумэстрола.

°°° - Также 1032 мкг/100 г кумэстрола.

До недавних пор, единственными предшественниками энтеролактона и энтеродиола считали секоизоларицирезинол и матаирезинол [52,53,54]. В 2001-2003 годах были идентифицированы такие предшественники энтеролактона [55, 56], как пинорезинол, ларицирезинол, сирингарезинол, 7- гидроксиматаирезинол и арктигенин, и на основании растительного биосинтетического пути для секоизоларицирезинола и матаирезинола предложена возможная метаболическая схема для пинорезинола, в которой предполагается образование животных лигнанов из ларицирезинола и секоизоларицирезинола [55]. Дигликозид пинорезинол – основа традиционного антигипертезивного средства [57].

Структура и возможные пути трансформации пинорезинола дигликозида (PDG) (1) и его метаболитов (2 – 16) интестинальной микрофлорой человека показаны на рис. 2, 3).

R	R
1.	PDG			Glc	3.	(+)-Lariciresinol			CH3
2.	(+)-Pinoresinol			H	4.	H
R1	R2	R3	R4	R1	R2	R3	R4
5.	OCH3	OH	OH	OCH3	11.	OCH3	OH	OH	OH
6.	OCH3	OH	OH	OH	12.	OH	OH	OH	OH
7.	OH	OH	OH	OH	13.	OCH3	OH	H	OH
8.	OCH3	OH	H	OH	14.	OH	OH	H	OH
9.	OH	OH	H	OH	15.	OH	H	OH	OH
10.	OH	H	H	OH	16.	OH	H	H	OH
Рисунок 2 - Структура пинорезинол дигликозида (1) и его метаболитов (2 - 16)
Рисунок 3 - Возможные пути трансформации пинорезинола дигликозида (1) интестинальной микрофлорой человека

Лигнаны могут быть условно разделены на несколько различных структурных подгрупп [26]. Наиболее известными являются дибензилбутаны (например, секоизоларицирезенол), дибензилбутиролактоны (например, матаирезинол , арктигенин), фурофураны (например, пинорезинол , медиорезинол), арилнафталены (например, хиненсин) и арилтетрагидронафталены (например, подофиллотоксин ).

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Оборудование и материалы

Для выделения полисахаридов льна и контроля процесса ультразвуковой экстракции необходимы следующие приборы, лабораторная посуда и материалы:

ультразвуковой диспергатор IKASONICU 50 control;

Фурье-спектрометр «ИНФРАЛЮМ ФТ»;

шкаф сушильный;

весы аналитические;

весы технические;

стеклянные стаканы объемом 100 мл;

стеклянные воронки;

пипетки объемом 1, 2, 5, 10 мл;

тигли фарфоровые;