Определение специфичных вторичных метаболитов в корневище и надземной массе Petasites hybridus методом ВЭЖХ МС/МС
УДК 543.544.5:581.1
Аннотация
Белокопытник гибридный (Petasites hybridus (L.) G. Gaertn., B. Mey. et Scherb.) – западноевропейский вид, интродуцированный на территории Европейской России, который проявляет высокую инвазионную активность и признан видом-трансформером. Несмотря на широкое применение в народной медицине, фитохимический состав растения и возможные аллелопатические механизмы его агрессивного расселения остаются недостаточно изученными. Цель данной работы – определение специфичных вторичных метаболитов в надземных и подземных органах P. hybridus методом высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии (ВЭЖХ МС/МС) для оценки ресурсного потенциала растения. Образцы корневищ и надземной массы собирали в сентябре на территории научно-образовательного центра «Ботанический сад» Вятского государственного университета. Экстракцию проводили метанолом с применением ультразвука, анализ выполняли на системе Shimadzu LCMS-8040 с обратнофазной колонкой. Идентификацию десяти целевых метаболитов осуществляли в режиме мониторинга выбранных ионов (SIM) на основе литературных данных. Установлена выраженная органоспецифичность распределения вторичных метаболитов. В надземной массе доминируют пирролизидиновые алкалоиды (более 93 % от суммы целевых соединений), главным образом сенкиркин (58,7 %) и туссилагин (23,9 %), что обусловливает высокую токсичность этой части растения. Корневище, напротив, накапливает преимущественно флавоноидные гликозиды (свыше 90 %): изокверцитрин (54,8 %) и астрагалин (36,1 %), обладающие антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Обнаруженная стратегия распределения метаболитов отражает экологическую адаптацию вида: химическая защита надземных органов от фитофагов и обеспечение устойчивости корневища с помощью антиоксидантов, которые могут также выполнять аллелопатическую функцию, способствуя инвазивному характеру роста. Новизна работы заключается в выявлении органоспецифичного профиля вторичных метаболитов P. hybridus и установлении связи между их распределением и экологическими функциями растения. Полученные данные обосновывают дифференцированный подход к использованию различных частей растения: корневища представляют перспективу как источник ценных флавоноидов для фармацевтической и косметической промышленности, тогда как надземная масса требует крайней осторожности из-за высокого содержания гепатотоксичных алкалоидов. Результаты создают основу для дальнейшего изучения биохимических механизмов инвазивности и разработки стандартизированных препаратов на основе корневищ белокопытника гибридного.
Скачивания
Литература
Коновалова И. А., Скоробогатая М. Н., Бердинских А. А. Структурная организация Petasites hybridus (L.) G. Gaertn., B. Mey. & Scherb. // Промышленная ботаника, 2024. – Вып. 24, № 3. – С. 72–77. https://doi.org/10.5281/zenodo.14112963
Сенатор С. А., Виноградова Ю. К. Инвазионные растения России: результаты инвентаризации, особенности распространения и вопросы управления // Успехи современной биологии. 2023. – Т. 143, № 4. – С. 393–402.
Kim M.-Y., Yi J.-H., Hwang Y., Song K.-S., Jun M. Isolation and identification of antioxidant substances from the stems of butterbur (Petasites japonicus) // Korean Soc. Food Sci. Nutr., 2008. – Vol. 37. – P. 979–984.
https://doi.org/10.3746/jkfn.2008.37.8.979
Kulinowski Ł., Vlad Luca S., Minceva M., Skalicka-Woźniak K. A review on the ethnobotany, phytochemistry, pharmacology and toxicology of butterbur species (Petasites L.) // Ethnopharmacol, 2022. – Vol. 15:293. – P. 115263. https://doi.org/10.1016/j.jep.2022.115263
Ożarowski M., Przystanowicz J., Adamczak A. Phytochemical, pharmacological and clinical studies of Petasites hybridus (L.) P. Gaertn., B. Mey. et Scherb. A review // Herba Polonica, 2013. – Vol. 59(4). – P. 108–128. https://doi.org/10.2478/hepo-2013-0028
Schenk A., Siewert B., Toff S., Drewe J. UPLC TOF MS for sensitive quantification of naturally occurring pyrrolizidine alkaloids in Petasites hybridus extract // Chromatogr. B: Anal. Technol. Biomed., 2015. – P. 23–29. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2015.05.027
