kurskvestЧеловек и его здоровьеHumans and their health1998-57461998-5754Kursk State Medical University10.21626/vestnik/2022-3/08kurskvest-1069Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ НАУКИPHARMACEUTICAL SCIENCESИсследование полисахаридов побегов малины обыкновенной и их сорбционной активностиStudy of polysaccharides of common raspberry shoots and their sorption activityhttps://orcid.org/0000-0001-9464-1869ГуляевДмитрий КонстантиновичGulyaevDmitry K.

канд. фарм. наук, доцент кафедры фармакогнозии, ПГФА, г. Пермь

Cand. Sci. (Pharm.), Associate Professor at the Department of pharmacognosy, PSPA, Perm, Russian Federation

dkg2014@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5193-3976БелоноговаВалентина ДмитриевнаBelonogovaValentina D.

д-р фарм. наук, профессор, зав. кафедрой фармакогнозии, ПГФА, г. Пермь

Dr. Sci. (Pharm.), Associate Professor, Head of the Department of Pharmacognosy, PSPA, Perm, Russian Federation

belonogova@pfa.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2227-8313РудаковаИрина ПавловнаRudakovaIrina P.

д-р мед. наук, доцент, зав. кафедрой физиологии, ПГФА, г. Пермь

Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Head of the Department of Physiology, PSPA, Perm, Russian Federation

physiology@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1452-9816КоротковИлья ВикторовичKorotkovIl’ya V.

канд. фарм. наук, доцент кафедры фармакогнозии, ПГФА, г. Пермь

Cand. Sci. (Pharm.), Associate Professor of the Department of Pharmacognosy, PSPA, Perm, Russian Federation

korotkovi@inbox.ruПермская государственная фармацевтическая академия (ПГФА)РоссияPerm State Pharmaceutical Academy (PSPA)Russian Federation2022271020222537280Copyright © Гуляев Д.К., Белоногова В.Д., Рудакова И.П., Коротков И.В., 20222022Гуляев Д.К., Белоногова В.Д., Рудакова И.П., Коротков И.В.Gulyaev D.K., Belonogova V.D., Rudakova I.P., Korotkov I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.kursk-vestnik.ru/jour/article/view/1069

Проведено сравнительное исследование водорастворимого полисахаридного комплекса и пектиновых веществ побегов первого и второго года малины обыкновенной. Цель - сравнительное исследование и сорбционная активность полисахаридов побегов малины обыкновенной. Материалы и методы. Образцы для исследования собирали на территории Ильинского района Пермского края в темнохвойном лесу. Содержание полисахаридных фракций определяли модифицированным антрон-серным методом Дрейвуда. Последовательно получали водорастворимый полисахаридный комплекс и пектиновые вещества из разных частей побегов. Сорбционную активность определяли по способности веществ связывать метиленовый синий, который является маркером для большинства медицинских сорбентов. Острую токсичность полученных полисахаридных фракций исследовали по В.В. Прозоровскому. Результаты. В побегах первого года и второго года малины обыкновенной в большем количестве накапливаются пектиновые вещества, чем водорастворимые полисахариды. Листья малины содержат больше полисахаридов по сравнению с безлистными частями. В результате исследования острой токсичности установлено, что все исследуемые вещества можно отнести к классу малотоксичных (ЛД50>5000 мг/кг). Установлено, что водорастворимый полисахаридный комплекс, полученный из безлистных частей побега первого года и второго года, проявляет сорбционную активность достоверно выше препарата сравнения (полифепан). Сорбционная активность пектиновых веществ, полученных из листьев побегов первого года и второго года, также превышает активность препарата сравнения. Наибольшую сорбционную активность проявляют пектиновые вещества побегов второго года, а наименьшую пектиновые вещества безлистных побегов малины. Заключение. Полученные вещества являются перспективными для создания современных сорбентов на основе полисахаридных фракций побегов первого года и второго года малины обыкновенной. Учитывая простоту в заготовке и высокую сорбционную активность полисахаридов безлистной части побега малины, следует проводить заготовку не только листьев, но и безлистных частей побега.

A comparative study of the water-soluble polysaccharide complex and pectin substances of first and second year shoots of common raspberry. Objective - comparative study and sorption activity of polysaccharides of common raspberry shoots. Materials and methods. The samples for the research were collected in a dark coniferous forest on the territory of the Ilyinsky district of Perm Region. The content of polysaccharide fractions was determined by the modified Dreywood anthrone- sulfurous method. A water-soluble polysaccharide complex and pectin substances were sequentially obtained from different parts of the shoots. The sorption activity was determined by the ability of the substances to bind methylene blue, which is a marker for most medical sorbents. The acute toxicity of the obtained polysaccharide fractions was examined according to Prozorovsky V.V. Results. The shoots of the first and second year of common raspberry accumulate more pectin substances than water-soluble polysaccharides. Leaves of raspberry contain more polysaccharides compared to leafless parts. As a result of acute toxicity study, it was found that all studied substances can be classified as low-toxic (LD50>5,000 mg/kg). It was found that water-soluble polysaccharide complex obtained from leafless parts of the shoot of the first and second year shows sorption activity reliably higher than that of the reference preparation (Polyphepan). Sorption activity of pectin substances obtained from leaves of the first and second year shoots also exceeds that of the reference preparation. The highest sorption activity is shown by pectin substances of the second year, and the lowest sorption activity by pectin substances of leafless raspberry shoots. Conclusion. The obtained substances are promising for creating modern sorbents based on polysaccharide fractions of the first and second year shoots of common raspberry. Taking into account the simplicity in harvesting and high sorption activity of polysaccharides of the leafless part of the raspberry shoot, not only leaves but also leafless parts of the shoot should be harvested.

малина обыкновеннаяRubus idaeus L.побеги первого годапобеги второго годаводорастворимые полисахаридыпектинострая токсичностьсорбционная активностьReferencesБыструшкин А.Г. О жизненной форме малины обыкновенной (Rubus idaeus L.). Вестник Челябинского государственного университета. 2005;12(1): 52-55. EDN: NTZCWNBystrushkin A.G. On the life form of the common raspberry (Rubus idaeus L.). Vestnik Cheljabinskogo gosudarstvennogo universiteta. 2005;12(1):52-55 (in Russ.). EDN: NTZCWNCommittee on Herbal Medicinal Products (HMPC).Community Herbal Monograph on Rubus idaeus L. Folium. London: European Medicines Agency, 2012. 22 p.Committee on Herbal Medicinal Products (HMPC).Community Herbal Monograph on Rubus idaeus L. Folium. London: European Medicines Agency, 2012. 22 p.Завражнов В.И., Китаева Р.И., Хмелев К.Ф. Лекарственные растения. Лечебное и профилактическое использование. Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1993. 480 с.Zavrazhnov V.I., Kitayeva R.I., Khmelev K.F. Medicinal plants. Therapeutic and preventive use. Voronezh: Voronezh University Press, 1993. 480 p. (in Russ.)Hummer K.E.Rubus pharmacology: antiquity to the present. Horticultural Science. 2010;45(11): 1587-1591Hummer K.E.Rubus pharmacology: antiquity to the present. Horticultural Science. 2010;45(11): 1587-1591Sheng J.Y., Wang S.Q., Liu K.H., Zhu B., Zhang Q.Y., Qin L.P., Wu J.J.Rubus chingii Hu: an overview of botany, traditional uses, phytochemistry, and pharmacology. Chinese Journal of Natural Medicines. 2020;18(6):401-416. DOI: 10.1016/S1875-5364(20)30048-0Sheng J.Y., Wang S.Q., Liu K.H., Zhu B., Zhang Q.Y., Qin L.P., Wu J.J.Rubus chingii Hu: an overview of botany, traditional uses, phytochemistry, and pharmacology. Chinese Journal of Natural Medicines. 2020;18(6):401-416. DOI: 10.1016/S1875-5364(20)30048-0Niu, Y., Wang, H., Xie, Z., Whent, M., Gao, X., Zhang, X., Zou, S., Yao, W. et al. Structural analysis and bioactivity of a polysaccharide from the roots of Astragalus membranaceus (Fisch) Bge. var. mongolicus (Bge.) Hsiao. Food Chemistry. 2011;128(3):620-626. DOI: 10.1016/J.FOODCHEM.2011.03.055Niu, Y., Wang, H., Xie, Z., Whent, M., Gao, X., Zhang, X., Zou, S., Yao, W. et al. Structural analysis and bioactivity of a polysaccharide from the roots of Astragalus membranaceus (Fisch) Bge. var. mongolicus (Bge.) Hsiao. Food Chemistry. 2011;128(3):620-626. DOI: 10.1016/J.FOODCHEM.2011.03.055Yu Z., Liu L., Xu Y., Wang L., Teng X., Li X., Dai J. Characterization and biological activities of a novel polysaccharide isolated from raspberry (Rubus idaeus L.) fruits. Carbohydr Polym. 2015;132:180-186. DOI: 10.1016/j.carbpol.2015.06.068Yu Z., Liu L., Xu Y., Wang L., Teng X., Li X., Dai J. Characterization and biological activities of a novel polysaccharide isolated from raspberry (Rubus idaeus L.) fruits. Carbohydr Polym. 2015;132:180-186. DOI: 10.1016/j.carbpol.2015.06.068Ren-Bo X., Xin Y., Jing W., Hai-Tian Zh., Wei-Hong L., Jie C., Cui-Lin Ch., Pan Z., Xu R.B., Yang X., Wang J., Zhao H.T., Lu W.H., Cui J., Cheng C.L., Zou P. et al. Chemical composition and antioxidant activities of three polysaccharide fractions from pine cones.Int J Mol Sci. 2012;13(11):14262-14277. DOI: 10.3390/ijms131114262Ren-Bo X., Xin Y., Jing W., Hai-Tian Zh., Wei-Hong L., Jie C., Cui-Lin Ch., Pan Z., Xu R.B., Yang X., Wang J., Zhao H.T., Lu W.H., Cui J., Cheng C.L., Zou P. et al. Chemical composition and antioxidant activities of three polysaccharide fractions from pine cones.Int J Mol Sci. 2012;13(11):14262-14277. DOI: 10.3390/ijms131114262Zaid R.M., Mishra P., Wahid Z.A., Sakinah A.M.M. Hylocereus polyrhizus peel's high-methoxyl pectin: A potential source of hypolipidemic agent.Int J Biol Macromol. 2019;134:361-367. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.03.143Zaid R.M., Mishra P., Wahid Z.A., Sakinah A.M.M. Hylocereus polyrhizus peel's high-methoxyl pectin: A potential source of hypolipidemic agent.Int J Biol Macromol. 2019;134:361-367. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.03.143Chen R., Liu Z., Zhao J., Chen R., Meng F., Zhang M., Ge W. Antioxidant and immunobiological activity of water-soluble polysaccharide fractions purified from Acanthopanax senticosu. Food Chem. 2011;127(2):434-440. DOI: 10.1016/j.foodchem.2010.12.143Chen R., Liu Z., Zhao J., Chen R., Meng F., Zhang M., Ge W. Antioxidant and immunobiological activity of water-soluble polysaccharide fractions purified from Acanthopanax senticosu. Food Chem. 2011;127(2):434-440. DOI: 10.1016/j.foodchem.2010.12.143Rakhmanberdyeva R.K., Shashkov A.S., Bobakulov K.M., Azizov D.Z., Malikova M.K., Ogay D.K. The structure and prebiotic activity of arabinogalactan from Ferula Kuhistаnica. Carbohydr Res. 2021;505:108342. DOI: 10.1016/j.carres.2021.108342Rakhmanberdyeva R.K., Shashkov A.S., Bobakulov K.M., Azizov D.Z., Malikova M.K., Ogay D.K. The structure and prebiotic activity of arabinogalactan from Ferula Kuhistаnica. Carbohydr Res. 2021;505:108342. DOI: 10.1016/j.carres.2021.108342Du Y., Wan H., Huang P., Yang J., He Y. A critical review of Astragalus polysaccharides: From therapeutic mechanisms to pharmaceutics. Biomed Pharmacother. 2022;147:112654. DOI: 10.1016/j.biopha.2022.112654Du Y., Wan H., Huang P., Yang J., He Y. A critical review of Astragalus polysaccharides: From therapeutic mechanisms to pharmaceutics. Biomed Pharmacother. 2022;147:112654. DOI: 10.1016/j.biopha.2022.112654Yin M., Zhang Y., Li H. Advances in Research on Immunoregulation of Macrophages by Plant Polysaccharides. Front Immunol. 2019;10:145. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00145Yin M., Zhang Y., Li H. Advances in Research on Immunoregulation of Macrophages by Plant Polysaccharides. Front Immunol. 2019;10:145. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00145Xie J.H., Jin M.L., Morris G.A., Zha X.Q., Chen H.Q., Yi Y., Li J.E., Wang Z.J. et al. Advances on Bioactive Polysaccharides from Medicinal Plants. Crit Rev Food Sci Nutr. 2016;56 Suppl 1:S60-84. DOI: 10.1080/10408398.2015.1069255Xie J.H., Jin M.L., Morris G.A., Zha X.Q., Chen H.Q., Yi Y., Li J.E., Wang Z.J. et al. Advances on Bioactive Polysaccharides from Medicinal Plants. Crit Rev Food Sci Nutr. 2016;56 Suppl 1:S60-84. DOI: 10.1080/10408398.2015.1069255Liu J., Willfоr S., Xu C. A review of bioactive plant polysaccharides: Biological activities, functionalization, and biomedical applications. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre. 2015;5(1):31-61. DOI: 10.1016/j.bcdf.2014.12.001Liu J., Willfоr S., Xu C. A review of bioactive plant polysaccharides: Biological activities, functionalization, and biomedical applications. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre. 2015;5(1):31-61. DOI: 10.1016/j.bcdf.2014.12.001de Souza P., Boeing T., Somensi L.B., Cechinel-Zanchett C.C., Bastos J.K., Petreanu M., Niero R., Cechinel-Filho V. et al. Diuretic effect of extracts, fractions and two compounds 2α,3β,19α-trihydroxy-urs-12-en-28-oic acid and 5-hydroxy-3,6,7,8,4'-pentamethoxyflavone from Rubus rosaefolius Sm. (Rosaceae) leaves in rats. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2017;390(4):351-360. DOI: 10.1007/s00210-016-1333-4de Souza P., Boeing T., Somensi L.B., Cechinel-Zanchett C.C., Bastos J.K., Petreanu M., Niero R., Cechinel-Filho V. et al. Diuretic effect of extracts, fractions and two compounds 2α,3β,19α-trihydroxy-urs-12-en-28-oic acid and 5-hydroxy-3,6,7,8,4'-pentamethoxyflavone from Rubus rosaefolius Sm. (Rosaceae) leaves in rats. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2017;390(4):351-360. DOI: 10.1007/s00210-016-1333-4Rojas-Vera J., Patel A.V., Dacke C.G. Relaxant activity of raspberry (Rubus idaeus) leaf extract in guinea-pig ileum in vitro. Phytother Res. 2002;16(7):665-668. DOI: 10.1002/ptr.1040Rojas-Vera J., Patel A.V., Dacke C.G. Relaxant activity of raspberry (Rubus idaeus) leaf extract in guinea-pig ileum in vitro. Phytother Res. 2002;16(7):665-668. DOI: 10.1002/ptr.1040Ma H., Johnson S.L., Liu W., DaSilva N.A., Meschwitz S., Dain J.A., Seeram NP. Evaluation of Polyphenol Anthocyanin-Enriched Extracts of Blackberry, Black Raspberry, Blueberry, Cranberry, Red Raspberry, and Strawberry for Free Radical Scavenging, Reactive Carbonyl Species Trapping, Anti-Glycation, Anti-β-Amyloid Aggregation, and Microglial Neuroprotective Effects.Int J Mol Sci. 2018;19(2):461. DOI: 10.3390/ijms19020461Ma H., Johnson S.L., Liu W., DaSilva N.A., Meschwitz S., Dain J.A., Seeram NP. Evaluation of Polyphenol Anthocyanin-Enriched Extracts of Blackberry, Black Raspberry, Blueberry, Cranberry, Red Raspberry, and Strawberry for Free Radical Scavenging, Reactive Carbonyl Species Trapping, Anti-Glycation, Anti-β-Amyloid Aggregation, and Microglial Neuroprotective Effects.Int J Mol Sci. 2018;19(2):461. DOI: 10.3390/ijms19020461Seeram N.P., Adams L.S., Zhang Y., Lee R., Sand D., Scheuller H.S., Heber D. Blackberry, black raspberry, blueberry, cranberry, red raspberry, and strawberry extracts inhibit growth and stimulate apoptosis of human cancer cells in vitro. J Agric Food Chem. 2006;54(25):9329-9339. DOI: 10.1021/jf061750gSeeram N.P., Adams L.S., Zhang Y., Lee R., Sand D., Scheuller H.S., Heber D. Blackberry, black raspberry, blueberry, cranberry, red raspberry, and strawberry extracts inhibit growth and stimulate apoptosis of human cancer cells in vitro. J Agric Food Chem. 2006;54(25):9329-9339. DOI: 10.1021/jf061750gГуляев Д.К., Белоногова В.Д., Рудакова И.П. Состав и биологическая активность полисахаридов побегов и листьев малины обыкновенной (Rubus idaeus). Традиционная медицина. 2017;4(51):39-42. EDN: YNJTAAGulyayev D.K., Belonogova V.D., Rudakova I.P.Composition and biological activity of polysaccharides of shoots and leaves of raspberries (Rubus idaeus). Traditional medicine. 2017;4(51):39-42 (in Russ.). EDN: YNJTAAKrauze-Baranowska M., Głód D., Kula M., Majdan M., Hałasa R., Matkowski A., Kozłowska W., Kawiak A. Chemical composition and biological activity of Rubus idaeus shoots--a traditional herbal remedy of Eastern Europe. BMC Complement Altern Med. 2014;14:480. DOI: 10.1186/1472-6882-14-480Krauze-Baranowska M., Głód D., Kula M., Majdan M., Hałasa R., Matkowski A., Kozłowska W., Kawiak A. Chemical composition and biological activity of Rubus idaeus shoots--a traditional herbal remedy of Eastern Europe. BMC Complement Altern Med. 2014;14:480. DOI: 10.1186/1472-6882-14-480Bailey R.W., Haq S., Hassid W.Z. Carbohydrate composition of particulate preparations from mung bean (Phaseolus aureus) shoots. Phytochemistry. 1967;6(2):293-301Bailey R.W., Haq S., Hassid W.Z. Carbohydrate composition of particulate preparations from mung bean (Phaseolus aureus) shoots. Phytochemistry. 1967;6(2):293-301Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Методика количественного определения группового состава углеводного комплекса растительных объектов. Химия растительного сырья. 2006;(4):29-33. EDN: HYINOXOlennikov D.N., Tankhayeva L.M. Method of quantitative determination of the group composition of the carbohydrate complex of plant objects. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja. 2006;(4):29-33 (in Russ.). EDN: HYINOXПрозоровский В.В., Прозоровская В.М. Экспресс- метод определения средней летальной дозы. Фармакология и токсикология. 1978;(4):497-502.Prozorovskiy V.V., Prozorovskaya V.M. Express method for determining the average lethal dose. Farmakologiya i toksikologiya. 1978;(4):497-502 (in Russ.)Решетников В.И. Принципы разработки лекарственных форм сорбентов. Пермь: ГОУ ВПО ПГФА Росздрава, 2008. 196 с.Reshetnikov V.I. Principles of development of medicinal forms of sorbents. Perm: GOU VPO PGFA Roszdrava, 2008. 196 p. (in Russ.)Величко В.В., Макарова Д.Л. Сравнительный фармакогностический анализ листьев и плодов малины обыкновенной. Медицина и образование в Сибири. 2015;(4):16-24. EDN: UXTHXRVelichko V.V., Makarova D.L.Comparative pharmacognostic analysis of leaves and fruit of raspberry ordinary. Medicina i obrazovanie v Sibiri. 2015;(4):16-24. (in Russ.). EDN: UXTHXR

The authors declare that there are no conflicts of interest present.