Микроэлементы в фитохитодезах

Б.А. Комаров, К.А. Трескунов, Л.В. Погорельская, Н.И. Соколова, М.А. Фролова, А.И. Албулов. Институт проблем химической физики РАН, г. Черноголовка

О содержании микроэлементов (МЭ) в растениях, включая и лекарственные, известно давно. Однако, слабо изучен вопрос об экстрагируемости МЭ в различных средах, прежде всего в воде, и их роли в жизнедеятельности организма человека. Если об эссенциальных и условно эссенциальных МЭ имеется достаточно полная информация, то сведения о других МЭ постоянно пополняются, а участие их в биологических системах необъятно многообразно [1]. Иммунофармакологические вопросы микроэлементологии связаны с представлением участия МЭ в механизмах иммунного ответа и функционирования иммунной системы. Одним из основополагающих вопросов этой науки является доставка МЭ в относительно узком диапазоне концентраций, в котором обеспечивается эффективность действия без проявления токсичности [1]. Следовательно, важными становятся не только концентрационные аспекты, но и состояние МЭ, структура их солей, хелатов и комплексов.

Известно, что наиболее приемлемыми для организма человека являются природные формы МЭ, образующиеся в лекарственных растениях в процессе их роста. В древние времена процесс зарождения методов фитотерапии, установления лечебного действия и составления сборов неосознанно был связан не только с действием органических составляющих лекарственных растений, но и с действием МЭ и с устранением в организме человека их дисбаланса [1].

Разработка технологии получения пищевого хитозана включала обязательный контроль содержания тяжелых металлов. Особенно важно это было для хитина из панцирей краба, характеризующегося завышенным содержанием кадмия, ртути и свинца. Проблема успешно была решена с применением деминерализованной воды в 1995 – 1998 гг во ВНИТИ БП РАСХН. В этот период предложена и совершенствована технология получения хитодеза [2] и фитохитодезов [3]. Естественно возник вопрос о контроле содержания МЭ в фитопрепаратах на основе хитозана полифракционного состава в водорастворимой форме и водных экстрактов сборов лекарственных растений. Однако, в литературе отсутствовали корректные и воспроизводимые данные о содержании МЭ в лекартсвенных растениях и, тем более, в их сборах.

В 2003 г атомно-эмиссионным и масс-спектральным методами в аналитическом сертификационном испытательном центре ФГУ ИПТМ РАН (г. Черноголовка) проведено исследование содержнания МЭ в пищевом хитозане, хитодезе и полуфабрикатах фитохитодезов серий 01, 02, 03 и 04. Как и следовало ожидать, обнаружена существенная зависимость качественного и количественного содержания МЭ от состава фитосборов, причем, чем больше компонентов в сборе, тем более качественное и количественное разнообразие МЭ. Такие же тенденции характерны и для таблетированных форм фитохитодезов (испытания в 2009 и 20012 гг).

Недостатком указанного метода является отсутствие возможности корректного определения содержания в растительном сырье элемента германия, выполняющего особую иммунофармакологическую роль в биологических системах и по существу являющегося эссенциальным [1]. Известно, что герматраны способны подавлять пролиферацию опухолевых клеток, некоторые комплексы соединений германия обладают антимутагенным свойством [1, стр. 220]. Концентраторами этого элемента являются грибы, хлорелла, чеснок, женьшень, алоэ [1, стр. 386],

Особенно актуальным стал вопрос определения германия в тысячелистнике [4], водный экстракт которого (ПСК – полисахаридный комплекс) наряду с женьшенем и софорой японской обладает иммуномоделирующей активностью [5].

Содержание элемента германия в растительном сырье и фитохитодезе серии 02 определяли в ООО «Микронутриенты» методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на квадрупольном масс-спектрометре Nexion 300D (Perkin Elmer, США). Стандартная навеска для растительных образцов – 50 мг, берется по три фрагмента каждого образца, выдается среднее значение.

Таблица 1. Содержание германия в растительном сырье и полуфабрикате  фитохитодеза серии 02.

№/п	Растение, происхождение, состояние	Содержание германия, мкг/г
1	Корень женьшеня, аптечный, влажность 10 – 14 % Травы Алтая, ООО «ЛЕТО» 2013.	0,007 ± 0,0014
2	Чеснок в натуральном виде, без дефектов, Калужская обл. 2013.	0,002 ± 0,0005
3	Белые грибы, сушенные, влажность < 12 % Калужская обл., 2012.	0,01 ± 0,002
4	Алоэ комнатное, натуральное Московская обл. 2014.	0,005 ± 0,0009
5	Семена овса молочной спелости, влажность < 14 %. Московская обл. 2013.	0,03 ±0,004
6	Тысячелистник обыкновенный, влажность 12 – 14 %. Московская обл. 2013.	0,06 ± 0,009
7	Корень одуванчика, аптечный, влажность < 14 % Краснодарский край, г. Анапа (ООО «Фитофарм»). 2013.	0,18 ± 0,022
8	Фитохитодез серии 02, полуфабрикат, Черноголовка. 2014.	0,03 ± 0,004

В качестве калибровочных стандартов используются стандартные растворы производства Perkin Elmer. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что наибольшая концентрация  германия не в женьшене, чесноке, грибах и алоэ [1], а в корне одуванчика и тысячелистнике. Существенно, что в повторном опыте при испытании аптечного корня одуванчика  из Краснодарского края (г. Анапа, ООО «Фитофарм») было определено содержание германия в пределах 0,203 – 0,257 мкг/г. Испытания корней одуванчика из Московской, Владимирской, Калужской областей, Алтайского края (г. Барнаул), Уфимского р-на (село Русский Юрмаш) и Башкортостана обнаружили, что во всех образцах количество германия колеблется в пределах 0,01 – 0,05 мкг/г, что также, примерно, на порядок превышает значение содержания германия в женьшене.

Отметим, что содержание ртути в образцах находится в пределах 0,001 – 0,006 мкг/г, что в 5 – 30 раз меньше ПДК (0,03 мкг/г для отрубей пшеничных СанПиН 42-123-4089-97). В 2000 г в окрестностях химического комбината г Стерлитамак на расстоянии 2 – 3 км в зерновых и тысячелистнике [4] было определено содержание ртути, равное 8, 67 мкг/г, что превышает ПДК в ~ 250 раз. Эти сведения наглядно убеждают в необходимости постоянного контроля наличия в растительном сырье МЭ, включая и токсичные. Уровень кадмия, свинца и мышьяка в испытанных образцах существенно меньше их ПДК (по пектину СанПиН  42-123-4089-97). Содержание железа в исследованных образцах корней колеблется в пределах 100 – 400 мкг/г, а в корнях одуванчика из Краснодарского края фиксируется содержание 1600 ± 160, причем, повторная проверка показывает 1959 ± 196, что достоверно подтверждает завышенное на, примерно, порядок его содержание. Существенно, что и содержание германия в этом образце также завышено и равно 0,18 ± 0,022, при повторном определении 023 ± 0,027 мкг/г.  Замечено, что отношение элементов Fe/Ge во всех исследованных корнях находится в пределах (4÷8)×103,  причем, чем больше железа, тем больше и германия. Возможно, это объясняется тем, что в корнях образуются комплексные соединения этих двух элементов.

Из таблицы 2 видно, что в полуфабрикате фитохитодеза серии 02 содержатся все без исключения эссенциальные МЭ в сбалансированном количестве. Например, по сравнению с тысячелистником – одним из пяти компонентов сбора лекарственных растений для получения этого фитохитодеза, железа содержится в 4-е раза меньше, марганца – в 5, а меди в 4 раза меньше. В то же время хрома содержится в 8 раз, селена – в 4-е раза больше.

Таблица 2. Содержание эссенциальных элементов в тысячелистнике и полуфабрикате  фитохитодеза серии 02. Содержание элементов в мкг/г.

№/п	Элемент	Тысяч-к	ФХД-02	№/п	Элемент	Тысяч-к	ФХД-02
1	As	0,04	0,11	9	Li	0,04	0,21
2	B	28,6	14,9	10	Mn	139	26,8
3	Co	0,14	0,27	11	Mo	0,37	0,36
4	Cr	0,51	4,24	12	Ni	2,6	2,28
5	Cu	10,4	2,67	13	Se	0,009	0,04
6	Fe	876	121	14	Si	28,4	38,6
7	Ge	0,06	0,03	15	V	0,12	0,24
8	I	0,24	0,87	16	Zn	27,5	15,6

В полном соответствии с представленными результатами испытаний находятся данные ЗАО РАЦ МЕХАНОБР ИНЖИНИРИНГ АНАЛИТ (№ РОСС RU.0001.21ЭСП ДО 30.06.2015), протоколы № 14 от 19.02.2014 и № 6п-14 от 04.2014. В сушенной траве тысячелистника, измельченной до частиц ≤ 0,25 мм, атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой определено содержание германия в количестве 0,00012 мас %, или 1,2 мкг/г. В измельченных сушенных грибах, алоэ, овсе, женьшене и чесноке германия содержится меньше предела обнаружения, равном 0,00005 мас % или 0,5 мкг/г. Метод масс-спектроскопии чувствительнее, примерно, в 500 раз.

Результаты проведенных испытаний полуфабриката фитохитодеза серии 02 могут свидетельствовать о хорошей экстрагируемости МЭ из соответствующего фитосбора. Отметим, что  в 4-е раза большее содержание германия и в 7 раз селена по сравнению с женьшенем может обусловливать эффективное иммуномоделирующее и антиоксидантное действие.

В заключение отметим, что профилактика и лечение фитохитодезами может рассматриваться не только как фитотерапевтическое средство воздействия на разные патогенетические механизмы, но и как эффективный метод устранения дисбаланса МЭ в организме человека.

Авторы выражают особую благодарность Варламову Валерию Петровичу и Можайко Виктору Николаевичу за содействие в работе.

Список литературы

1. Кудрин А.В., Скальный А.В., Жаворонков А.А., Скальная М.Г., Громова О.А. Иммунофармакология микроэлементов. Изд-во КМК. Москва. 2000.
2. Комаров Б.А., Албулов А.И. Способ получения водорастворимых форм хитозана. Патент РФ № 2215749 от 14.06.2001.
3. Комаров Б.А. Албулов А.И., Трескунов К.А., Погорельская Л.В., Червинец В.М. Способ получения фитохитодезов. Патент РФ № 2204402 от 14.06.2001.
4. Комаров Б.А._ Что известно о тысячелистнике, Материалы 8-ой юбилейной международной научно-практической конференции «Фитотерапия. Инновационные технологии 21 века». 18 - 19 января 2014 г. Черноголовка. С. 75.
5. Чалый Г.А., Сурнина Н.Т., Яцюк В.Я., Сошникова О.В. «Средство, обладающее иммуномоделирующей активностью». Патент РФ № 2234939 от 28.10.2002. Патентообладатель: Курский Гос. Мед. Университет.

AННОТАЦИЯ

В статье представлены данные определения содержания эссенциальных микроэлементов (МЭ), включая и элемент германия, в некоторых растениях и полуфабрикате фитохитодеза серии 02 современными методами. Достоверно показано, что германия содержится существенно больше в тысячелистнике обыкновенном и корнях одуванчика различного происхождения, чем в женьшене, чесноке, грибах и алоэ. Обнаружено, что в фитохитодезе серии 02 содержатся все без исключения эссенциальные микроэлементы в сбалансированном количестве. Делается заключение о том, что применение фитохитодезов может рассматриваться не только как фитотерапевтическое средство воздействия на разные патогенетические механизмы, но и как метод устранения дисбаланса МЭ в организме человека.

Российская медицинская академия последипломного образования ГБОУ ДПО, г. Москва, Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности РАСХН, г. Щелково

MICROELEMENTS IN PHYTOCHITODESES

B.А. Komarov, К.А. Treskunov, L.V. Pogorelskaya, N.I. Sokolova, М.А. Frolova and А.I. Albulov

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka

Russian Medical Academy of Post-Diploma Education, Moscow 3All-Russia Research Technological Institute of Biological Industry, RAAS, Shchelkovo

ABSTRACT

The content of essential microelements and germanium in some plants and phytochitodes by-products of series 02 was determined using modern methods. The application of phytochitodeses can be considered as both a phytotherapeutical remedy of action on different pathogenetic mechanisms and a method for elimination of microelement disbalance in human organism.