Ехінацея пурпурова — Echinacea purpurea (L.) Moench — все частіше застосовується у медичній практиці як імуномодулюючий, антивірусний та протизапальний засіб (4). Лікувальна дія препаратів з неї визначається цілим комплексом біологічно активних речовин, передусим таких як полісахариди, фенольні сполуки, бетаін, сапоніни, алкалоїди, ефірна олія, мікроелементи (5,6).
Дослідження фармакологічних властивостей багатьох компонентів рослини тривають і в даний час. Встановлено, зокрема, що похідні кофейної кислоти виявляють антиоксидантну та мембраностимулюючу дію, полісахариди та ефірна олія мають протипухлинні властивості (5).
Все це зумовило інтерес до дослідження можливості зменшення шкідливих наслідків гамма-опромінення препаратами ехінацеї.
Методи біотестування різних речовин на рослинних тест-системах, широко використовуються в радіобіології, екології та токсикології.
Ось чому дослідження дії комплексу біологічно активних речовин ехінацеї пурпурової у нормальних та опромінених рослин гороху мало на меті не лише зясувати радіопротекторні властивості Echinacea purpurea (L.) Moench., а й зробити висновки про можливі механізми радіаційного ушкодження клітин.
Сухі корені та суцвіття ехінацеї подрібнювали та готували однопроцентні екстракти. Тест-системою використані рослини гороху (сорт Чернігівський), його насіння опромінювали одноразово у дозі 100 Гр та хронічно у сумарній дозі 7 Гр при потужності опромінення 14,2 мР/год. Після опромінення насіння зберігали протягом року, що підсилювало пошкоджуючу дію радіації (1). Неопромінене насіння слугувало контролем.
Перед пророщуванням насіння замочували на 12 годин у воді або ж у водних екстрактах ехінацеї, а потім вирощували рослини на звичайній воді до двотижневого віку, поки їх ріст йшов за рахунок поживних речовин сімядолей.
Вплив екстрактів ехінацеї оцінювали за схожістю, енергією проростання, довжиною та накопиченням біомаси двотижневими проростками.
На початкових етапах розвитку рослин реалізувалась пошкоджуюча дія на насіння несприятливих факторів і, зокрема, опромінення. Варто зазначити, що при малих дозах ( для гороху це 3—7 Гр) спостерігались ефекти радіостимуляції, які виявлялись у прискоренні росту та накопиченні біомаси. За А.М.Кузіним (3) в основі ефекту радіостимуляції лежить збільшення проникності мембран та накопичення відповідальних за депресію генів тригер-ефекторів, природа яких до кінця ще не зясована (2).
У наших експериментах водні екстракти ехінацеї незначно, на 1—4%, стимулювали схожість насіння гороху (табл.1 ).
Позитивний вплив екстрактів на енергію проростання виявлявся у опроміненого насіння. Енергія проростання збільшувалась на 13,8—28,9% при використанні екстракту з суцвіть ехінацеї. Можна припустити, що під впливом радіації та тривалого зберігання відбувались пошкодження мембран, що знижувало трансдукцію сигналу до початку поділу, а речовини з ехінацеї, стимулюючи проникність мембран, посилювали цей сигнал і позитивно впливали на енергію проростання насіння. З іншого боку, гамма-опромінення призводило до значного пошкодження мембран та інших структур клітини продуктами вільнорадикального окислення. Антиоксидантна дія екстрактів ехінацеї, зменшуючи цей ефект, сприяла підвищенню енергії проростання.
У наших експериментах екстракт суцвіть ехінацеї виявився найефективнішим, а тому подальші дослідження ростових реакцій рослин гороху проводили саме з ним.
Виявлено, що в нормі екстракт мало впливав на ріст стебел і незначно, на 6,9%, стимулював ріст коренів (табл. 2).
В експериментах з опроміненням насіння гороху виявили, що вплив екстракту як на ростову реакцію, так і на накопичення біомаси проростками (табл. 3), був позитивним у випадку хронічного опромінення та негативним або нейтральним за умов гострого опромінення. Треба зазначити, що гостре гамма-опромінення призводило до зростання рівня метаболізму в пострадіаційний період і мембраностимулююча активність екстракту могла посилювати рівень радіаційних пошкоджень.
Цілком ймовірно, що екстракти ехінацеї здатні затримувати диференціацію клітин та біогенез внутріклітинних структур, про що свідчить зменшення накопичення біомаси проростками як за умов опромінення, так і в контролі. Особливо це виявилось у затримці росту гостроопромінених рослин, у яких мало місце значне пошкодження меристематичних тканин. Є міркування, що така властивість екстрактів могла б виявити радіопротекторну дію за умов обробки насіння перед опроміненням.Таким чином, проведені експерименти свідчать про здатність екстрактів ехінацеї пурпурової стимулювати обмінні процеси, знешкоджувати індуковані радіацією перекисні сполуки та підсилювати трансдукцію сигналу до початку поділу у пошкоджених рослинних клітинах, що виявилось у підвищенні енергії проростання насіння. Затримуючи диференціацію клітин та біогенез клітинних структур, екстракт суцвіть ехінацеї не виявляв ростактивуючого впливу на рослини гороху.
| Варіант досліду | Енергія проростання,% | Коефіцієнт впливу | Схожість,% | Коефіцієнт впливу |
| Контроль ± вода | 67,11 | 1,000 | 96,05 | 1,000 |
| Контроль ± екстракт суцвіть | 66,15 | 0,986 | 97,31 | 1,013 |
| Контроль ± екстракт коренів | 58,42 | 0,871 | 97,53 | 1,015 |
| 100 Гр ± вода | 54,80 | 1,000 | 94,92 | 1,000 |
| 100 Гр ± екстракт суцвіть | 62,37 | 1,138 | 95,88 | 1,010 |
| 100 Гр ± екстракт коренів | 55,08 | 1,005 | 96,10 | 1,012 |
| Хронічне опромінення ± вода | 35,29 | 1,000 | 87,58 | 1,000 |
| Хронічне опромінення ± екстракт суцвіть | 45,50 | 1,289 | 91,00 | 1,039 |
| Хронічне опромінення ± екстракт суцвіть | 40,18 | 1,134 | 91,21 | 1,041 |
| Варіант | Довжина стебел, мм | Коефіцієнт впливу | Довжина кореня, мм | Коефіцієнт впливу |
| Контроль ± вода | 227,20±6,89 | 1,000 | 131,50±5,59 | 1,000 |
| Контроль ± екстракт суцвіть | 227,18±6,82 | 0,999 | 140,59±3,67 | 1,069 |
| 100 Гр ± вода | 26,11±3,88 | 1,000 | 113,89±4,03 | 1,000 |
| 100 Гр ± екстракт суцвіть | 19,04±1,14 | 0,729 | 98,38±3,42 | 0,864 |
| Хронічне опромінення ± вода | 368,20±11,1 | 1,000 | 165,73±5,78 | 1,000 |
| Хронічне опромінення ± екстракт суцвіть | 377,56±14,1 | 1,025 | 153,75±8,57 | 0,928 |
| Варіант досліду | Суха вага 10 стебел, г | Коефіцієнт впливу | Суха вага 10 коренів, г | Коефіцієнт впливу |
| Контроль ± вода | 0,7500 | 1,000 | 0,3150 | 1,000 |
| Контроль ± екстракт суцвіть | 0,7059 | 0,941 | 0,2824 | 0,897 |
| 100 Гр ± вода | 0,1389 | 1,000 | 0,2500 | 1,000 |
| 100 Гр ± екстракт суцвіть | 0,0833 | 0,599 | 0,2458 | 0,983 |
| Хронічне опромінення ± вода | 0,8267 | 1,000 | 0,3333 | 1,000 |
| Хронічне опромінення ± екстракт суцвіть | 0,8438 | 1,021 | 0,3313 | 0,994 |
Отже, в цілому комплекс біологічно активних речовин ехінацеї пурпурової проявляв позитивний вплив на рослини після хронічного опромінення і був неефективним, або навіть гальмував ріст, після гострого гамма-опромінення насіння гороху.
- 1. Валева С.А. Принципы и методы применения радиации в селекции растений.— М.: Атомиздат.— 1967.— 89с.
- 2. Гродзинский Д.М. Радиобиология растений.— К.: Наук. думка.— 1989.— 384с.
- 3. Кузин А. М. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы.— М.: Атомиздат.— 1977.— 134С.
- 4. СамородовВ.Н., Поспелов С.В. Эхинацея в Украине: полувековой опыт интродукции и возделывания.— Полтава.: «Верстка».— 1999— 52с.
- 5. СамородовВ.Н., ПоспеловС.В., МоисееваГ.Ф., СередаА.В. Фитохимический состав представителей рода Echinaceae purpurea (L) Moench. и его фармакологические свойства // Хим.-фарм. журн.— 1996.—T.— 30.— № 4.— с.32—37.
- 6. Harnischfeger G., Stolze H. Bewährate Wirksubstanzen aus Naturstoffen. Sonnenhut // Notabene medici. J. für Ärtze.— 1980.— 10.— № 11.— S.484— 491.
- БІБЛІОГРАФІЯ