Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografie? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis - wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

© Borgis - Postępy Fitoterapii 2/2009, s. 77-97
*Tadeusz Wolski, Tomasz Baj, Agnieszka Ludwiczuk, Magdalena Sałata, Kazimierz Głowniak
Surowce roślinne o działaniu adaptogennym oraz ocena zawartości adaptogenów w ekstraktach i preparatach otrzymanych z rodzaju Panax
THE RAW MATERIALS POSSESS ADAPTOGENIC PROPERTIES AND ESTIMATES OF THE ADAPTOGENS CONTENTS IN EXTRACTS AND OBTAINED FROM GENUS PANAX PREPARATIONS
Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych, Uniwersytet Medyczny, Lublin
Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. Kazimierz Głowniak
Summary
In the presented work the review of literature concerning motion of stress, phases of his origin and impact on the human body were shown. The definition of adaptogen, mechanisms of his action and also methods of estimates of the adaptogenic properties were described. The important part of this study is the review of selected raw materials possess adaptogenic properties, such as: genus Panax, Eleutherococcus senticosus, Schisandra chinensis, Rhodiola rosea, Glycyrrhiza glabra, Glycyrrhiza uralensis, Withania somnifera, Andrographis paniculata, Bacopa monniera, Rhaponticum carthamoides, Gynostemma pentaphyllum. In the experimental part detailed studies on contents principal adaptogens, which are found in raw materials Panax ginseng and Panax quinquefolium, and also their preparations were shown. In that part detailed studies on contents 7 main ginsenosides (Rb1, Rb2, Rc, Re, Rd, Rg1, Rf), which are found in examined raw materials and obtained from them preparations and extracts were carried out. The carried out investigation on the extracts from roots and leaves Panax quinquefolium shown that ginsenoside-Rb1, is main compound in the roots and however ginsenosides Rb2 and Rd are dominated in the leaves. The comparison of extraction efficiency of ginsenosides of three solvents (50% methanol, 10% and 30% sorbitol and glucose) shown that methanol was the best solution for extraction. The less concentrated solutions: 10% solutions sorbitol and glucose are characterized by the greated content of ginsenosides in comparison to their 30% solutions.
Wprowadzenie
Stres jest nieodłącznym elementem życia każdego człowieka. Może on pełnić funkcję motywującą lub też wywierać działanie szkodliwe. Na przestrzeni lat zmienił się rodzaj i siła czynników stresogennych. Podatność na stres jest pojęciem subiektywnym, a każdy organizm ludzki inaczej reaguje na bodźce stresowe, które mogą zaburzać jego homeostazę.
Na funkcjonowanie osobowości człowieka duży wpływ mają czynniki stresogenne, określane mianem stresorów. Ogólnie stresory można podzielić na: fizyczne, chemiczne, fizykochemiczne oraz biologiczne. Równie niebezpieczny jest stres emocjonalny jak i psychiczny.
Według Sely´a (1) zespół ogólnej adaptacji, podzielić można na trzy fazy:
Faza pierwsza – „Alarm” – pierwotna odpowiedź organizmu na działanie stresora. Organizm znajduje się pod wpływem podwyższonej aktywności sympatycznego układu nerwowego i uwolnionych, zwiększonych ilości katecholamin oraz kortykosteroidów. Masa grasicy, śledziony, narządów limfatycznych i wątroby zmniejsza się, podczas gdy masa nadnerczy ulega zwiększeniu. Faza alarmowa charakteryzuje się przewagą procesów katabolicznych w organizmie.
Faza druga – „Opór” lub „adaptacja” cechuje się wzmożonym oporem organizmu związanym z długotrwałą ekspozycją na działanie czynników stresogennych. Procesy anaboliczne przeważają nad katabolicznymi i organizm staje się coraz bardziej odporny na stresor. Jeśli w tym stadium nie zostanie przywrócona homeostaza oraz nie nastąpi równowaga dynamiczna, wówczas rozwijają się tzw. choroby adaptacyjne.
Faza trzecia – „Wyczerpanie” – następuje podczas przedłużającego się ataku stresora na nasz organizm. Opór powstający podczas drugiej fazy słabnie. Organizm nie jest już w stanie dłużej opierać się stresorowi i zaczynają się procesy chorobowe.
Wobec długotrwałego działania stresorów nasz organizm potrzebuje mechanizmów adaptacyjnych, które realizowane są poprzez zmiany morfologiczne, biochemiczne i fizjologiczne. Mogą one występować na wszelkich poziomach organizacji czynnościowej organizmu, zarówno na poziomie komórkowym, jak i na poziomie regulacji narządowej. Reakcje przystosowawcze naszego organizmu działają według stałego modelu, niezależnie od rodzaju stresora (1).
Wynikiem działania stresu jest wystąpienie reakcji „agresji i ucieczki”, która charakteryzuje się intensywnym pobudzeniem sympatycznej (współczulnej) części układu nerwowego, co indukuje wzmożoną częstość oddechów, wzrost ciśnienia tętniczego i poziomu cukru we krwi, wzrost akcji serca i siły skurczów, jednocześnie zahamowana zostaje sekrecja w układzie pokarmowym (2, 3).
W przypadku stresu ostrego (silnego i krótkotrwałego) organizm i psychika reagują szybko pobudzeniem, ale i szybko powracają do równowagi. Inaczej to wygląda w przypadku stresu przewlekłego. Wytrzymałość każdego organizmu na czynniki obciążające jest inna. Krytyczne przeciążenia zmuszające ustrój do adaptacji w ekstremalnych warunkach mogą powodować zmiany patologiczne, ponieważ stała gotowość organizmu do walki, indukowana przez przewlekły stres, zaburza homeostazę organizmu, a rezultatem jest wystąpienie chorób i zakłóceń w funkcjonowaniu układów, czy też poszczególnych narządów. Może się to manifestować wyczerpaniem fizycznym, psychicznym, nadmierną nerwowością, czy wręcz przeciwnie, stanami depresyjnymi i osłabieniem popędu płciowego. Stres może być spowodowany niewłaściwymi warunkami życia (brak snu, uboga dieta, brak ruchu, ekstremalne warunki klimatyczne, obniżona zawartość tlenu w atmosferze), złymi warunkami pracy (hałas, wibracje, ultradźwięki), szkodliwym oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska, szkodliwym promieniowaniem czy też chorobami lub stanami degeneracyjnymi związanymi ze starością (2, 4-6). Ze względu na wzrost liczby osób powyżej 60. roku życia uczeni starają się określić, jakie czynniki skracają życie, jaka jest jego długość w warunkach fizjologicznego starzenia. Wiadomo, że starszy organizm radzi sobie gorzej z adaptacją do stresu na skutek zmniejszenia ogólnej sprawności, jak i sprawności mechanizmów utrzymujących homeostazę. Naukowcy jako antidotum na stres egzogenny i endogenny zalecają rośliny adaptogenne, które wzmagają odporność na czynniki zaburzające równowagę wewnętrzną (6, 7).
Definicja adaptogenu i mechanizmy jego działania
Adapto (z greckiego) przystosować się, gen powodujący. Zgodnie z nazwą adaptogen to substancja ułatwiająca przystosowanie się organizmu do niekorzystnych warunków środowiskowych. Po raz pierwszy tego terminu użył rosyjski uczony Lazarev w 1947 r., opisując zdolność niektórych surowców do uodparniania organizmu na szkodliwe wpływy czynników zewnętrznych. W latach 50. ubiegłego wieku, rosyjski farmakolog i doktor medycyny holistycznej Breckhman założył własną szkołę badającą adaptogeny, wyjaśniając tajemnice wschodnich leków (żeń-szeń, cytryniec, rodiola). Wraz ze swoim współpracownikiem Dardymovem rozwinęli definicję adaptogenu. Według nich adapotogen to substancja głównie pochodzenia naturalnego, która musi być nieszkodliwa i może powodować minimalne zmiany w psychicznych funkcjach organizmu, musi działać niespecyficznie i wykazywać właściwości normalizujące. Obecnie uważa się, że rośliny adaptogenne – to takie, które mają normalizujący wpływ na ludzki ustrój, ale nie nadstymulujący, ani nie blokujący normalnych jego funkcji, lecz działający raczej jako tonicum (4, 8-10).
Mechanizm działania tych substancji jest jeszcze niezbyt dokładnie poznany. Wiadomo jednak, że u podstaw aktywności na organizm człowieka leżą zmiany morfologiczne, biochemiczne i fizjologiczne. Zachodzą one na poziomie komórkowym poprzez oddziałujące układy enzymatyczne, jak i na poziomie narządów poprzez hormony (3, 11). Zasadniczą rolę w odpowiedzi na stres odgrywa rdzeń nadnerczy, w którym produkowane są i magazynowane: epinefryna, norepinefryna i dopamina. Neurohormony te przygotowują organizm do konfrontacji z szeroko pojętym zagrożeniem. Rośliny adaptogenne stymulują rdzeń nadnerczy, wzmagając nieswoistą zdolność przystosowawczą organizmu i odporność na przeciążenia (2, 3).
Jak podaje piśmiennictwo (2, 6) właściwości adaptogenne wyrażają się poprzez:
– działanie zmiatające wolne rodniki (antyoksydacyjne),
– ochronę wątroby i właściwości antytoksyczne,
– działanie hypoglikemiczne,
– stymulację układu odpornościowego,
– polepszenie procesów zapamiętywania i koncentracji,
– wzrost witalności, poprawę funkcji seksualnych przy ich zaburzeniu,
– zmniejszenie pociągu do alkoholu i łaknienia cukrów,
– redukowanie niepokoju i nerwowości,
– szybsze zdrowienie,
– poprawę napięcia mięśni i wzrost siły ich skurczu,
– poprawę snu, motywacji i produktywności w pracy,
– polepszenie nastroju i samopoczucia,
– działanie anaboliczne.
Według innego podziału (1) aktywność adaptogenów opiera się na następujących zasadach:
– wykazywanie działania nieswoistego, zwiększającego odporność na szkodliwe dla organizmu bodźce fizyczne (wysoka i niska temperatura, brak tlenu, hałas, wibracje), chemiczne (alkohol, trucizny, zanieczyszczone środowisko) i biologiczne (bakterie, wirusy, grzyby);
– wywieranie wpływu normalizującego procesy fizjologiczne organizmu, głównie poprzez oddziaływanie na system neuro-endokrynny;
– wywieranie tylko takiego wpływu na procesy fizjologiczne organizmu, jaki jest pożądany, bez wpływu na prawidłowe funkcjonowanie organizmu.
Oprócz nieswoistości wobec stresora adaptogeny cechują się brakiem związku pomiędzy ich strukturą chemiczną a mechanizmami działania. Różnorodność substancji adaptogennych jest duża, można tu wymienić na przykład saponozydy, fitoekdyzony, rodiolozydy, czy flawonoidy. Nastręcza to wiele problemów przy określaniu siły działania biologicznego surowców adaptogennych, z trudem poddają się one standaryzacji. Jako przykład można tu podać Rhaponticum carthamoides – korzenie tej rośliny zawierają fitoekdyzony i poliacetyleny, które są adapotogenami, natomiast w liściach występują związki o innej strukturze chemicznej, którym także przypisuje się działanie adaptogenne i immunostymulujące (9, 13).
Metody oceny właściwości adaptogennych
Pomimo trudności w standaryzacji surowców adaptogennych, można określać jaką aktywność biologiczną wykazuje dana roślina. Służą do tego testy farmakologiczne potwierdzające działanie antystresowe, anaboliczne, immunostymulujące, uspokajające, antyrodnikowe, podnoszące sprawność fizyczną i umysłową. Do metod oceny właściwości adptogennych należą:
Carbon Clearance Test stosuje się do oceny działania adaptogennego. Test polega na określeniu szybkości eliminacji cząsteczek tuszu przez fagocytozę w układzie siateczkowo-śródbłonkowym zwierząt doświadczalnych, natomiast in vitro stosuje się test granulocytarny i transformacji blastycznej leukocytów (14).
Ocena działania anabolicznego na podstawie zwiększenia masy ciała i przyspieszenia wzrostu młodych zwierząt (14).
Forced Swim Test, w którym mierzy się czas bezruchu myszy po intensywnym pływaniu. Stosuje się go do potwierdzenia właściwości antystresowych i przeciwdepresyjnych. Innym sposobem określenia tej aktywności jest indukcja u zwierząt stresu przez wywołanie u nich wrzodów żołądka za pomocą zimna lub unieruchomienia (14). Do oceny tego działania służy także test Porsolta, który polega na obserwacji zachowania szczura umieszczonego w szklanym cylindrze napełnionym wodą o temp. 25°C do wysokości 17 cm, z którego zwierzę nie może się wydostać. U zwierząt, którym podawano ekstrakt o spodziewanym działaniu przeciwdepresyjnym i antystresowym, czas aktywnego pływania wydłużał się (15).
Test labiryntu określa wpływ adaptogenu na proces uczenia się i zapamiętywania. Polega on na nauce odnajdywania przez szczura właściwej drogi do pożywienia i pomiarze czasu przejścia przez labirynt (16).
Test ruchliwości spontanicznej, w którym określa się liczbę spontanicznych ruchów małych zwierząt za pomocą aktynometru, który potwierdza właściwości uspokajające. Drugi sposób oceny właściwości uspokajających to zastosowanie testu przedłużenia snu pentobarbitalowego, gdzie określa się czas przedłużenia snu po podaniu pentobarbitalu (55, 66).
Test DPPH stosowany in vitro pozwala mierzyć właściwości przeciwutleniające substancji adapotgennych (14).
Test komina za pomocą, którego ocenia się koordynację motoryczną. Polega on na umieszczeniu szczura w szklanym cylindrze w leżącej pozycji, po wejściu zwierzęcia do dna, pozycję cylindra nagle zmienia się z horyzontalnej na wertykalną i od tego momentu mierzy się czas wycofywania się zwierząt (17).
Swiming Endurace Test, który służy do oceny fizycznej wytrzymałości zwierząt po podaniu adapotogenów. Mierzy się w nim czas utrzymania się małych zwierząt w zbiorniku z wodą. Rota-rod Test określa z kolei czas utrzymywania się zwierząt na ruchomym walcu (14).
Przegląd wybranych surowców adaptogennych
Ze względu na rosnące zainteresowanie surowcami adaptogennymi w tej części pracy prezentujemy przegląd piśmiennictwa dotyczący właściwości farmakologicznych surowców adptogennych, ze szczególnym uwzględnieniem adptogenów występujących w rodzaju Panax.
Rodzaj Panax
Jednym z najstarszych surowców wykazujących wielokierunkowe działanie farmakologiczne, w tym również adaptogenne i immunostymulujące jest rodzaj Panax. Z tego zakresu opublikowane zostały na łamach „Postępów Fitoterapii” liczne prace (18-21).
Rodzaj Panax z rodziny araliowatych ( Araliaceae) liczy około 20 gatunków. Najbardziej znanym gatunkiem żeń-szenia jest Panax ginseng C.A. Meyer występujący dziko w górskich lasach Półwyspu Koreańskiego, północnowschodnich Chinach, Japonii i północnowschodniej Syberii (21-25). Spośród innych znanych gatunków żeń-szenia należy wymienić: Panax quinquefolium L. rosnący w Ameryce Północnej, Panax japonicus C. A. Meyer rosnący na Wyspach Japońskich, Panax vietnamensis Ha et Grushv. pochodzący z Wietnamu, Panax notoginseng Burkill, Panax pseudoginseng, Panax zingiberensis Wu et Feng z południowo-wschodnich terenów chińskiej prowincji Yunnan.
Korzeń żeń-szenia amerykańskiego zawiera więcej saponozydów (6,45%) niż żeń-szenia azjatyckiego (4,17%). W Panax quinquefolium dominującymi związkami są ginsenozydy grupy Rb1 (Rb1, Rd), natomiast ginsenozydy grupy Rg1 (Rg1, Rg2, Rf) to główne związki występujące w P. ginseng. Ginsenozyd Rf nie występuje w P. quinquefolium (26, 27). W tych dwóch surowcach różnice w składzie ginsenozydów korelują z różnicami w działaniu. P. ginseng jest uznawany za stymulujący układ nerwowy, a P. quinquefolium za depresant (2).
Wielokierunkowe działanie biologiczne żeń-szenia spowodowało zainteresowanie fitochemików, farmakologów i klinicystów tym surowcem. Przeprowadzano liczne badania laboratoryjne in vitro, a także in vivo na zwierzętach oraz testy kliniczne, które potwierdziły status żeń-szenia jako wartościowego leku. W ostatnich 30 latach przeprowadzono 50 testów klinicznych, które obejmowały zarówno pacjentów, jak i zdrowych ochotników. W 13 badaniach przeprowadzonych na 1572 przypadkach – żeń-szeń powodował poprawę samopoczucia, zaś w 17 próbach na 846 przypadkach nastąpiła poprawa sprawności fizycznej, a w dalszych 10 próbach polepszyły się różne parametry przemiany materii (2).
Uważa się, że w dużej mierze właściwości biologiczne żeń-szenia są determinowane obecnością saponozydów zwanych ginsenozydami. Jednak różny skład jakościowy i ilościowy poszczególnych saponozydów nadaje poszczególnym częściom rośliny inne właściwości. Badania ilościowe metodą HPLC wykazały, iż liście P. quinquefolium wykazują wyższą zawartość ginsenozydów niż korzenie. Oprócz powyższego, oba organy różnią się profilem jakościowym tych związków. Głównym ginsenozydem występującym w korzeniu jest Rb1 (1,36%), natomiast ginsenozydy Rd (3,8%), Rg2 (2,4%) i Rb2 (1,4%) stanowią główne substancje biologicznie aktywne liści tego gatunku. Pomimo większej zawartości ginsenozydów w liściach, korzenie wykazują silniejsze właściwości antyoksydacyjne i adaptogenne (28). Ponadto dużą rolę odgrywają polisacharydy. Ważne są także związki fenolowe, panaksany, flawonoidy i poliacetyleny, które uzupełniają działanie ginsenozydów (18, 26).
Eleutherococcus senticosus
Kolejnym mało poznanym surowcem o właściwościach adaptogennych, pochodzącym z rodziny Araliaceae jest eleuterokok kolczasty ( Eleutherococcus senticosus Maxim.). Jest to krzew osiągający niekiedy wysokość 4 m, silnie ugałęziony i ukorzeniony. Pokryty jest korą z licznymi kolcami ustawionymi skośnie do dołu. Liście są palczasto-pięcio-dzielne, duże, osadzone na długich ogonkach (do 10 cm), a poszczególne listki są kształtu owalnego lub eliptycznego. Nerwy na dolnej stronie blaszki pokryte są rudawymi włoskami. Kwiatostan stanowią kuliste, puszyste baldachy wyrastające po kilka. Kwiaty są małe; bladofioletowe są obupłciowe lub męskie, a żółte są żeńskie. Owoc to czarny pestkowiec. Kwitnienie krzewu przypada na czerwiec, a owocowanie na wrzesień i październik (25).
Eleuterokok występuje w dalekowschodniej tajdze, w lasach iglastych i mieszanych, w dolinach i na zboczach. Rośnie w Korei, Japonii, centralnych i północnych Chinach oraz na Sachalinie. Plantacje tego surowca nie istnieją, ponieważ naturalne zasoby w pełni pokrywają zapotrzebowanie na tę roślinę (6, 25).
Surowiec stanowią kłącza wraz z rozłogami, a także kora organów podziemnych. Zbioru dokonuje się jesienią. Kłącza myje się, suszy i tnie na kawałki (8 cm). Ze względu na zawartość związków o podobnym działaniu do ginsenozydów rodzaju Panax, roślinę tę nazywa się często żeń-szeniem syberyjskim (6, 25, 29).
Związkami warunkującymi farmakologiczną aktywność surowca są eleuterozydy: A, B, B1, C, D i F. Są to substancje o charakterze glikozydowym o niejednorodnej strukturze, ponieważ jako aglikony mogą występować: triterpen, kumaryna, steroid i lignan. Podobnie jak żeń-szeń azjatycki i amerykański, żeń-szeń syberyjski normalizuje funkcje organizmu w stresie fizycznym i psychicznym, a najlepsze efekty osiąga się, stosując lek przez kilka miesięcy. Właściwości adaptogenne potwierdzono badając grupę 2100 osób, w której znajdowali się zarówno mężczyźni, jak i kobiety w wieku 19-22 lat. Stosowano u nich etanolowy wyciąg przez 60 dni. Po tym czasie stwierdzono u pacjentów zwiększony stan gotowości, poprawę jakości pracy, wzrost masy mięśniowej. Stwierdzono również pozytywny wpływ na ośrodkowy układ nerwowy bez wystąpienia działań niepożądanych, takich jak zaburzenia snu. Nastąpiło zwiększenie odporności organizmu tych pacjentów na niekorzystne warunki życia i pracy, takie jak gorąco, zimno, hałas, przepracowanie i fizyczne wyczerpanie. Została pobudzona nieswoista odporność organizmu na niedobór tlenu, infekcje bakteryjne i wirusowe. Podobnie jak saponozydy żeń-szenia, eleuterozydy dostrajają organizm i zwiększają odporność w stresowych warunkach. Polepszają pamięć i koncentrację, zwłaszcza u starszych osób wspomagają rekonwalescencję po zabiegach chirurgicznych.
Można je stosować u kobiet w klimakterium, zaleca się je nawet w leczeniu neuroz, nerwic i stanów depresyjnych. Mechanizm działania adaptogennego został potwierdzony w badaniach laboratoryjnych na zwierzętach, u których wywołano stres fizyczny i psychiczny. Odkryto, że związki te działają na oś przysadka – nadnercza poprzez odpowiednią modulację wydzielania hormonów przez te organy w stresie. Substancje czynne eleuterokoka niwelują ujemny wpływ czynników toksycznych. Dlatego roślinę tę wykorzystuje się do łagodzenia szkód występujących po chemioterapii, chroni ona zdrowe tkanki organizmu przed szkodliwym działaniem cytostatyków. Gatunek ten wykazuje także działanie radioochronne, potwierdzone na hodowlach tkankowych poddanych działaniu promieni γ (6, 30-32).
Schisandra chinensis
Ważnym surowcem adaptogennym jest cytryniec chiński ( Schisandra chinensis Turcz.) z rodziny Schisandraceae (cytryńcowate). Jest on drzewiastym pnączem rosnącym dziko oraz uprawianym na Dalekim Wschodzie. Tereny jego występowania obejmują Chiny, Mandżurię, Japonię oraz półwysep Koreański. Jest to bardzo popularna roślina od wieków używana w lecznictwie tych krajów. Surowiec ten figurował w pierwszej farmakopei chińskiej z 250 roku p.n.e., a w roku 1596 Li Shi Zhen opisał ją w swoim Compedium of Materia Medica. Roślina ta wykorzystywana jest także w perfumerii ze względu na cytrynowy zapach wydzielany przez owoce, korę, liście i łodygi. Surowiec leczniczy stanowią nasiona oraz dojrzałe, wysuszone owoce o bladoczerwonej barwie, podobne do pieprzu. Nazwa chińska rośliny oznacza owoc pięciu smaków, ponieważ słodki i kwaśny smak występują w skórce i miąższu, a cierpki, gorzki i słony w nasionach. W celu produkcji owoców na plantacjach należy hodować razem egzemplarze męskie i żeńskie. Roślinę rozmnaża się przez nasiona, które wysiewa się jesienią. Natomiast przy wysiewie wiosennym nasiona moczy się przez noc w wodzie. Zbiór owoców następuje po pierwszych przymrozkach, po czym suszy się je na słońcu i wykorzystuje do produkcji preparatów (6, 31, 33, 34).
Cytryniec chiński jest bardzo popularnym środkiem adaptogennym stosowanym w stanach zmęczenia fizycznego i psychicznego, często zamiast żeń-szenia. Za taką aktywność odpowiedzialne są główne związki surowca należące do grupy lignanów. Są to pochodne dibenzo-(a,c)-cyklooktenu. Można tutaj wymienić: schizandryny, schizandrole, schizanteryny i gomizyny. Badania fitochemiczne pokazały, że w roślinie tej występuje ponad 40 związków, ale za najważniejsze uznaje się schizandrol A i B oraz schizanteryny A, B, C i D (35). Związki te działają synergistycznie z lekami uspokajającymi i nasennymi. W badaniach na myszach wykazano wydłużenie czasu narkozy, opóźnienie odzyskania prawidłowych odruchów oraz działanie analgetyczne, zarówno standaryzowanego wyciągu z surowca, jak i schizandrolu B (są więc depresantami OUN) (36).
Doniesienia te są sprzeczne z wynikami badań innych autorów, które sugerują, że schizandryna B i schizandrol B znacznie skracały sen pentobarbitalowy, a więc są aktywatorami OUN (34). Z kolei schizandrol A silniej hamował czynność OUN podczas działania stresora psychicznego, co związane było z wpływem tego związku na stężenie monoamin – neurotransmiterów w mózgu. Związek ten znacznie podwyższał poziom dopaminy i jej metabolitów w prążkowiu i podwzgórzu. Zauważono również zmiany stężenia metabolitów noradrenaliny i serotoniny w prążkowiu i podwzgórzu. Schizandrol A przedłuża sen fenobarbitalowy i obniża aktywność ruchową zwierząt doświadczalnych (34). Różnice w działaniu surowca wynikają z różnej zawartości lignanów i ich wzajemnych proporcji.
Schisandra chinensis działa ochronnie na wątrobę, a mechanizmem tej aktywności jest pobudzenie układu antyoksydacyjno-detoksykacyjnego (zapobiega spadkowi poziomu cytochromu P-450). Lignany tej rośliny wykazują działanie ochraniające wątrobę także w zakażeniach wirusem WZW B, w uszkodzeniu wątroby wywołanym czterochlorkiem węgla, przyspieszają regenerację i powrót funkcji po częściowym wycięciu organu oraz zmniejszają śmiertelność zwierząt laboratoryjnych przy ostrej niewydolności wątroby. Działanie hepatoprotekcyjne wykazują schizandryny A i C oraz gomisyna A (34).
Udowodnione jest także działanie przeciwnowotworowe – wyciąg z rośliny hamował rozrost ludzkich komórek linii nowotworów żołądka i jelit. Taką aktywność wykazywała gomisyna A. W zależności od składu surowca, sposobu przygotowania preparatu oraz stanu układu naczynio-ruchowego, roślina ta może działać stymulująco, bądź depresyjnie na ośrodek naczynio-ruchowy. Objawiać się to może w pierwszym przypadku zmniejszeniem niewydolności układu krwionośnego oraz podwyższeniem ciśnienia tętniczego. Aktywność taką wykazują najprawdopodobniej gomisyny H, J, N i G, blokując kanały wapniowe. W drugim przypadku następowało obniżenie ciśnienia tętniczego krwi. Schizandryna B wspomaga regenerację uszkodzonego mięśnia sercowego u szczurów, co wiąże się z działaniem przeciwutleniającym tego związku. Rosyjscy naukowcy zauważyli, że etanolowy wyciąg ze Schisandra chinensis stosowany doustnie podwyższał napięcie i wzmagał skurcze macicy, co może być wykorzystane do wzmagania skurczów porodowych. Zauważa się pozytywne działanie cytryńca na zaburzenia słuchu, zawroty głowy i zaburzenia równowagi (choroba Meniere´a). Donosi się także o osłaniającym działaniu przed promieniowaniem jonizującym i zwalczającym syndrom przedmiesiączkowy. Surowiec ten normalizuje poziom cukru oraz obniża wysoki poziom cholesterolu, działa przeciwkrwotocznie, przeciwalergicznie, hamuje rozwój bakterii Gram-dodatnich, m.in. gronkowca złocistego, laseczek wąglika oraz bakterii Gram-ujemnych, takich jak pałeczki ropy błękitnej i pałeczki duru brzusznego. Źródła piśmiennictwa podają, że owoce i nasiona Schisandra chinensis cechują się niską toksycznością (6, 31, 33, 34).
Rhodiola rosea
Wiele badań uprawowych, jak i fitochemicznych oraz farmakologicznych poświęcono różeńcowi górskiemu ( Rhodiola rosea L.) (37-40). Polska nazwa tego surowca brzmi różeniec lub rozchodnica różowa. Jest on przedstawicielem rodziny Crassulaceae – gruboszowate. Występuje na skalistych wybrzeżach Ameryki Północnej, w różnych krajach Europy, Azji oraz na Grenlandii. Jest to roślina dwuletnia, rosnąca do wysokości ok. 40 cm. Ma silnie rozwinięte kłącza i korzenie, które stanowią surowiec leczniczy. Po wysuszeniu wydziela różaną woń, stąd nazwa korzeń różany. Rzadkie występowanie na stanowiskach górskich uniemożliwia zbiór tego surowca, który pokrywałby zapotrzebowanie na niego. Dlatego wprowadza się uprawę sztuczną oraz hodowlę tkankową i zawiesiny hodowli komórkowych. Roślina może być rozmnażana z nasion, jak i ze starszych roślin. Zbiór surowca następuje po 3-4 latach, jesienią. Surowiec jest myty, cięty i suszony w temp. 40-50°C (6, 41).
Korzenie i kłącza rośliny mają zastosowanie jako stymulatory i adaptogeny. Badania fitochemiczne i farmakologiczne wykazały, że za właściwości adaptogenne odpowiedzialne są substancje o charakterze glikozydów fenolowych, do których należą fenyloetanoidy (salidrozyd i tyrozol) oraz fenylopropanoidy (alkohol cynamonowy i jego glikozydy: rozyna i rozawina). Ponadto występują garbniki, olejek eteryczny, antraglikozydy i β-sitosterol.
Adaptogenne właściwości różeńca polegają na zwiększeniu nieswoistej odporności na szkodliwe czynniki środowiska, takie jak: zanieczyszczenia, hałas, infekcje. Surowiec ten korzystnie działa przy obciążeniu umysłowym i fizycznym. Rhodiola rosea może być stosowana jako lek chroniący organizm przed szkodliwym działaniem cytostatyków podczas chemioterapii, ponieważ zmniejsza produkcję komórek z aberracjami chromosomowymi i mikrojąderkami oraz hamuje błędną replikację DNA. Wnioski takie wyciągnięto badając mysi szpik poddany działaniu cyklofosfamidu in vitro. Wyciągi z kłączy i korzeni rośliny działają immunostymulująco, podobnie do preparatów Panax ginseng. Ponadto zaobserwowano wzrost siły mięśniowej u zwierząt laboratoryjnych, którym podawano ekstrakt z omawianej rośliny. Wszystkie te właściwości klasyfikują ten surowiec jako adaptogenny (6, 31, 41).
Glycyrrhiza glabra i G. uralensis
Kolejnymi surowcami o właściwościach adaptogennych są lukrecja gładka i lukrecja chińska ( Glycyrrhiza glabra L. i Glycyrrhiza uralensis L.). Surowce te należą do rodziny Fabaceae (motylkowate). Składnikami korzeni obu gatunków są saponiny triterpenowe, m.in. kwas glicyryzynowy oraz jego sole wapniowe i potasowe zwane glicyryzyną. Zawartość glicyryzyny wynosi od 2,5 do 12% i odpowiedzialna jest ona za słodki smak surowca. Ponadto wykazuje silne właściwości pienienia się i ma słabe właściwości hemolityczne. Substancjami czynnymi są również flawonoidy: likwirytyna i echinatyna, kumaryny: hernairyna i umbeliferon, substancje gorzkie, żywice, sitosterol, lipidy, a także w śladowych ilościach olejek eteryczny (42).
Glicyryzyna ma podobną budowę do kortykoidów – kortyzolu, co może sugerować, iż tak samo jak kortyzol przygotowuje organizm do walki, działając katabolicznie, wyzwalając energię i zwiększając odporność na stres. Z podobieństwa tego wynika także przeciwzapalne działanie surowca oraz właściwości estrogenne. Ponadto surowce te wspomagają odnowę wątroby przy uszkodzeniach i zakażeniach wirusowych dzięki właściwościom przeciwzapalnym i przeciwwirusowym, a także dzięki aktywności przeciwutleniającej (43).
Korzenie lukrecji mają zastosowanie jako lek wykrztuśny w nieżytach górnych dróg oddechowych, moczopędny i rozkurczowy. Stosowane są w chorobach skóry i alergiach. Działają pozytywnie w chorobie wrzodowej żołądka i dwunastnicy ze względu na aktywność spazmolityczną. Obecność kwasu glicyryzynowego i/lub izoflawonów determinuje działanie bakteriobójcze w stosunku do takich drobnoustrojów, jak: Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli, Entamoeba histolytica i Trichomonas vaginalis. Jest powszechnie przyjęte, że działanie bakteriobójcze połączone ze spazmolitycznym powoduje, iż roślina ta jest popularnym składnikiem mieszanek wykrztuśnych i przeciwkaszlowych. Przetwory z tej rośliny wpływają hamująco na rozwój wirusów RNA i DNA (w tym wirusa Herpes). Badania te sugerowały, że glicyryzyna indukowała produkcję interferonu. Ostatnio doniesiono o działaniu siarczanu glicyryzyny na wirusa HIV (8, 56). W podsumowaniu można powiedzieć, że Glycyrrhiza glabra i Glycyrrhiza uralensis to tonizujące rośliny, stymulujące wydzielanie kortykosteroidów, neutralizujące toksyny, normalizujące poziom cukru we krwi. Mnogość tak wielu aktywności i wynikających z tego faktu zastosowań sprawiła, że surowce zaliczane są do roślin adaptogennych (25, 42, 44).
Withania somnifera
Rodzaj Withania obejmuje 10 gatunków, w większości przypadków są to zimozielone krzewy. Jako adaptogen najbardziej rozpowszechniona jest Withania somnifera, która należy do rodziny Solanaceae (psiankowate). Jej stanowiska naturalne znajdują się w basenie Morza Śródziemnego, w Południowej Ameryce, a także w Indiach, Pakistanie, Afganistanie i Izraelu. Korzenie tej rośliny od dawna używane są w Indiach pod nazwą Ashwaganda jako lek uspokajający (2, 44, 45). Witanolidy to główne substancje biologicznie czynne izolowane z omawianej rośliny. Mają typową budowę steroidową z charakterystycznym 28-węglowym szkieletem podstawowym, który zawiera 9-węglowy łańcuch boczny z 6-członowym pierścieniem laktonowym. Do głównych substancji biologicznie czynnych wyizolowanych z gatunku Withania somnifera zalicza się witaferynę A, witanolid D oraz sitoindozydy. Surowcem leczniczym są zarówno liście, jak i korzenie Withania somnifera. Wykazują one działanie przeciwgrzybicze oraz przeciwbakteryjne, szczególnie wobec Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus niger oraz Candida albicans. Ponadto gatunek ten wykazuje aktywność cytotoksyczną i przeciwnowotworową. Witanolid D i witaferyna A wykazują swoiste działanie immunosupresyjne na ludzkie limfocyty T i B, jak również na mysie tymocyty.
Metanolowy wyciąg z rośliny wykazuje aktywność immunostymulującą i adaptogenną. Adaptogenność surowca badano na szczurach poddanych przewlekłemu stresowi, który indukował hiperglikemię, nietolerancję glukozy, wzrost poziomu kortykosteronu we krwi, dysfunkcję seksualną, immunosupresję i depresję mentalną. Podawanie tego surowca na godzinę przed wywoływaniem stresu łagodziło jego objawy. Naukowcy donoszą także o skuteczności sitoindozydów VII-IX w leczeniu choroby Alzheimera indukowanej u szczurów przez kwas ibotenowy. Witaferyna A może być używana jako środek zmniejszający wrażliwość na promieniowanie. Wszystkie powyższe właściwości klasyfikują roślinę jako adaptogenną o właściwościach antystresowych i tonizujących organizm (45-47).
Andrographis paniculata
Rośliną szeroko rozpowszechnioną w krajach tropikalnych, wykazującą wielokierunkowe właściwości farmakologiczne, w tym adaptogenne, jest Andrographis paniculata. Roślina ta należy do rodziny Acanthaceae, jest rośliną szeroko rozpowszechnioną w azjatyckich krajach tropikalnych, szczególnie zaś w południowych Indiach i na Sri Lance. Ma swoje stanowiska w północnych i zachodnich Indiach, Malezji, Indonezji, dostępna także w Hong Kongu, Tajlandii i Brunei. W korzeniu występują flawonoidy, α-sitosterol, a związkiem determinującym aktywność biologiczną jest andrografolid, należący do diterpenów. Jako główny składnik wyekstrahowany z liści rośliny, wykazuje właściwości hepatoochronne w uszkodzeniach wątroby u szczurów wywołanych czterochlorkiem węgla. Chroni także wątrobę przed uszkodzeniem takimi substancjami, jak galaktozamina i paracetamol. Hepatoochronne działanie andrografolidu wynika z wpływu na określone enzymy (CYP1A1 i CYP2B) biorące udział w metabolizowaniu trucizn (wpływa na cytochrom P 450) (48, 49).
Andrografolid i neoandrografolid wykazują aktywność przeciwwirusową przeciwko wirusowi Herpes simplex, jednak żaden z tych związków w stężeniach przeciwwirusowych nie wykazuje działania cytotoksycznego (50). Badania naukowe potwierdziły także właściwości immunomodulujące i przeciwnowotworowe. Otrzymane wyciągi z rośliny podzielono na frakcje: dichlorometanową, benzenową i wodną. Frakcja dichlorometanowa w widoczny sposób hamowała proliferację komórek raka okrężnicy (HT-29) i zwiększała przy małych stężeniach proliferację ludzkich limfocytów HPBL we krwi obwodowej. Dalsze frakcjonowanie wyciągu dichlorometanowego umożliwiło izolację trzech związków diterpenowych – andrografolidu, 14-deoxyandrografolidu i 14-deoxy-11,12-didehydro-andrografolidu. Andrografolid wykazuje działanie przeciwnowotworowe na różne komórki, podczas gdy wszystkie 3 związki poprawiają proliferację i produkcję interleukiny 2 w HPBL (51).
Wyciągi z tej rośliny modulują znacząco zachowanie zwierząt oraz zmniejszają ruchliwość spontaniczną, przedłużają sen wywołany pentobarbitalem i obniżają temperaturę ciała w różnych testach laboratoryjnych (52).
In vitro badano właściwości przeciwmalaryczne tego surowca. Okazało się, że 1,2-dihydroksy-6,8-dimetoksy-ksanton wykazuje aktywność przeciw Plasmodium falciparum.
Najsilniejsze działanie przeciwmalaryczne mają ksantony z grupą hydroksylową w pozycji 2, podczas gdy ksantony z grupą -OH w pozycji 1, 4 lub 8 mają bardzo małą aktywność (53). Dzięki dużej różnorodności działań ekstraktów tej rośliny, potwierdzonych testami laboratoryjnymi, jest ona uznawana jako surowiec adaptogenny.
Bacopa monniera
Rośliną adaptogenną, zalecaną w medycynie Ayurweda jest Bakopa Moniera ( Bacopa monniera), inna nazwa tego gatunku to Brahmi (rodzina Scrophulariaceae). Surowiec ten jest bardzo popularny w systemie medycyny starożytnej Ayurveda i obecny w niej od przeszło 5000 lat. Indyjska Materia Medica (Bhavprakasha Nighantu 1500 rok n.e.) zaleca ją jako efektywny lek wspomagający myślenie, koncentrację, a obecnie medycyna w Indiach uznaje ją za skuteczny środek w leczeniu padaczki i zaburzeń psychicznych. Ze względu na swój wygląd Bacopa monniera jest chętnie hodowana przez akwarystów jako roślina ozdobna (54).
Główne substancje czynne surowca to mieszanina saponin: bakozydu A3, bakopazydu II, bakopasaponiny C i izomeru bakopasaponiny C – jujubogeniny. Obok nich występują także dwa flawonoidy – luteolina i apigenina oraz alkaloidy: bramina i herpestyna (55).
Dzisiejsza medycyna i badania kliniczne, potwierdziły aktywność tej rośliny jako wspomagającej pracę mózgu. Surowiec zwiększał ilość zapamiętywanych nowych informacji (próbę przeprowadzono na 76 osobach dorosłych w wieku 40-65 lat) (56). Udowodniono także antystresowe działanie bakozydów, przeprowadzając testy na szczurach. Obserwacja zwierząt i wyniki badań potwierdziły tezę o ochronnym działaniu surowca w stresie. Wśród różnorodnych właściwości surowca obecna jest aktywność przeciwdrobnoustrojowa, silnie działa na Escherichia coli i hamuje w znacznym stopniu rozwój Salmonella enteritidis oraz Pseudomonas aeruginosa (57).
Rhaponticum carthamoides
Coraz częściej składnikiem preparatów adaptogennych jest szczodrak krokoszowy ( Rhaponticum carthamoides lub Luzea). Roślina ta należy do rodziny złożonych ( Compositae). Występuje na górskich terenach Syberii, ale rośnie także w centralnej i wschodniej Europie.
W starym ludowym lecznictwie Mongolii używana była jako środek stymulujący, przeciwdziałający impotencji i wspomagający rekonwalescencję po długich chorobach. Najważniejszymi substancjami biologicznie czynnymi surowca są ekdysteroidy, które z chemicznego punktu widzenia należą do triterpenoidów. Są one syntetyzowane przez roślinę z kwasu mewalonowego i acetylokoenzymu A. Struktura tych związków jest podobna do hormonów steroidowych, ponieważ większość fitoekdysteroidów posiada jako szkielet cholest-7-en-6-on. Poza tym w zielu tym występują flawonoidy i kwasy fenolowe (58).
Substancje czynne występujące w surowcu odpowiadają za jego biologiczną aktywność i nadają roślinie właściwości adaptogenne. Wyrażają się one w działaniu anabolicznym, powodują bowiem przyrost masy mięśniowej. Udowodniono aktywność antyoksydacyjną, hepatoochronną i hipoglikemiczną (58, 59).
Gynostemma pentaphyllum
Do niedawno poznanych surowców adaptogennych zaliczyć można także Gynostemma pentaphyllum. Gatunek ten występuje w południowej i wschodniej Azji: Chinach, Korei, Japonii i Indiach. Niedawno został dodany do listy roślin adaptogennych. Głównymi substancjami biologicznie czynnymi Gynostemma pentaphyllum z rodziny Cucurbitaceae są gypenozydy, które w budowie chemicznej są podobne do ginsenozydów Panax ginseng.
Liczne testy laboratoryjne sugerują, że roślina ta może mieć lepsze właściwości tonizujące i większy wpływ na działanie poszczególnych systemów i organów wewnętrznych niż żeń-szeń azjatycki. Surowiec wykazuje także działanie przeciwbólowe, przeciwutleniające, przeciwzapalne i regulujące ciśnienie krwi. Wzmacnia układ odpornościowy, przyspiesza metabolizm tłuszczów, obniża poziom cholesterolu i wzmaga siły fizyczne. Wykazuje także efekt sedatywny, pobudza funkcje wątroby i obniża poziom cukru we krwi (2, 44).
Cel pracy
Dla oceny aktywności krajowych surowców z rodzaju Panax,pochodzących z plantacji i preparatów ziołowych, porównano zawartość ilościową sumy ginsenozydów, ze szczególnym uwzględnieniem preparatów występujących na światowych rynkach farmaceutycznych.
Materiał i metody
Materiał do badań, jego pochodzenie oraz zastosowane w niniejszej pracy skróty przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Materiał do badań, pochodzenie surowców oraz skróty użyte w prezentowanej pracy.
Nazwa produktuPochodzenieSkrót
Korzenie Panax ginseng
frakcja miałka
Plantacja FajsławicePG 1
Korzenie P. ginseng
frakcja gruba
Plantacja FajsławicePG 2
Korzenie P. quinquefolium
III rok wegetacji
Plantacja FajsławicePQIII
Korzenie P. quinquefolium
IV rok wegetacji
Plantacja FajsławicePQIV
Liście P. quinquefolium
IV rok wegetacji
Plantacja FajsławicePQ liście
Nalewka z korzenia P. quinquefolium
III rok wegetacji
Plantacja Fajsławice-
Extractum Ginseng spir. spissumBiowet, PuławyEPG
Kapsułkowany Panax ginsengFushun Pharmaceutical Factory, ChinyPG kaps.
Kapsułkowany Panax quinquefoliumImberger Ginseng Farm, WI, USAPQ kaps.
Herbatka z liści Panax ginsengSzanghaj, ChinyPG herbatka
GinsencapBangkok, TajlandiaG1
GinsengchaYanabian Baidou Shan Ginseng Co., ChinyG2
PanaxeumHerbapol, LublinPPG
ZdrowitŻeń-szeń z serii Zdrowit Herba (NP. Pharma Sp. z o.o)ZPG
Frakcje miałką i grubą (PG1 i PG2) otrzymano przesiewając zmielony korzeń P. ginseng przez sito o wielkości oczek 1,6 mm.
Ekstrakcję frakcji ginsenozydów z surowców i preparatów farmaceutycznych prowadzono przez wytrząsanie z sorbitolem, glukozą lub metanolem. Otrzymane ekstrakty odparowano do sucha przy użyciu wyparki próżniowej, zaś pozostałość rozpuszczano w 50% metanolu.
Otrzymywanie wyciągów sorbitolowych oraz glukozowych
Do ekstrakcji odważono 10 g korzenia IV letniego P. quinquefolium. Następnie surowiec ekstrahowano 10% i 30% roztworami glukozy i sorbitolu. Stosowano w tym celu ekstrakcję trzykrotną w czasie 30 min, używając 50 lub 100 ml ekstrahenta. Otrzymane ekstrakty łączono, oczyszczano i odparowywano w wyparce próżniowej do sucha. Do dalszych badań odważono po około 5 g ekstraktów, które rozpuszczono w 50% MeOH. Tak przygotowane roztwory poddano oczyszczeniu metodą SPE.
Otrzymywanie wyciągów metanolowych
Tabela 2 przedstawia warunki ekstrakcji badanych surowców i preparatów 50% wodnym roztworem metanolu.
Tabela 2. Warunki otrzymywania ekstraktów metanolowych.
PreparatyOdważka użyta do ekstrakcjiObjętość 50% metanolu użytego do ekstrakcjiCzas trwania ekstrakcjiObjętość otrzymanego ekstraktu w ml
PG kaps.1,289 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PQ kaps.1,896 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
G22,998 g1 x 50 mldo rozp. 25 ml
G10,781 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PG herbatka3,756 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
ZPG1 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PQ liście 1 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PG21 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PG11 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PQIII1 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
PQIV1 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
Nalewka1 g3 x 50 ml3 x 15 min25 ml
Otrzymane ekstrakty metanolowe odparowano do sucha na wyparce próżniowej pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze nie przekraczającej 60°C. Suchą pozostałość po oddestylowaniu rozpuszczalnika rozpuszczano w 50% wodnym roztworze metanolu. Następnie każdy z ekstraktów przenoszono do kolby miarowej na 25 ml i uzupełniono do kreski 50% MeOH. Otrzymane roztwory poddano oczyszczeniu metodą SPE.
W celu otrzymania roztworów, zawierających frakcje ginsenozydów, obecnych w preparatach Panaxeum ( P PG) i Extractum Ginseng spir. spissum ( E PG) postępowano następująco:
1) PPG – odważono 20,161 g preparatu i oddestylowano do sucha na wyparce próżniowej. Suchą pozostałość rozpuszczono w 25 ml 50% MeOH.
2) EPG – odważono 2,643 g preparatu i rozpuszczono w 50 ml 50% MeOH.
Oba przygotowane roztwory poddano oczyszczeniu metodą SPE, używając komory SPE 12G oraz kolumienek z wypełnieniem oktadecylowym C18 o masie 500 mg (JT Baker, Niemcy).
Zawartość sumy ginsenozydów oznaczono metodą spektrofotometryczną zgodnie z DAB 10 (60).
Analiza ilościowa ginsenozydów metodą TLC (26)
Analizie TLC poddano ekstrakty otrzymane zgodnie z wcześniej opisaną procedurą. Jednocześnie przygotowano wzorcowe roztwory ginsenozydów Rb1, Rb2, Rc, Re, Rd, Rg1, Rf o stężeniu 0,33 mg/ml. Analizę cienkowarstwową prowadzono na płytkach szklanych (Merck, Niemcy) o wymiarach 10x10 lub 20x20, pokrytych żelem krzemionkowym Si60G. Płytki rozwijano w komorze poziomej (Chromdes, Polska) przy użyciu fazy ruchomej – CHCl3: EtCOOAc: MeOH: H2O, 15 + 40 + 22 + 9 (v/v). Po rozwinięciu płytki suszono w temp. 110°C/10 min, ostudzono i wywołano odczynnikiem Godina: (A) 5% roztwór H2SO4 w etanolu + (B) 1% roztwór waniliny w etanolu. Analizę jakościową ginsenozydów prowadzono przez porównanie wartości współczynnika RF pasm obecnych na chromatogramach z wartościami współczynnika RF wzorcowych substancji.
W celu określenia zawartości poszczególnych ginsenozydów w otrzymanych ekstraktach nanoszono na płytki po 5 μl lub 20 μl wyciągu w 4 powtórzeniach. Jednocześnie sporządzano krzywe wzorcowe ginsenozydów, nanosząc na płytki po 2, 7, 12 i 17 μl wzorców o stężeniu 0,33 mg/ml. Nanoszenie próbek prowadzono automatycznie przy użyciu autosamplera ATS III (Camag, Szwajcaria). Po wywołaniu płytek odczynnikiem Godina poddano je obróbce densytometrycznej przy długości fali λ = 540 nm (TLC Scanner 3, Camag, Szwajcaria).
Analiza ilościowa ginsenozydów metodą HPLC (26)
Analizie HPLC poddano frakcje ginsenozydów otrzymane zgodnie z wcześniej opisaną procedurą. Do badań wykorzystano chromatograf cieczowy HP 1050 o objętości pętli dozującej równej 20 μl. Do rozdziału ginsenozydów użyto kolumny ODS – RP-C18, Waters (200x4,6 mm). Wykorzystano gradientową metodę rozdzielania (tab. 3), stosując dwuskładnikową fazę ruchomą: acetonitryl i woda oraz detekcję związków przy długości fali λ= 196 nm. Przepływ fazy ruchomej wynosił 1 ml/min.
Tabela 3. Profil gradientu zastosowany w analizie HPLC ginsenozydów.
Czas t (min)% ACN% H2O
01882
301882
353070
403070
453565
504060
554555
601882
Identyfikację związków prowadzono, porównując czasy retencji pików związków obecnych na chromatogramach z czasami retencji pików substancji wzorcowych oraz metodą dodatku wzorca wewnętrznego. Analizę ilościową ginsenozydów prowadzono metodą krzywej wzorcowej. W tym celu przygotowano wzorce o stężeniach 0,100; 0,165; 0,330 i 0,500 mg/ml. Krzywe wzorcowe przedstawiały zależność pola powierzchni od stężenia.
Wyniki i ich omówienie
Wyniki analizy TLC ginsenozydów w badanych ekstraktach przedstawiają ryciny 1-3, natomiast przykładowe densytogramy mieszaniny wzorcowych ginsenozydów oraz ginsenozydów obecnych w korzeniach P. ginseng i P. quinquefolium prezentują ryciny 4-6. Przykładowe chromatogramy HPLC frakcji ginsenozydów występujących w korzeniach i liściach P. quinquefolium i korzeniach P. ginseng przedstawiają ryciny 7-9.
Ryc. 1. Chromatogram TLC frakcji ginsenozydów obecnych w badanych ekstraktach.
A – PG herbatka; B – PQ liście; C – 10%S; D – 30%S; E – 30%G; F – 10%S.
Ryc. 2. Chromatogram TLC frakcji ginsenozydów obecnych w badanych ekstraktach.
A – PQIV; B – PG2; C – EPG; D – PG kaps.; E – PQ kaps.
Ryc. 3. Chromatogram TLC frakcji ginsenozydów obecnych w badanych ekstraktach.
A – G2; B – G1; C – nalewka; D – PQIII; E – PG1; F – ZPG; G – PPG.
Ryc. 4. Densytogram mieszaniny wzorcowych ginsenozydów.
Ryc. 5. Densytogram ginsenozydów występujących w korzeniach P. quinquefolium.
Ryc. 6. Densytogram ginsenozydów występujących w korzeniach P. ginseng.
Ryc. 7. Chromatogramy HPLC wzorcowych ginsenozydów ( A) i ginsenozydów występujących w korzeniach P. ginseng ( B).
Ryc. 8. Chromatogramy HPLC wzorcowych ginsenozydów ( A) i ginsenozydów występujących w korzeniach Panax quinquefolium ( B).
Ryc. 9. Chromatogramy HPLC wzorcowych ginsenozydów ( A) i ginsenozydów występujących w liściach Panax quinquefolium ( B).
Wyniki analizy ilościowej ginsenozydów metodą spektrofotometryczną oraz metodami chromatograficznymi (TLC i HPLC)
Analizę ilościową poszczególnych saponozydów w wyciągach otrzymanych zgodnie z metodyką opisaną w części pt. Materiał i metody, przeprowadzono metodami chromatograficznymi (TLC i HPLC) oraz metodą spektrofotometryczną. Analizę spektrofotometryczną prowadzono zgodnie z metodyką opisaną w Farmakopei Niemieckiej DAB 10 (60). Ginsenozydy w tym przypadku oznaczono jako sumę saponozydów w przeliczeniu na Rg1.
Dane dotyczące zawartości ginsenozydów, oznaczonych metodą spektrofotometryczną, obecnych w ekstraktach i preparatach farmaceutycznych, otrzymywanych z korzeni Panax ginseng i Panax quinquefolium oraz liści P. quinquefolium i naparu z liści P. ginseng przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Procentowa zawartość ginsenozydów w przeliczeniu na ginsenozyd Rg1 w ekstraktach oznaczanych metodą spektrofotometryczną (SD dla n = 5).
Panax ginsengPanax quinquefolium
EkstraktZawartość procentowaEkstraktZawartość procentowa
PG14,638 ? 0,15910%S 0,158 ? 0,011
PG24,172 ? 0,09830%S0,110 ? 0,005
PG kapsułki3,935 ? 0,39410%G0,174 ? 0,007
EPG17,172 ? 0,48530%G0,079 ? 0,004
ZPG0,31 ? 0,002PQ kapsułki5,064 ? 0,101
G16,381 ? 0,217Nalewka0,137 ? 0,005
G20,146 ? 0,003PQIII4,878 ? 0,192
PPG0,137 ? 0,005PQIV6,447 ? 0,059
PG herbatka5,576 ? 0,066PQ liście15,798 ? 0,497
Do oceny ilościowej ginsenozydów w badanych wyciągach metodą TLC i HPLC zastosowano warunki opisane w części pt. Materiał i metody. Dla każdej metody wyznaczono krzywe kalibracyjne (7 wzorcowych ginsenozydów), których równania przedstawiają tabele 5 i 6.
Tabela 5. Krzywe kalibracji dla analizy ilościowej ginsenozydów oznaczanych metodą TLC.
PanaksozydyKrzywa kalibracjir2
Rb1y = 4840,4x + 1686,60,9939
Rb2y = 2915,1x + 1244,10,9921
Rcy = 1642,8x + 1147,70,9922
Rey = 2319,7x + 3326,70,9974
Rdy = 2129,4x +2668,00,9946
Rg1y = 4450,6x + 467,880,9936
Rfy = 3849,5x + 8811,80,9933
Tabela 6. Krzywe kalibracji dla analizy ilościowej ginsenozydów oznaczanych metodą HPLC.
PanaksozydyKrzywa kalibracjir2
Rb1y = 4479,0x + 78,6950,9927
Rb2y = 7170,2x + 33,0760,9984
Rcy = 5165,5x + 22,3290,9990
Rey = 4978,5x + 58,5810,9911
Rdy = 6878,4x + 55,6170,9969
Rg1y = 6618,7x + 52,5210,9966
Rfy = 6680,3x + 40,0010,9981
Wyniki ilościowej analizy metodami chromatograficznymi (TLC, HPLC) poszczególnych ginsenozydów we wszystkich badanych ekstraktach i preparatach przedstawione są w tabelach 7-11.
Tabela 7. Procentowa zawartość ginsenozydów w ekstraktach i preparatach otrzymanych z korzenii Panax ginseng oznaczona metodami TLC i HPLC (SD dla n = 4).
GinsenozydPanax ginseng
PG1PG2PG kaps.EPG
TLCHPLCTLCHPLCTLCHPLCTLCHPLC
Rb11,183 ? 0,0861,189 ? 0,0700,963 ? 0,0841,011 ? 0,1060,866 ? 0,1080,806 ? 0,1123,949 ? 0,1203,892 ? 0,065
Rb20,962 ? 0,0160,965 ? 0,0360,918 ? 0,0830,821 ? 0,0650,826 ? 0,0710,851 ? 0,0223,042 ? 0,0683,079 ? 0,041
Rc0,626 ? 0,0360,638 ? 0,0280,637 ? 0,0700,648 ? 0,0760,508 ? 0,0630,523 ? 0,0972,094 ? 0,0612,239 ? 0,035
Re0,222 ? 0,0230,240 ? 0,0310,219 ? 0,0450,203 ?0,0140,192 ? 0,0110,212 ? 0,0361,443 ? 0,0301,368 ? 0,059
Rd0,693 ? 0,0760,699 ? 0,0420,680 ? 0,0510,670 ? 0,0270,535 ? 0,0260,549 ? 0,0552,679 ? 0,0912,711 ? 0,083
Rg10,486 ? 0,0560,0523 ? 0,0470,460 ? 0,0200,591 ?0,0170,317 ? 0,0240,319 ? 0,0101,811 ? 0,0801,723 ? 0,020
Rf0,162 ? 0,0410,169 ? 0,0120,183 ? 0,0270,149 ?0,0040,124 ? 0,0080,134 ? 0,0120,962 ? 0,0450,935 ? 0,023
Suma4,3344,4234,0604,0933,3683,39415,98016,037
PG1 - frakcja miałka korzenia P. ginseng, PG2 - frakcja gruba korzenia P. ginseng, PG kaps.- kapsułkowany korzeń Panax ginseng,
EPG - Extractum Ginseng spir. spissum.
Tabela 8. Procentowa zawartość ginsenozydów w ekstraktach i preparatach otrzymanych z korzeni Panax ginseng oznaczona metodami TLC i HPLC (SD dla n = 4).
GinsenozydPanax ginseng
ZPGG1G2PPG
TLCHPLCTLCHPLCTLCHPLCTLCHPLC
Rb10,115 ? 0,0130,120 ? 0,0160,051 ? 0,0120,051 ? 0,0220,896 ? 0,0430,902 ? 0,018--
Rb20,093 ? 0,0180,097 ? 0,0090,049 ? 0,0220,049 ? 0,0140,864 ? 0,0680,851 ? 0,021-0,018 ? 0,006
Rc0,036 ? 0,0120,032 ? 0,0060,024 ? 0,0060,039 ? 0,0180,549 ? 0,0250,553 ? 0,032--
Re0,010 ? 0,0010,012 ? 0,004-0,009 ? 0,0010,203 ? 0,0150,208 ? 0,022-0,022 ? 0,002
Rd0,032 ? 0,0060,034 ? 0,008-0,023 ? 0,0040,469 ? 0,0410,476 ? 0,009--
Rg10,023 ? 0,0080,024 ? 0,003-0,010 ? 0,0020,406 ? 0,0040,396 ? 0,0110,067?0,0110,082 ? 0,009
Rf----0,138 ? 0,0100,145 ? 0,012--
Suma0,3130,3190,1240,1813,5193,5310,0670,122
ZPG - Zdrowit, G1 - Ginsencap, G2 - Ginsengcha, PPG - Panaxeum.
Tabela 9. Procentowa zawartość ginsenozydów w ekstraktach i preparatach otrzymanych przy użyciu wodnych roztworów sorbitolu i glukozy z korzeni Panax quinquefolium, oznaczona metodami TLC i HPLC (SD dla n = 4).
GinsenozydPanax quinquefolium
10%S30%S10%G30%G
TLCHPLCTLCHPLCTLCHPLCTLCHPLC
Rb10,628 ? 0,0410,634 ? 0,0480,702 ? 0,0620,691 ? 0,0370,752 ? 0,0900,767 ? 0,0870,618 ? 0,0340,609 ? 0,089
Rb2--------
Rc0,109 ? 0,0090,118 ? 0,0260,081 ? 0,0100,087 ? 0,0060,179 ? 0,0260,185 ? 0,0130,092 ? 0,00120,093 ? 0,008
Re0,373 ? 0,0300,395 ? 0,0210,380 ? 0,0310,382 ? 0,0420,227 ? 0,0650,234 ? 0,0340,129 ? 0,0570,134 ? 0,0047
Rd0,463 ? 0,0220,487 ? 0,0090,225 ? 0,0200,231 ? 0,110,169 ? 0,0340,171 ? 0,0280,164 ? 0,0360,167 ? 0,032
Rg10,031 ? 0,0060,037 ? 0,0070,038 ? 0,0040,041 ? 0,0020,037 ? 0,0180,033 ? 0,0160,033 ? 0,0180,032 ? 0,012
Rf--------
Suma1,6041,6711,4261,4321,3641,4011,0361,035
10%S - 10% wyciąg sorbitolowy z korzeni Panax quinquefolium; 30%S - 30% wyciąg sorbitolowy z korzeni P. quinquefolium;
10%G - 10% wyciąg glukozowy z korzeni P. quinquefolium; 30%G - 30% wyciąg glukozowy z korzeni P. quinquefolium.
Tabela 10. Procentowa zawartość ginsenozydów w ekstraktach i preparatach otrzymanych przy użyciu 50-procentowego wodnego roztworu metanolu z korzeni Panax quinquefolium, oznaczona metodami TLC i HPLC (SD dla n = 4).
GinsenozydPanax quinquefolium
PQ kaps.NalewkaPQIIIPQIV
TLCHPLCTLCHPLCTLCHPLCTLCHPLC
Rb12,116 ? 0,0582,122 ? 0,1010,039 ? 0,0100,042 ? 0,0022,764 ? 0,1122,801 ? 0,1072,956 ? 0,1513,101 ? 0,095
Rb2-0,033 ? 0,009--0,036 ? 0,0120,032 ? 0,008-0,034 ? 0,006
Rc0,484 ? 0,0400,443 ? 0,0310,010 ? 0,0030,011 ? 0,0020,529 ? 0,0460,581 ? 0,0340,599 ? 0,0730,578 ? 0,060
Re0,509 ? 0,0320,562 ? 0,0250,040 ? 0,0090,039 ? 0,0070,714 ? 0,0820,724 ? 0,0910,721 ? 0,0340,702 ? 0,062
Rd0,646 ? 0,0260,641 ? 0,0330,008 ? 0,0020,007 ? 0,0010,621 ? 0,0180,622 ? 0,0470,604 ? 0,0330,645 ? 0,046
Rg10,059 ? 0,0110,058 ? 0,0120,009 ? 0,0020,011 ? 0,0040,078 ? 0,0210,078 ? 0,0120,082 ? 0,0220,075 ? 0,018
Rf--------
Suma3,8143,8690,1060,1104,7424,8384,9625,135
PQ kaps - kapsułkowany korzeń Panax quinquefolium; PQ III - korzeń P. quinquefolium surowiec do mielenia;
PQ IV - korzeń P. quinquefolium surowiec do nalewki.
Tabela 11. Procentowa zawartość ginenozydów w ekstraktach otrzymanych z liści P. quinquefolium i naparów z liści P. ginseng oznaczona metodą i TLC i HPLC (SD dla n = 4).
GinsenozydLiście
PQ liściePG napar
TLCHPLCTLCHPLC
Rb10,310 ? 0,0270,308 ? 0,010--
Rb22,424 ? 0,0982,432 ? 0,134--
Rc0,674 ? 0,0900,672 ? 0,041--
Re0,734 ? 0,0350,740 ? 0,0220,146 ? 0,0120,153? 0,002
Rd0,902 ? 0,0561,922 ? 0,092-0,047 ? 0,001
Rg10,090 ? 0,0050,093 ? 0,005-0,063 ? 0,005
Rf----
Suma6,1346,1670,1460,263
Z porównania danych przedstawionych w tabelach 4 i 11 wynika, że zawartości sumy ginsenozydów w badanych surowcach i preparatach farmaceutycznych, oznaczone metodą spektrofotometryczną, są wyższe w porównaniu do metod chromatograficznych. Obie metody TLC i HPLC dają zbliżone wyniki zawartości ginsenozydów.
Porównując dane dotyczące zawartości ginsenozydów w korzeniach P. ginseng i P. quinquefolium należy stwierdzić, że korzenie P. quinquefolium charakteryzują się większą zawartością ginsenozydów w porównaniu do korzeni P. ginseng. Ta zależność dotyczy zarówno badanych surowców, jak i otrzymywanych z nich preparatów dostępnych na rynku farmaceutycznym. Analiza ilościowa ginsenozydów występujących w liściach żeń-szenia amerykańskiego wykazała, że charakteryzują się one większą zawartością tych związków (ponad 6%) w porównaniu do korzeni P. quinquefolium (ok. 5%).
Na podstawie danych zamieszczonych w tabelach 7 i 8, dotyczących zawartości ginsenozydów w korzeniach żeń-szenia azjatyckiego, należy stwierdzić, że frakcja otrzymana w wyniku przesiania zmielonych korzeni przez sito o oczkach 1,6 mm odznacza się większą koncentracją badanych związków (PG1 – 4,42%; PG2 – 4,09%). Różnice zawartości ginsenozydów w obu otrzymanych frakcjach mogą wynikać z faktu, że we frakcji PG1 obecne są, obok korzenia głównego, drobne korzenie boczne, które charakteryzują się większą zawartością ginsenozydów (61).
Analiza zawartości saponozydów w preparatach produkowanych na bazie żeń-szenia azjatyckiego wykazała, że największą zawartością ginsenozydów charakteryzuje się Extractum Ginseng spir. spissum (16%) (tab. 7). Znaczną zawartością ginsenozydów, porównywalną do surowca, charakteryzują się dwa preparaty: Ginsengcha (3,53%) (tab. 8) oraz kapsułkowany Panax ginseng (3,39%) (tab. 7). Zawartość ginsenozydów w pozostałych badanych preparatach nie przekraczała 1%.
Do ekstrakcji ginsenozydów z 4-letnich korzeni żeń-szenia pięciolistnego ( P. quinquefolium) jako ekstahentów użyto wodnych roztworów metanolu (50%), sorbitolu (10% i 30%) oraz glukozy (10% i 30%). Analiza zawartości ginsenozydów w otrzymanych ekstraktach wykazała, że najlepszym ekstrahentem jest 50% wodny roztwór metanolu. Zawartość ginsenozydów w tak otrzymanym ekstrakcie, oznaczona metodą HPLC wynosi 5,13% (tab. 10). Zawartość głównych związków biologicznie czynnych żeń-szenia w ekstraktach sorbitolowych i glukozowych nie przekracza 2% (tab. 9). Z porównania danych dotyczących zawartości ginsenozydów obecnych w wyżej wymienionych ekstraktach wynika, że 10% roztwory glukozy i sorbitolu wykazują wyższe wyniki zawartości w porównaniu do ich 30% odpowiedników. Wyniki te mogą sugerować, że zastosowanie bardziej rozcieńczonych roztworów (np. 1% lub 5%) może zwiększyć efektywność ekstrakcji ginsenozydów. Porównując natomiast wydajność ekstrakcji obu ekstrahentów, należy stwierdzić, że lepsze wyniki dają roztwory sorbitolu (tab. 9).
Przedmiotem badań był również korzeń żeń-szenia pięciolistnego w III roku uprawy oraz otrzymana z niego nalewka. Procentowa zawartość ginsenozydów w badanych korzeniach wahała się w granicach od 4,74% do 4,88% w zależności od zastosowanej metody oznaczania i jest niższa od tej, jaką uzyskano w przypadku 4-letniego korzenia P. quinquefolium (5,13%). Zawartość ginsenozydów w nalewce była niska i wahała się w granicach od 0,106% dla metody TLC do 0,137% dla metody spektrofotometrycznej (tab. 10).
Z danych zamieszczonych w tabeli 11 wynika, że liście P. quinquefolium charakteryzują się znaczną zawartością ginsenozydów, która przekracza 6%. Zawartość badanych związków w naparze z liści P. ginseng wynosiła dla metod chromatograficznych 0,15% (TLC); 0,26% (HPLC) (suma zawartości trzech ginsenozydów), natomiast w przypadku metody spektrofotometrycznej 5,576% (suma zespołu saponozydów).
Metody chromatograficzne pozwoliły na określenie zawartości głównych ginsenozydów występujących w badanych surowcach i preparatach. Z porównania składu ilościowego ginsenozydów, występujących w ekstraktach z korzeni obu gatunków żeń-szenia oraz preparatów z nich otrzymanych wynika, że głównym związkiem występującym w korzeniach i preparatach P. quinquefolium jest ginsenozyd Rb1. Ponadto znaczną zawartością charakteryzują się ginsenozydy Re, Rc i Rd. Zawartość ginsenozydów Rg1 i Rb2 nie przekroczyła wartości 0,082% (tab. 9 i 10).
W przypadku korzeni i preparatów P. ginseng największą zawartością charakteryzowały się ginsenozydy Rb1 i Rb2. Warto zauważyć, że dla korzeni P. quinquefolium zawartość ginsenozydu Rb1 była prawie 3-krotnie wyższa, natomiast ginsenozyd Rb2 występował w ilościach śladowych. Główne ginsenozydy występujące w P. ginseng, zaczynając od największej ich zawartości, można uszeregować następująco: Rb1> Rb2> Rc> Rd> Rg1> Re> Rf. Natomiast ginsenozydy występujące w P. quinquefolium można ułożyć w szereg: Rb1> Re> Rd> R c>Rg1> Rb2.
Główne związki występujące w liściach P. quinquefolium to ginsenozydy Rb2 i Rd. Zawartość pozostałych ginsenozydów (Rc, Rb1, Re, Rg1) nie przekraczała 1%. Głównym składnikiem naparu otrzymanego z liści P. ginseng był ginsenozyd Re. Ponadto metodą HPLC udało się oznaczyć śladowe ilości ginsenozydów Rg1 i Rd.
Dyskusja i wnioski
Żeń-szeń był skarbem medycyny starożytnego Wschodu. Próbowano go wprowadzić do medycyny europejskiej od XV w., ale bez większych sukcesów. Udało się to dopiero w latach 50. ubiegłego wieku i dziś obserwujemy wzrost zainteresowania surowcami z rodzaju Panax i otrzymywanymi z nich preparatami (62, 63).
Popularność żeń-szenia wynika z wielokierunkowego działania farmakologicznego, w tym również właściwości biostymulujących i adaptogennych. Z przeglądu piśmiennictwa (18-28, 64) wynika, że wielu naukowców podejmowało próby rzetelnego wyjaśnienia mechanizmów działania tego surowca. Za pomocą testów laboratoryjnych in vitro oraz in vivo na zwierzętach i na ludziach (testy kliniczne) potwierdzono działanie adaptogenne żeń-szenia. Ponadto wyizolowano z niego substancje czynne w czystej postaci i tym samym wyjaśniono działanie surowca. Nie należy jednak sądzić, iż czysta, wyizolowana substancja będzie pełnowartościowym lekiem, ponieważ często biologiczna aktywność ziół jest wynikiem synergizmu wielokierunkowego farmakologicznego działania zespołu substancji biologicznie czynnych. Dlatego też do produkcji preparatów z P. ginseng i P. quinquefolium używa się rozdrobnione surowce lub ekstrakty z nich otrzymane (32, 62).
Za główne substancje czynne żeń-szenia uznaje się ginsenozydy – związki o charakterze saponin triterpenowych, które determinują aktywność biologiczną surowca. Z przeglądu piśmiennictwa wynika, że poszczególne ginsenozydy wykazują przeciwstawne działanie, a nawet ten sam związek w zależności od dawki może wykazywać przeciwstawne efekty; np. ginsenozyd Rg1 w małych dawkach działa aktywizująco, a w dużych depresyjnie na OUN (26). Obecnie na rynku farmaceutycznym występuje bardzo duża różnorodność preparatów z żeń-szenia. Dlatego tak ważna jest standaryzacja na podstawie oceny jakościowej i ilościowej ginsenozydów wchodzących w skład preparatów i samych surowców, z których przygotowuje się produkty handlowe.
Celem podjętych badań było określenie składu ilościowego ginsenozydów, występujących w korzeniach dwu gatunków żeń-szenia ( Panax ginseng i Panax quinquefolium) oraz w liściach żeń-szenia pięciolistnego i preparatach handlowych, dostępnych na rynku farmaceutycznym. Analizę ilościową prowadzono 3 metodami: spektrofotometryczną, TLC i HPLC. Według Farmakopei Niemieckiej (60) wysuszony korzeń P. ginseng powinien zawierać nie mniej niż 1,5% ginsenozydów w przeliczeniu na ginsenozyd Rg1. Badania nad zawartością ginsenozydów w korzeniach żeń-szenia właściwego przeprowadzone metodą spektrofotometryczną zgodnie z metodyką opisaną w DAB 10 (60), jak i metodami chromatograficznymi wykazały, że badany surowiec spełnia wymagania farmakopei, ponieważ oznaczona zawartość ginsenozydów mieściła się w granicach 4,06-4,64% w zależności od metody oznaczania. W przypadku korzeni P. quinquefolium Farmakopea USA (65) podaje, że wysuszony surowiec powinien zawierać nie mniej niż 4% ogólnej ilości ginsenozydów oznaczonej metodą HPLC. Analiza ginsenozydów tą techniką wykazała, że korzeń P. quinquefolium w III roku uprawy zawierał 4,84% saponozydów, zaś korzeń P. quinquefolium w IV roku wegetacji zawierał 5,13% ogólnej ilości ginsenozydów.
Przedmiotem badań była również analiza ilościowa głównych ginsenozydów obecnych w badanych surowcach i preparatach. Były to ginsenozydy: Rb1, Rb2, Rc, Re, Rd, Rg1 i Rf. Zawartość poszczególnych panaksozydów w badanych ekstraktach potwierdzono stosując chromatografię cienkowarstwową z densytometrią oraz metodę HPLC z detekcją UV. Z przeprowadzonych badań wynika, że głównymi związkami występującymi w korzeniach P. ginseng są ginsenozydy Rb1 i Rb2, których zawartość oznaczona metodą HPLC mieściła się w granicach od 0,82 do 1,19%. Niewiele mniejszą zawartością charakteryzują się również ginsenozydy Rc, Rd i Rg1. Farmakopea Europejska (66) podaje, że wysuszony korzeń P. ginseng powinien zawierać nie mniej niż 0,4% sumy ginsenozydów Rg1 i Rb1, natomiast według Farmakopei USA (65) surowiec powinien zawierać nie mniej niż 0,2% ginsenozydu Rg1 oraz nie mniej niż 0,1% ginsenozydu Rb1. Wyniki przeprowadzonych analiz wykazały, iż surowiec spełnia te wymagania, ponieważ zawartość saponozydu Rg1 w korzeniu P. ginseng wahała się w granicach 0,46-0,49% dla metody TLC i 0,52-0,59% dla metody HPLC.
Analiza chromatograficzna wykazała, że głównym ginsenozydem występującym w korzeniach żeń-szenia amerykańskiego jest ginsenozyd Rb1, co zgodne jest z wynikami otrzymanymi przez Ludwiczuk (26) oraz Kochan i wsp. (67). Jego zawartość w surowcu waha się w granicach od 2,76% do 3,10% w zależności od metody oznaczania. Zawartość ginsenozydów Rd, Re i Rc kształtowała się na poziomie dziesiątych części procenta, zaś ginsenozydu Rg1 na poziomie setnych części procenta. Analiza ginsenozydów metodą HPLC pozwoliła na oznaczenie dodatkowo śladowych ilości ginsenozydu Rb2. Ginsenozydy Rb2 i Rd to główne związki występujące w liściach żeń-szenia pięciolistnego. Ich zawartość w surowcu otrzymana w wyniku analizy metodą TLC i HPLC wynosiła odpowiednio 2,4% i 1,9%. Zawartość pozostałych ginsenozydów w liściach nie przekraczała 1%. Z porównania sumy ginsenozydów w korzeniach i liściach żeń-szenia amerykańskiego wynika, że liście zawierają więcej ginsenozydów, co jest zgodne z danymi piśmiennictwa (26, 68, 69).
Procentowa zawartość ginsenozydów w liściach tego surowca oznaczona metodą spektrofotometryczną wynosiła 15,8%, natomiast w 4-letnich korzeniach 6,4%. Przeprowadzone przez nas badania jakościowe i ilościowe ginsenozydów występujących w częściach podziemnych i nadziemnych P. quinquefolium nie wykazały obecności w żadnym z badanych organów żeń-szenia pięciolistnego ginsenozydu Rf. Związek ten obecny jest natomiast w żeń-szeniu właściwym ( P. ginseng) i fakt ten jest wykorzystywany w celu odróżnienia obu, tak bardzo do siebie podobnych, gatunków żeń-szenia (65). Te różnice w składzie i zawartości ginsenozydów w korzeniach i liściach P. quinquefolium mogą być przyczyną różnic w ich właściwościach farmakologicznych. Badania przeprowadzone przez Ludwiczuk i wsp. (28) wykazały, że wyciąg z korzeni żeń-szenia pięciolistnego wykazywał silniejsze właściwości adaptogenne w porównaniu z wyciągiem z liści.
Analiza ginsenozydów obecnych w preparatach handlowych z korzeni P. quinquefolium (kapsułki i nalewka) wykazała obecność tych samych związków, co w surowcu, z którego zostały wyprodukowane. Oznaczona zawartość ginsenozydów była niższa w porównaniu z surowcem. Podobnie preparaty produkowane na bazie korzeni żeń-szenia azjatyckiego charakteryzują się mniejszą zawartością ginsenozydów w porównaniu do surowca. Wyjątek stanowi Extractum Ginseng spir. spissum, w którym zawartość ginsenozydów jest znacznie wyższa, jak w surowcu, co wynikać może ze specyfiki procesu otrzymywania tego preparatu. Znaczną zawartością saponozydów charakteryzowały się kapsułkowane korzenie obu gatunków żeń-szenia. Dla kapsułek Panax ginseng wynosi ona 3,4%, natomiast dla kapsułek Panax quinquefolium 3,8%. Najniższą zawartością ginsenozydów, spośród preparatów, w skład których wchodził korzeń Panax ginseng, charakteryzowały się dwa: Panaxeum produkowany przez Herbapol w Lublinie oraz Ginsencap obecny na rynku farmaceutycznym w Tajlandii. Zawartość ginsenozydów kształtowała się w nich na poziomie ok. 0,2%. Bardzo małą zawartością ginsenozydów charakteryzował się również napar z liści Panax ginseng (Chiny), dla którego procentowa zawartość ginsenozydów oznaczona metodą HPLC wynosiła 0,26%.
Wnioski
Z przeprowadzonych badań wynikają następujące wnioski:
1. Badania nad zawartością poszczególnych ginsenozydów w analizowanych ekstraktach z korzeni i liści Panax quinquefolium wykazały, że głównym związkiem występującym w korzeniach jest ginsenozyd Rb1, natomiast ginsenozydy Rb2 i Rd to główne związki występujące w liściach tej rośliny. Głównymi związkami obecnymi w ekstraktach z korzeni Panax ginseng są ginsenozydy Rb1 i Rb2. Ginsenozyd Rg1 to główny związek występujący w preparacie Panaxeum, natomiast ginsenozyd Re – w naparze z liści Panax ginseng.
2. Analiza zawartości ginsenozydów metodami: spektrofotometryczną, TLC i HPLC wykazała, że liście Panax quinquefolium charakteryzują się większą zawartością ginsenozydów w porównaniu do korzeni żeń-szenia. Zawartość ginsenozydów w korzeniach żeń-szenia azjatyckiego jest mniejsza w porównaniu do korzeni żeń-szenia amerykańskiego. Preparaty produkowane na bazie korzeni obu gatunków żeń-szenia charakteryzują się mniejszą zawartością ginsenozydów w porównaniu do surowca. Wyjątek stanowi Extractum Ginseng spir. spissum, w którym zawartość ginsenozydów jest znacznie wyższa jak w surowcu, co wynika ze specyfiki procesu otrzymywania tego preparatu.
3. Z porównania efektywności ekstrakcji ginsenozydów trzema roztworami (50% metanol, 10% i 30% sorbitol i glukoza) wynika, że najlepszym ekstrahentem jest roztwór metanolu. Mniej stężone 10% roztwory sorbitolu i glukozy charakteryzowały się większą zawartością ginsenozydów w porównaniu do ich 30% odpowiedników. Zastosowanie mniej stężonych roztworów może wpłynąć na większą wydajność ekstrakcji ginsenozydów. Ekstrakty otrzymane w wyniku wytrząsania surowca roztworami sorbitolu charakteryzowały się większą zawartością ginsenozydów w porównaniu do ekstraktów glukozowych.
Piśmiennictwo
1. Mrozowski T. Rośliny adaptogenne. Stres jako czynnik chorobotwórczy. Mag Apt 2007; 7: 58-60. 2. Wallace C. E. Adaptogenic herbs: Nature´s solution to stress. http://www.chiro.org/nutrition/FULL/Adaptogenic_Herbs.html. 3. Wolski T. Biostymulujące i adaptogenne właściwości niektórych surowców oraz leków roślinnych. Mag Wet 1999; 8:142-6. 4. Baj T. Zioła w homeostazie organizmu. Magazyn Aptekarski 2008, 9:8-11. 5. Lamer-Zarawska E. Rośliny adaptogenne i regulatory układu odpornościowego. Wiad Ziel 1994, 11, 4-7. 6. Lutomski J. Wpływ środków ziołowych na witalność organizmu. Post Fitoter 2001; 1-2,8:6-13. 7. Lutomski J. Ziołolecznictwo chorób wieku podeszłego. Post Fitoter 2000; 3:24-32. 8. Brekhman I I, Dardymov I V. New substances of plant origin which increase nonspecific resistance. Annu Rev Pharmacol 1969; 9:419-30. 9. Lazarev N W. Experimental data for the evaluation of the Far East Schisandra as a stimulant. Transaction of the Scientific and Medical Board of the Administration of the Medical-Sanitary Departament of the USSR Navy. Leningrad 1946; 62-69. 10. Lazarev NW. Actual problems in studies of the action of adaptogens, particularly preprations of Eleutherococcus. Symposium on Ginseng and Eleutherococcus. Twentieth Meeting on Investigations of Ginseng and other medicinal plants of the Far East. Vostochnoiry Filial Siborskogo Ordeleniya Academia Nauk SSSR. Vladivostok 1962; 7-14. 11. Lamer-Zarawska E. Leki roślinne immunotropowe i adaptogenne. Wiad Ziel 1997; 39,10:1-7. 12. Jankowski A, Długosz E, Gadomska-Nowak M i wsp. Rhodiola rosea - roślina o działaniu adaptogennym. Nowe możliwości w walce ze stresem i chorobami cywilizacyjnymi. Farm Przegl Nauk 2007; 6:10-4. 13. Wagner H. Roślinne immunostymulatory w zapobieganiu i terapii chorób przeziębieniowych. Herba Pol 1997; 43,1:98-119. 14. Lutomski J, Kędzia B. Ocena aktywności biologicznej roślin o działaniu adaptogennym. Post Fitoter 2000; 2:31-4. 15. Porsolt RD. Animal model of depression. Biomedicine 1979; 30:139-40. 16. Nowakowska E, Chodera A, Kus K i wsp. Anxiolity and memory improving effects of moclobemide. Arzneim-Forsch//Drug Res 1998; 48:625-8. 17. Czuczwar M, Potasiński A, Turski WA i wsp. Isobolographic analysis interaction between vigabatrin and baclofen in the formalin test in mice. Pol J Pharmacol 2001; 53:527-30. 18. Wolski T, Ludwiczuk A, Baj T i wsp. Rodzaj Panax - systematyka, skład chemiczny, działanie i zastosowanie oraz analiza fitochemiczna nadziemnych i podziemnych organów żeń-szenia amerykańskiego - Panax quinquefolium L. Cz. I. Post Fitoter 2008; 2: 96-114. 19. Wolski T, Ludwiczuk A, Baj T i wsp. Rodzaj Panax - systematyka, skład chemiczny, działanie i zastosowanie oraz analiza fitochemiczna nadziemnych i podziemnych organów żeń-szenia amerykańskiego - Panax quinquefolium L. Metody ekstrakcji i analizy ginsenozydów. Cz. II. Post Fitoter 2008; 3: 139-64. 20. Wolski T, Ludwiczuk A, Baj T i wsp. Rodzaj Panax - systematyka, skład chemiczny, działanie i zastosowanie oraz analiza fitochemiczna nadziemnych i podziemnych organów żeń-szenia amerykańskiego - Panax quinquefolium L. Metody ekstrakcji i analizy związków fenolowych. Cz. III. Post Fitoter 2008; 4:207-24. 21. Karłowicz-Bodalska K. Żeń-szeń - wszechlek Dalekiego Wschodu. Post Fitoter 2004; 4:183-8. 22. Kołodziej B. Studia nad wzrostem, rozwojem oraz uprawą żeń-szenia amerykańskiego (Panax quinquefolium L.). Rozprawa habilitacyjna. Wyd. AR w Lublinie, Lublin 2003, pp. 103. 23. Lyons CN. Anatomy and classification of American ginseng. 2003, http://www.agf.gov.bc.ca/speccrop/ginseng/prodgiude/02_anatomy.pdf. 24. Nguyen TN. Study of Panax vietnamensis Ha et Grushv. - Araliaceae. Botany - tissue culture. Chemistry - biological properties. Herba Pol 1989; 35, Supl. II. pp. 229. 25. Rumińska A, Ożarowski A. Leksykon roślin leczniczych. Państwowe Wydawnictwa Rolnicze i Leśne, Warszawa 1990. 26. Ludwiczuk A. Badania składu chemicznego w ontogenezie żeń-szenia amerykańskiego Panax quiquefolium L. Rozprawa doktorska. Akademia Medyczna im. prof. Feliksa Skubiszewskiego w Lublinie, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej. Lublin 2005. 27. Ludwiczuk A, Wolski T, Sałata M. Analysis of ginsenosides occuring in extracts and preparations from ginseng. 5 th International Symposium on Chromatography of Natural Products, Abstracts, Lublin 2006; Poland, P-94, pp. 146. 28. Ludwiczuk A, Wolski T, Bobkiewicz-Kozłowska T i wsp. RP_HPLC analysis of saponins fraction from roots and leaves of Panax quinquefolium and estimation of adaptogenic activity of received extracts. 5th International Symposium on Chromatography of Natural Products, Abstracts, Lublin, 2006, Poland P-95, pp. 147. 29. Załuski D, Smolarz HD. Eleutherococcus senticosus - przykład rośliny adaptogennej. Post Fitoter 2008; 4: 240-6. 30. Farnsworth NR i wsp. Siberian ginseng (Eleutherococcus senticosus): Current status as an adaptogen. Econ Med Plant Res 1985; 1:156-215. 31. Kipnis L. Adaptogeny a zdrowie człowieka. Zdrowie, uroda i życie, 2005; no.6/192:1-4. 32. Samochowiec L. Kompendium fitoterapii dla lekarzy i farmaceutów oraz studentów medycyny. Wyd. Volumed, Wrocław 1995. 33. Karłowicz-Bodalska K, Stańczak J. Surowce roślinne o działaniu wzmacniającym libido w stanach dysfunkcji seksualnej. Post Fitoter 2005; 1-2: 42-9. 34. Kędzia B. Właściwości biologiczne i lecznicze owocu Schisandra chinensis. Herba Pol 2002; 48,3:146-56. 35. Tang W, Eisenbrand G. Chinese drug of plant origin. 111. Schisandra chinensis (Turcz.). Baill 1992; 903-7. 36. British Herbal Pharmacopoeia: Muira puama. Brit Herbal Med Assos West York 1983; 132. 37. Wolski T, Baj T, Ludwiczuk A i wsp. Rodzaj Rhodiola - systematyka, skład chemiczny, działanie i zastosowanie oraz analiza fitochemiczna korzeni dwu gatunków różeńca: Rhodiola rosea L. oraz Rhodiola quadrifida (Pall.) Fish et Mey. Post Fitoter 2008; 1:2-14. 38. Khanum F, Bawa AS, Singh B. Rhodiola rosea: a versatile adaptogen. Comprehensive Rev Food Sci Food Safety 2005; 4:55-62. 39. Krajewska-Patan A, Dreger M, Górska-Paukszta M i wsp. Rhodiola rosea L. (różeniec górski) - stan badań biotechnologicznych. Herba Pol 2005; 3/4:51-64. 40. Okulicz-Kozaryn I, Mikołajczyk PŁ, Sierakowska A i wsp. Ocena działania przeciwzapalnego wyciągów z Rhodiola kirilowii (Regel.) Maxim. i Rhiodiola rosea L. Herba Pol 2006; 3:56-7. 41. Furmanowa M, Kędzia B, Hartwich M i wsp. Phytochemical and pharmacological properties of Rhodiola rosea L. Herba Pol 1999; 45,2:108-13. 42. Lutomski J, Nieman C, Fenwick G R. Liquorice, Glycyrrhiza glabra L. Biological properties. Herba Pol 1991; 37,3-4:163-78. 43. Lukrecja - zioło pierwszej klasy. Zdrowie, uroda i życie 2005; 3(189):5. 44. Brown D. Encyklopedia of herbs and their uses. Dorling Kindersley, London 1995. 45. Brown D. Wielka encyklopedia ziół. Muza SA Warszawa 1999. 46. Bhattacharya SK, Muruganandam AV. Adaptogenic activity of Witania somnifera: an experimental study using a rat model of chronic stress. Pharmacol Biochem and Behavior 2003; 75:547-55. 47. Furmanowa M, Gajdzis-Kuls D, Starościak B i wsp. Antibacterial activity of Witania somnifera (L.) Dun. Organs cultivated in vitro. Herba Pol 1998; 44,4:263-9. 48. http://www.geocities.com/andrographis. 49. Jarukamjorn K, Don-In K, Makejaruskul C i wsp. Impact of Andrographis paniculata crude extract on mouse hepatic cytochrome P450 enzymes. J Ethnopharmacol 2006; 105,3:464-7. 50. Yamaguchi H, Matsuura H, Kasai R i wsp. Analysis of saponins of Wild Panax ginseng. Chem Pharm Bull 1988; 36,9:4177-81. 51. Kumar R A, Sridevi K, Kumar NV i wsp. Anticancer and immunostimulatory compounds from Andrographis paniculata. J Ethnopharmacol 2004; 92,2-3:291-5. 52. Mandal SC, Dhara AK, Maiti BC. Studies on psychopharmacological activity of Andrographis paniculata extract. Phytother Res 2001; 15,3:253-6. 53. Dua VK, Ojha V, Roy R i wsp. Anti-malarial activity of some xanthones isolated from the roots of Andrographis paniculata. J Ethnopharmacol 2004; 95,2-3:247-51. 54. http://www.wikipedia.org/wiki. 55. Deepak M, Sangli GK, Arun PC i wsp. Quantitative determination of the major saponin mixture bacoside A in Bacopa monnieri by HPLC. Phytochem Anal 2005; 16,1:24-9. 56. Roodenrys S, Booth D, Bulzomi S i wsp. Chronic effects of Brahmi (Bacopa monnieri) on human memory. Neuropsychopharmacol 2002; 27,2:279-81. 57. Ravikumar S, Nazar S, Nuralshiefa A i wsp. Antibacterial activity of traditional therapeutic coastal medicinal plants against some pathogens. J Environ Biol 2005; 26,2 supl:383-6. 58. Klein R. Phytoecdysteroids. Journal of the American Herbalists Guild, 2004. 59. Miliauskas G, van Beek T A, de Waard P i wsp. Identification of radical scavenging compounds in Rhaponticum carthamoides by means of LC-DAD-SPE-NMR. J Nat Prod 2005; 68,168:172. 60. DAB 10 (1991), Ginseng Radix. 61. Kubo M, Tani T, Katsuki T i wsp. Histochemistry I. Ginsenosides in ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer). J Nat Prod 1980; 43,2:278-84. 62. Bremness L. Wielka księga ziół, Warszawa 1991. 63. Janicki K, Rewerski W. Medycyna naturalna. PZWL, Warszawa 1990. 64. Sałata M. Analiza ginsenozydów występujących w niektórych ekstraktach i preparatach farmaceutycznych. Praca magisterska, UM w Lublinie, Lublin 2006. 65. Farmakopea USA-United States Pharmacopoeia 27th, 2004, pp. 2005-10. 66. Farmakopea EU-European Pharmacopoeia 5th, 2005, pp. 1658-9. 67. Kochan E, Kołodziej B, Gadomska G i wsp. Content of ginsenosides in Panax quinquefolium from field cultivation. Herba Pol 2004; 50,1:20-7. 68. Ma X, Lu R, Song J i wsp. Effects of concentration and ratio of N, P and K on seedlings of Panax quinquefolium L. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 1990; 15,2:78-81. 69. Peigen X. General status on ginseng research in China. Herba Pol 1989; 35,1:69-72.
otrzymano: 2009-06-03
zaakceptowano do druku: 2009-06-22

Adres do korespondencji:
*Tadeusz Wolski
Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych Uniwersytet Medyczny w Lublinie
ul. Chodźki 1, 20-093 Lublin
tel.: (0-81) 742-38-10, fax: (0-81) 742-38-09
e-mail: twolski@pharmacognosy.org

Postępy Fitoterapii 2/2009
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii