БИОФИЗИКА, 2021, том 66, № 1, с. 147-156

БИОФИЗИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

УДК 577.322.9; 577.359

АНТИОКСИДАНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

ИЗ ЙЕРБА МАТЕ (Ilex paraguariensis)

А.Н. Осипов, Ю.А. Владимиров

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова МЗ РФ, 117997,

Москва, ул. Островитянова, 1

E-mail: teselkin-box@mail.ru

Поступила в редакцию 13.05.2020 г.

После доработки 17.06.2020 г.

Принята к публикации 18.06.2020 г.

Исследована антиоксидантная способность водных извлечений из йерба мате и некоторых полифе-

нольных компонентов мате - кверцетина, рутина, хлорогеновой и кофеиновой кислот. Водные

извлечения из мате дозозависимым образом обесцвечивали катион-радикалы 2,2'-азинобис(3-

этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты) и вызывали появление латентного периода хемилю-

минесценции люминола, индуцированной 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлоридом. Ис-

следованные вещества в порядке уменьшения антиоксидантной способности, представленной в ви-

де тролокс-эквивалентов, в обеих модельных системах составили следующую последовательность:

кверцетин - рутин - хлорогеновая кислота - кофеиновая кислота. Антиоксидантная способность

кверцетина была выше, чем у хлорогеновой и кофеиновой кислот. С использованием хемилюми-

несцентной системы установлено повышение антиоксидантной способности плазмы крови у здо-

ровых добровольцев через один и два часа после однократного употребления чайного напитка, при-

готовленного из 8 г мате. Полученные результаты показывают, что водные извлечения из йерба мате

могут использоваться для создания фитопрепаратов с антиоксидантным действием.

Ключевые слова: йерба мате, Ilex paraguariensis, полифенольные соединения, хлорогеновая кислота, ко-

феиновая кислота, антиоксиданты, антиоксидантная способность, плазма крови, хемилюминесцен-

ция, тролокс-эквивалент антиоксидантной способности.

DOI: 10.31857/S0006302921010166

Уругвае), листья и стебли которого, обработанные

Роль оксидативного стресса в патогенезе мно-

по традиционной технологии для изготовления

гих заболеваний человека хорошо известна [1-3].

коммерческого продукта, получили название «йер-

В связи с этим важной задачей является разработ-

ба мате» [7, 8]. Такое же название имеет соответ-

ка новых лекарственных препаратов и биологиче-

ски активных добавок к пище, обладающих анти-

ствующий чайный напиток - йерба мате (мате).

Установлено, что водные извлечения из мате (вод-

оксидантными свойствами. Применение в каче-

ные экстракты мате) содержат большое количество

стве антиоксидантов биологически активных

БАВ. К ним относятся кофеиновая кислота и ее

веществ (БАВ) растительного происхождения от-

производные (моно- и дикофеоилхинные кисло-

крывает большие перспективы, поскольку при-

ты), метилксантины (кофеин, теобромин, теофил-

родные антиоксиданты менее токсичны, чем

лин), флавоноиды (кверцетин, кемпферол, рутин),

синтетические [4-6].

тритерпеновые сапонины, аминокислоты, мине-

Одним из растений, обладающих уникальными

ралы (фосфаты, железо, кальций), витамины (С,

свойствами, является падуб парагвайский (Ilex

В₁, В₂) [7-9]. БАВ определяют широкий спектр

paraguariensis), произрастающий в ряде стран Юж-

биологической активности чая мате: стимулирую-

ной Америки (Бразилии, Аргентине, Парагвае и

щее действие на центральную нервную систему,

Сокращения: БАВ - биологически активные вещества,

положительное влияние на сердечно-сосудистую

ТБК-РП - продукты пероксидного окисления липидов,

систему, гипохолестеринемические, гепатопро-

реагирующие с тиобарбитуровой кислотой, АОС - анти- текторные, диуретические, противовоспалитель-

оксидантная способность, АБАП - 2,2’-азобис(2-амиди-

ные, антибактериальные, антидиабетические, ан-

нопропан)дигидрохлорид, АБТС - диаммониевая соль

тиоксидантные и другие свойства [4, 7, 10]. Полага-

2,2’-азинобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кис-

лоты).

ют, что антиоксидантные свойства водных

147

148

ТЕСЕЛКИН и др.

экстрактов мате обусловлены соединениями поли-

Между тем дальнейшее изучение этих свойств в

фенольной природы [5, 10, 11, 12]. Среди них выде-

различных модельных системах позволит сделать

ляют прежде всего кофеиновую кислоту, моно- и

более обоснованные предположения о механиз-

дикофеоилхинные кислоты, а также рутин, квер-

мах антиоксидантного действия водных экстрак-

цетин, кемпферол [6,13,14].

тов мате in vivo.

В экспериментах in vitro показано, что водные

Цель исследования - изучить антиоксидант-

экстракты мате ингибировали процесс пероксид-

ную способность (АОС) водных извлечений из

ного окисления липидов [13, 15], обладали анти-

мате и некоторых индивидуальных полифеноль-

радикальным действием по отношению к 1,1-ди-

ных компонентов мате in vitro, а также изменение

фенил-2-пикрилгидразилу [6, 11, 13], проявляли

АОС плазмы крови добровольцев после одно-

каталазоподобную [6] и супероксидперехватыва-

кратного употребления чая мате.

ющую способность [15], тормозили окисление

липопротеинов низкой плотности плазмы крови

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

[16, 17], защищали ДНК Saccharomyces cerevisiae от

двухцепочечных разрывов, индуцированных пе-

В работе применяли реактивы: 2,2'-азобис(2-

роксидом водорода [17].

амидинопропан)дигидрохлорид (АБАП), диаммо-

Антиоксидантные эффекты водных излечений

ниевую соль 2,2'-азинобис(3-этилбензотиазолин-

из мате были также подтверждены в эксперимен-

6-сульфоновой кислоты) (АБТС), кверцетин, ко-

феиновую кислоту, хлорогеновую кислоту, дина-

тах на животных. Пероральное введение чая мате

мышам приводило к понижению содержания

триевую соль ЭДТА, тролокс (6-гидрокси-2,5,7,8-

продуктов пероксидного окисления липидов, ре-

тетраметилхроман-2-карбоновую кислоту), диме-

агирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-

тилсульфоксид, неорганические соли (все - про-

РП), в печени и сыворотке крови [18]. У крыс с

изводства Sigma-Aldrich, США), люминол (Fluka,

Швейцария), рутин (Acros Organics, США).

гиперхолестеринемией употребление чая мате в

качестве питья оказывало выраженное гиполипи-

В качестве объекта исследования использова-

демическое действие и снижало в сыворотке кро-

ли мате торговой марки Amanda категории Desp-

ви уровень одного из продуктов пероксидного

lada (La Cachuera S.A., Аргентина). Для приготов-

окисления липидов - малонового диальдегида

ления водного извлечения к навеске сырья добав-

[19]. При моделировании инфаркта миокарда на

ляли бидистиллированную воду (из расчета

изолированном сердце крысы водные экстракты

1 мг/мл), образец перемешивали и инкубировали

мате уменьшали размер зоны некроза и содержа-

в течение 30 мин на кипящей водяной бане. Затем

ние в миокарде ТБК-РП [20]. Внутрижелудочное

образец выдерживали при комнатной температу-

введение водных извлечений из мате крысам с

ре в течение 10 мин, охлаждали в холодной воде,

иммобилизационным стрессом вызывало сниже-

восстанавливали общий объем бидистиллиро-

ние интенсивности свободнорадикальных реак-

ванной водой и фильтровали через бумажный

ций в разных структурах мозга по сравнению с

фильтр. Приготовленное водное извлечение из

контрольными животными [21].

мате хранили при 4°С в течение эксперимента.

В работах, выполненных с участием здоровых

Для получения сухого экстракта мате на пер-

волонтеров, обнаружено, что употребление ими

вом этапе готовили водное извлечение согласно

чая мате или водных экстрактов мате сопровож-

описанной выше процедуре. При этом соотноше-

далось увеличением антиоксидантного потенци-

ние количества сырья и воды составляло 1 : 10, т.е.

ала плазмы/сыворотки крови и уменьшением по-

из одной массовой части сырья получали 10 объ-

казателей оксидативного стресса, характеризую-

емных частей водного извлечения. На следующем

щих степень выраженности окислительной

этапе водное извлечение упаривали до содержа-

модификации биомолекул [22, 23]. Результаты

ния влаги 40% на роторном испарителе BUCHI

этих и других [24] исследований показывают, что

(Германия) при разряжении 70-74 мбар и темпе-

на основе водных экстрактов мате могут быть раз-

ратуре холодильника 10-12°С. Далее его замора-

работаны новые лекарственные средства для про-

живали при температуре -23…-25°С и высуши-

филактики и лечения заболеваний, протекающих

вали в сублимационной сушилке Heto Dry Winner

с участием оксидативного стресса.

(Дания) при остаточном давлении 0.07-0.13 мбар

и комнатной температуре в течение 22-24 ч. По-

В то же время следует отметить, что антиокси-

лученный лиофилизат водного извлечения из ма-

дантные (в частности, антирадикальные) свой-

те использовали для дальнейшего исследования.

ства водных извлечений из мате, а также обнару-

женных в их составе полифенольных соединений

АОС водного извлечения из мате и сухого экс-

исследованы в основном с использованием ста-

тракта мате, а также антиоксидантов (кверцети-

бильного радикала 1,1-дифенил-2-пикрилгидра-

на, рутина, хлорогеновой и кофеиновой кислот)

зила [5, 6, 11-13, 25] и в меньшей степени - с при-

изучали с помощью двух модельных систем: 1) по

менением других методических подходов [25, 26].

восстановлению ими катион-радикалов АБТС

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

АНТИОКСИДАНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

149

(АБТС^•+), образующихся при ее окислении в

ры разводили в 50 раз фосфатным буфером. Ру-

тин (0.1 мМ) растворяли непосредственно в буфе-

присутствии персульфата калия; 2) по торможе-

ре, который перемешивали и слегка подогревали

нию окисления люминола, индуцированного

на магнитной мешалке. Растворы сухого экстрак-

АБАП (система «АБАП-люминол»).

та мате готовили с использованием фосфатного

Способность БАВ восстанавливать АБТС^•+

буфера.

исследовали по методу [27] с небольшими моди-

АОС исследуемых объектов определяли также

фикациями. Основной раствор АБТС^•+ готовили

с использованием модифицированного хемилю-

путем смешивания растворов АБТС и персульфа-

минесцентного метода на основе системы

та калия в фосфатном буфере (136.7 мМ NaCl,

«АБАП-люминол» [28]. Измерения проводили

2.7 мМ KCl, 8.1 мМ Na₂HPO₄, 1.5 мМ KH₂PO₄,

на

12-канальном хемилюминометре Lum-1200

(ООО «ДиСофт», Россия) с оригинальным про-

рН 7.4). Конечные концентрации АБТС и пер-

граммным обеспечением PowerGraph 3.3 Profes-

сульфата калия составляли 7 мМ и 2.45 мМ соот-

sional (www.powergraph.ru). Реакционная среда

ветственно. Полученную смесь выдерживали в

имела следующий состав: 10 мкМ люминола и

темноте при комнатной температуре в течение

1 мМ ЭДТА в 50 мМ трис-HCl-буфере, содержа-

12-16 ч. Рабочий раствор АБТС^•+ получали раз-

щем 0.14 М NaCl, pH 8.0. Исследуемые пробы

ведением основного раствора в пять раз фосфат-

предварительно инкубировали в измерительной

ным буфером. При приготовлении контрольной

ячейке хемилюминометра в темноте в течение

пробы (общий объем - 1.0 мл, среда - фосфатный

5 мин для достижения температуры 37°С. Затем

буфер) в нее добавляли такое количество рабоче-

индуцировали окисление люминола добавлением

го раствора АБТС^•+, чтобы после инкубации

АБАП в конечной концентрации 1 мМ. Водные

пробы в темноте в течение 4 мин при 30°С опти-

извлечения из мате и антиоксиданты добавляли в

ческая плотность, измеренная при длине волны

реакционную среду после выхода кинетики све-

734 нм (D₇₃₄), находилась в интервале значений

чения модельной системы на стационарный уро-

0.700 ± 0.020. Согласно нашим исследованиям,

вень (через 10-15 мин с момента инициирования

указанное время инкубации необходимо для ста-

окисления люминола) и регистрировали латент-

билизации оптической плотности. В течение сле-

ный период хемилюминесценции. Основной рас-

дующих 4 мин инкубации при тех же условиях

твор тролокса (2 мМ) готовили с использованием

значения D₇₃₄оставались в пределах обозначен-

5% (по объему) раствора диметилсульфоксида в

ного диапазона. Измерение D₇₃₄ проводили на

50 мМ трис-HCl-буфере, содержащем 0.14 М

NaCl, рН 8.0. Перед определением АОС основной

спектрофотометре Cary 60 (Agilent Technologies,

раствор тролокса разводили буферным раствором

США) против фосфатного буфера в кюветах с

до концентрации 25 мкМ. Исходные растворы

длиной оптического пути 1.0 см. При определе-

кверцетина, хлорогеновой и кофеиновой кислот

нии АОС БАВ их добавляли в разных концентра-

готовили в этаноле в концентрации 0.01 М. Рабо-

циях в опытную пробу через 4 мин после введения

чие растворы антиоксидантов (10 мкМ) получали

в нее АБТС^•+ (общий объем пробы - также

разведением исходных растворов буфером. При

1.0 мл). Объем добавки составлял не более 50 мкл,

постановке контролей на диметилсульфоксид и

для этанолсодержащих образцов

- не более

этанол появления латентного периода хемилю-

20 мкл. Измерение D₇₃₄ в опытной пробе осу-

минесценции не наблюдалось. Растворы рутина

ществляли против буферного раствора спустя

(0.1 мМ) и сухого экстракта мате готовили с ис-

4 мин инкубации при описанных выше условиях.

пользованием упомянутого выше буферного рас-

Далее оценивали процентное уменьшение D₇₃₄ в

твора.

опытных пробах по отношению к ее значению в

Влияние чая мате на АОС плазмы крови было

контрольной пробе через 8 мин инкубации. В

исследовано с участием восьми практически здо-

случае, если растворы БАВ готовили в этиловом

ровых добровольцев мужского пола в возрасте

спирте, вклад последнего в уменьшение D₇₃₄

34-50 лет. За три дня до употребления напитка

определяли, добавляя к раствору АБТС^•+ соот-

добровольцам было предложено перейти на дие-

ветствующее количество разбавленного буфер-

ту, обедненную полифенольными соединениями,

ным раствором этанола. Результаты по ингибиру-

витамином С и другими природными антиокси-

ющему эффекту БАВ приведены с учетом этого

дантами: не употреблять чайных напитков, при-

вклада, который составлял не более 1-2%.

готовленных на основе растительного сырья, ис-

ключить кофе, красное вино, фрукты, фруктовые

При изучении АОС БАВ с использованием

соки, овощи (кроме бананов и картофеля), цель-

АБТС^•+ раствор тролокса (1 мМ) готовили на

нозерновые продукты (кроме белого хлеба), а

фосфатном буфере. Растворы хлорогеновой и ко-

также ограничить потребление бобовых, оливко-

феиновой кислот (0.04 М), а также кверцетина

вого масла и сухофруктов [29]. Добровольцы бы-

(0.01 М) готовили в этаноле. Полученные раство-

ли разделены на две группы по четыре человека

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

150

ТЕСЕЛКИН и др.

Рис. 1. Восстановление АБТС^•+ в присутствии водных извлечений из мате. (а) - Водное извлечение. Уравнение

прямой: y = 4.002x + 0.440, r² = 0.999. (б) - Сухой экстракт. Уравнение прямой: у = 7.188x + 0.347, r² = 0.999.

в каждой. Первая группа натощак принимала

телях (например, в этаноле) и хорошо поглощает

чайный напиток, приготовленный из 4 г мате,

в длинноволновой области спектра (более 600 нм)

вторая - из 8 г мате. Для приготовления чайного

[27], в которой не поглощают большинство БАВ.

напитка соответствующее количество сырья за-

Восстановление АБТС^•+ антиоксидантами при-

ливали 330 мл кипятка, накрывали крышкой и

водит к снижению оптической плотности иссле-

помещали в водяную баню с температурой 80°С

дуемого раствора. На рис. 1 видно, что степень

на 30 мин. Затем напиток охлаждали при комнат-

восстановления АБТС^•+, представленная как

ной температуре в течение 15 мин. Приготовлен-

процентное уменьшение D₇₃₄, увеличивалась

ный напиток испытуемые выпивали в течение

прямо пропорционально количеству добавляемо-

10 мин. Взятие крови (0.4 мл) проводили из паль-

го в модельную систему водного извлечения из

ца до приема чайного напитка, а также через 1 и

мате или сухого экстракта мате. Полученные ре-

2 ч после его употребления. В качестве антикоагу-

зультаты, по-видимому, обусловлены присут-

лянта применяли ЭДТА из расчета 1.5 мг/мл кро-

ствием в водных извлечениях из мате БАВ поли-

ви. Плазму крови получали центрифугированием

фенольной природы, обладающих антирадикаль-

в течение 10 мин при 2000 g и 4°С. Для анализа

ными свойствами [5, 6, 12, 25]. Нами была

АОС использовали 10 мкл плазмы крови. По-

исследована в тех же условиях АОС некоторых

дробное описание методики определения АОС

БАВ: кверцетина, рутина, хлорогеновой и кофеи-

плазмы крови с использованием системы

новой кислот, которые обнаружены в водных из-

«АБАП-люминол» представлено в работе [28].

влечениях из мате [14]. В качестве стандартного

Результаты исследований были обработаны с

антиоксиданта использовали тролокс. Добавле-

применением стандартных методов вариацион-

ние в модельную систему тролокса и индивиду-

ной статистики и представлены в форме средней

альных антиоксидантов вызывало дозозависимое

величины и стандартной ошибки среднего

восстановление АБТС^•+ (рис. 2).

(М ± m), рассчитанных по данным трех и более

отдельных экспериментов. Оценку достоверно-

АОС БАВ можно определить, используя урав-

сти различий между сравниваемыми показателя-

нения линейной регрессии (y = ax + b), описыва-

ми проводили с помощью t-критерия Стьюдента.

ющие зависимость процентного уменьшения

Различия считали статистически значимыми при

D₇₃₄ раствора АБТС^•+ от концентрации исследу-

p < 0.05.

емого вещества и тролокса. Если при концентра-

ции вещества С_в и концентрации тролокса С_трол

ингибирующие эффекты равны, а коэффициен-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ты b в этих уравнениях достаточно малы, справед-

На первом этапе исследования была изучена

ливо следующее уравнение:

АОС водных извлечений из мате с использовани-

а_в/а_трол = С_трол/С_в,

ем АБТС^•+. Указанный радикал в течение дли-

где а_в и а_трол - коэффициенты а в уравнениях ли-

тельного времени остается стабильным в водных

растворах, в некоторых органических раствори-

нейной регрессии для вещества и тролокса соот-

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

АНТИОКСИДАНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

151

ветственно. Это позволяет рассчитать концентра-

цию тролокса в мМ (тролокс-эквивалент), кото-

рая проявляет такую же антирадикальную

активность, как изучаемое вещество в концентра-

ции 1 мМ [30], по формуле:

АОС (мМ) = (а_в/а_трол)С_в.

В литературе этот показатель антирадикаль-

ной активности БАВ, основанный на определе-

нии степени обесцвечивания ими АБТС^•+, обо-

значается термином «TEAC» (Trolox equivalent an-

tioxidant capacity) [27]. Данный подход хорошо

зарекомендовал себя при оценке АОС экстрактов

растительного сырья [30]. Полученные значения

АОС водного извлечения из мате и сухого экс-

тракта мате, а также индивидуальных антиокси-

дантов указаны в таблице. Поскольку концентра-

ции БАВ в водном извлечении и сухом экстракте

Рис. 2. Восстановление АБТС^•+ в присутствии анти-

неизвестны, их АОС представляли в миллимолях

оксидантов: 1 - кверцетин, уравнение прямой: y =

тролокса на 1 г сухого растительного сырья или на

= 17.522x + 0.285, r² = 0.998; 2 - рутин, уравнение

1 г сухого экстракта соответственно. Среди иссле-

прямой: y = 16.275x + 0.031, r² = 0.997; 3 - хлорогено-

вая кислота, уравнение прямой: y = 5.524x + 0.145,

дованных БАВ наибольшую способность к вос-

r² = 0.999; 4 - кофеиновая кислота, уравнение пря-

становлению АБТС^•+ проявили кверцетин и ру-

мой: y = 3.898x + 0.273, r² = 0.999; 5 - тролокс, урав-

тин. Значения АОС у этих флавоноидов практи-

нение прямой: y = 3.605x + 0.031, r² = 0.999.

чески не различались и были в 3.0-4.5 раза выше,

чем у хлорогеновой и кофеиновой кислот

(р < 0.05). Указанные пары антиоксидантов обла-

собностью к ингибированию пероксидации ли-

дают сходной молекулярной структурой. Рутин -

нолевой кислоты и обесцвечиванию раствора 1,1-

это гликозид кверцетина с замещенной 3-гидрок-

дифенил-2-пикрилгидразила по сравнению с ко-

сигруппой (кверцетин-3-О-рутинозид), тогда как

феиновой кислотой и рутином в концентрациях,

хлорогеновая кислота (5-кофеоилхинная кисло-

соответствующих их концентрациям в водных

та) является сложным эфиром кофеиновой и хин-

экстрактах мате.

ной кислот. Cогласно работе [13], существенный

вклад в антиоксидантную активность водных

Введение водного извлечения из мате и сухого

экстрактов мате вносит хлорогеновая кислота.

экстракта мате в модельную систему «АБАП-лю-

Показано, что последняя обладала большей спо-

минол» приводило к ингибированию свечения и

Значения АОС БАВ и водных извлечений из мате в тролокс-эквивалентах, полученные с использованием

АБТС^•+ и системы «АБАП-люминол»

Объект исследования

АОС (АБТС^•+)

АОС (АБАП-люминол)

Кверцетин

4.86 ± 0.27

4.52 ± 0.20

Рутин

4.52 ± 0.25

4.25 ± 0.22

Хлорогеновая кислота

1.53 ± 0.08

3.81 ± 0.15*

Кофеиновая кислота

1.08 ± 0.5

3.61 ± 0.15*

Водное извлечение из мате

1.11 ± 0.07

1.31 ± 0.08

Сухой экстракт мате

1.99 ± 0.09

2.28 ± 0.11

Примечание. Значения АОС БАВ представлены в виде концентраций тролокса (мМ), АОС водного извлечения из мате - в

миллимолях тролокса на 1 г сухого растительного сырья, АОС сухого экстракта мате - в миллимолях тролокса на 1 г сухого

экстракта; * - р < 0.05 по отношению к cоответствующему значению АОС (АБТС^•+).

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

152

ТЕСЕЛКИН и др.

ционально количеству вводимого водного извле-

чения из мате или сухого экстракта (рис. 4). Сход-

ные зависимости были получены при изучении

АОС БАВ (рис. 5). Для сравнения на рис. 5 пока-

зано изменение латентного периода свечения мо-

дельной системы в присутствии тролокса.

Значения АОС исследуемых веществ, водного

извлечения из мате и сухого экстракта мате в си-

стеме «АБАП-люминол» были представлены в

виде тролокс-эквивалентов (таблица), рассчи-

танных с использованием подхода, описанного

для системы с АБТС^•+. Вычисляли концентра-

цию тролокса в мМ, которая вызывает латентный

период хемилюминесценции той же длительно-

сти, что и изучаемое вещество в концентрации

1 мМ. АОС кверцетина и рутина не различалась.

Также не различалась АОС хлорогеновой и кофе-

Рис. 3. Влияние тролокса и водных извлечений из ма-

иновой кислот. При этом АОС кверцетина была в

те на хемилюминесценцию системы «АБАП-люми-

1.2-1.3 раза выше по сравнению с хлорогеновой и

нол»: 1 - водное извлечение (0.33 мкг сухого расти-

кофеиновой кислотами (р < 0.05).

тельного сырья/мл); 2 - сухой экстракт (0.4 мкг/мл);

- латентные периоды

3 - тролокс (2 мкМ). Т и Т_трол

Представление АОС БАВ в виде тролокс-экви-

хемилюминесценции в присутствии исследуемого

валентов позволяет провести сравнение данного

образца и тролокса соответственно. Стрелкой отме-

показателя не только в пределах одной модельной

чен момент введения образца или тролокса.

системы, но и в разных системах. Изученные ве-

щества в порядке уменьшения АОС в обеих мо-

возникновению латентного периода (рис. 3). По-

дельных системах (АБТС^•+ и АБАП-люминол)

явление латентного периода хемилюминесценци,

образуют следующий ряд: кверцетин, рутин, хло-

вероятно, обусловлено тем, что антиоксиданты,

рогеновая кислота, кофеиновая кислота. Конеч-

присутствующие в исследуемых образцах, пере-

но, неправильно ожидать полного совпадения

хватывают образующиеся в системе водораство-

значений АОС исследованных объектов, полу-

римые радикалы-инициаторы окисления люми-

ченных с помощью этих двух методов. В настоя-

нола, в качестве которых выступают пероксиль-

щее время существующие методы определения

ные радикалы

[31]. Добавление в систему

АОС БАВ разделяют на две группы: 1) основан-

«АБАП-люминол» тролокса также индуцировало

ные на переносе атома водорода от изучаемого

появление латентного периода. Наблюдаемый

ингибитора на радикал (например, метод TRAP -

латентный период увеличивался прямо пропор-

Total radical-trapping antioxidant parameter); 2) ос-

Рис. 4. Изменение латентного периода хемилюминесценции системы «АБАП-люминол» при добавлении в нее

водных извлечений из мате. (а) - Водное извлечение. Уравнение прямой: y = 1612.53x + 8.72, r² = 0.999. (б) - Сухой

экстракт. Уравнение прямой: у = 2806.59x + 3.08, r² = 0.999.

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

АНТИОКСИДАНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

153

Рис. 5. Влияние антиоксидантов на латентный период хемилюминесценции системы «АБАП-люминол»: 1 - кверце-

тин, уравнение прямой: y = 5552.83x + 2.67, r² = 0.999; 2 - рутин, уравнение прямой: y = 5224.75x + 2.15, r² = 0.999; 3 -

хлорогеновая кислота, уравнение прямой: y = 4676.75x + 4.70, r² = 0.999; 4 - кофеиновая кислота, уравнение прямой:

y = 4428.95x + 2.15, r² = 0.999. На врезке - тролокс, уравнение прямой: y = 1228.55x + 5.62, r2 = 0.999.

нованные на переносе электрона от антиокси-

АОС флавоноидов, водного извлечения из мате и

данта на радикал (например, метод FRAP - Ferric

сухого экстракта мате имела близкие значения, в

reducing antioxidant power). Иногда эти два меха-

то время как значения АОС хлорогеновой и кофе-

низма не могут быть четко дифференцированы.

иновой кислот в системе «АБАП-люминол» бы-

Последнее относится к методу определения анти-

ли соответственно в

2.5 и

3.3 раза больше

радикальной активности веществ с использова-

(р < 0.05), чем в системе с АБТС^•+. АОС сухого

нием АБТС^•+, в котором, по мнению некоторых

авторов, задействован смешанный механизм [32,

экстракта мате в системе с АБТС^•+ и в системе

33]. Тем не менее в обеих модельных системах

«АБАП-люминол» была в 1.7-1.8 раза выше по

Рис. 6. Влияние однократного употребления чая мате на антиоксидантный потенциал плазмы крови добровольцев.

(а) - Изменение АОС плазмы крови через один и два часа после употребления напитка, приготовленного из 4 г (n = 4)

и 8 г (n = 4) мате; * - р < 0.05 по отношению к исходному значению. (б) - Изменение кинетики хемилюминесценции

системы «АБАП-люминол» при добавлении в нее плазмы крови добровольца, употребившего чай мате (8 г): 1 -

исходная кинетика; 2 и 3 - через один и два часа после употребления чая мате. Стрелкой отмечен момент введения

плазмы крови.

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

154

ТЕСЕЛКИН и др.

сравнению со значениями АОС водного извлече-

пидов липопротеинов низкой плотности в цель-

ния (р < 0.05).

ной плазме крови добровольцев через 1 ч после

Обнаруженная нами и другими авторами [5, 6,

приема чая мате.

11-13] антирадикальная активность водных из-

Следует отметить, что в исследованиях, посвя-

влечений из мате позволяет предположить, что

щенных изучению влияния чая мате на АОС

содержащиеся в них вещества будут проявлять

плазмы/сыворотки крови человека, увеличение

эти свойства при поступлении в организм челове-

этого показателя было зарегистрировано только

ка. Нами было изучено изменение АОС плазмы

при длительном употреблении чая [22, 24], тогда

крови у здоровых добровольцев после однократ-

как после однократного употребления напитка

ного употребления напитка, приготовленного из

достоверных изменений АОС установлено не бы-

4 и 8 г мате (рис. 6а). В первом случае (4 г) через

ло [22, 35]. В работе [22] показано, что после

1 ч наблюдалась тенденция к повышению

7-дневного употребления здоровыми женщина-

этого показателя по отношению к исходному зна-

ми чая мате происходило повышение АОС плаз-

чению - прирост АОС составил 7.4%. Во втором

мы крови (определяли методом TEAC), уменьше-

случае (8 г) через 1 ч АОС плазмы крови увеличи-

ние содержания в плазме крови ТБК-РП, увели-

лась на 14.5% (p < 0.05), через 2 ч увеличение со-

чение экспрессии генов антиоксидантных

ставило 8.9% (p < 0.05). На рис. 6б показаны кине-

ферментов - глутатионпероксидазы, суперок-

тики хемилюминесценции системы «АБАП-лю-

сиддисмутазы и каталазы. Увеличение АОС сы-

минол» в присутствии плазмы крови добровольца

воротки крови (определяли методом FRAP), а

до и после однократного употребления чая, при-

также уровня восстановленного глутатиона в кро-

готовленного из 8 г мате. Видно, что добавление в

ви выявлено у лиц с дислипопротеинемией, упо-

модельную систему плазмы крови, полученной

треблявших чай мате в течение 90 дней [24]. При

через 1 и 2 ч после употребления напитка, приве-

этом для приготовления одной порции чая брали

ло к увеличению латентного периода хемилюми-

близкое к используемому нами количество мате -

несценции. Наблюдаемый во второй группе

5.0-6.6 г. В отличие от перечисленных выше ис-

эффект, вероятно, обусловлен повышением в

следований мы обнаружили увеличение АОС

плазме крови добровольцев содержания полифе-

плазмы крови добровольцев после однократного

нольных антиоксидантов, при этом основная

употребления чая мате. Возможно, это связано с

роль, по-видимому, принадлежит кофеиновой

тем, что определение АОС плазмы крови прово-

кислоте и ее метаболитам. В экспериментах на

дилось другим методом - регистрацией хемилю-

крысах показано [34], что кофеиновая кислота

минесценции люминола, индуцированной

была основным соединением, обнаруживаемым в

АБАП.

плазме крови в течение первых двух часов после

В настоящее время применение сухих экстрак-

внутрижелудочного введения животным чая ма-

тов мате в качестве биологически активной до-

те. Это может быть связано не только с прямой

бавки к пище рассматривается в качестве альтер-

абсорбцией кофеиновой кислоты в желудке, но и

нативы употреблению чайного напитка [23, 36].

с ее образованием в результате ферментативного

Такая биологически активная добавка, содержа-

расщепления в желудке моно- и дикофеоилхин-

щая комплекс природных полифенольных соеди-

ных кислот. В работе [29] определяли концентра-

нений, может быть полезной для профилактики

цию полифенольных соединений и их метаболи-

заболеваний сердечно-сосудистой системы [24,

тов в плазме крови здоровых людей после одно-

37]. Кроме того, использование сухих экстрактов

кратного употребления чая мате (4.91 г мате на

мате имеет ряд преимуществ перед чайным на-

порцию чая). Среди наиболее ранних метаболи-

питком. К ним относится возможность хранения,

тов обнаружены сульфатные конъюгаты кофеи-

а также дозированного применения выделенных

новой и феруловой кислот, максимальная кон-

БАВ. В работе [23] было исследовано влияние

центрация которых наблюдалась через 1-2 ч по-

длительного приема здоровыми добровольцами

сле употребления напитка. Следует отметить, что

капсул, содержащих сухой экстракт мате, полу-

по данным того же исследования на долю моно- и

ченный с помощью распылительной сушилки.

дикофеоилхинных кислот приходится более 80%

Прием капсул добровольцами (2.25 г в день в те-

от всех полифенольных соединений, обнаружен-

чение 60 дней), с одной стороны, сопровождался

ных в водных извлечениях из мате. Полученные

увеличением биомаркеров антиоксидантной за-

нами результаты находятся также в хорошем со-

щиты - АОС сыворотки крови (определяли мето-

ответствии с работами [16, 22], авторы которых

дом FRAP), уровня восстановленного глутатиона

наблюдали усиление торможения Cu²⁺-индуци-

крови, активности некоторых антиоксидантных

рованного процесса пероксидного окисления ли-

ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы, па-

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021

АНТИОКСИДАНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ

155

раоксоназы-1), с другой стороны, уменьшением

9. A. T. Valduga, I. L. Gonçalves, E. Magri, and

J. R. Delalibera Finzer, Food Res. Int. 120, 478 (2019).

биомаркеров оксидативного стресса - содержа-

ния в плазме крови липидных гидропероксидов и

10. R. Y. Gan, D. Zhang, M. Wang, and H. Corke, Nutri-

ents 10 (11), 1682 (2018).

ТБК-РП. Важно отметить, что при приеме капсул

11. D. H. Bastos, L. A. Saldanha, R. R. Catharino, et al.,

с экстрактом мате основные клинико-инстру-

Molecules 12 (3), 423 (2007).

ментальные (ЭКГ, артериальное давление крови)

12. M. Bixby, L. Spieler, T. Menini, and A. Gugliucci, Life

и лабораторные показатели у испытуемых остава-

Sci. 77 (3), 345 (2005).

лись в пределах нормы в течение всего периода

13. C. Anesini, S. Turner, L. Cogoi, and R. Filip, LWT -

наблюдения.

Food Science and Technology 45, 299 (2012).

Таким образом, водные извлечения из мате, а

14. M. Bojić, V. Simon Haas, D. Sarić, and Z. Maleš, J.

также некоторые соединения полифенольной

Anal. Methods Chem. 2013, 658596 (2013).

природы, содержащиеся в составе этих извлече-

15. G. R. Schinella, G. Troiani, V. Dávila, et al., Biochem.

ний, проявляли in vitro антирадикальные свойства

Biophys. Res. Commun. 269 (2), 357 (2000).

в отношении АБТС^•+ и водорастворимых перок-

16. A. Gugliucci, Biochem. Biophys. Res. Commun. 224

сильных радикалов. Методом кинетической хе-

(2), 338 (1996).

милюминесценции с применением системы

17. N. Bracesco, M. Dell, and A. Rocha, J. Altern. Com-

«АБАП-люминол» установлено повышение АОС

plement. Med. 9 (3), 379 (2003).

плазмы крови добровольцев после однократного

18. F. Martins, A. J. Suzan, S. M. Cerutti, et al., Br. J. Nutr.

употребления чая мате. Полученные результаты

101 (4), 527 (2009).

показывают, что на основе водных извлечений из

19. L. Bravo, R. Mateos, B. Sarriá, et al., Fitoterapia 92,

йерба мате могут быть изготовлены эффективные

219 (2014).

фитопрепараты для профилактики и лечения за-

20. L. F. González Arbeláez, J. C. Fantinelli, A. Ciocci

болеваний, ассоциированных с оксидативным

Pardo, et al., Food Funct. 7 (2), 816 (2016).

стрессом.

21. A. C. Colpo, M. E. de Lima, M. Maya-López, et al.,

Appl. Physiol. Nutr. Metab. 42 (11), 1172 (2017).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

22. R. L. Matsumoto, D. H. Bastos, S. Mendonça, et al., J.

Agric. Food Chem. 57 (5), 1775 (2009).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

23. A. M. Becker, H. P. Cunha, A. C. Lindenberg, et al.,

интересов.

Plant Foods Hum. Nutr. 74 (4), 495 (2019).

24. B. C. Boaventura, P. F. Di Pietro, A. Stefanuto, et al.,

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

Nutrition 28 (6), 657 (2012).

25. W. Y. Huang, P. C. Lee, J. C. Hsu, et al., Sci. World J.

Все процедуры, выполненные в исследовании

2014, 768742 (2014).

с участием людей, соответствовали этическим

26. R. G. Peres, F. G. Tonin, M. F. Tavares, and D. B. Ro-

стандартам Хельсинкской декларации 1964 г. и ее

driguez-Amaya, Molecules 18 (4), 3859 (2013).

последующим изменениям. От всех участников

27. R. Re, N. Pellegrini, A. Proteggente, et al., Free Radic.

предварительно было получено информирован-

Biol. Med. 26 (9-10), 1231 (1999).

ное добровольное согласие на участие в исследо-

28. Yu. O. Teselkin, I. V. Babenkova, and A. N. Osipov,

вании.

Biophysics 64 (5), 708 (2019).

29. M. Gómez-Juaristi, S. Martínez-López, B. Sarria,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

et al., Food Chem. 240, 1028 (2018).

1. L. Zuo, E. R. Prather, M. Stetskiv, et al., Int. J. Mol.

30. N. Erkan, G. Ayranci, and E. Ayranci, Food Chem.

Sci. 20 (18), 4472 (2019).

110 (1), 76 (2008).

2. A. Singh, R. Kukreti, L. Saso, and S. Kukreti, Mole-

31. L. M. Magalhaes, M. A. Segundo, S. Reis, and J. L. Li-

cules 24 (8), 1583 (2019).

ma, Anal. Chim. Acta 613 (1), 1 (2008).

3. I. Uchmanowicz, Adv. Exp. Med. Biol. 1216,

32. R. Apak, M. Özyürek, K. Güçlü, and E. Çapanoğlu, J.

(2020).

Agric. Food Chem. 64 (5), 997 (2016).

4. A. Chandrasekara and F. Shahidi, J. Tradit. Comple-

33. R. Apak, M. Özyürek, K. Güçlü, and E. Çapanoğlu, J.

ment. Med. 8 (4), 451 (2018).

Agric. Food Chem. 64 (5), 1028 (2016).

5. S. Dudonné, X. Vitrac, P. Coutière, et al., J. Agric.

34. D. M. de Oliveira, C. B. Pinto, G. R. Sampaio, et al., J.

Food Chem. 57 (5), 1768 (2009).

Agric. Food Chem. 61 (25), 6113 (2013).

6. K. A. Berté, M. R. Beux, P. K. Spada, et al., J. Agric.

35. B. C. B. Boaventura, E. L. da Silva, R. H. Liu, et al.,

Food Chem. 59 (10), 523 (2011).

LWT - Food Sci. Technol. 62, 948 (2015).

7. C. I. Heck and E. G. de Mejia, J. Food Sci. 72 (9), R138

36. S. Y. Kim, M. R. Oh, M. G. Kim, et al., BMC Comple-

(2007).

ment. Altern. Med. 15, 338 (2015).

8. N. Bracesco, A. G. Sanchez, V. Contreras, et al., J.

37. S. Yu, S. W. Yue, Z. Liu, et al., Exp. Gerontol. 62, 14

Ethnopharmacol. 136 (3), 378 (2011).

(2015).

БИОФИЗИКА том 66

№ 1

2021