УФ-ПРОТЕКТОРНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕКСТРАКТІВ, ОТРИМАНИХ ІЗ ТРАНСФОРМОВАНИХ І НЕТРАНСФОРМОВАНИХ КОРЕНІВ РОСЛИН РОДУ ARTEMISIA
DOI: 10.17721/1728.2748.2024.98.27-31
Ключові слова:
екстракти "бородатих" коренів, види Artemisia spp., флавоноїди, УФ-протекторні властивості, генотоксичність, кометний електрофорезАнотація
Вступ. Екстракти лікарських рослин широко використовуються у традиційній та нетрадиційній медицині. Особливий інтерес приділяється екстрактам, отриманим із трансгенних, так званих “бородатих”, коренів. Зазвичай такі корені характеризуються підвищеним вмістом біологічно активних компонентів. Проте така трансформація рослин може призводити до появи як небажаних ефектів отриманих екстрактів (наприклад, їх генотоксичний ефект), так і мати позитивний ефект (наприклад, антиоксидантні та УФ-протекторні властивості). У цій роботі було досліджено вміст флавоноїдів у екстрактах “бородатих” коренів трьох видів трансформованих і нетрансформованих рослин роду Artemisia, а також їх потенційні генотоксичні та УФ-протекторні властивості.
Методи. Трансгенні корені Artemisia annua, A. vulgaris і A. tilesii з вбудованим геном roll були отримані за допомогою Agrobacterium rhizogenes A4-опосередкованої трансформації. Водні екстракти готували за стандартною методикою. Загальну кількість флавоноїдів оцінювали спектрофотометрично. Кометний електрофорез використовувався як підхід для оцінки генотоксичності екстрактів і їх УФ-протекторних властивостей.
Результати. Показано, що вміст флавоноїдів в екстрактах, отриманих із трансгенних рослин, більш ніж у 2 рази перевищує їх вміст у контрольних рослин. Екстракти, отримані з A. vulgaris і A. annua, не мали генотоксичної дії, у той час як екстракти, отримані з A. tilesii, мали слабку, але статистично значущу мутагенну дію. Екстракти A. vulgaris мали виражені УФ-протекторні властивості, які були скорельовані з вмістом флавоноїдів у цих екстрактах.
Висновки. Екстракти дослідних рослин здебільшого не виявляли генотоксичної дії, але мали УФ-протекторні властивості. Здатність екстрактів знижувати негативний вплив УФ-опромінення залежить від концентрації флавоноїдів: підвищення вмісту цих сполук у трансгенних рослинах призвело до зменшення відносної частки ДНК у хвостах комет майже в 3 рази.
Посилання
Abiri, R., Silva, A.L.M., de Mesquita L.S.S, de Mesquita, J.W.C., Atabaki, N., de Almeida, E.B., Jr, Shaharuddin, N.A., & Malik, S. (2018). Towards a better understanding of Artemisia vulgaris: Botany, phytochemistry, pharmacological and biotechnological potential. Food Research International, 109, 403-415. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.03.072
Afanasieva, K., Chopei, M., Lozovik, A., Semenova, A., Lukash, L., & Sivolob, A. (2017). DNA loop domain organization in nucleoids from cells of different types. Biochemical and Biophysical Research Communications., 483(1), 142-146. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2016.12.177
Bisht, D., Kumar, D, Kumar, D., Dua, K., & Chellappan, D.K. (2021) Phytochemistry and pharmacological activity of the genus artemisia. Archives of Pharmacal Research, 44(5), 439-474. https://doi.org/10.1007/s12272-021-01328-4
Bora, K.S., & Sharma, A. (2011). The Genus Artemisia: A Comprehensive Review. Pharmaceutical Biology, 49(1), 101-109. https://doi.org/10.3109/13880209.2010.497815
Bordean, M.-E., Ungur, R.A., Toc, D.A., Borda, I.M., Marțiș, G.S., Pop, C.R., Filip, M., Vlassa ,M., Nasui, B.A., Pop, A., Cinteză, D., Popa, F.L., Marian, S., Szanto, L.G., & Muste, S. (2023). Antibacterial and Phytochemical Screening of Artemisia Species. Antioxidants, 12(3), 596. https://doi.org/10.3390/antiox12030596
Cordelli, E., Bignami, M., & Pacchierotti, F. (2021). Comet assay: a versatile but complex tool in genotoxicity testing. Toxicology Research, 10(1), 68-78. https://doi.org/10.1093/toxres/tfaa093
Jomová, K., Hudecova, L., Lauro, P., Simunkova, M., Alwasel, S.H., Alhazza, I.M., & Valko, M. (2019). A Switch between Antioxidant and Prooxidant Properties of the Phenolic Compounds Myricetin, Morin, 3′,4′-Dihydroxyflavone, Taxifolin and 4-Hydroxy-Coumarin in the Presence of Copper (II) Ions: A Spectroscopic, Absorption Titration and DNA Damage Study. Molecules, 24(23), 4335. https://doi.org/10.3390/molecules24234335
Kim, Y.I., Oh, W.S., Song, P.H., Yun, S., Kwon, Y.S., Lee, Y.J., Ku, S.K., Song, C.H., & Oh, T.H. (2018). Anti-Photoaging Effects of Low Molecular-Weight Fucoidan on Ultraviolet B-Irradiated Mice. Marine Drugs, 16(8), 286. https://doi.org/10.3390/md16080286
Lang, S.J., Schmiech, M., Hafner, S., Paetz, C., Steinborn, C., Huber, R., Gaafary, M.L., Werner, K., Schmidt, C.Q., Syrovets, T., & Simmet T. (2019). Antitumor activity of an Artemisia annua herbal preparation and identification of active ingredients. Phytomedicine, 62, 152962. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2019.152962
Matvieieva, N., Drobot, K., Duplij, V., Ratushniak, Y., Shakhovsky, A., Kyrpa-Nesmiian, T., Mickevičius, S., & Brindza, J. (2019). Flavonoid content and antioxidant activity of Artemisia vulgaris L. "hairy" roots. Preparative Biochemistry & Biotechnology, 49(1), 82-87. https://doi.org/10.1080/10826068.2018.1536994
Matvieieva, N.A., Morgun, B.V., Lakhneko, O.R., Duplij, V.P., Shakhovsky, A.M., Ratushnyak, Y.I., Sidorenko, M., Mickevicius, S., & Yevtushenko, D.P. (2020). Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation enhances the antioxidant potential of Artemisia tilesii Ledeb. Plant Physiology and Biochemistry, 152, 177-183. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2020.04.020
Møller, P. (2018). The comet assay: ready for 30 more years. Mutagenesis, 33(1),1-7. https://doi.org/10.1093/mutage/gex046
Olive, P. & Banáth, J. (2006). The comet assay: a method to measure DNA damage in individual cells. Nature Protocols, 1(1), 23-29. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.5
Pekal, A., & Pyrzynska, K. (2014). Evaluation of Aluminium Complexation Reaction for Flavonoid Content Assay. Food Analytical Methods, 7, 1776-1782. https://doi.org/10.1007/s12161-014-9814-x
Prylutska, S., Politenkova, S., Afanasieva, K., Korolovych, V., Bogutska, K., Sivolob, A., Skivka, L., Evstigneev, M., Kostjukov, V., Prylutskyy, Yu., & Ritter, U. (2017). Nanocomplex of C60 fullerene with cisplatin: design, characterization and toxicity. Beilstein Journal of Nanotechnology, 8, 1494-1501. https://doi.org/10.3762/bjnano.8.149
