состава">состава и биологической активности прополиса и его источников' title='Сравнительное изучение химического состава">состава и биологической активности прополиса и его источников' />Разносторонняя биологическая активность прополиса позволяет все более широко использовать его в медицинской практике. В виду этого становится особенно важным выявление размаха колебаний биологической активности прополиса, поскольку состав прополиса не является постоянным и заметно варьирует в зависимости от окружающей флоры, что, в итоге, может сказаться и на его биологической активности.
Ответ на этот вопрос предполагает глубокое изучение химического состава">состава прополиса и растительных смол, являющихся его первоосновой, и сравнительное изучение их биологической активности.
В результате исследований, проведённых ранее в нашем Институте, было установлено, что основными растениями-прополисоносителями в Европейской части СССР являются береза, тополь и осина, причем первенствующее положение в этом ряду занимает береза бородавчатая (Bstula verrucosa). Этот вид является наиболее распространенным лиственным растением в стране и расселен на очень большой территории, что, очевидно, и обусловливает его доступность медоносным пчелам в большинстве пчеловодных зон. Действительно, как показывает химический анализ, на прополис березового типа приходится и основная часть заготовливаемого в стране продукта.
В виду исключительно важной роли именно этого типа прополиса, он и был нами выбран в качестве основного объекта исследования.
Для сопоставления химического состава">состава и биологической активности прополиса и его предшественника — выделений пазушных почек березы мы выбрали два вида биологической активности — тесть! на торможение роста отрезков колеоптилей пшеницы и прорастание семян и на антимикробную активность в отношении грам-положительных микроорганизмов.
Путем разделения спиртовых экстрактов прополиса и аналогичных экстрактов пазушных почек березы на пластинках с силикагелем в системе бензол-ацетон (8:2) с последующим тестированием элюатов зон было выявлено, что ростингибирующая активность и в случае прополиса и в случае почек сосредотачивается в одних и тех же зонах разделенных экстрактов, причем наибольшая активность приходится на зоны с рМ 0.7—0.8. Изучение состава">состава этих элюатов ранее разработанными нами методами, включая хромато-масс-спектрометрию, показало, что основными компонентами этих зон являются 5-окси-41,7-диметокси-(1) и 5-окси-41-окси-7-метоксифлаванои (2). Оба соединения содержатся в экстрактах обоих ист очников в количестве до 5- 7%. Удельная активность обоих флаванонов в тесте как на растяжение отрезков колеоптилей пшеницы, так и прорастание семян горчицы была близка к 5 10-5 М.
Другим ростингибирующим компонентом, ответственным за активность менее полярных зон, оказался ацетат — бетуленола (3), являющийся основным сесквитерпеноидным соединением экстрактов обоих исследуемых источников — прополиса и почек. Это маслообразное соединение также оказалось выраженным ингибитором роста растений, причем характер проявляемого им ингибироваиия указывает на наличие у него фитотоксических свойств. Этот факт, по-видимому, объясняет наличие аналогичной активности, свойственной прополису и впервые выявленной французским исследователем ГОННЭ.
Помимо этих трех веществ, содержащихся в исследуемых экстрактах в особенно значительных количествах, в них были идентифицированы и ароматические кислоты : п-окси-(4) и п-метоксибензойная (5) и п-кумаровая (6), которые также обнаружили способность тормозить рост при концентрациях 10-3 М.
Таким образом, подробное изучение одного из характерных биологических свойств прополиса — подавлять рост и развитие растений привело к идентификации в нем 6 конкретных соединений, обладающих высокой удельной активностью и содержащихся как в прополисе, так и в его источнике — пазушных почках березы. Важной особенностью этих соединений является то, что их биосинтез сцеплен, вследствие чего они появляются и исчезают в почках лишь одновременно, причем пчелы предпочитают сбор тех выделений пазушных почек, которые обогащены этими компонентами.
Нами было также проведено сравнительное изучение и антимикробных свойств прополиса и почек. При аналогичном разделении экстрактов на силикагеле в системе этилацетат-гептан (1:1) и тестировании элюатов на грамположительных микроорганизмах, включая устойчивые к антибиотикам штаммы золотистого стафилококка, было установлено, что наибольшей активностью отличаются элюаты зон с рН 0.5-—0.6. Причем, и в этом случае активность для обоих экстрактов приходилась на зоны с одной и той же хроматографической подвижностью.
Хромато-масс-спектрометрический анализ тетраметилсилильных производных этой зоны на колонках с 3% Е или 0—17 выявили и для почек березы и для прополиса наличие двух основных групп соединений. Первую группу со значительно большим временем удерживания составляли соединения флавоиоидной природы, в числе которых были идентифицированы акацетин, эрмапин и пектолинарннгенин; вторая же группа соединений с несколько меньшим временем удерживания была представлена 3 соединениями гликозидной природы, химическое строение которых к настоящему времени еще полностью не выяснено. Помимо этих двух основных типов соединений, в биологически активной антимикробной фракции прополиса была выявлена и п-кумаровая кислота, для которой также была ранее показана слабая антибактериальная активность.
Поскольку удельная активность входящих в эту фракцию фла-воноидных агликонов заметно ниже всей фракции в целом, это служит указанием на принципиальную роль в активности прополиса этой новой гликозидио-связанной группы соединений. Важным и интересным является то, что эти вещества в аналогичных количественных соотношениях присутствуют и в экстрактах пазушных и пробужденных (весенних) почек березы.
Таким образом, основным источником биологической активности прополиса в отношении выбранных нами биотестов являются не специфические продукты биосинтеза медоносных пчел, а защитные выделения растений. Повышение эффективности антимикробной защиты гнезда у медоносных пчел, очевидно, происходило, главным образом, не путем развития способности продуцировать собственные антибиотики, а в выборе наиболее эффективных растений-прополисоносителей и генетическом закреплении механизмов их распознавания.
Сравнительное изучение химического состава">состава другого важного типа прополиса — тополиного, показало, что свойственная ему группа ароматических кислот и флавоноидных соединений отличается от аналогичных веществ березы и прополиса березового типа, главным образом, пониженной степенью гидроксилирования их ароматических колец, в частности, кольце В в случае флавоноидных агликонов. Однако изучение зависимости биологической активности от химического строения в ряду этих соединений показывает, что эти изменения не являются принципиальными для активности. Очевидно, именно это и обусловливает наблюдаемый факт сравнительно однотипной и равной по уровню биологической активности суммарных экстрактов прополиса березового и тополиного типа.
Описываемые факты свидетельствуют о тесной связи защитных систем двух различных видов организмов — насекомых и высших растений, причем растению и в этом случае принадлежит первенствующая роль в биосинтезе особенно эффективных защитных комплексов соединений. Пчелы же являются уникальным видом общественных насекомых, наделенных способностью выявлять такие наиболее эффективные защитные эксудаты растений и накапливать их в количестве, достаточном не только для внутренних потребностей улья, но и для частичного их отбора в интересах человека.