Рослини є природним джерелом біологічно активних сполук. Завдяки таким властивостям вони використовуються в альтернативній медицині і як сировина для вироблення лікарських засобів з широким спектром активності. Разом з тим, біотехнологічні корені, отримані шляхом генетичної трансформації з використанням Agrobacterium (Rhizobium) rhizogenes, можуть мати більший вміст біоактивних сполук. Тому визначення умов ефективного екстрагування біоактивних сполук з таких коренів є важливим етапом розроблення технологій використання ліній, отриманих шляхом генетичної трансформації. Серед рослин, які становлять інтерес як джерело біологічно активних сполук з широким спектром активності, привертає увагу причепа волосиста (Bidens pilosa L.). Це рослини тропічного регіону, які, однак, можуть рости і в помірних широтах. Ми дослідили вплив концентрації етанолу на вміст флавоноїдів у екстрактах з причепи волосистої та біоактивність таких екстрактів. Дослідження, проведені з використанням in vitro культивованих рослин і трьох ліній біотехнологічних коренів, виявили значне збільшення вмісту вказаних сполук в екстрактах, отриманих з використанням етанолу в концентраціях 70 і 96 % — до 41,86±5,5 мг РЕ/г сухої речовини (СР) з нетрансформованих коренів та 60,17±4,6…82,15±5,5 мг РЕ/г СР з біотехнологічних коренів. Найменший вміст флавоноїдів був у водних екстрактах (34,25±5,0 з коренів контрольних рослин і 24,47±1,6…32,09±2,1 мг РЕ/г СР з трансгенних коренів). Екстракти з високим вмістом флавоноїдів характеризувались і більшою антирадикальною активністю у реакції з 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразил радикалом (ДФПГ). Зокрема, відсоток інгібування ДФПГ радикала в екстрактах, отриманих з використанням 70 % етанолу, був у 2,60, 3,65 та 2,96 раза більший, ніж аналогічний параметр водних екстрактів з трьох ліній коренів відповідно. Отже, для отримання екстракту з рослин і біотехнологічних коренів причепи волосистої з високим вмістом флавоноїдів та високою антирадикальною активністю доцільним є використання етанолу концентрацією 70 %.
Ключові слова: Bidens pilosa L., біотехнологічні корені, екстрагування, флавоноїди, антирадикальна активність
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Ballard, R. (1986). Bidens pilosa complex (Asteraceae) in North and Central America. Amer. J. Bot., 73, pp. 1452-1465. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1986.tb10891.x
2. Bhatt, K.C., Sharama, N. & Pandey, A. (2009). «Ladakhi tea» Bidens pilosa L. (Asteraceae): a cultivated species in the cold desert of Ladakh Himalaya. India. Genet Resour Crop Evol., 56, pp. 879-882. https://doi.org/10.1007/s10722-009-9441-3
3. Mitich, L.W. (1994). Beggarticks. Weed Technol., 8, pp. 172-175. https://doi.org/10.1017/S0890037X00039403
4. Tran Dang Xuan & Tran Dang Khanh. (2016). Chemistry and pharmacology of Bidens pilosa: an overview. J. Pharm. Investig., 46, No. 2, pp. 91-132. https://doi.org/10.1007/s40005-016-0231-6
5. Alvarez, L., Marquina, S., Villarreal, M.L., Alonso, D., Aranda, E. & Delgado, G. (1996). Bioactive polyacetylens from Bidens pilosa. Planta Medica, 62, pp. 355-357. https://doi.org/10.1055/s-2006-957902
6. Bartolome, A.P., VillaseФor, I.M. & Yang, W.-C. (2013). Bidens pilosa L. (Asteraceae): botanical properties, traditional uses, phytochemistry, and pharmacology. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 2013, 340215. https://doi.org/10.1155/2013/340215
7. Horiuchi, M. & Seyama, Y. (2008). Improvement of the anti-inflamatorу and anti-allergic activity of Bidens pilosa L. var. radiata Scherff treated with enzyme (Cellulosine). J. Health Sci., 54, pp. 294-301. https://doi.org/10.1248/jhs.54.294
8. Lawal, O.A., Amisu, K.O., Akinyemi, S.K., Sanni, A.A., Simelane, M.B.C., Mosa, R.A. & Opoku A.R. (2015). In vitro Antibacterial Activity of Aqueous Extracts of Bidens pilosa L. (Asteraceae) from Nigeria. British Microbiol. Res. J., 8, No. 4, pp. 525-531. https://doi.org/10.9734/BMRJ/2015/17900
9. Jager, A.K., Hutchings, A. & van Staden, J. (1996). Screening of Zulu medicinal plants for prostaglandin synthesis inhibitors. J. Ethnopharmacol., 52, No. 2, pp. 95-100. https://doi.org/10.1016/0378-8741(96)01395-5
10. Dimo, T., Rakotonirina, S.V., Tan, P.V., Azay, J., Dongo, E. & Cros, G. (2002). Leaf methanol extract of Bidens pilosa prevents and attenuates the hypertension induced by high-fructose diet in Wistar rats. J. Ethnopharmacol., 83, No. 3, pp. 183-191. https://doi.org/10.1016/S0378-8741(02)00162-9
11. Matvieieva, N.A. & Shakhovskyi, A.M. (2015). Establishment of Bidens pilosa L. 'hairy' root culture. Bull. Ukr. Soc. Genet. Breed., 13(1), pp. 46-50 [in Ukrainian]. http://jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000436321
12. Pekal, A. & Pyrzynska, K. (2014). Evaluation of Aluminium Complexation Reaction for Flavonoid Content Assay. Food Analyt. Methods, 7, No. 9, pp. 1776-1782. https://doi.org/10.1007/s12161-014-9814-x
13. Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E. & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT - Food Sci. Technol., 28, No. 1, pp. 25-30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5
14. 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 Physiol. Biochem., 152, pp. 177-183. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2020.04.020
15. Cortѕs-Rojas, D.F., Chagas-Paula, D.A., Da Costa, F.B., Souza, C.R.F. & Oliveira, W.P. (2013). Bioactive compounds in Bidens pilosa L. populations: a key step in the standardization of phytopharmaceutical preparations. Rev. Bras. Farmacogn., 23, No. 1, pp. 28-35 https://doi.org/10.1590/S0102-695X2012005000100
16. Chiang, Y.M., Chuang, D.Y., Wang, S.Y., Kuo, Y.H., Tsai, P.W. & Shyur, L.F. (2004). Metabolite profiling and chemopreventive bioactivity of plant extracts from Bidens pilosa. J. Ethnopharmacol., 95, No. 2-3, pp. 9-19. https://doi.org/10.1016/j.jep.2004.08.010
17. Geissberger, P. & Sequin, U. (1991). Constituents of Bidens pilosa L.: do the components found so far explain the use of this plant in traditional medicine? Acta Tropicana, 48, No. 4, pp. 251-261. https://doi.org/10.1016/0001-706X(91)90013-A
18. Ubillas, R.P., Mendez, C.D., Jolad, S.D., Luo, J., King, S.R., Carlson, T.J. & Fort, D.M. (2000). Antihyperglycemic acetylenic glucosides from Bidens pilosa. Planta Medica, 66, No. 1, pp. 82-83. https://doi.org/10.1055/s-0029-1243117
19. Wang, R., Wu, Q.X. & Shi, Y.P. (2010). Polyacetylenes and flavonoids from the aerial parts of Bidens pilosa. Planta Medica, 76, No. 9, pp. 893-896. https://doi.org/10.1055/s-0029-1240814
20. Yang, H.L., Chen, S.C., Chang, N.W., Chang, J.M., Lee, M.L., Tsai, P.C., Fu, H.H., Kao, W.W., Chiang, H.C., Wang, H.H. & Hseu, Y.C. (2006). Protection from oxidative damage using Bidens pilosa extracts in normal human erythrocytes. Food Chem. Toxicol., 44, No. 9, pp. 1513-1521. https://doi.org/10.1016/j.fct.2006.04.006
21. Abajo, C., Boffill, M.A., del Campo, J., Alexandra Mѕndez, M., Gonz«lez, Y., Mitjans, M. & Pilar Vinardell, M. (2004). In vitro study of the antioxidant and immunomodulatory activity of aqueous infusion of Bidens pilosa. J. Ethnopharmacol., 93, No. 2-3, pp. 319-323. https://doi.org/10.1016/j.jep.2004.03.050
22. Kviecinski, M.R., Felipe, K.B., Schoenfelder, T., de Lemos Wiese, L.P., Rossi, M.H., Goncalez, E., Felicio, J.D., Filho, D.W. & Pedrosa, R.C. (2008). Study of the antitumor potential of Bidens pilosa (Asteraceae) used in Brazilian folk medicine. J. Ethnopharmacol., 117, No. 1, pp. 69-75. https://doi.org/10.1016/j.jep.2008.01.017
23. Horiuchi, M., Wachi, H. & Seyama, Y. (2010). Effects of Bidens pilosa L. var. radiata Scherff on experimental gastric lesion. J. Natural Medicines, 64, No. 4, pp. 430-435. https://doi.org/10.1007/s11418-010-0426-5
24. Chien, S.C., Young, P.H., Hsu, Y.J., Chen, C.H., Tien, Y.J., Shiu, S.Y., Li, T.H., Yang, C.W., Marimuthu, P., Tsai, L.F. & Yang, W.C. (2009). Anti-diabetic properties of three common Bidens pilosa variants in Taiwan. Phytochemistry, 70, No. 10, pp. 1246-1254. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2009.07.011
25. Yoshida, N., Kanekura, T., Higashi, Y. & Kanzaki, T. (2006). Bidens pilosa suppresses interleukin-1beta-induced cyclooxygenase-2 expression through the inhibition of mitogen activated protein kinases phosphorylation in normal human dermal fibroblasts. J. Dermatol., 33, No. 10, pp. 676-683. https://doi.org/10.1111/j.1346-8138.2006.00158.x
26. Chang, S.L., Chiang, Y.M., Chang, C.L., Yeh, H.H., Shyur, L.F., Kuo, Y.H., Wu, T.K. & Yang, W.C. (2007). Flavonoids, centaurein and centaureidin, from Bidens pilosa, stimulate IFN-gamma expression. J. Ethnopharmacol., 112, No. 2, pp. 232-236. https://doi.org/10.1016/j.jep.2007.03.001
27. Kumari, P., Misra, K., Sisodia, B.S., Faridi, U., Srivastava, S., Luqman, S., Darokar, M.P., Negi, A.S., Gupta, M.M., Singh, S.C. & Kumar, J.K. (2009). A promising anticancer and antimalarial component from the leaves of Bidens pilosa. Planta Medica, 75, No. 1, pp. 59-61. https://doi.org/10.1055/s-0028-1088362
28. Chang, C.L., Kuo, H.K., Chang, S.L., Chiang, Y.M., Lee, T.H., Wu, W.M., Shyur, L.F. & Yang, W.C. (2005). The distinct effects of a butanol fraction of Bidens pilosa plant extract on the development of Th1-mediated diabetes and Th2-mediated airway inflammation in mice. J. Biomed. Sci., 12, No. 1, pp. 79-89. https://doi.org/10.1007/s11373-004-8172-x
29. Suzigan, M.I., Battochio, A.P., Coelho, K.L. & Coelho, C.A. (2009). An acqueous extract of Bidens pilosa L. protects liver from cholestatic disease: experimental study in young rats. Acta Cirurgica Brasil., 24, No. 5, pp. 347-352. https://doi.org/10.1590/S0102-86502009000500003
30. Andrade-Neto, V.F., Brand±o, M.G., Oliveira, F.Q., Casali, V.W., Njaine, B., Zalis, M.G., Oliveira, L.A. & Krettli, A.U. (2004). Antimalarial activity of Bidens pilosa L. (Asteraceae) ethanol extracts from wild plants collected in various localities or plants cultivated in humus soil. Phytotherapy Res., 18, No. 8, pp. 634-639. https://doi.org/10.1002/ptr.1510
31. Tsuruta, K., Shidara, T., Miyagishi, H., Nango, H., Nakatani, Y., Suzuki, N., Amano, T., Suzuki, T. & Kosuge, Y. (2023). Anti-Inflammatory Effects of Miyako Bidens pilosa in a Mouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis and Lipopolysaccharide-Stimulated BV-2 Microglia. Int. J. .Mol. Sci., 24, No. 18, 13698. https://doi.org/10.3390/ijms241813698
32. Pereira, C.H., Martins, A.F.L., Morais, M.O., de Sousa-Neto, S.S., da Silva, A.C.G., Arantes, D.A.C., De Oliveira Moreira, V.H.L., Valadares, M.C., Freitas, N.M.A., Leles, C.R. & Mendonca, E.F. (2024). Oral mucositis management with photobiomodulation, Bidens pilosa L. (Asteraceae) and Curcuma longa L. (Zingiberaceae), the FITOPROT herbal medicine, and its influence on inflammatory cytokine levels: a randomized clinical trial. Support Care Cancer, 32, No. 9, p. 628. https://doi.org/10.1007/s00520-024-08842-3
33. Vargas-Casanova, Y., Bravo-Chaucanes, C.P., MartНnez, A.X.H., Costa, G.M., Contreras-Herrera, J.L., Medina, R.F., Rivera-Monroy, Z.J., GarcНa-CastaФeda, J.E. & Parra-Giraldo, C.M. (2023). Combining the peptide RWQWRWQWR and an Ethanolic Extract of Bidens pilosa Enhances the activity against sensitive and resistant Candida albicans and C. auris strains. J..Fungi (Basel), 9, No. 8, 817. https://doi.org/10.3390/jof9080817
34. Ali, D.S., El-Haddad, A.E., Mohamed, H.S., El-Bassuony, A.A., Hegab, M.M., AbdElgayed, G., Ebaid, H., Ahmed, S.A. & Kamel, E.M. (2025). Quercetin Derivatives from Bidens pilosa Suppressed Cell Proliferation via Inhibition of RSK2 Kinase and Aldose Reductase Enzymes: UPLC-MS/MS, GC-MS, In Vitro, and Computational Studies. Appl. Biochem. Biotechnol. https://doi.org/10.1007/s12010-024-05134-8