СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

В.М.Баева ММА им. И.М.Сеченова (г.Москва)

Лекарственные растения, применяемые отечественной народной медициной составляют более 600 видов, а разрешении к медицинскому применению и включены в Государственный Реестр - 260 видов, причем многие из них не образуют промышленно значимых зарослей или занесены в Крас­ную Книгу. Ухудшение экологической обстановки, антропогенное воздействие на места обитания многих ценных лекарственных видов также сокращают их природные запасы.Все это вы-зывает необходимость активнее изучать и внедрять лекарственные растения народной меди-цины для рас­ширения сырьевой базы получения отечественных лекарственных средств.

Многие лекарственные растения обладают аберратными формами размножения (например, апомиксисом) или склонны к образованию межвидовых гибридов. Проблемы полиморфизма ха­рактерны для большинства растений семейств розовоцветные, бобовые, гречишные, кипрейные, сложноцветные и др. Некоторые виды из этих семейств применяются в научной медицине, а такие как представители рода манжетка, язвенник, ястребинка, кипрей и многие другие являются пер­спективными для отечественной научной медицины. Разработка оптимальных методик изучения лекарственных растений будет способствовать сохранению ценных сырьевых ресурсов. Для введе­ния таких растений в медицинскую практику в первую очередь следует проводить целый комплекс исследований устанавливающих их видовую принадлежность и очерченностъ границ вида.

В связи с этим вопросы совершенствования определения равноценности видов при изучении лекарственных растений с использованием новейших достижений науки обоснованы и своевременны. Актуально введение в практику отечественного здравоохранения новых видов лекарственного растительного сырья и расширение ассортимента растительных препаратов обладающих противо­воспалительным, противоопухолевым, лимфотропным и др., действием.

Также актуальным является расширение арсенала методов определения подлинности. Это мо­жет быть сделано в настоящее время, в частности с привлечением наиболее современных и перспек­тивных молекулярно-биологических методов.

Подходы к изучению растений, обладающих аберратными формами размножения нами отработаны на представителях рода Alchemilla Ь.Известно, что они способны образовывать агамный комп­лекс (V.Grant, 1981), который находится на стадии поздней зрелости и его агамоспермная суперструк­тура достигает полного развития. Такие популяции являются непрерывным источником возникновения агамоспермных микровидов. В роде манжетка выделено четыре группы, одна из которых - Vulgares не является монотипной и ее границы до сих пор не ясны (Ргцппег,1986),так как описано несколько амфимиктических видов и множество апомиктических агамных видов. Виды манжетки этой группы предложено трактовать, как агамный комп-лекс (V.Grant, 1981). Для некоторых из них в пределах Ев­ропейской части России установлен факультативный апомиксис (К.П.Глазунова, 1977,1987).У ман­жетки обыкновенной высокая изменчивость проявляется в наличии многочисленных форм, групп осо­бей или отдельных экземпляров, среди которых многие агамные виды описаны по морфологическим признакам: опушение, размеры и геометрическая форма вегетативных, генеративных органов или их частей. Кроме того, отмечено наличие многочисленных переходных форм и значительные колебания хромосомных чисел от 64 до 146. Только на территории Европейской части нашей страны описано бо­лее 56 видов манжетки, а во «Флоре СССР» - 108 видов. Некоторые исследо-ватели относят к манжет­ке обыкновенной пять-шесть агамных видов, таких как м.балтийская, м.изящная, м.остролопастная, м. близкая, м. горная и м. голостебельная (К.П. Глазунова, 1980). Другие исследователи к популяции манжетка обыкновенная относят до двенадцати видов (С.К. Черепанов, 1981),также с дискретно раз­личающимися морфологическими вариантами,при этом часто их принадлежность к группе манжетка обыкновенная не совпадает у разных авторов.

Все это затрудняет фармакогностическое изучение этих ценных лекарственных растений, раз­работку рекомендаций по сбору сырья и его осуществление.

Недостаточность одних лишь морфологических признаков для выявления внутрипопуляци-онной и внутривидовой изменчивости в роде манжетка заставило прибегнуть к привлечению допол­нительных молекулярно-биологических методов, в частности, для характеристики гено-мов.

Наилучшие результаты получены при анализе морфологических и RAPD данных в объеди­ненной матрице. Метод «ближнего соседа» дал достаточно четкое разделение на 4 группы (хотя не­которые из значений ассоциации низки). Одна ветвь состояла из A.hirsuticaulis и A.glausces-cens со значением BOOTSTRAP 84, вторая - это чистая ветка A.monticola (BOOTSTRAP 50), обе они объ­единены вместе со значением BOOTSTRAP 46. Третья группа состояла главным образом из видов секции Ultravulgares, но в дополнение к ним сюда был относен один образец A.glabricaulis и другой A.baltica, и BOOTSTRAP значение составило только 28. Четвертая ветвь, также с очень низким зна­чением BOOTSTRAP (25), объеди-нила A.acutiloba и A.gracilis с одним образцом A.baltica.

Наиболее экономное дерево (согласие из 3 деревьев, длина 911, индекс согласия 0.18, рису­нок 1) дало достаточно сходный результат, три крупных ветви достаточно четко выделяются: секция Plicatae (A.glaucescens, A.hirsuticaulis, A. monticola), секции Ultravulgares и Coriaceae вперемешку (A.subcrenata, A.baltica, A.glabricaulis, но также 2 образца A.acutiloba) и секция Alchemilla (боль­шинство образцов A.acutiloba и A.gracilis).

Из всех видов только A.gracilis и A.baltica ведут себя как монофилетические группы, A.glaucescens и A.hirsuticaulis вместе также образуют монофилетическую группу. Все остальные виды не могут считаться монофилетическими [6].

Расшифровка радиограмм и электрофореграмм, компьтерная математическая обработка по­лученных результатов анализа показала отсутствие в изучаемых популяциях манжетки пред-ковых видов и невозможность построения из этих видов филогенетического дерева, хотя неко-торые набо­ры RAPD-фрагментов были по-хожи для нескольких видов, особенно взятых из од-ного фитоценоза, что может говорить о их гибридогенном происхождении и подтверждается устанволенной очень высокой величиной внутривидовой и внутрипопуляционной изменчивос-ти. Последнее свидетель­ствовало об отсутствии различий в уровнях внутри- и межвидовой генотипической изменчивости в группе A.vulgaris.

Таким образом, нами показано, что применение геномного анализа дает возможность четко идентифицировать виды и характеризовать геномы видов манжеток, преимущественно как гибрид­ные. Это позволило рекомендовать для сбора траву всех видов манжеток, как близко-родственных и обладающих сходным биосинте-зом и позволило прогнозировать близкий состав биологически активных веществ.

Для многих других ценных лекарственных растений идентификация также не разработана на должном современном уровне, поэтому разработка методических подходов к изучению лекарственных растений с использованием молекулярно-биологических методов актуальна.

Для этого нами разработаны научно обоснованные методические подходы к изучению лекар­ственных растений Флоры России, составлен алгоритм, позволяющий наиболее полно изучать и эффективно предлагать их для практической медицины.

Научно обоснованная схема изучения лекарственных растений должна содержать следующие этапы:

- Выявление лекарственного растения наиболее часто применяемого для лечения определен­ного вида патологий;

- Изучение жизненного цикла растения и возможности введения его в культуру;

- Изучение природной сырьевой базы;

- Выявление биологически активных веществ, определяющих фармакологическую активность лекарственного сырья;

- Определение показателей подлинности и качества сырья;

- Разработка нормативных документов на сырье;

- Изучение биологической активности;

- Клинические испытания и представлена на схеме 1.

На основании этого алгоритма нами были проведены исследования на примере подмосков­ных видов рода Alchemilla L.[l, 7, 9, 10, 12 ] для разработки нормативных документов. Результаты исследования этих перспективных лекарственных растений были положены в осно-ву методичес­ких указаний по изучению растений Флоры России.

В результате изучения особенностей биологии этих лекарственных растений было уста-нов-лено, что для идентификации видов, обладающих аберратными формами размножения мож­но использовать молекулярно-биологические методы анализа.Они позволяют четко выявить виды растений пригодные для получения качественного сырья, а также позволяют четко охарактеризо­вать критерии его подлинности в любых препаратах из него, даже высокой степени измельче-ния [2,3,4,5,6,8,11].

Поскольку эти методы достаточно точны, доступны, воспроизводимы и расширяют возмож­ности фармакогностического анализа, считаем необходимым включить нормативные докумен-ты на них в последующее издание Государственной Фармакопеи.

Изучение биологии растения

Жизненного цикла и ритма сезонного развития

Характеристика сырьевой базы

Природные запасы

Введение в культуру

Лекарственные растения - пер­спективные сы­рьевые источники

Применение молекулярно-биологических методов анализа

Изучение сырья

Выявление БАВ

Изучение ди­намики накоп­ления БАВ

Определение показателей подлинности ЛРС

Стандартизация сырья

Изучение биологической активности

Клинические испытания

Включение в Государственный Реестр

Схема 1. Алгоритм изучения перспективных лекарственных растений

Проведенные исследования позволили разработать методические подходы (алгоритм) для изу­чения лекарственных растений народной медицины, обладающих сложной таксономией и аберрат-ными формами размножения, образующих агамные комплексы и др. Схема 1., а также разработать нормативные документы на перспективное лекарственное растительное сырье трава манжетки (про­ект Фармакопейной статьи и Инструкции по сбору и сушке), кроме того, проект общей Фармакопей­ной статьи «RAPD-анализ лекарственного растительного сырья».

В результате проведенного фармакогностического изучения перспективных лекарственных растений с использованием молекулярно-биологических методов обобщенны экспериментальные данные и дано теоретическое обоснование необходимости и возможности их применения при ком­плексном изучении перспективных лекарственных растений, применяемых в народной медицине.

Разработан алгоритм изучения сложных в таксономическом отношении видов и родов расте­ний в том числе и обладающих аберратными формами размножения.

Литература

1. Баева В.М., Боброва В.К.»Сравнительное изучение геномов представителей рода манжет­ка».- Материалы докладов Российской национальной конференции «Формирование приорететов ле­карственной политики». М., 1995 28-29 июня. - С. 165-166.

2. Баева В.М., Боброва В.К.»Геномный анализ рода манжетка».- Тезисы докладов Первого международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их прак-тического использования» (1-5 августа 1995 г) Пущино - 1995.- С.24-25.

3. Баева В.М., Боброва В.К. «RAPD - перспективный анализ для изучения лекарственных рас­тений». - Научные труды: «Фармацевтическая наука и практика в новых социально-экономических условиях», т. XXXIУ, часть П. М., 1997.-С.174-177.

4. Баева В.М., Володин Ю.Ю., Толкачев В.Н. «Спектрофотометрическое определение суммы флавоноидов манжетки». - Международный конгресс по аналитической химии 15-21 июня 1997 г. Тесизы докладов, М., 1997. - Россия. Абстракт, № 2. - С.46.

5. Баева В.М., Боброва В.К., Троицкий А.В., Антонов А.С. «RAPD-анализ ДНК рода манжет­ка». М., «Фармация», № 2, 1998.- С.38-41.

6. Баева В.М., Глазунова К.П. «Изучение морфо-генетической изменчивости у видов рода ман­жетка». Сб. «Современные проблемы фармацевтической науки и практики». Научные труды, том ХХХУШ, ч. П. М., 1999.- С.155-158.

7. Баева В.М.,Можайский А.М.«Изучение полифенольного состава водных извлечений травы некоторых видов манжетки».«Фармация»,№ 5, 2001 -С. 25-26.

8. Баева В.М., Козин С. «Изучение токсичности настоя травы манжетки». УШ Российский на­циональный конгресс «Человек и лекарство». Тезисы докладов М., апрель 2001. - С.442.

9. Баева В.М.,Сасов С.А.,Ярцева И.В.«Изучение полифенольного состава травы манжетки». У1 Симпозиум по фенольным соединениям 28-30 апреля 2004 Москва. Тезисы докладов М., 2004,-С.96.

10. Баева В.М. Изучение запасов перспективного лекарственного сырья - трава манжетки «Традиционная медицина - 2007». Сб.научн.трудов конгресса, посвященного 30-летию со дня от­крытия ЦНИИ рефлексотерапии. Москва, 1-3 марта 2007.-С.30-32.

11. Баева В.М. Использование методов молекулярной биологии для идентификации лекарст­венного растительного сырья. «Традиционная медицина 2007». Сб.научн.трудов конгресса, посвя­щенного 30-летию со дня открытия ЦНИИ рефлексотерапии.Москва, 1-3 марта 2007.-С.32-33.

12. Баева В.М.,Сасов С.А.Полифенолы травы манжетки. «Фармация» 2007,№ 8.- С. 9-10.

13. Глазунова К.П.О возможности применения теории агамного-полового комплекса к систе­матике покрытосеменных растений. «Бюлл.МОИП», отд.биол. 1977. Т ЬХХХП, вып.5,- С. 70-76.

14. Глазунова К.П.Образование зародышевых мешков у агамных видов манжетки (Alchemilla) «Бюлл.МОИП», отд.биол, 1987. - С. 96-109.

15. Глазунова К.П., Пермяков А.И. Об особенностях пыльцы некоторых видов рода Alchemilla L., в связи с апомиксисом. Биол.науки. 1980, № 5.- С. 54-59

15. Черепанов С.К. Сосудистые растения СССР.-Л.: Наука, 1981.-510С.

16. Grant V. Plant Speciation. 2nd ed.N.Y.: Columbia Univ. Press, 1981. - 385 P.