Tadeusz Wolski1, *Bogdan Kędzia2
Skład chemiczny i właściwości biologiczne rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.)
Chemical composition and biological properties of cup plant (Silphium perfoliatum L.)
1Emerytowany profesor dr hab. n. farm., Uniwersytet Medyczny w Lublinie
2Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Poznań
Dyrektor Instytutu: dr hab. inż. Małgorzata Zimniewska, prof. IWNiRZ
Streszczenie
Rożnik przerośnięty (Silphium perfoliatum L.) jest mało znaną w kraju rośliną uprawną. Do Europy trafiła ona z Ameryki Północnej w XVIII w. Może być rozmnażana przez podział kłączy lub wysiew nasion. Jest mało wymagająca pod względem pokarmowym oraz odporna na zimno i szkodniki. Ze względu na dużą zawartość składników odżywczych i plon masy zielonej wykorzystywana jest do celów paszowych. Rożnik przerośnięty zawiera liczne metabolity wtórne, takie jak fenolokwasy, flawonoidy, terpeny, olejek eteryczny, garbniki, witaminy i składniki mineralne. Odznacza się działaniem przeciwutleniającym, przeciwbakteryjnym, przeciwgrzybiczym, cytostatycznym i immunosupresyjnym. Badania na zwierzętach laboratoryjnych wskazują, że rożnik przerośnięty przyspiesza leczenie ran, działa hipolipemicznie i estrogennie. Liczne doniesienia wskazują, że roślina ta ma także działanie wzmacniające, moczopędne, przeciwzapalne, przeciwkrwotoczne i rozkurczające. Poza tym stosowana jest w chorobach wątroby i śledziony, a także leczy wrzody żołądka i dwunastnicy.
Summary
A cup plant (Silphium perfoliatum L.) is a poorly-known crop in the country. It came to Europe from North America in the 18th century. It can be propagated by dividing rhizomes or by sowing seeds. This plant is undemanding in terms of alimentary requirements and resistant to cold and pests. Due to the high content of nutrients and the yield of green mass a cup plant is used for fodder purposes. A cup plant contains numerous secondary metabolites, such as phenolic acids, flavonoids, terpenes, essential oil, tannins, vitamins and mineral components. It is characterized by antioxidant, antibacterial, antifungal, cytostatic and immunosuppressive activity. Research on laboratory animals indicates that the cup plant accelerates wound healing and indicate hypolipemic and estrogenic activity. Numerous reports confirm, that this plant also has a strengthening, diuretic, anti-inflammatory, antihemorrhagic and spasmolytic activity. In addition, it is used in the healing diseases of the liver and spleen, and also heals gastric and duodenal ulcers.
Wstęp
Rożnik przerośnięty – Silphium perfoliatum L. (ryc. 1) z rodziny Asteraceae – jest mało znaną w Polsce rośliną uprawną. Do Europy trafiła ona z Ameryki Północnej w XVIII w. ze względu na walory dekoracyjne. Jest to bylina osiągająca 250 cm wysokości o żółtych kwiatach zebranych w kwiatostany. Ma łodygi wewnątrz puste i duże, ciemnozielone liście ułożone naprzeciwlegle. Częścią podziemną jest cylindryczne kłącze z drobnymi korzeniami. (1, 2).
Ryc. 1. Rożnik przerośnięty (Silphium perfoliatum L.) w fazie kwitnienia (13)
Rożnik przerośnięty rośnie najlepiej na stanowiskach słonecznych w wilgotnej glebie. Może być rozmnażany przez podział kłączy w okresie wiosennym lub wysiew nasion jesienią lub wiosną. Jest rośliną mało wymagającą pod względem pokarmowym i odporną na zimno, choroby i szkodniki (2, 3). Ze względu na dużą zawartość składników węglowodanowych, białkowych i tłuszczowych oraz duży plon masy zielonej rożnik przerośnięty wykorzystywany jest do celów paszowych oraz jako roślina miododajna (3).
Rożnik przerośnięty zawiera liczne metabolity wtórne, takie jak fenolokwasy, flawonoidy, terpeny, olejek eteryczny i garbniki. Występują w nim także witaminy i składniki mineralne (4-14). Odznacza się działaniem przeciwutleniającym, przeciwbakteryjnym, przeciwgrzybiczym, cytostatycznym i immunosupresyjnym. Wykorzystywany jest w leczeniu wielu chorób (3-6, 11, 13, 15-17).
Cel pracy
Praca ma na celu przegląd składu chemicznego rożnika przerośniętego oraz jego właściwości biologicznych i możliwości wykorzystania w terapii.
Skład chemiczny
Węglowodany
Według Dawidjanca i Abubakirowa (4) w rożniku przerośniętym w dużych ilościach występują mono-, oligo- i polisacharydy. Zawartość cukrów redukujących mieści się w granicach 13-23% w przeliczeniu na suchą masę rośliny. Duża ilość cukrów zlokalizowana jest w łodygach (20,9%), w liściach jest ich znacznie mniej (8,6%). Wśród monosacharydów wykryto obecność: glukozy, galaktozy, ksylozy, rybozy i ramnozy. Monosacharydy występują w ilości około 8,8%, natomiast disacharydy w ilości około 4,0%. W roślinie stwierdzono ponadto kwasy uronowe i poliurenidy. Z kolei Shang i wsp. (5) w całej roślinie suszonej za pomocą gorącego powietrza (50°C) ogólną zawartość polisacharydów określili na 57,5%, a kwasów uronowych na 2,5%.
Białka
Dawidjanc i Abubakirow (4) donoszą, że zawartość białka w rożniku przerośniętym waha się w zależności od fazy rozwoju rośliny od 7,0 do 22,6%. Co istotne, w puli białkowej stwierdzono wysoką zawartość albumin i globulin (36,4-53,1%). Białko tej rośliny zbudowane jest z 17 aminokwasów, w tym wszystkich aminokwasów endogennych. Badania wykazały, że w puli aminokwasowej zawartość aminokwasów endogennych, takich jak izoleucyna, leucyna, fenyloalanina, walina i tryptofan, mieści się w granicach 23,1-25,6%. Fakt występowania dużej ilości białka w nadziemnej części rożnika w postaci albumin i globulin oraz aminokwasów endogennych, w tym deficytowej dla roślin waliny, świadczy o wysokiej biologicznej wartości omawianej rośliny.
Tłuszcze
Badania wykazały, że rożnik przerośnięty charakteryzuje się wysoką zawartością ogólną tłuszczów. W suchym zielu określono je od 2,9 do 6,2%, w łodygach od 2,4 do 5,8%, a w liściach od 3,5 do 7,7% ogólnej zawartości tłuszczów (4).
Fenolokwasy
Jak wykazały badania, w rożniku przerośniętym występują kwasy fenolowe (3, 6, 7). Wśród nich znajdują się zarówno pochodne kwasu benzoesowego (p-hydroksybenzoesowy, protokatechowy, syryngowy, wanilinowy, salicylowy), jak i cynamonowego (kawowy, ferulowy, p-kumarowy). Wolski i wsp. (6) podają, że w kwiatostanach znajduje się prawie 2 razy więcej tych związków niż w kłączach (tab. 1).
Tab. 1. Zawartość kwasów fenolowych w ekstraktach etanolowych z badanych organów rożnika przerośniętego (6, 7)
| Kwasy fenolowe | Zawartość w ekstrakcie (%) |
| kwiatostany (6) | liście (7) | kłącza (6) |
p-Hydroksybenzoesowy
Protokatechowy
Syryngowy
Wanilinowy
Salicylowy
Kawowy
Ferulowy
p-Kumarowy | -
13,9
-
6,3
17,7
7,0
2,4
2,8 | 0,5
7,2
0,2
1,0
-
4,4
2,1
4,4 | -
0,5
-
5,2
3,1
0,9
5,6
3,4 |
| Łącznie | 50,1 | 19,8 | 27,5 |
Flawonoidy
W części nadziemnej rożnika przerośniętego stwierdzono występowanie 9 znanych flawonoidów, w tym kemferolu, izokwercytryny i astragaliny (4, 8, 9). Ponadto z ziela rożnika wyizolowano 3 triozydy kemferolu zawierające apiozę (8, 9). Wzór chemiczny jednego z triozydów kemferolu, a mianowicie kemferol-3-O-β-D-apiofuranozydo-7-O-α-L-ramnozylo-(1””→6’’’)-O-β-D-galaktopyranozydu przedstawiono na ryc. 2 (8). Należy dodać, że triozydy kemferolu są charakterystyczne dla rożnika przerośniętego i zostały wyizolowane z tej rośliny po raz pierwszy (8, 9).
Ryc. 2. Triozyd kemferolu wyizolowany z rożnika przerośniętego (8), A – apioza, R – ramnoza, G – galaktoza
Terpeny
Rożnik przerośnięty jest rośliną bogatą w terpeny, zarówno w monoterpeny, seskwiterpeny, diterpeny i triterpeny. Występują one we wszystkich organach rożnika: kwiatostanach, łodygach, liściach i kłączach (3, 4, 10, 11, 13).
Monoterpeny i seskwiterpeny są głównie składnikami olejku eterycznego (12, 13), co zostanie omówione osobno.
Dawidjanc i Abubakirow (4) podają, że z kłączy rożnika przerośniętego wyizolowano lakton seskwiterpenowy – izoalantolakton oraz 3 acykliczne diterpenoidy, m.in. dodeka-27,4 C,11-trien-1-al.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Podbielkowski Z. Fitogeografia części świata, t. 2. PWN, Warszawa 1995; 90-91.
2. Brickell C (red.). Wielka encyklopedia roślin ogrodowych od A do Z. Muza SA, Warszawa 1999; 960.
3. Wolski T, Kowalski R. Silphium perfoliatum L. – mało znana roślina zielarska. Wiad Ziel 1999; 41(5):8-9.
4. Dawidjanc ES, Abubakirow NK. Chimiczeskij sostaw i perspektiwy ispolzowanija rastenij roda Silphium L. Rast Res 1992; 28(2):118-28.
5. Shang H-M, Zhou H-Z, Li R i wsp. Extraction optimization and influences of drying methods on antioxidant activities of polysaccharide from cup plant (Silphium perfoliatum L.) PLoS ONE 2017; 12(8):e0183001.
6. Wolski T, Kowalski R, Mardarowicz M i wsp. Rożnik przerośnięty (Silphium perfoliatum L.). Nowa roślina alternatywna. Cz. II. Badania fitochemiczne. Zesz Probl Post Nauk Roln 1999; 468:507-17.
7. Wojcińska M, Drost-Karbowska K. Phenolic AIDS in Sil-phium perfoliatum L. flowers (Asteraceae/Compositae). Arch Pol Pharm Drug Res 1998; 55(5):413-6.
8. El-Sayed NH, Wojcińska M, Drost-Karbowska K i wsp. Kaempferol triosides from Silphium perfoliatum L. Phytochem 2002; 60:835-8.
9. Feng W-S, Dei Y-Y, Zheng X-P i wsp. A new kaempherol trioside from Silphium perfoliatum. J Asian Nat Prod Res 2014; 16(4):393-9.
10. Pcolinski MJ, Doskotch RW. Chlorosilphanol A and silphanepoxol, labdane diterpenes from Silphium perfoliatum. J Nat Prod 1994; 57(6):776-83.
11. Kowalski R. Studies of selected plant raw materials as alternative sources of triterpenes of oleanolic and ursolic acid types. J Agric Food Chem 2007; 55:656-62.
12. Wolski T, Kowalski R, Mardarowicz M. Chromatographic analysis of essentials oil occurring in inflorescences, leaves and rhizomes of Silphium perfoliatum L. Herba Pol 2000; 46(4):235-42.
13. Wolski T, Baj T. Rożnik przerośnięty (Silphium perfoliatum L.). Budowa struktur wydzielniczych oraz analiza zawartości składu olejku eterycznego. Aromater 2007; 13(2):14-9.
14. Blay G, Garcia B, Molina E i wsp. Syntheses of (+)-alis-moxide and (+)-4-epi-alismoxide. J Org Chem 2006; 71:7866-9.
15. Kujancewa AM, Dawidjanc ES. Regenerirujuszczaja aktiwnost ekstrakta Silphium perfoliatum. Farmacija 1988; 6:36-7.
16. Hołderna-Kędzia E, Kędzia B. Ocena aktywności antybiotycznej wyciągów roślinnych. Post Fitoter 2010; (2):59-70.
17. Davidyants ES, Kartasheva IA, Neshin IV. The effect of tri-terpene glycosides of Silphium perfoliatum L. on phytopathogenic fungi. Rast Res 1997; 33(4):93-8.
18. Syrov VN, Khushabaktova ZA, Davidyan X. Triterpenoid glycosides from Silphium perfoliatum L.: hypolipidemic activity of silphioside. Khim Farm Zh 1992; 26:66-9.
