Content of pyrrolizidine alkaloids (senecionine and senkirkine) in Tussilago farfara L. plants cultivated in vitro

• Autorzy: Dreger M. , Krajewska-Patan A. , Gorska-Paukszta M. , Pieszak M. , Opala B. , Gryszczynska A. , Adamczak A. , Mikolajczak P. M. , Buchwald W.

Warianty tytułu

PL

Zawartość alkaloidów pirolizydynowych (senecjoniny i senkirkiny) w roślinach podbiału pospolitego hodowanego w kulturach in vitro

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tussilago farfara L. (family Asteraceae) is a valuable medicinal plant that has been used as a cough suppressant and as an antibacterial and anti-inflammatory drug. Mucopolysac charides, flavonoids, sterols, phenolic acids and pyrrolizidine alkaloids (PAs) are the main active compounds of coltsfoot. Due to hepatotoxic properties of some pyrrolizidine alkaloids, raw materials that contain PAs should be monitored and determined. The aim of present work was to establish nodal cultures of Tussilago farfara and to determine the content of senecionine and senkirkine in plants propagated in in vitro conditions. Eleven clones of coltsfoot derived from Polish natural populations were established. Rhizome buds were used as explants for the initiation of in vitro cultures on MS (Murashige and Skooge) medium. Every six weeks the shots and leaves were collected and dried. The HPLC method was applied for the identification and determination of senecionine and senkirkine. Content of pyrrolizidine alkaloids varied significantly depending on origin (population). An average sum of alkaloids (senecionine and senkirkine) ranged from 1.23 to 10.47 mg/100g d.w. that corresponds to 0.0013–0.011%, respectively.

PL

Liść podbiału pospolitego (Tussilgo farfara L.) jest cenionym surowcem zielarskim, stosowanym w stanach zapalnych i nieżytach górnych dróg oddechowych oraz jako środek przeciwkaszlowy i przeciwbakteryjny. Za główne substancje aktywne surowca (liście) uważa się przede wszystkim mukopolisacharydy, ponadto podbiał zawiera także flawonoidy, sterole, kwasy fenolowe oraz hepatotoksyczne alkaloidy pirolizydynowe, jak senkirkinę i senecjoninę. Celem pracy było założenie kultur węzłowych podbiału pospolitego oraz określenie zawartości senecjoniny i senkirkiny w namnażanych roślinach. W rezultacie otrzymano 11 klonów podbiału pochodzących z różnych populacji z terenu Polski. Do inicjacji kultur węzłowych użyto pączków bocznych (z kłączy) na pożywce wg Murashige i Skooga (1962) bez dodatku regulatorów wzrostu. Co sześć tygodni zbierano ulistnione pędy otrzymanych roślin, które następnie ważono i suszono w temperaturze pokojowej. Identyfikacji tożsamości i zawartości alkaloidów pirolizydynowych dokonano przy użyciu metody HPLC. Zawartość senkirkiny i senecjoniny wahała się w zależności od populacji. Średnia zawartość sumy alkaloidów (senkirkiny i senecjoniny) wynosiła od 1,23 do 10,47 mg na 100 g suchej masy, co odpowiada zakresowi od 0,0013% do 0,011%.

Słowa kluczowe

EN

alkaloid content; pyrrolizidine alkaloid; senecionine; senkirkine; Tussilago farfara; plant cultivation; in vitro cultivation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2012
• Tom: 58
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.62-69,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dreger M.

• Department of Biotechnology, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71 B, 60-630 Poznan, Poland

autor

Krajewska-Patan A.

• Department of Pharmacology and Experimental Biology, Insitute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Gorska-Paukszta M.

• Quality Control of Medicinal Products and Dietary Supplements Department, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Pieszak M.

• Department of Pharmacology and Experimental Biology, Insitute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Opala B.

• Quality Control of Medicinal Products and Dietary Supplements Department, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Gryszczynska A.

• Quality Control of Medicinal Products and Dietary Supplements Department, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Adamczak A.

• Team of Botany and Agriculture of Medicinal Plants, Depatrment of Botany, Breeding and Agricultural Technology, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska-Poznan, Poland

autor

Mikolajczak P. M.

• Department of Pharmacology, Poznan University of Medical Sciences, Rokietnicka 5 a, 60-806 Poznan, Poland

autor

Buchwald W.

• Team of Botany and Agriculture of Medicinal Plants, Depatrment of Botany, Breeding and Agricultural Technology, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska-Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. Didry N, Pinkas M, Torck M, Dubreuil L. Sur la composition chimique et l’activité du Tussilage. Ann Pharmaceutiques Francaises 1982; 40(1):75-80.
• 2. Ryu JH, Jeong YS, Sohn DH. A new bisabolene epoxide from Tussilago farfara, and inhibition of nitric oxide suynthesis in LPS-activated macrophages. J Nat Prod 1999; 62(10):1437-1438.
• 3. Cho J, Hyang MK, Ryu JH, Jeong YS, Lee YS, Jin Ch. Neuroprotective and antioxidant effects of the ethyl acetate fraction prepared from Tussilago farfara L. Biol Pharm Bull 2005; 28(3):455-460.
• 4. Gao H, Huang Y-N, Gao b, Xu P-Y, Inagaki C, Kawabata J. α-Glukosidase inhibitory effect by flower buds of Tussilago farfara L. Food Chem 2008;106:1195-1201.
• 5. Hwangbo C, Lee HS, Park J, Choe J, Lee J-H. the anti-inflammatory effect of tussilagone from Tussilago farfara is mediated by the induction of heme oxygenase-1 in murine macrophages. Intern Immunopharmacol 2009; 9(13-14):1578-1584.
• 6. Hooper SN, Chandler RF. Herbal remedies of the maritime Indians: Phytosterols and triterpenes of 67 plants. J Ethnopharmacol 1984; 10:181-194.
• 7. Culvenor CCJ, Edgar JA, Smith LW, Hirono I. The occurrence of senkirkine in Tussilago farfara. Aust J Chem 1976; 29(1):229-230.
• 8. Rosberger DF, Resch JF, Meinwald J. The occurrence of senecionine in Tussilago farfara. Mitt. Geb. Lebenmittelunters Hyg 1981; 72(4):432-436.
• 9. Röder E, Wiedenfeld H, Jost EJ. Tussilagin – ein neues Pyrrolizidinalkaloid aus Tussilago farfara. Planta Med 1981; 43(1):99-102.
• 10. Mattocks AR. Toxicity of pyrrolizidine alkaloids. Nature 1968; 217:723-8.
• 11. Fu PP, Chou MW, Xia Q, Yang Y-C, Yan J, Doerge DR, Chan PC. Genotoxic pyrrolizidine alkaloid N-oxides – Mechanism leading to DNA adduct formation and tumorigencity. J Environ Sci Health Pt C. 2001; C19(2):353-385.
• 12. Wiedenfeld H, Edgar J. Toxicity of pyrrolizidine alkaloids to humans and ruminants. Phytochem Rev 2011; 10:137-151.
• 13. Ridker PM, Ohkuma S, McDermott WV, Trey Ch, Huxtable RJ. Hepatic Venocclusive Diesease Associated with the Consumption of Pyrrolizidine –Containing Dietary Supplements. Gastroenterology 1985; 88:1050-4.
• 14. Monography of E Commission Bundesanzeiger nr 138 z 27.07.1990. In: Rośliny Lecznicze w Fitoterapii. Research Institute of Medicinal Plants, Poznań 2000.
• 15. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol Plant 1962; 15:473-97.
• 16. Wawrosch Ch, Kopp B, Wiedenfeld H. Permament monitoring of pyrrolizidine alkaloid content in micropropagated Tussilago farfara L.: a tool to fulfill statutory demands for quality of coltsfoot in Austria and Germany. ISHS Acta Horticulturae 530 International Symposium on Methods and Markers for Quality Assurance in Micropropagation 2000:469-472.
• 17. Röder E. Medicinal plants containing pyrrolozidine alkaloids. Pharmazie 1995; 50:83-98.
• 18. Mroczek T, Głowniak K, Waszczyk A. Simultaneouse determination of N-oxides and free bases of pyrrolizidine alkaloids by cation-exchange solid-phase extraction and ion-pair high-performence liquid chromatography. J Chromatogr A. 2002; 949:249-262.
• 19. Buchwald W, Adamczak A, Mielcarek S, Krajewska-Patan A, Dreger M, Baraniak M, Bilińska E. Ocena zmienności podbiału pospolitego (Tussilago farfara L.). Poster. XXXIX Zjazd Polskich Ogrodów Botanicznych „Polskie ogrody botaniczne w dobie globalnych zmian klimatu”. Lublin-Kazimierz Dolny 23-25 maja 2010. Streszczenia referatów i posterów. Lublin – Kazimierz Dolny 2010:21-22.
• 20. Adamczak A, Buchwald W, Gryszczyńska A, Dreger M, Krajewska-Patan A, Forycka A, Górska-Paukszta M. Phytochemical variability of Coltsfoot (Tussilago farfara L. from field cultivation and in vitro cultures. 18th International Conference for Renewable Resources and Plant Biotechnology NAROSSA®. Magdeburg (Niemcy), 4-5 czerwca 2012. Book of abstracts on CD.