Polysaccharide content and composition analysis in the herb Astragalus albicaulis DC

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to isolate and analyze the polysaccharides content in the herb Astragalus albicaulis.

Material and methods. The object of the study was the herb Astragalus albicaulis harvested in the Kursk region in 2022 during the period of mass flowering. To isolate the polysaccharide complex, polyphenolic compounds were previously removed from the raw material. After drying, a water-soluble polysaccharide complex, pectin substances, hemicellulose A and hemicellulose B were sequentially isolated from the extraction cake. As extractants, purified water was used to isolate the water-soluble polysaccharide complex, a mixture of 0.5% solutions of oxalic acid and ammonium oxalate (1:1) was used for pectin substances extraction, to obtain hemicelluloses – a 10% aqueous solution of alkali followed by neutralization with acetic acid. The composition of the obtained substances was analyzed after acid hydrolysis using paper chromatography.

Results. It was found that the yield of water-soluble polysaccharides from the herb Astragalus albicaulis was 9.41% ± 0.46%, pectin substances – 17.49% ± 0.62%, hemicellulose A – 0.86% ± 0.04%, hemicellulose B – 5.36% ± 0.25%. After acid hydrolysis, 5 monosaccharides were found in the complex of water-soluble polysaccharides: rhamnose, xylose, arabinose, galactose, and glucuronic acid, of which arabinose and galactose were predominant. The monosaccharide composition of pectin substances was represented by xylose, arabinose, glucose, galactose and galacturonic acid, galacturonic acid predominated. As a result of the identification of hydrolysis products of hemicellulose A and B, rhamnose, xylose and glucose were found, the predominant monosaccharide was xylose.

Conclusion. For the first time, complexes of polysaccharides – water-soluble polysaccharides, pectin substances, hemicellulose A and B – were isolated and studied by fractions from the herb Astragalus albicaulis, their qualitative composition was registered. The data obtained indicates that the herb Astragalus albicaulis can be used as a source of natural polysaccharides.

About the authors

T. A. Pozdnуakova

Orel State University named after I.S. Turgenev

Author for correspondence.
Email: pozdnyakova.tatyana.72@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6058-6619

PhD, Associate Professor, Department of Pharmacology, Clinical Pharmacology and Pharmacy

Russian Federation, Orel

R. A. Bubenchikov

Scientific and Production Association “Microgen”

Email: fg.ksmu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0955-6892

PhD, Associate Professor, Head of the Department of Standardization and Implementation

Russian Federation, Moscow

References

  1. Ovodov DS. Polysaccharides of flowering plants: structure and physiological activity. Bioorgan Khim. 1998;24(7):483-501. (In Russ.). [Оводов Д.С. Полисахариды цветковых растений: структура и физиологическая активность Биоорганическая химия. 1998;24(7):483-501].
  2. Bocci G, Moreau A, Vayer P, et al. New insights in the in vitro characterisation and molecular modelling of the P- glycoprotein inhibitory promiscuity. Europ J Pharmac Sci. 2018;121:85-94. doi: 10.1016/j.ejps.2018.04.039
  3. Zhang M, Zhao H, Shen Y, et al. Preparation, characterization and antioxidant activity evaluation in vitro of Fritillaria ussuriensis polysaccharidezinc complex. International Journal of Biological Macromolecules. 2020;146:462-474. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.01.002
  4. Ligacheva AA, Gulina EI, Shabanova YuV, et al. Immunotropic effect of water-soluble polysaccharides from plants of the genus Saussurea on the activity of NO-synthase in peritoneal macrophages of mice. Development and registration of medicinal products. 2022;11:2:59-64. (In Russ.). [Лигачева А.А., Гулина Е.И., Шабанова Ю.В., и др. Иммунотропное влияние водорастворимых полисахаридов растений рода Saussurea на активность NO-синтазы перитонеальных макрофагов мышей. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2022;11:2:59-64]. doi: 10.33380/2305-2066-2022-11-2-59-64
  5. Tawfik S, Hefni Н. Synthesis and antimicrobial activity of polysaccharide alginate derived cationic surfactantmetal (II) complexes. International Journal of Biological Macromolecues. 2016;82;562-572. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.09.043
  6. Polezhaeva TV, Shirokikh IG, Sergushkina MI, et al. Influence of Hericium erinaceus BP 16 polysaccharides on the phagocytic activity of human blood neutrophils. Theoretical and applied ecology. 2020;2:166-171. (In Russ.). [Полежаева Т.В., Широких И.Г., Сергушкина М.И., и др. Влияние полисахаридов Hericium erinaceus БП 16 на фагоцитарную активность нейтрофилов крови человека. Теоретическая и прикладная экология. 2020;2:166-171]. doi: 10.25750/1995-4301-2020-2-166-171
  7. Hino S, Funada R, Sugikawa K, et al. Mechanism toward Turn-on of Polysaccharide-Porphyrin Complexes for Fluorescence Probes and Photosensitizers in Photodynamic Therapy in Living Cells. ChemMedChem: Chemistry Enabling Drug Discovery. 2021;16(5):793-803. doi: 10.1002/cmdc.202000656
  8. Rovkina KI, Buyko EE, Ivanov VV, et al. Lipid-lowering activity of polysaccharides of plant origin. Traditional medicine. 2019;2(57):39-44. (In Russ.). [Ровкина К.И., Буйко Е.Е., Иванов В.В., и др. Гиполипидемическая активность полисахаридов растительного происхождения. Традиционная медицина. 2019;2(57):39-44]. EDN: GMDGIU
  9. Lukomets VM, Zelentsov SV, Saenko GM, et al. Fungicidal activity of mucus-forming polysaccharides of common flax Linum usitatissimum L. Russian agricultural science. 2020;2:21-24. (In Russ.). [Лукомец В.М., Зеленцов С.В., Саенко Г.М., и др. Фунгицидная активность слизеоб-разующих полисахаридов льна обыкновенного Linum usitatissimum L. Российская сельскохозяйственная наука. 2020;2:21-24]. doi: 10.31857/S2500-2627-2020-2-21-24
  10. Glagoleva LE, Korneeva OS, Shuvaeva GP. Characterization of sorption properties of plant non-starch polysaccharide complexes. Chemistry of plant raw materials. 2012;1:215-216. (In Russ.). [Глаголева Л.Э., Корнеева О.С., Шуваева Г.П. Характеристика сорбционных свойств растительных некрахмальных полисахаридных комплексов. Химия растительного сырья. 2012;1:215-216].
  11. Budantsev AL. Plant resources of Russia: Wild flowering plants, their composition and biological activity. Vol. 3. Fabaceae-Apiaceae families. SPb.–M., 2010. (In Russ.). [Буданцев А.Л. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т.3. Семейства Fabaceae-Apiaceae. СПб.–М., 2010]. ISBN 978-5-87317-693-9
  12. Mayevskii PF. Flora of the middle zone of the European part of Russia. M., 2014. (In Russ.). [Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России. М., 2014]. ISBN 978-5-87317-958-9
  13. Nepokoichitskii GA. Complete encyclopedia of traditional medicine. М., 2003. (In Russ.). [Непокойчицкий Г.А. Полная энциклопедия народной медицины. М., 2003]. ISBN 5-94849-072-6
  14. Bubenchikova VN, Kondratova YuA. Study of polysaccharide complex isolated from the herb Veronica austriaca L. Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy. 2012;10(129):43-45. (In Russ.). [Бубенчикова В.Н., Кондратова Ю.А. Исследование полисахаридного комплекса, выделенного из травы вероники австрийской (Veronica austriaca L.). Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2012;10(129):43-45]. EDN: RBWLLH
  15. Sychev IA, Alimkina TV. Isolation and determination of some physicochemical properties of the polysaccharide of black elderberry flowers. Bulletin of the Tver State University. Series: Biology and ecology. 2020;3(59):95-101. (In Russ.). [Сычев И.А., Алимкина Т.В. Выделение и определение некоторых физико-химических свойств полисахарида цветков бузины черной. Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2020;3(59):95-101]. doi: 10.26456/vtbio163
  16. Bubenchikov RA, Pozdnyakova TA. Study of the polysaccharide complex of the herb Geranium sibiricum L. Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy. 2012;22(141):140-141. (In Russ.). [Бубенчиков Р.А., Позднякова Т.А. Исследование полисахаридного комплекса травы герани сибирской (Geranium sibiricum L.) Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2012;22(141):140-141]. EDN: RMUDGB
  17. Pozdnyakova TA, Bubenchikov RA. Quantitative determination of functional groups of pectin substances of the herb Geranium sibiricum L. Basic Research. 2014;11:1:110-113. (In Russ.). [Позднякова Т.А., Бубенчиков Р.А. Количественное определение функциональных групп пектиновых веществ травы герани сибирской (Geranium sibiricum L.). Фундаментальные исследования. 2014;11:1:110-113]. EDN: TDXLUN

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Quantity of polysaccharide fractions in the herb Astragalus albicaulis

Download (735KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Monosaccharide composition of polysaccharide fractions of the herb Astragalus albicaulis

Download (750KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Pozdnуakova T.A., Bubenchikov R.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».