Актуальные аспекты медицинского применения ореха черного – Juglans nigra L.
Обзорная статья/Review аrticle
Актуальные аспекты медицинского применения ореха черного – Juglans nigra L. (обзор)
А. В. Корочинский 1, Ж. В. Дайронас 2*, В. В. Верниковский 2, И. Н. Зилфикаров 3,4, Э. Ф. Степанова 2, М. В. Черников 2
1 – ООО «Витаукт-пром», 385774, Республика Адыгея, Майкопский район, ст. Абадзехская, ул. Клубная, д. 59А
2 – Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 357532, Россия, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, д. 11
3 – ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР)», 117216, Россия, г. Москва, ул. Грина, д. 7, стр. 1
4 – ФГБОУ ВО «Майкопский государственный технологический университет», 385000, Республика Адыгея, г. Майкоп, ул. Первомайская, д. 191
Статья получена: 04.07.2019. Статья принята к печати: 16.08.2019
Резюме
Введение. Орех черный (Juglans nigra L.) – вид деревьев из рода орех (Juglans) семейства ореховые 
современных сведений по химическому составу лекарственного растительного сырья ореха черного и фармакологическим свойствам его основных биологически активных соединений.
Текст. В этномедицине коренного населения Северной Америки все части ореха черного используются аналогично ореху грецкому в Азии и ореху маньчжурскому на Дальнем Востоке – для лечения укусов змей, лихорадки, расстройства желудочно-кишечного тракта. Химический состав лекарственного растительного сырья ореха черного в качественном отношении схож с орехом грецким. Плоды, кора и
листья ореха черного содержат богатый полифенольный комплекс (нафтохиноны, в частности юглон и его производные, дубильные вещества, флавоноиды, фенолокислоты), витамины, эфирное масло, органические кислоты. Однако в сырье ореха черного содержание биологически активных веществ более высокое, особенно в отношении полифенольных соединений. В научной литературе описаны результаты экспериментов на животных, подтверждающие антиоксидантное, антимикробное,
противогрибковое, противовирусное, антипаразитарное, гипогликемическое, спазмолитическое, а также противоопухолевое в отношении некоторых клеточных линий действие.
Заключение. В результате изучения литературы и систематизации современных сведений по химическому составу лекарственного растительного сырья ореха черного и фармакологическим свойствам его основных биологически активных соединений установлено, что фармакологические свойства связаны с наличием фенольного комплекса, однако требуется более глубокое изучение химического состава. В
доклинических испытаниях суммарные извлечения из лекарственного растительного сырья ореха черного и выделенные индивидуальные соединения проявляют преимущественно антимикробное, противогрибковое, антиоксидантное, противовирусное, гипотензивное, иммуномодулирующее, противоопухолевое и спазмолитическое действие.
Ключевые слова: орех черный, Juglans nigra, Juglandaceae, фармакологическая активность, фенольные соединения, нафтохиноны, юглон.
Конфликт интересов: конфликта интересов нет.
Благодарность. Авторы выражают благодарность генеральному директору ООО «Витаукт-пром» А. Г. Гарбузову за финанасовую поддержку работы.
Вклад авторов. Все авторы участвовали в сборе информации, её анализе, обсуждении и написании текста статьи.
Для цитирования: Корочинский А. В., Дайронас Ж. В., Верниковский В. В., Зилфикаров И. Н., Степанова Э. Ф., Черников М. В. Актуальные аспекты медицинского применения ореха черного – Juglans nigra L. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2019; 8(3): 21–28.
ВВЕДЕНИЕ
Орех черный (Juglans nigra L.) – вид деревьев из рода орех (Juglans) семейства ореховые (Juglandaceae), естественный ареал обитания которого – Северная Америка (США и Канада) [1]. В Европе и на юге Европейской части России (Краснодарский край и Республика Адыгея) выращивается как декоративная культура, имеющая в т.ч. хозяйственное значение [2]. Плоды ореха черного напоминают плоды ореха грецкого (J. regia L.), но более вытянутые, слегка опушенные и заостренные на конце. Ядра съедобны, содержат до 50% жирного масла. Плоды, зрелые и незрелые, а так-же листья представляют интерес для медицинского применения, так как содержат значительное количество фенольных соединений, в частности, нафтохинонов юглона и его производных.
Лекарственные препараты из растений рода орех представлены на российском фармацевтическом рынке крайне ограниченно [3].
В этномедицине коренного населения Северной Америки все части ореха черного нашли применение по показаниям, аналогичным для ореха грецкого в Азии и ореха маньчжурского на Дальнем Востоке. Отвар коры ореха черного у североамериканских индейцев (чероки, делавары, ирокезы и мескваки) упоминается как болеутоляющее, рвотное средство, которое также применяли местно при зубной и головной боли, укусах змей. Команчи использовали порошок листьев ореха черного для лечения стригущего лишая, а делавары – листья как инсектицид для отпугивания блох. Ядра ореха съедобны, поэтому коренные народы Северной Америки употребляют их в пищу [1]. Различные части ореха черного в той или иной форме использовали для облегчения симптомов лихорадки, лечения заболеваний почек, желудочно-кишечных расстройств, язв, зубной боли, сифилиса и укусов змей, как противоглистное
средство [4].
В Российской Федерации зарегистрирован ряд биологически активных добавок (БАД) к пище, полученные из сырья ореха черного [5, 6].
В России также запатентован способ получения настойки из плодов ореха черного [7].
Несмотря на достаточно широкий ассортимент производимой продукции, характеристика ее химического состава, как правило, сводится к оценке на наличие полифенольных соединений, преимущественно дубильных веществ, что, на наш взгляд, значительно сужает спектр возможного медицинского применения сырья и фитопрепаратов ореха черного. Поэтому целью настоящей работы является систематизация современных сведений научной литературы, посвященной химическому составу сырья ореха черного и фармакологическим свойствам его основных биологически активных соединений.
Химический состав сырья ореха черного представлен различными группами биологически активных соединений (таблица 1).
Таблица 1. Химический состав ореха черного [8–15]
|
Биологически активные соединения |
Лекарственное растительное сырье |
||
|
Кора |
Листья |
Плоды |
|
|
Алкалоиды |
Югландин |
Югландин |
Алкалоиды |
|
Белки |
- |
- |
Пищевой аллерген, относящийся к глобулиновым белкам |
|
Витамины |
- |
С, каротиноиды, В1, В6, Р, Е, PP |
Околоплодник – витамин С, каротиноиды |
|
Дубильные вещества |
Дубильные вещества |
Дубильные вещества |
Дубильные вещества |
|
Жирное масло |
- |
- |
Жирное масло |
|
Нафтохиноны |
Юглон, гидроюглон |
Юглон, гидроюглон |
Юглон, гидроюглон |
|
Тритерпены |
Тритерпены |
- |
- |
|
Макро- и микроэлементы |
- |
Алюминий, барий, бор, ванадий, галлий, железо, калий, кальций, кремний, литий, магний, марганец, медь, молибден, натрий, никель, свинец, серебро, стронций, титан, фосфор, хром, цинк, цирконий |
Макро- и микроэлементы |
|
Кумарины |
- |
Умбеллиферон |
Кумарины |
|
Органические кислоты |
- |
Органические кислоты |
Органические кислоты |
|
Флавоноиды |
- |
Кверцитрин, астрагалин, 3,5,7,3′,4′-пента-ок- сифлавон-3-β-L-рамнофуранозид, 3,5,7,4′-тет- раокси-флавон-3-α-D-глюко-пиранозид, 7,3′,4′,5′-гексаокси-флавон-3-α-L-рамнопиранозид, мирицитрин |
Лютеолин |
|
Полисахариды |
- |
Полисахариды |
Полисахариды |
|
Сапонины |
- |
Сапонины |
Сапонины |
|
Фенолкарбоновые кислоты |
- |
Гентизиновая и вератровая кислоты |
Галловая, эллаговая кислоты |
|
Эфирное масло |
- |
С преобладанием сесквитерпенов и ароматических соединений. Доминирующие компоненты β-кариофиллен, гермакрен D, αпинен |
- |
Примечание: «–» – сведения не найдены.
ЛРС, заготовленное от ореха черного, характеризуется более высоким содержанием суммы дубильны веществ в пересчете на танин и суммы нафтохинонов в пересчете на юглон, чем ЛРС, заготовленное от других видов рода Juglans – ореха грецкого (J. regia L.) и ореха серого (J. cinerea L.) (таблица 2) [10].
Таблица 2. Содержание фенольных соединений в ЛРС видов рода ореха
|
Вид |
Лекарственное растительное сырье |
|||
|
кора |
листья |
плоды высушенные |
плоды свежие |
|
|
Содержание суммы нафтохинонов в пересчете на юглон, % |
||||
|
О. грецкий |
0,038±0,002 |
0,083±0,002 |
0,028±0,001 |
0,0058±0,0001 |
|
О. серый |
0,058±0,002 |
0,032±0,001 |
- |
- |
|
О. черный |
0,11±0,005 |
0,24±0,009 |
0,19±0,008 |
0,069±0,003 |
|
Содержание дубильных веществ в пересчете на танин, % |
||||
|
О. грецкий |
4,79±0,05 |
2,43±0,05 |
3,48±0,07 |
2,98±0,05 |
|
О. серый |
5,28±0,05 |
3,25±0,06 |
- |
- |
|
О. черный |
7,39±0,07 |
8,67±0,20 |
8,75±0,18 |
8,21±0,10 |
Примечание: «–» – исследования не проводились.
Максимальное содержание суммы нафтохинонов в пересчете на юглон зафиксировано в листьях J. Nigra 
В работе [17] исследовалась зависимость содержания летучих веществ в плодах ореха черного от стадии их созревания. Установлено, например, что окраска ядер плодов черного ореха зависит от времени сбора плодов и может свидетельствовать о содержании спиртов, альдегидов, эфиров, производных бензола и линейных углеводородов, кетонов и фуранов. Концентрация летучих соединений значительно выше в светлых ядрах черных орехов, сорванных с веток в начале созревания, чем в образцах среднего цвета (в середине созревания); а образцы среднего цвета имели более высокое содержание летучих соединений, чем темные ядра орехов, упавших на землю в конце созревания. Присутствие алкилальдегида гексаналя обуславливает прогорклый и едкий запах, отличающий ядра темного цвета от светлых ядер и сред-
не окрашенных.
Фармакологическая активность биологически активных веществ (БАВ) ореха черного изучена и описана в ряде научных публикаций. Преимущественно исследовалось действие суммарных извлечений, полученных с использованием спирта этилового различной концентрации. В некоторых работах описаны фармакологические эффекты индивидуальных соединений фенольной природы, выделенных из ЛРС ореха черного (таблица 4).
Таблица 3. Фармакологическая активность БАВ фенольной природы из ЛРС ореха черного
|
Биологически активные вещества |
Лекарственное растительное сырье |
Фармакологическая активность |
|
Дубильные вещества |
Кора, листья, плоды |
Антибактериальная [18], противоопухолевая [19] |
|
Нафтохиноны (юглон и его производные) |
Кора, листья, плоды |
Антиоксидантная [20], антибактериальная и противогрибковая [21–24, 26–28], противовирусная [29–31], цитотоксическая [32], противоопухолевая [19, 33–38] |
|
Флавоноиды |
Листья, плоды |
Кардиотоническая, спазмолитическая, гипотензивная [14], антимикробная [39] |
Антибактериальное действие фенольных соединений ореха черного было установлено в отношении 7 видов микроорганизмов, с минимальной ингибирующей концентрацией в диапазоне от 125 до 500 мг/мл [18]. При использовании метода диффузии в агар была выявлена антибактериальная активность извлечений из ядер черного ореха в отношении грамположительной бактерии Staphylococcus aureus, которую связывают с содержанием кверцетин-3-O-глюкозида, кверцетина, агнузида, эриодиктиол-7-O-глюкозида, азелаиновой кислоты и глансрегинина А [39]. Антибактериальное действие препаратов ореха черного также обусловлено наличием в их составе нафтохинона юглона. Установлено, что юглон как выделенный из природного сырья, так и полученный синтетическим путем, оказывает антимикробную
и противогрибковую активность [21–26, 28] (таблица 4).
Таблица 4. Антимикробная активность юглона
|
Микроорганизм |
Эффективная концентрация, мкг/мл |
|
Acetobacter aceti |
4 |
|
Acetobacter ascendens |
4 |
|
Acetobacter rancens |
4 |
|
Acetobacter хуlinum |
3 |
|
Aspergillus flavus |
10 |
|
Aspergillus fumigatus |
10 |
|
Aspergillus niger |
10 |
|
Bacillus anthracis |
100 |
|
Bacillus anthracoides |
100 |
|
Bacillus subtilis |
100 |
|
Candida mycoderma |
10 |
|
Corynebacterium diphteriae |
100 |
|
Hansenula anomala |
5 |
|
Lactobacterium breve |
5 |
|
Leuconostoc gracile |
5 |
|
Lactobacterium plantarum |
10 |
|
Sacchromyces vini |
5 |
Методом молекулярного докинга с использованием белка 1a8g (фермента, необходимого для обеспечения нормального жизненного цикла вируса иммунодефицита человека) была показана высокая вероятность того, что юглон является потенциальным противовирусным средством [31]. Исследования in vitro подтвердили активность в отношении вирусов иммунодефицита человека типа 1 [29] и везикулярного стоматита [30].
Кардиотоническое, спазмолитическое и гипотензивное действие суммы флавоноидов ореха черного в концентрациях от 1:10000 до 1:1000 было
установлено А. Л. Шинкаренко с соавторами в эксперименте на изолированном сердце лягушки. Обнаружено, что под влиянием флавоноидов ореха черного происходит увеличение амплитуды сердечных сокращений и снижение их частоты, а также наблюдаются спазмолитический и гипотензивный эффекты [14]. Суммарные извлечения из ЛРС ореха черного также оказывают гипотензивное действие [14, 40].
Гипогликемическая активность настойки околоплодника ореха черного установлена в эксперименте на крысах [41–43].
Масляный экстракт околоплодника ореха черного проявлял выраженную ранозаживляющую активность [41–43].
Внимание исследователей привлекают антиоксидантная и антигипоксантная активности БАВ из ореха черного. Так, М. Э. Дудниковым с соавторами в
испытаниях in vivo было установлено наличие у настойки околоплодника ореха черного антигипоксантной активности [41–43].
У фенольных соединений из околоплодника ореха черного установлена выраженная антиоксидантная активность на модели железовосстанавливающей способности плазмы в сравнении с тролоксом – водорастворимым аналогом токоферола [20]. Юглон усиливает антиоксидантную деятельность печени за счет
стимуляции активности супероксиддисмутазы, что также способствует инактивации липоцитов и уменьшает накопление коллагена внеклеточного матрикса в печени, препятствуя развитию фиброза [44].
Этанольный экстракт из коры черного ореха показал высокую антиоксидантную активность на моделях захвата радикалов 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила, гидроксил-, супероксид- и нитрозил-радикалов [45].
Противоопухолевая активность ореха черного была предметом ряда исследований, в которых оценивалась как выраженность действия, так и его возможные механизмы. Например, действие эллаговой кислоты и юглона было исследовано на мышах в отношении опухолей г