CC BY
175
УДК 57.014
Е. А. Буркова, В. Р. Хабибрахманова, А. В. Канарский АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ЭКСТРАКТОВ ЦВЕТКОВ ЛИПЫ СЕРДЦЕЛИСТНОЙ
(Tilia cordata)
Ключевые слова: цветки липы, ферментирование, экстракция, антиоксидантная активность.
Установлено, что 96 % спиртовой экстракт из цветков липы сердцелистной (Tilia cordata), ферментированных методом высушивания, содержит наибольшее количество экстрактивных веществ и обладает высокой антиоксидантной активностью.
Keywords: linden flowers, fermentation, extraction, antioxidant activity.
It was established that 96 % alcoholic extract from the flowers of linden serdtselistnoy (Tilia cordata) fermented by drying, contains the greatest amount of extractives and has a high antioxidant activity.
Введение
В настоящее время установлено, что одной из основных причин наиболее опасных заболеваний является накопление свободных радикалов в организме. Антиоксиданты, нейтрализуя свободные радикалы, замедляют старение человека и предотвращают образование раковых клеток. Этим можно объяснить научный и практический интерес к определению антиоксидантной активности (АОА) в лекарственном и сельскохозяйственном сырье и, соответственно, в лекарственных препаратах, биологически активных добавках (БАД) и пищевых продуктах [1].
Основные природные антиоксиданты — флаво-ноиды, ароматические гидрооксикислоты, антоциа-ны, витамины С и Е, каротиноиды и др. Рассматриваются преимущественно в контексте окисления органических соединений. Наиболее известные антиоксиданты: аскорбиновая кислота (витамин С), токоферол (витамин Е), В-каротин (провитамин А) и ликопин (в томатах). Антиоксиданты в больших количествах содержатся в свежих ягодах и фруктах (облепиха, черника, виноград, клюква, рябина, черноплодная рябина, смородина, гранаты, мангостин, асаи и др.) а также в некоторых лекарственных растениях [2,3].
Природные фенольные соединения, в частности флавоноиды, рассматриваются, как потенциальный источник антиоксидантных, гепато- и радиопротекторных средств [4]. Флавоноиды, по сравнению с другими группами фенольных соединений, характеризуются универсальным распространением в растениях, значительным структурным разнообразием, химической устойчивостью и возможностью достаточно легкой и быстрой идентификации. Кроме того, флавоноиды привлекают внимание и как физиологически активные вещества с разносторонним действием, таким как повышение эластичности кровеносных сосудов, антибактериальное, антивирусное, желчегонное, мочегонное и др. [5] Разнообразная биологическая активность флавоноидов и одновременно низкий уровень их токсичности обуславливают широкий интерес к этому класса соединений в медицинской практике.
В отечественной и зарубежной литературе представлен значительный цикл исследований, посвященных изучению антиокислительных и антирадикальных свойств флавоноидов в различных модельных системах [6]. Однако информация об их АОА носит преимущественно качественный или полуколичественный характер, что не позволяет прогнозировать биологическую активность флавоноидов в изменяющихся условиях [7].
Эффективность использования растительного сырья, как источника антиоксидантных веществ можно увеличить, применяя методы биотехнологии. Установлено, что при ферментировании лекарственного растительного сырья (ЛРС) происходят изменения его основных веществ -полисахаридов, белков, липидов и т.д., а также биологически активных компонентов, например флавоноидов [8]. Основные закономерности, наблюдающиеся при ферментативных реакциях окисления или восстановления флавоноидов, рассмотрены в работе [9]. В результате этих процессов у природных фенольных соединений проявляются более разнообразные виды биологической активности.
Одним из перспективных источников антиокси-дантов является липа сердцелистная (Tilia cordata). В народной медицине используют все части растения, тогда как в официальной медицине в качестве лекарственного сырья применяют цветки липы [10]. Липа цветёт всего лишь 10-15 дней в году, при этом ее цветение зависит от погоды - чем более сухая погода, тем быстрее отцветут все цветки. Химический состав цветков липы разнообразен и представлен различными классами биологически активных веществ. В частности, содержащиеся в цветках липы флавоноиды - тилирозид, кверцетин, астрагалин, афзелин, винсетоксикозид B, госсипитрин, гуаяве-рин, изокверцитрин, кверцитрозид, прунин, эрио-диктиол [11], могут обеспечивать высокую антиок-сидантую активность их экстрактов и отваров.
Целью работы является исследование зависимости АОА экстактов цветов липы сердцелистной (Tilia cordata) от условий их ферментирования и экстракции.
Экспериментальная часть
Цветки липы сердцелистной (Tilia cordata) собирались в конце июня 2014 г (сухая погода) с деревьев, растущих на территории г. Волжска Республики Марий Эл. Часть собранного растительного сырья высушивали на открытом воздухе в тени при комнатной температуре (ВЦЛ). Для заготовки другой части сырья использовали метод провяливания. Цветы липы измельчали, переносили в эмалированную посуду, накрывали крышкой и выдерживали при температуре 25-30 °С в течение суток. Затем сырье высушивали при температуре 60-90 °С, периодически перемешивая, до влажности 5-6 %. В результате получилась гранулированная сухая масса коричневого цвета (ПЦЛ).
Для экстракции цветков липы сердцелистной, ферментированных обоими способами, ее измельчали до размера частиц 1-2 мм. Для приготовления водного экстракта 1 г измельченных ферментированных цветков липы заливали 100 мл дистиллированной водой с температурой 95°С и выдерживали в течение 15 мин на водяной кипящей бане. Затем водную суспензию охлаждали и помещали в темное место для настаивания в течении 24 ч при температуре 4°С. Для приготовления этанольного экстракта 1 г измельченных ферментированных цветков липы заливали 100 мл 96% или 70% этилового спирта. Полученные спиртовые суспензии перемешивали в течении 15 мин и помещали в темное место для настаивания в течении 24 ч при температуре 4°С.
По истечении 24 ч водные и спиртовые суспензии разделяли процеживанием на шроты и экстракты. В полученных экстрактах определяли содержание сухих веществ гравиометрическим методом [12, 13] и рН [14]. Определение АОА полученных экстрактов проводили на приборе «ЦветЯуза-01-АА» с амперометрическим детектированием в пересчете на стандартное вещество - кверцетин [15, 16].
Обсуждение результатов
В технологии получения ферментированного растительного сырья отсутствуют тепловые процессы, что имеет своё положительное влияние на химический состав готовых продуктов. Это проявляется в максимальном сохранении витаминов, БАВ, антиок-сидантов собственной ферментной системы сырья. Наиболее существенным отличием этой группы является то, что их можно назвать условно «живыми» продуктами. Содержание сухих веществ в гидроли-зате в основном зависит от концентрации ферментов и продолжительности ферментирования, с увеличением которых снижается вязкость эмульсии. В период выдерживания происходит ускоренное фермен-тирование, биомасса листьев темнеет и приобретает приятный аромат.
Проведенный анализ водных и спиртовых экстрактов ферментированных цветков липы показал, что максимальный выход экстрактивных веществ при экстракции этанолом наблюдается из
цветков липы, ферментированных путем
высушивания (таблица 1). Тогда как из цветков липы, ферментированных методом провяливания, наибольшее количество экстрактивных веществ извлекается водой. Следовательно, способ ферментирования оказывает существенное влияние на химический состав цветов липы. В частности, ускоренное ферментирование методом
провяливания приводит к увеличению доли гидрофильных соединений в цветах липы.
Таблица 1 - Влияние способа обработки цветов липы и экстрагента на выход экстрактивных веществ
Объект исследования Выход экстрактивных веществ, % ССА*, мг/л
Водный экстракт ВЦЛ 0,23±0,01 12,14±0,01
Спиртовой экстракт ВЦЛ (96 %) 0,40±0,03 12,69±0,03
Спиртовой экстракт ВЦЛ (70 %) 0,39±0,03 6,33±0,03
Водный экстракт ПЦЛ 0,36±0,02 7,67±0,01
Спиртовой экстракт ПЦЛ (96 %) 0,26±0,01 8,24±0,04
Спиртовой экстракт ПЦЛ (70 %) 0,27±0,01 8,39±0,02
* суммарное содержание антиоксидантов в пересчете на стандартное вещество - кверцетин
Наибольшая антиоксидантная активность наблюдается в спиртовом экстракте цветков липы, ферментированных высушиванием при их обработке 96 % этанолом (таблица 1). Это может быть связано с высоким содержанием флавоноидов в полученном экстракте, поскольку известно, что они лучше растворяются в этаноле, чем в воде [16]. Также стоит отметить, что водный экстракт высушенных цветов липы, содержащий в 1,7 раза меньше сухих веществ, обладает такой же высокой антиоксидантной активностью, которая может обеспечиваться, например содержанием в нем витамина С. Установленные различия в АОА анализируемых экстрактов указывают на их разный химический состав.
Антиоксидантные свойства экстрактов из цветов липы, ферментированных методом провяливания, характеризуются более низкими значениями по сравнению с экстрактами цветов липы, ферментированных высушиванием. При этом АОА полученных водного и спиртового экстрактов практически одинаковая, несмотря на различное содержание в них экстрактивных веществ.
Выводы
Установлено, что наибольшей антиоксидантной активностью обладает 96 % спиртовой экстракт из ферментированных цветков липы сердцелистной методом высушивания, что также соответствует наибольшему содержанию сухого остатка в вышеуказанном экстракте.
Литература
1. Хавинсон В.Х., Баринов В .А., Арутюнян А.В., Малинин В.В. Свободнорадикальное окисление и старение. СПб., 2003.- С.327.
2. Демина Н.В., Кочетов А.А., Шевченко Я.А., Сметанская И.Н. Канарский А.В., Канарская З.А. Изучение антиоксидантной активности экстрактов из листьев различных образцов стевии, выращенных в светокультуре. //Вестник Казанского технологического университета, №20, 2013.- С.144
3.Романова Н.К. Влияние гидромодуля на выход экстрактивных веществ в плодово-ягодных морсах. Вестник Казанского технологического университета, 8, 2013. С.232.
4. Карамова Н.С., Хабибуллин Р.Э., Жакслыкова С.А., Мирошник Н.Б., Решетник О.А. Антиоксидантная активность промышленных бактериальных заквасок. Вестник Казанского технологического университета, №21, 2014. Т.17. С.190.
5. О.А.Кулагин, В.А. Куркин, Н.С.Додонов и др. Антиоксидантная активность некоторых фитопрепаратов, содержащих флаваноиды и фенилпропаноиды// Фармация. 2007. Т.55, №2. С.30-32.
6. Лубсандоржиева П.Б., Ажунова Т.А., Цыбанов К.Ц. Антиоксидантные свойства противовоспалительного сбора in vitro. // Сибирский мед. журнал. — 2006. — № 6. С.87-89.
7. Tonutare T., Moor U., Molder K., Poldma P. Fruit composition of organically and conventionally cultivated
strawberry 'Polka' // Agronomy research. 2009. № 7. С.755—760.
8. Васильева И.С., Пасешниченко В.А. Стероидные гликозиды растений и культуры клеток диоскореи, их метаболизм и биологическая активность // Успехи биологической химии. - 2000.- Т. 40. - С. 153-203
9. Червяковский Е.М., Курченко В.П., Костюк В.А. Роль флавоноидов в биологических реакциях с переносом электронов //Труды Белорусского государственного университета. Серия: Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем -2009. - Т 4. - Ч. 1. - С. 9-26
10.Государственная фармакопея РФ. Часть 2. Москва, 2010 г.
11. Медведева Т.М. Технология и стандартизация сухих экстрактов липы сердцевидной, березы повислой, смородины черной и лекарственных форм на их основе: Автореф. дис. ... канд. фарм. наук. Санкт-Петербург -2013.- С.24
12. Denisov E.T., Afanas'ev I.B. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology. Boca Raton: Taylor & Francis. 2005. Р. 982
13. ГОСТ 51437 99-Государственный стандарт Российской Федерации. Соки фруктовые и овощные. Гравиметрический метод определения массовой доли общих сухих веществ по убыли массы при высушивании
14. Ю.Г.Базарнова Методы исследования сырья и готовой продукции. Учебно-метод. пособие. Санкт - Петербург, 2013.- С.22.
15. Сысоева, М.А. Антиоксидантная активность разрабатываемых препаратов из трутовых грибов / М.А. Сысоева, А.И. Носов, Г.К. Зиятдинова, Г.К. Будников // VII Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. 18 Кристаллизация и материалы нового поколения»: сб. тезисов. - Иваново, 2012. - С. 238.
16. Леонова М.В., Климочкин Ю.Н. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья: учебно-методическое пособие./ Самара. Самарский государственный технологический университет. 2012. -С.118.
© Е. А. Буркова - асп. каф. пищевой биотехнологии КНИТУ [email protected]; В. Р. Хабибрахманова - доц. той же кафедры, [email protected]; А. В. Канарский - д-р техн. наук, проф. каф. пищевой биотехнологии КНИТУ, [email protected].
© E. A. Burkova - graduate student, Department of Food Biotechnology, KNRTU, [email protected]; V. R. Khabibrakhmanova - Phd, docent, Department of Food Biotechnology, Department of Food Biotechnology, KNRTU, [email protected]; A. V. Kanarskii - KNRTU, Dr. technical sciences, Prof., Department of Food Biotechnology,
KNRTU, [email protected].
