CC BY
118
Миронова Л.Н.1, Пупыкина К.А. 2, Денисова С.Г. 1, Файзуллина Р.Р. 2
1Учреждение Российской академии наук Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, г Уфа 2ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет», г Уфа
РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ОРГАНОВ ГЕОРГИНЫ И ТОПИНАМБУРА
В статье приведены сведения по изучению накопления биологически активных веществ в корнеклубнях некоторых представителей рода георгина как перспективных источников инулинсодержащего сырья. Изучен химический состав сортовых и видовых георгин в сравнении с основным фруктозосодержащим растением семейства сложноцветных - топинамбуром.
Ключевые слова: георгина, топинамбур, корнеклубни, дубильные вещества, органические кислоты, фруктозаны, аскорбиновая кислота.
В настоящее время проводятся различные исследования по изысканию в отечественной флоре и введению в культуру новых перспективных источников ценных групп биологически активных веществ, среди них большая роль отводится растениям, содержащим фруктозу, инулин, используемые при нарушении углеводного обмена. Значение углеводов в растительном мире велико, учитывая, что они являются исходным продуктом для вторичного синтеза жиров, белков, полифенолов, терпенов и т.д.; играют важную роль в обмене веществ в растениях; выполняют роль запасных питательных веществ, находясь в растении в коллоидном состоянии или в водонерастворимой форме, благодаря чему могут накапливаться в больших количествах, не влияя на осмотическое давление и, кроме того, выполняя резервную и энергетическую функции.
Исследования по интродукции, изучению биологии и биохимии нетрадиционных лекарственных растений являются актуальными, и в этом плане представляет интерес изучение представителей семейства Asteraceae как основных источников накопления фруктозосодержащих углеводов. Наиболее детально исследованы разные сорта топинамбура [1]. Для нас было интересно изучить особенности накопления биологически активных веществ в видах и сортах рода георгина (Dahlia Cav.), которые являются многолетними растениями с клубневидноутолщенными корнями (корнеклубнями) из семейства сложноцветных (Asteraceae). В настоящее время существует более пятнадцати тысяч сортов георгин, которые культивируются во всем мире как декоративные растения. Клубни георгин перерабатывают как перспективное сырье в США, странах Европы для получения инули-
на, обладающего широким спектром фармакологического действия [6]. Однако химический состав георгины изучен недостаточно.
Цель наших исследований - изучение содержания биологически активных веществ в корнеклубнях некоторых представителей рода георгина.
Материалы и методы исследований
Объектами исследования служили образцы корнеклубней георгин, выращенных на территории Ботанического сада г. Уфы и высушенных до воздушно-сухого состояния: дикорастущий вид Dahlia merckii Lehm., три сорта (Черемушки, Колор Спектакль, Канзас) и в качестве сравнения - основной источник получения инулина -топинамбур (Helianthus tuberosum L). Определение качественных и количественных характеристик различных сортов георгины проводилось в аналитических пробах сырья, высушенного до воздушно-сухого состояния по методикам Государственной Фармакопеи XI издания и др. Для всех образцов определяли показатель влажности сырья, который учитывали при расчетах количественного содержания биологически активных веществ. Содержание влаги или потерю в массе растительного сырья за счет гигроскопической влаги определяли по методике ГФ-XI издания [3]. Определение содержания аскорбиновой кислоты проводили спектрофотометрическим методом при длине волны 730 нм, основанным на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать натрия фосфорномолибдат и изменять при этом окраску раствора [5]. Содержание свободных органических кислот определяли алкалиметрическим методом прямого титрования, основанным на нейтрализации органичес-
ких кислот раствором гидроксида натрия в пересчете на яблочную кислоту [4]. Количественное определение дубильных веществ в исследуемых образцах устанавливали методом окислительно-восстановительного титрования [3]. Содержание высокомолекулярных фруктозанов (ВМФ) в пересчете на инулин, низкомолекулярных фруктозанов (НМФ - инулоидов) по отдельности, а также количество суммарных фрук-тозанов проводили спектрофотометрическим методом по реакции взаимодействия фруктозанов с резорцином в кислой среде [2].
Результаты и обсуждение
Растения, содержащие инулин, широко используются в фармацевтической практике. Это высокомолекулярный полисахарид, в основе которого лежат фруктозаны, являющиеся заменителями сахара, что имеет большое значение для больных сахарным диабетом. Инулинсодержащие растения могут использоваться в диетическом питании и быть источниками получения биологически активных добавок к пище. Инулин является запасным питательным веще-
Таблица 1. Показатели содержания фруктозанов в образцах сырья георгин
№ Исследуемый объект Содержание фруктозанов, % (х ± Еа )
ВМФ НМФ Фруктоза
1 Б. тегскіі 16,58±0,49 9,52±0,34 5,25±0,25
2 Черемушки 36,13±0,97 12,81 ±0,48 17,79±0,47
3 Колор Спектакль 28,79±0,73 13,97 ±0,61 12,75±0,36
4 Канзас 58,98±1,54 8,74±0,29 13,93±0,41
5 Топинамбур 56,06±1,35 13,78±0,51 29,11 ±0,82
Таблица 2. Показатели содержания аскорбиновой, органических кислот и дубильных веществ в образцах корнеклубней георгин
№ Исследуемый объект Содержание, % (х ± Еа)
аскорбинова я кислота органически е кислоты дубильные вещества
1 Б.тегскіі 0,210±0,003 0,208±0,009 1,173±0,036
2 Черемушки 0,242±0,008 0,190±0,008 0,833±0,022
3 Колор Спектакль 0,240±0,008 0,209±0,010 0,944±0,028
4 Канзас 0,216±0,006 0,211±0,010 1,072±0,044
5 Топинамбур 0,189±0,004 0,463±0,020 0,918±0,031
ством представителей семейства Asteraceae, накапливается большей частью в подземных органах, максимальное его содержание отмечается осенью. Результаты определения содержания фруктозы, а также высокомолекулярных (ВМФ) и низкомолекулярных (НМФ) фрук-тозанов представлены в таблице 1.
Установлено, что по содержанию высокомолекулярных фруктозанов, а именно инулина, сорт Канзас превосходит топинамбур. По содержанию низкомолекулярных фруктозанов (инулоидов) и суммарного содержания фруктозанов на первом месте остается топинамбур. Однако видовые и сортовые георгины также накапливают их в достаточном количестве.
Определение содержания аскорбиновой кислоты представляет интерес, поскольку аскорбиновая кислота участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, в образовании стероидных гормонов; повышает сопротивляемость организма, а также принимает участие в синтезе коллагена и проколлагена и нормализации проницаемости капилляров. Организм не способен сам синтезировать аскорбиновую кислоту, потребность в ней удовлетворяется витамином, вводимым с пищей. Результаты определения содержания аскорбиновой кислоты во всех исследуемых образцах представлены в табл. 2. Отмечено, что у сортовых видов содержание витамина С в 1,3 и 1,2 раза больше, чем у видового георгина ^. merckii) и топинамбура.
Органические кислоты также имеют определенное значение, так как оказывают благоприятное действие на кислотно-щелочное равновесие, на работу желудочно-кишечного тракта и другие системы организма человека, задерживают развитие бактерий, растворяют нежелательные солевые отложения. При определении содержания органических кислот (табл. 2) в исследуемом растительном сырье было установлено, что для топинамбура характерно более высокое их накопление, чем для видов и сортов георгины.
Дубильные вещества накапливаются преимущественно в коре, корнях и подземных органах растений и оказывают выраженные противовоспалительные, вяжущие, бактерицидные свойства. Это имеет значение при лечении желудочно-кишечных заболеваний, воспалитель-
ных заболеваний слизистых оболочек полости рта, горла, а также при повреждениях кожных тканей. Результаты исследования представлены в табл. 2. Установлено, что максимальное значение данной группы веществ отмечается в кор-неклубнях D. merckii.
Выводы:
1. Изучен химический состав некоторых представителей рода георгина в сравнении с
топинамбуром. Установлено, что корнеклубни георгины содержат ценные группы биологически активных веществ.
2. Среди изученных групп биологически активных веществ, содержащихся в подземных органах георгины, в большем количестве накапливаются фруктозаны, что делает их перспективными объектами для изучения и расширения ассортимента растительных источников инулинсодержащего сырья.
Список использованной литературы:
1. Багаутдинова Р.И., Федосеева Г.П. Продуктивность и фракционный состав углеводного комплекса разных по скороспелости сортов топинамбура //С.-х. биол., 2000. - №1. - С. 55-6З.
2. Беляков К.В. Методологические подходы к определению биологически активных веществ в лекарственном растительном сырье спектрофотометрическим методом. М., 2004. 188 с.
3. Государственная фармакопея СССР 11-е издание: Вып. 1. Общие методы анализа. М.: Медицина,1987. ЗЗ6 с.
4. Государственная фармакопея СССР 11-е издание: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. М.: Медицина,1989.400 с.
5. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. - Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: «Колос», 1976. 256 с.
6. Nilsson U., BjOrck I., Availability of cereal fructans and inulin in the rat intestinal tract // Carbohydrate and Fiber. - New York, 1988. - P. 1482-1486.
