CC BY
234
УДК 615.322:582.287.237
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВОДНЫХ И СПИРТОВЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ ЧАГИ
© М.А. Сысоев^ , Л.Р. Юмаева1, В. С. Гамаюрова1, Г.К. Зиятдинова2, Г.К. Будников2, Ф.Г. Халитов3
1 Казанский государственный технологический университет, ул. К. Маркса, 68, Казань, 420015, Республика Татарстан (Россия) E-mail: [email protected] 2Казанский государственный университет, Казань, 420008, Республика Татарстан (Россия) E-mail: [email protected] 3Казанский государственный энергетический университет, ул. Красносельская, 51, Казань, Республика Татарстан, 420066 (Россия)
Проведено дополнительное извлечение биологически активных веществ из шрота, оставшегося после экстракции чаги водой. Для этого использована экстракция шрота этиловым спиртом. Показано, что антиоксидантная активность спиртовых экстрактов и их компонентов выше, чем антиоксидантная активность водных извлечений из соответствующего сырья.
Ключевые слова: чага, водные извлечения, шрот, спиртовые экстракты, меланин, осадок, антиоксидантная активность (АОА).
Введение
В настоящее время доказано разрушительное действие свободных радикалов на организм человека, поэтому ведется активный поиск и исследование извлечений из природных объектов, обладающих антиокси-дантным действием. Особый интерес представляют водные извлечения из березового гриба чаги, которые применяются в народной и афицинальной медицине для лечения предраковых заболеваний и рака различной этиологии [1].
Водные извлечения чаги и основное действующее начало - меланин чаги, обладают высокой антиокси-дантной активностью (АОА) 2,0—7,0 Кл/мл и 20-39 кКл-100 г соответственно [2].
Цель исследования - изучение антиоксидантных свойств спиртовых экстрактов, осадка и меланина, полученных на основе шрота, остающегося после экстракции чаги водой.
Экспериментальная часть
В работе использовали три партии сырья чаги, приобретенной в аптечной сети: 1 - ЗАО «Фирма Здоровье», Московская обл., Красногорский район, серия 02.07.05, 2 - ОАО «Красногорсклексредства», Московская обл., Красногорский район, серия AG 60706, 3 - ЗАО «Фирма Здоровье», Московская обл., Красногорский район, серия 02.07.06.
Водные извлечения получали согласно [3]. Спиртовые экстракты получали согласно [4]. Сухой остаток и зольность определяли по стандартным методам [5, 6]. Выделение меланина чаги из водной вытяжки чаги и спиртовых экстрактов проводили подкислением 25%-ной соляной кислотой до рН 1-2 [4].
Антиоксидантную активность определяли методом кулонометрического титрования электрогенериро-ванным бромом [7, 8]. Электрогенерацию брома осуществляли на потенциометре П-5827М при постоянной силе тока 5,0 мА из 0,2М КВг в H2SO4 . Конец титрования определяли амперометрически, в ячейке с двумя поляризованными платиновыми электродами (ДЕ=300мВ).
* Автор, с которым следует вести переписку.
Обсуждение результатов
При получении водного извлечения чаги происходит формирование полидисперсной коллоидной системы, дисперсной фазой которой является меланин чаги.
Как показано в таблице 1, водные извлечения чаги, полученные из разных партий сырья, имеют близкие значения по содержанию сухих остатков, зольных веществ, содержанию меланина и отличаются по АОА. Антиоксидантная активность водных извлечений, полученных из партий сырья 1, 2 и 3, характеризуется соотношением 1 : 4 : 1,5. Проявление антиоксидантных свойств может быть связано, например, с размером мицелл меланина этих коллоидных систем [9].
Нами было показано, что часть биологически активных веществ остается в шроте, оставшегося после получения водного извлечения [4]. Экстракция шрота проведена этиловым спиртом в различных концентрациях. Из полученных экстрактов отгонкой удаляют этиловый спирт, при этом наблюдается выпадение осадка. После удаления осадка из водной среды выделяют меланин осаждением хлористоводородной кислотой [4]. По данным ИК и УФ спектроскопии меланины чаги, выделенные из спиртовых экстрактов, и меланин водного извлечения идентичны (рис.)
Содержание веществ, извлекаемых из шрота, показано в таблице 2.
С повышением концентрации этилового спирта выход сухих веществ в экстрактах уменьшается, такая тенденция наблюдается во всех использованных партиях сырья (табл. 2). Зольность спиртовых экстрактов снижается в среднем на 80% по сравнению с водными извлечениями. Содержание меланина чаги у всех видов сырья приблизительно одинаково (табл. 3). Таким образом, в спиртовой экстракт из шрота дополнительно переходит определенная сумма органических веществ (осадок). Выходы меланина и осадка из экстракта связаны между собой. Чем больше выделяется осадка, тем меньше выход меланина чаги. Это можно использовать при разработке биологически активных добавок и лекарственных препаратов различного назначения.
В настоящее время фармацевтическая промышленность выпускает на основе сырья чаги спиртовые настойки. Как показано в таблице 3, значения АОА спиртовых экстрактов из шрота чаги не уступают АОА настоек. По содержанию фенольных веществ и углеводов спиртовые экстракты из шрота значительно превосходят настойки, выпускаемые промышленностью.
Результаты антиоксидантной активности исследуемых объектов приведены в таблицах 4 и 5.
АОА спиртовых экстрактов шрота в среднем ниже, чем антиоксидантная активность водных извлечений из соответствующего сырья (табл. 4). Концентрация спирта в экстрагенте не вносит существенный вклад в проявление АОА полученных извлечений. Это хорошо согласуется с данными, полученными Ма7игк1е'тс7 и Мака^ша [10, 11], которые показали, что в АОА спиртовых извлечений из чаги больший вклад вносят фенольные соединения, чем меланины. Как показано в таблицах 1 и 2, содержание меланинов в спиртовых экстрактах в 5 раз меньше, чем в одном извлечении чаги.
Таблица 1. Содержание экстрактивных веществ водных извлечений чаги, полученных из трех партий сырья
Сырье Сухой остаток Зольность Содержание меланина чаги АОЕ, кКл/100 г ПФК Бг
г г г %*
1 1,72 0,372 1,330 13,30 10,65 0,01
2 1,88 0,354 1,385 13,85 39,98 0,02
3 1,50 0,308 1,290 12,90 16,02 0,01
*от сухого веса гриба чаги
Таблица 2. Содержание веществ, извлекаемых из шрота чаги этиловым спиртом различной концентрации
Сырье Концентрация этилового спирта, % Сухой остаток, г Зольность, г Масса осадка, г Масса меланина чаги, г
30 0,33 0,026 0,0130 0,283
1 50 0,31 0,040 0,0234 0,256
70 0,29 0,042 0,0269 0,208
30 0,32 0,021 0,0127 0,273
2 50 0,30 0,040 0,0181 0,221
70 0,28 0,041 0,0237 0,209
30 0,34 0,040 0,0090 0,176
3 50 0,32 0,036 0,0174 0,267
70 0,27 0,042 0,0269 0,168
900 1100 1300 1500 1700 1900 щ см‘
Электронные (А) и ИК-спектры (Б) меланинов чаги: 1 - меланин чаги, выделенный из водной вытяжки чаги, осаждением хлористоводородной кислотой; 2 - меланин чаги, выделенный из спиртового экстракта шрота чаги, осаждением хлористоводородной кислотой
Таблица 3. Содержание экстрактивных веществ и АОА в спиртовых экстрактах чаги
Объект исследования Концентрация спирта,% Сумма углеводов, г Сумма фенольных соединений, г Антиоксидантная емкость
Среднее, кл/мл Бг
Спиртовые 30 0,42±0,011 0,128±0,0004 2,82±0,07 0,02
экстракты из 50 0,60±0,016 0,144±0,0004 1,07±0,02 0,02
шрота 70 0,40±0,011 0,112±0,0004 - -
Настойка 1 70 0,45±0,008 0,044±0,0001 1,36±0,02 0,01
Настойка 2 70 0,72±0,008 0,060±0,0001 2,18±0,08 0,03
Настойка 1 - Настойка чаги ОАО Московская фармацевтическая фабрика (спиртовая); Настойка 2 - Настойка чаги Фитофарм-НН (спиртовая).
Таблица 4. Сравнительная характеристика антиоксидантных свойств извлечений из чаги
Объекты исследования Сырье
1 2 3
АОЕ, кл/мл Бг АОЕ, кл/мл Бг АОЕ, кл/мл Бг
Водные извлечения чаги 7,50±0,03 0,02 3,00±0,06 0,02 1,99±0,05 0,02
30% спиртовые экстракты 2,82±0,07 0,02 2,02±0,07 0,03 2,03±0,07 0,030
50% спиртовые экстракты 1,07±0,02 0,02 2,16±0,08 0,03 2,23±0,07 0,026
70% спиртовые экстракты - - 3,92±0,07 0,01 1,92±0,07 0,030
Таблица 5. Сравнительная характеристика антиоксидантных свойств осадков и меланинов водных извлечений чаги
Объект исследования Сырье
2 3
АОЕ, кКл/100 г ПФК Бг АОЕ, кКл/100 г ПФК Бг
Меланин чаги из водного извлечения 31±1,0 0,03 32±2,0 0,03
Осадок 30% экстракта 24±2,0 0,07 30±2,0 0,05
Осадок 50% экстракта 17±1,0 0,02 - -
Осадок 70% экстракта 21±1,5 0,05 - 0,05
Меланин 30% экстракта 68±4,5 0,05 66±5,1 0,05
Меланин 50% экстракта 65±5,0 0,05 65±5,2 0,08
Меланин 70% экстракта 56±4,0 0,05 64±6,1 0,08
Все выделенные меланины из спиртовых экстрактов имеют близкие значения АОА. То есть на их АОА мало влияют используемый в экстракции шрот и концентрация спирта в экстрагенте (табл. 5).
Значения АОА осадков в целом ниже АОА меланина из водного извлечения чаги. Меланин спиртовых экстрактов обладает более высокой АОА, чем меланин из водных извлечений, в среднем на 30 кКл/100 г
ПФК. Поэтому перспективна разработка биологически активных добавок и лекарственных средств на основе спиртовых экстрактов из шрота.
Выводы
1. Показано, что антиоксидантная активность спиртовых экстрактов из шрота находится на уровне активности спиртовых настоек из чаги, выпускаемых фармацевтической промышленностью.
2. Антиоксидантная активность меланинов, выделенных из спиртовых экстрактов, в 2 раза превосходит значение антиоксидантной активности меланина, полученного из водного извлечения чаги.
3. Установлено, что на антиоксидантную активность меланинов, выделенных из спиртовых экстрактов шрота, мало влияет концентрация спирта в экстрагенте, а также используемое сырье.
Список литературы
1. Шиврина А.Н., Ловягина Е.В., Платонова Е.Г. О химическом составе чаги // Чага и ее лечебное применение при раке IV стадии. Л., 1959. С. 55-62.
2. Кузнецова О.Ю. Физико-химические характеристики и биологическая активность водных извлечений и поли-фенолоксикарбонового комплекса чаги: Автореф.дис. ... канд. хим. наук. Казань, 2004. 20 с.
3. Сысоева М.А., Кузнецова О.Ю., Гамаюрова В.С., Халитов Ф.Г., Суханов П.П. Исследование золя водных извлечений чаги. II. Изменение изучаемой системы при проведении экстракции различными способами // Вестник Казанского технологического университета (КГТУ). 2003. №2. С. 172-179.
4. Патент РФ № 2336888. Способы получения спиртового экстракта чаги / М.А. Сысоева, В.Р. Хабибрахманова, В.С. Гамаюрова, Л.Р. Юмаева / 27.10.2008.
5. Государственная фармакопея СССР. Вып. 1: Общие методы анализа. 11-е изд., доп. М., 1987. 336 с.
6. Государственная фармакопея СССР. Вып. 2: Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. 11-е изд., доп. М., 1989. 400 с.
7. Кузнецова О.Ю., Гамаюрова В.С., Суханов П.П., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К. Исследование золя водных извлечений чаги. IV. Антиоксидантная активность. Влияние способа извлечения и применение комплексонов, гидроокиси натрия // Химия растительного сырья. 2005. №1. С. 41-47.
8. Абдуллин И.Ф., Турова Е.Н., Будников Г.К. Электрогенерированный бром - реагент для определения антиоксидантной способности соков и экстрактов // Заводская лаборатория. 2002. Т. 68. №9. С. 12-15.
9. Сысоева М.А., Хабибрахманова В.Р., Гамаюрова В.С., Кудрявцева Л.А. Исследование золя водных извлечений чаги. IX. Определение размеров частиц дисперсной фазы золя извлечений из чаги // Химия растительного сырья. 2008. №2. С. 75-80.
10. Nakajima Y., Sato Y., Konishi T. Antioxidant small phenolic ingredients in Inonotus obliguus (persoon) Pilat (Chaga) // Pharmaceutical society of Japan. 2007. V. 55. №8. P. 1222-1226.
11. Mazurkiewicz W. Analysis of aqueous extract of Inonotus obliguus // Acta Pol. Pharm. 2006. V. 63. P. 437-501.
Поступило в редакцию 12 февраля 2009 г.
