Антимикробные свойства СО2-экстрактов Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

66.061.354

АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА С О 2-ЭКС ТРАКТОВ

С.Н. НИКОНОВИЧ, Т.И. ТИМОФЕЕНКО,

Д.А. КОТЕЛЬНИКОВ, А.В. ЛОБОДА

Кубанский государственный технологический университет

Биологически активные вещества СО2-экстрактов лекарственных растений можно рассматривать в качестве потенциальных лечебно-профилактических

средств при заболеваниях пищеварительной и дыхательной систем, для предотвращения стрессовых ситуаций и повышения иммунитета организма [1, 2].

Цель исследования - изучение антимикробных свойств СО2-экстрактов ряда лекарственных растений и возможности их совместного использования в составе биологически активных добавок (БАД) и функциональных продуктов питания.

Объектами исследования выбраны СО2-экстракты из мяты перечной, ромашки аптечной, тысячелистника обыкновенного, укропа огородного, моркови, петрушки, гвоздики, девясила, чабреца, зверобоя продырявленного, эвкалипта (ТУ 9169-011-397445443-2001), выработанные ООО « Компания Караван» (Краснодар). Их органолептические и физико-химические показатели приведены в табл. 1.

Исследуемые экстракты по основным показателям соответствуют требованиям технической документации. Они характеризуются большими значениями кислотных чисел, что можно объяснить ферментативными процессами, протекающими в сырье при неблагоприятном хранении. Кроме того, при реакции СО2 с водой, находящейся в связанном виде в сырье, образуется кислота, что также может способствовать повышению кислотного числа экстрактов.

Свободные жирные кислоты определяли титрованием 0,1 н раствором КОН [3]. Для определения массовой доли эфирного масла в экстракте использовали метод перегонки с водяным паром [4]. Содержание биологически активных веществ изучали в следующей последовательности: экстракт разделяли на омыляемую и неомыляемую фракции путем омыления 2 н раствором КОН. Компонентный состав жирных кислот, входящих

в состав омыляемой фракции СО2-экстрактов, исследовали методом газожидкостной хроматографии их метиловых эфиров [5]. Определение содержания токоферолов, каротиноидов, витамина К, аскорбиновой кислоты и суммы флавонолов проводили по известным методикам [6].

Количественный и качественный состав жирных кислот, выделенных из исследуемых экстрактов, представлен в табл. 2.

Таблица 2

Жирная кислота Код Содержание, % от суммы

Мята Гвоздика

Каприновая 10 : 0 1,7 1,2

Лауриновая 12 : 0 4,0 -

Миристиновая 14 : 0 4,2 1,3

Пентадекановая 15 : 0 - 0,3

Пальмитиновая 16 : 0 10,5 0,6

Пальмитолеиновая 16 : 1 - 0,2

Стеариновая 18 : 0 0,6 0,2

Олеиновая 18 : 1 16,0 91,7

Линолевая 18 : 2 33,4 2,0

Линоленовая 18 : 3 29,6 0,5

Данные о содержании биологически активных ве -ществ в составе СО2-экстрактов приведены в табл. 3. Присутствие эфирного масла в экстрактах характеризует их антимикробные свойства, а токоферолов - ан-тиоксидантные.

Таблица 3

Показатель Содержание, мг %

Мята Гвоздика

Токоферолы 350-450 420-580

Каротиноиды 30-60 250-360

Витамин К 15-30 12-25

Витамин С 0 200-250

Флавонолы 3,5—5,0 2,6-6,3

Мас совая доля

эфирного масла, % 12,5-20,3 8,6-10,2 Таблица 1

СО2-экс-

тракты

Внешний вид

Запах

Вкус

Кислотное число, мг КОН/г

Массовая доля влаги, %

Показатель прел. при 20° С

Мята

Жидкость вязкой консистенции темно-зеленой окраски

Жидкость вязкой консистен-Гвоздика ции от светло-желтой до тем-

но-коричневой окраски

Свойственный исходному сырью

Свойственный исходному сырью

Холодящий, без горечи

Горький

39,48-45,86/ £ 70,0

29,6-35,44/ £ 105,0

0,58-0,74/ £ 5,0

0,95-1,15/ £ 5,0

Примечание: числитель - экспериментальные данные, знаменатель - данные по ТУ 9169-011-397445443-2001.

1,4790-1,4820/

1,4750-1,5000

1,4924-1,4924/

1,4775-1,5070

Таблица 4

Антимикробный спектр, мм диаметра зоны задержки роста микробов

Экстракт Е. сoli Shigella Flexneri Proteus vulgaris Staphylococcus aureus Pseudomonas aeroginosa Candida albicans

Гвозди ка 20 30 20 25 22 35

Девясил 0 0 0 1б 0 0

Зверобой 0 0 0 10 10 10

Календула 0 0 0 12 0 0

Морко вь 0 0 0 14 15 20

Мята перечная 15 25 0 20 10 15

Петрушка 0 0 0 0 0 0

Ромашка аптечная 0 0 0 0 0 0

Тысячелистник обыкновенный 8 10 0 40 15 20

Укроп огородный 0 0 0 0 0 0

Чабрец 0 0 0 15 0 10

Эвкалипт 10 12 0 0 15 30

Примечание: 0 - отсутствие задержки роста бактерий

С целью выявления действия СО2-эктрактов на патогенную микрофлору проводили сравнительное тестирование их антимикробных и бактерицидных свойств.

Экстракты испытывали на суточных культурах Е. Coli, Shigella Flexneri, Proteus vulgaris, Staphylococcus aureus, Streptococcus hacmolyticus, Candida albicans.

Антимикробные свойства указанных экстрактов определяли методом диффузии в агар. Суточную культуру соответствующих бактерий засевали на чашке с мясо-пептонным агаром (МПА), а экстракты наносили пастеровской пипеткой по 2 капли (0,05 мл) в лунки диаметром 4 мм каждая, приготовленные в агаре. На каждой чашке испытывали 6 различных видов экстрактов. Результаты учитывали после 24-часовой инкубации в термостате при температуре 37°С. Эффективность антимикробного действия препаратов определяли по величине диаметра зоны задержки роста бактерий вокруг лунки, выраженного в миллиметрах [7]. Полученные данные представлены в табл. 4.

Экстракты гвоздики и мяты перечной обладают наиболее выраженными антибактериальным действием, вероятно благодаря присутствию в них эфирных масел - эвгенола и ментола.

Бактерицидный эффект препаратов проверяли методом серийных разведений. Для этого исходный 10%-й спиртовой раствор каждого испытуемого вещества разводили в пробирках с мясо-пептонным бульо-

ном (МПБ) в соотношениях от 1 : 500 до 1 : 50000. В пробирках с разведением веществ 1 : 5000 содержалось, таким образом, 2% спирта. Контроль показал, что содержание такого количества спирта в МПБ не препятствовало росту культуры [7].

Для испытания бактерицидных свойств препаратов взяты экстракты гвоздики, ромашки аптечной, тысячелистника обыкновенного, укропа аптечного, моркови, мяты перечной, зверобоя, петрушки, облепихи, девясила (табл. 5). После разведения экстрактов в пробирки добавляли суточные культуры бактерий с таким расчетом, чтобы в 1 мл содержалось 200 тыс. микробных тел. После 24-часового инкубирования посевов в термостате из каждой пробирки на пластинки МПА производили высев петлей с диаметром 3 мм. За посевами наблюдали в течение 12 сут. Отсутствие роста или рост значительно меньшего количества колоний в сравне -нии с контролем свидетельствовали о бактерицидном эффекте препаратов [7].

На основании проведенных исследований все изученные экстракты можно разделить на 3 группы.

В 1-ю группу с весьма выраженными антибактериальными и фунгицидными свойствами, действующими как на грамположительную микрофлору (в том числе на споровые и патогенные микробы), так и на гра-мотрицательную, входят экстракты из мяты, гвоздики, тысячелистника.

Ко 2-й группе с менее выраженными антибиотическими свойствами относится экстракт эвкалипта.

Таблица 5

Тест-культура Бактерицидная активность экстрактов в тысячных разведениях (5,0 = 1 : 5000)

Гвоздика Тысячелистник Укроп Мята перечная Эвкалипт Гвоздика + мята

Е. Coli 2,5 0,5 0,5 1,0 - 5,0

Shigella Flexneri 2,5 - - 1,0 - 5,0

Proteus vulgaris 1,0 - 1,0 1,0 - 2,5

Staphylococcus aures 10,0 0,5 - 10,0 1,0 10,0

Pseudomonas aeroginosa - - - 1,0 - 1,0

Candida albicans 2,5 Примечание: «-» - слабый рост в разведении 1 : 0,5 500. 1,0 2,5 - 5,0

В 3-ю группу входят экстракты, действующие преимущественно на грамположительную микрофлору, в данном случае - экстракт укропа.

Экстракты гвоздики и мяты при совместном их действии обладают аддитивностью. Задержка роста микроорганизмов при применении смеси этих экстрактов более выражена, чем при действии каждого в отдельности.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о наличии наибольших антимикробных свойств у СО2-эктрактов из мяты и гвоздики. Кроме того, возможно совместное их использование в составе БАД и функциональных продуктов питания, при котором они проявляют синергетические свойства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Багирян Э.А., Кузнецова С.Ю. Повышение биологиче-ской активности пищевых продуктов с помощью СО2-экстрактов // Пищевая пром-сть. - 1999. - № 8. - С. 43.

2. Попова В.А., Кладій А.Г. СО2-экстракты делают в Белгороде / Там же. - 1995. - № 8. - С. 36.

3. ГОСТ 14618.3-78. Методы определения кислот, ангид -ридов кислот и сложных эфиров.

4. ГОСТ 14618.11-78. Методы определения растворимо -сти, летучих веществ и примесей.

5. Султанович Ю.А., Колесник Г.Б., Королева Н.И. Методика определения жирнокислотного состава липидов. - М., 1984. -8 с.

6. Ермаков А.И., Арасимович В.В. Методы биохимического исследования растений. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 430 с.

7. Прокопчук А.Ф., Ханин М.Л., Перова Т.В. Фитонцидные свойства веществ, извлеченных из растительного сырья жидкой СО2 и использование их в народном хозяйстве // Тр. КНИИПП. -Краснодар, 1981. - С. 166-173.

Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров

Поступила 12.04.06 г.

543.257.3:641.13:664.292

РН-ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙКОНТРОЛЬ УГЛЕВОДОВ И ПЕКТИНОВ (ПОЛИОЛОВ)

О.Е. РУВИНСКИЙ, Е.И. БАРАНОВА, Н.Ю. НИКИТИНА,

Н.М. ПРИВАЛОВА

Кубанский государственный технологический университет

В системах Ма2В4О-моносахариды (глюкоза, фруктоза) величина равновесного потенциометрического сигнала ДрН-концентрация сахаров в испытуемом растворе Cs в основном определяется концентрацией тетрабората натрия Стб и практически не зависит от ионной силы, создаваемой как самим реагентом, так и добавкой инертного электролита (КС1, №С104). Так, в водном растворе 0,1 моль/дм3 №2В407 потенциометрический сигнал ДрН для различных моносахаридов, заметно отличающихся по устойчивости образованных боратных комплексов (глюкоза, фруктоза), фактически совпадает в пределах точности потенциометрического измерения рН в широком интервале Cs, при этом наблюдалась прямо пропорциональная зависимость между ДрН и Cs . Этот эффект частично имеет место и для более разбавленных растворов тетрабората натрия, но протяженность линейного участка ДрН-С* гораздо короче, чем для раствора 1,1 моль/дм3 тетрабората натрия.

В работе [1] получено общее уравнение [Н+] / [Н+]о = 10ДрН = 4 С* / [2 Об - С* - 1/р1 +

+ ((2 Стб - С* - 1/Рх)2 + (8 Стб/ Р:))1/2], (1)

описывающее влияние концентраций Стб, С* и константы устойчивости полиолоборатного комплекса В8- на потенциометрический сигнал ДрН.

В настоящем исследовании определяли суммарное содержание как индивидуальных моносахаридов, так и соответствующих групп в пектиновой цепочке. Потенциометрические измерения проводили с помощью цифрового иономера И-130 с использованием серийно выпускаемых стеклянного и хлоридсеребряного электродов. При первом погружении электродов в растворы реагента постоянное значение потенциометрического сигнала устанавливалось за 5-15 с. Равновесное значение рН в данных системах регистрировалось в основном за 60-180 с. Использование в расчетах разностной величины потенциометрического сигнала

ДрН = рН0 - рНх (2)

позволило существенно уменьшить возможное влияние диффузного потенциала и коэффициента активности ионов водорода.

Для построения градуировочной зависимости по модельным растворам глюкозы (фруктозы) готовится серия растворов с концентрацией глюкозы (фруктозы) 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 г/100 см3.

Водный раствор тетрабората натрия 20 мл 0,01 М помещают в потенциометрическую ячейку и измеряют рН0. При постоянном перемешивании в ячейку вводят 5 мл раствора п-й концентрации глюкозы (фруктозы), измеряют рНх. По разнице рН0 и рНх находят разностное значение потенциометрического сигнала ДрН. По полученным результатам строят калибровочную зависимость ДрН от концентрации глюкозы (фруктозы), линейный участок обрабатывают методом наименьших квадратов.