CC BY
151
Таким образом, на основании разработанных методологических подходов научно обоснована технология белково-ягодных продуктов питания. На полученные продукты питания разработана техническая документация (ТУ и ТИ)
Литература
1. Шабров А.В., Дадали В.А., Макаров В.Г. Биохимические основы действия микрокомпонентов пищи. -М., 2003. - 1B6 с.
2. Пат. 2348179 Российской Федерации. Способ обработки соевого зерна I С.М. Доценко, О.В. Скрипко,
О.В. Филонова [и др.]; опубл. 10.03.09, Бюл. №7.
---------♦'-----------
УДК 615.332:582.998.2.03 Л.В. Наймушина, И.В. Кротова, ИД. Гродницкая, Е.Е. Якименко
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КОРНЕ Й И КОРНЕВИЩ ЛЮБИСТОКА ЛЕКАРСТВЕННОГО*
Авторами статьи исследован химический состав корней и корневищ любистока лекарственного Lev'isticum officinale Koch. Проведено спектрофотометрическое изучение основных классов экстрактивных соединений, на которые приходится более 53,4% от массы абсолютно сухой навески исследуемого сырья. Изучена бактерицидная активность водных экстрактов различной концентрации, полученных на основе анализируемой биомассы. Установлено, что указанные экстракты подземной части любистока лекарственного 100% и 50% концентрации сдерживают рост трех из четырех тестируемых культур, а именно P.aerugincsa, P.vulgaris и S^ureus.
Ключевые слова: химический состав, корень, бактерицидная активность, сырье.
L.V. Naimushina, I.V. Krotova, I.D. Grodnitskaya, Ye.Ye. Yakimenko CHEMICAL COMPOSITION RESEARCH OF T HE LOVAGE ROOTS AND RHISOMES
Chemical composition of the lovage Lev'isticum officinale Koch roots and rhizomes is researched by the authors of the article. Spectrcphctcmetric studying of the extractive compound basic classes which takes more than 53,4 % from the absolutely dry weight mass of the researched raw materials is conducted. Bactericidal activity of the water extracts of various concentration received on the basis of the analyzed biomass is studied. It is determined that the specified extracts of the lovage underground part of 100 % and 50 % concentration restrict growth of three of four tested cultures, namely P.aeruginosa, P. vulgaris and S. аureus.
Key words: chemical composition, root, bactericidal activity, raw materials.
Рациональное использование биоресурсов остается актуальной задачей настоящего времени. Большое внимание уделяется изучению биологически активных веществ, извлекаемых из лекарственных растений, в т.ч. выращиваемых и в Сибирском регионе. Одним из таких растений, интересных с точки зрения фармакологического использования, является пряно-ароматическая культура - любисток лекарственный Lev'isticum officinale Koch.
Это многолетнее травянистое растение семейства зонтичных высотой до 2 м. Лекарственным сырьем являются корни, трава и плоды, которые заготавливают осенью. В народной медицине препараты из корней используются как желудочное, мочегонное и седативное средство: настои и отвары корней возбуждают аппетит, снимают кишечные колики, оказывают ветрогонное и диуретическое действие. Отмечено, что длительный прием любистока снижает возбудимость нервной системы, способствует ликвидации малокровия [1-2]. Корни и корневища приняты в ряде европейских фармакопей. В фармацевтике они используются для приготовления галеновых препаратов, главным образом, отваров, чаев и для получения эфирного масла (Oleum levistici) [3].
Несмотря на большую популярность данного растения в кулинарии (в качестве ароматизирующей добавки к мясным блюдам, супам, салатам и овощам; как компонент вида ликеров) и парфюмерии (в качестве отдушек парфюмерно-косметических изделий), химический состав любистока лекарственного изучен недостаточно.
* Работа выполнена при поддержке гранта КГТЭИ ГВ-08-01.
Целью исследований явилось изучение фракционного состава корней и корневищ любистока и исследование антибактериальной активности их водных экстрактов.
Материалы и методы исследований. В качестве исходного сырья использовались высушенные корни и корневища любистока лекарственного, собранные в сентябре 2007 г. в пригородной зоне г. Красноярска (фракция 3-5 мм).
Определение влажности, зольности, содержания лигнина, легко- и трудногидролизуемых полисахаридов в анализируемом образце проводилось по общепринятым методикам [4]. Для исследований химического состава экстрактивных веществ корней и корневищ любистока лекарственного использовалась методика фракционного экстрагирования высушенной растительной биомассы органическими растворителями возрастающей полярности. Количественное содержание определяли по убыли массы образца после исчерпывающей экстракции в аппарате Сокслета в течение 20 и более часов с последующей сушкой при 1050С. Экстракты препарата слабо- и неполярными растворителями делили на кислотную, нейтральную и фенольную фракции. Наличие различных классов химических соединений определяли по поглощению экстрактами УФ- и видимого излучения [5].
Оценку антибактериальной активности водного экстракта корней и корневищ любистока лекарственного проводили методом двукратных серийных разведений в мясо-пептонном бульоне (МПБ). В качестве тест-объектов использовали музейные культуры условно-патогенных бактерий Pseudomonas aeruginosa 27/99, Klebsiella pneumonia 41404 Proteus vulgaris «Цветков», Staphylococcus aureus 6538 P., полученные из Всероссийской коллекции микроорганизмов и ГИСК им. Тарасевича.
Все культуры в разной степени способны вызывать септические осложнения и отличаются повышенной устойчивостью ко многим дезинфицирующим средствам и антибиотикам. Данные бактерии являются санитар-но показательными и часто встречаются при осложнениях различных заболеваний в клиниках. Бактерии выращивали на плотной питательной среде - мясо-пептонном агаре (МПА) в течение 20 ч. Затем микробную массу смывали физиологическим раствором и готовили рабочую суспензию по оптическому стандарту мутности 10 единиц (ориентировочно она содержит 109 КОЕ/мл). Из полученной взвеси готовили 10-кратные разведения до концентрации 107 КОЕ/мл и вносили по 0,1 мл в 5 мл исследуемого экстракта и его двукратных разведений (до концентрации 6,25%). Таким образом, микробная нагрузка составляла 2^105 КОЕ/мл. Культуры бактерий в исследуемых фитопрепаратах инкубировали при температуре 370С в течение 18 ч. Посевы сопровождались контролем стерильности экстрактов, МПБ, физиологического раствора.
Для определения наличия роста микроорганизмов пробирки с экстрактами просматривали в проходящем свете. О росте микроорганизмов судили по помутнению фитопрепаратов. Из пробирок без признаков роста делали высев на МПА для подтверждения бактерицидных свойств исследуемых экстрактов.
Результаты исследований и их обсуждение. Полученные результаты исследований фракционного состава корней и корневищ любистока лекарственного представлены в табл. 1. Как следует из ее данных, зольность анализируемого растительного сырья достаточно высока и составляет 3,9 % (в пересчете на
а.с.н. - абсолютно сухую навеску). Основными классами химических веществ, входящими в состав подземной части изучаемого растения, являются полисахариды (19,7 % вес.), лигнин и лигниноподобные соединения (12,1 % вес.), экстрактивные вещества (53,4 % вес.).
Таблица 1
Фракционный состав подземной части любистока лекарственного
Определяемый показатель Содержание, % от а.с.н.
Влага 4,2
Зольность 3,9
Экстрактивные вещества, всего 53,4
Из них: извлекаемые диэтиловым эфиром 7,B
этилацетатом 5,6
изопропанолом 3,4
водой 36,6
Лигнин и лигниноподобные соединения 12,1
Полисахариды 19,7
Из них: трудногидролизуемые 11,3
легкогидролизуемые B,4
Белки 1,6
Эфирное масло 1,1
Высокое содержание экстрактивных веществ заставило обратиться к вопросу об их качественном составе. Для определения классов веществ, извлекаемых растворителями различной полярности, изучали поглощение экстрактами электромагнитного излучения видимой и УФ-области.
Известно, что большинство экстрактивных веществ относятся к биологически активным. Методами УФ- и видимой спектроскопии были определены классы органических соединений и индивидуальные вещества, входящие в состав экстрактивных компонентов.
В результате спектрофотометрического исследования установлено, что кислая фракция эфирного экстракта (рис. 1, кривая 1) содержит оксибензойные кислоты (тах при 260-270 нм), а также свободные ок-сикоричные кислоты (~320 нм). Нейтральная фракция имеет аналогичные максимумы поглощения, как и кислая (рис. 1, кривая 2). Фенольная фракция содержит два максимума при 290 и 325 нм; в экстракте, вероятнее всего, присутствуют флавонолы, флавононы, кумарины, терпеноиды (рис. 1, кривая 3). С наличием кумаринов в подземной части любистока лекарственного возможно связана спазмолитическая активность исследуемого растительного сырья [2].
А.,нм
Рис. 1. Спектры поглощения эфирного экстракта корней и корневищ любистока лекарственного:
1 - кислая фракция; 2 - нейтральная фракция; 3 - фенольная фракция
Кислая фракция этилацетатного экстракта препарата не содержит веществ, поглощающих УФ- и видимое излучение. Фенольная фракция имеет ярко выраженный максимум поглощения при 275 нм, свидетельствующий о присутствии свободного фенола и лейкоантоцианов, а слабовыраженный - при 340 нм и наличии полифенолов (рис. 2, кривая 2). В состав нейтральной фракции по-видимому входят эфиры окси-бензойных и оксикоричных кислот, лейкоантоцианы (270-280 нм), а также соединения полифенольного характера (320-350 нм) (рис. 2, кривая 3).
0,4-
0,2-
0,0
800
А., нм
Рис.2. Спектры поглощения этилацеатного экстракта корней и корневищ любистока лекарственного: 1 - кислая фракция; 2 - фенольная фракция; 3 - нейтральная фракция
Изопропанольный экстракт имеет тот же ярко выраженный максимум поглощения при 275 нм, но гораздо большей интенсивности (рис. 3, кривая 1). Вероятнее всего, изопропанолом извлекаются моно- и по-лигликозидные формы фенольных соединений, имеющие более полярный характер.
Фенольные соединения, суммарное содержание которых в корнях и корневищах любистока лекарственного составляет около 8 % вес., по-видимому определяют её противовоспалительное, обезболивающее и бактерицидное действие, а также являются прекрасными антиоксидантами [6].
Водный экстракт содержит лейкоантоцианы (~275 нм), катехины, углеводные компоненты, дубильные вещества, горечи и водорастворимые кислоты: валериановую, изовалериановую и уксусную (~365 нм) (рис. 3, кривая 2).
Известно, что дубильные вещества способны образовывать химические связи с белками, а также нерастворимые соединения с солями тяжелых металлов. В связи с этим имеет смысл рекомендовать корни и корневища любистока лекарственного к применению в качестве вяжущего средства и интоксиканта при отравлении тяжелыми металлами [7].
А
0,80,60,40,20,0100 200 300 400 500 600 700 800
X, нм
Рис. 3. Спектры поглощения изопропанольного (1) и водного (2) экстрактов корней и корневищ любистока лекарственного
Горькие гликозиды (горечи) рефлекторно действуют на железы желудочно-кишечнего тракта, усиливая их секрецию, чем очевидно и объясняется способность исследуемой биомассы возбуждать аппетит, снимать кишечные колики [2].
С позиции использования корней и корневищ любистока лекарственного в фармацевтических целях представляет интерес исследование бактерицидной устойчивости его водных экстрактов различной концентрации. В ходе проведенных микробиологических исследований установлено (табл. 2), что водные экстракты растения сдерживают рост трех из четырех тестируемых культур, а именно Р.аегидпова, РуШдапв и
Э. аигвив. При этом бактерицидная активность по отношению к тест-культурам отмечена в случае концентрированного (100%) и разбавленного вдвое (50%) раствора исследуемого фитопрепарата. При меньших концентрациях водный экстракт корней и корневищ любистока лекарственного бактерицидного действия не проявляет и не препятствует росту и развитию бактерий.
Таблица 2
Влияние водного экстракта подземной части любистока лекарственного на условно-патогенные бактерии
Фитопрепарат Концентрация, % Тест-культура
& аигвив Р. авгид1по$а К. рпвитота Р.уи1даг1в
Водный экстракт корней и корневищ любистока лекарственного 100,0 - - + -
50,0 - - + -
25,0 + + + +
12,5 + + + +
6,25 + + + +
Примечание. + - наличие роста тест-культуры; - - отсутствие роста тест-культуры.
В отличие от вышеуказанных культур, Klebsiella pneumonia по своей морфологии имеет капсульную форму, способствующую ее большей устойчивости. По-видимому в связи с этим она не испытывает угнетающего действия фитопрепарата и развивается при любых концентрациях.
Выводы
1. Исследован химический состав корней и корневищ любистока лекарственного. Показано, что более 53,4% от массы абсолютно сухой навески исследуемого сырья приходится на экстрактивные вещества. Также значительная часть его массы от а.с.н. представлена легко- и трудногидролизуемыми полисахаридами и лигнином - соответственно 19,7 и 12,1%.
2. Методами дробной экстракции растворителями возрастающей полярности и УФ- и видимой спектроскопии установлены качественный и количественный состав экстрактивных веществ подземной части любистока лекарственного. Показано, что основными классами соединений являются, как правило, биологически активные вещества: полифенолы, дубильные вещества, горькие гликозиды, углеводы и водорастворимые органические кислоты.
3. Изучена бактерицидная устойчивость водных экстрактов подземной части любистока лекарственного. Микробиологические исследования показали, что водные экстракты растения 100%-й и 50%-й концентрации сдерживают рост трех из четырех тестируемых культур, а именно P. aeruginosa, P. vulgaris и S. aureus.
Литература
1. Горбунов Ю.Н., Горбунова Е.О. Пряно-ароматические растения. - М.: Кладезь-Букс, 2007. - 96 с.
2. Гиндикин В.Я. Травы, нервы, возраст // Применение лекарственных трав при невротических и неврозоподобных расстройствах. - М.: Высшая школа психологии, 2002. - 226 с.
3. Государственная фармакопея СССР. - 11-е изд. - М., 1989. - Т. 2. - 389 с.
4. Количественный химический анализ растительного сырья / В.И. Шарков, Н.И. Куйбина, Ю.П. Соловьева [и др.]. - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 72 с.
5. Феденко В.С. Взаимосвязь спектральных характеристик и содержание фенольных соединений в растительных экстрактах // Физиология и биохимия культурных растений. - 2000. - Т. 32. - № 3. - С. 236-239.
6. Применение фитоэстрагенов в медицине / В.А. Тутельян, М.С. Павлючкова, А.В. Погожева [и др.] // Вопросы питания. - 2003. - № 2. - С. 48-56.
7. Коренская И.М., Ивановская Н.П., Измалкова И.Е. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащее антраценпроизводные, простые фенолы, лигнаны, дубильные вещества. - Воронеж, 2007. - 92 с.
--------♦'-----------
