Исследование полисахаридного комплекса травы тимьяна мелового ( Thymus cretaceous Klok. Et Shost. ) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК: 615.322:577.114

В. Н. Бубенчикова (д.фарм.н., проф., зав.каф.)1, Ю. А. Старчак (к.фарм. н., асс.)2

Исследование полисахаридного комплекса травы тимьяна мелового (Thymus cretaceous Klok. et Shost.)

1 Курский государственный медицинский университет, кафедра фармакогнозии и ботаники 305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3; тел. (4712) 580739, e-mail: [email protected] 2Орловский государственный университет, Медицинскй институт, кафедра общей, биологической, фармацевтической химии и фармакогнозии

302026, г. Орел, ул. Комсомольская, д. 95

V. N. Bubenchicova1, Yu. A. Starchak2

Investigation of the polysaccharide complex of Thymus cretaceous Klok. et Shost. above-ground part

1 Kursk state medical university 3, K. Marksa Str, 305041, Kursk; ph. (4712) 580739, e-mail: [email protected] 2Oryol state university, Medical institute 95, Komsomolskaya Str, 302026, Oryol, Russia

В статье приведены результаты исследования полисахаридного комплекса Thymus cretaceous Klok. et Shost. Установлено, что углеводный комплекс надземной части Thymus cretaceous Klok. et Shost. представлен водорастворимыми полисахаридами, пектиновыми веществами, ге-мицеллюлозой А и Б. Методом хроматографии на бумаге параллельно с достоверными образцами сахаров в водорастворимых полисахаридах идентифицировали глюкозу, галактозу, араби-нозу, рамнозу, ксилозу, глюкуроновую и галак-туроновую кислоты, в пектиновых веществах обнаружили галактуроновую кислоту, кроме того, в них содержатся нейтральные моносахариды — галактоза, арабиноза, ксилоза и рамно-за. В гидролизате гемицеллюлоз А и Б обнаружены галактоза, арабиноза, глюкоза, ксилоза. Денситометрическим методом установлено, что преобладающими моносахарами в водорастворимом полисахаридном комплексе являются галактоза (7.9%), арабиноза (8.6%), основу пектиновых веществ составляет галактуроновая кислота (89.3%), основу гемицеллюлозы А и Б — ксилоза (7.8% и 9.1% соответственно).

Ключевые слова: арабиноза; водорастворимые полисахариды; галактоза; гемицеллюлоза А и Б; глюкоза; глюкуроновая и галактуроно-вая кислоты; денситометрический метод; ксилоза; пектиновые вещества; рамноза; Thymus creta-ceous Klok. et Shost.

The results of the investigation of the Thymus cretaceous Klok. et Shost. polysaccharide complex are considered in the article. It has been established that the polysaccharide complex of Thymus cretaceous Klok. et Shost. above-ground part is presented by water-soluble polysaccharides, pectins, hemicellulose A and B. Glucose, galactose, arabinose, rhamnose, xylose, glucuronic and galacturonic acid have been identified in water-soluble polysaccharide by paper chromatography method in parallel with authentic samples of sugar; galacturonic acid has been found in pectin substances, in addition, they contain neutral monosaccharides — galactose, arabinose, xylose, and rhamnose. Galactose, arabinose, glucose and xylose have been detected in the hydrolyzate of hemicellulose A and B. By densitometry it has been established that the predominant monosaccharides in water-soluble polysaccharide complexes are galactose (7.9%), arabinose (8.6%), the basis of pectin is galacturonic acid (89.3%), the basis of hemicellulose A and B is xylose (7.8% and 9.1%).

Key words: arabinose; water-soluble polysaccharides; galactose; hemicel-lulose A and B; glucose; rhamnose; xylose; glucuronic and galacturonic acids; densitometric method; pectins; Thymus cretaceous Klok. et Shost.

Дата поступления 25.03.09

На территории Средней полосы Европейской части России произрастает 8—9 видов рода тимьян ( Thymus L.), которые заготовители собирают как равноценные под названием «Трава чабреца» 1. Виды данного рода содержат эфирные масла, фенольные соединения, тритерпеновые соединения. Однако их химический состав изучен недостаточно, например, не изучен полисахаридный состав.

Цель нашей работы заключалась в выделении и исследовании полисахаридных комплексов травы тимьяна мелового.

Объектом исследования служила измельченная воздушно-сухая трава тимьяна мелового, заготовленная в 2011 г. в Белгородской области, в период массового цветения растения.

Экспериментальная часть

Для выделения полисахаридного комплекса воздушно-сухое измельченное сырье предварительно обрабатывали 70% спиртом

этиловым для удаления полифенольных со" 2

единений 2.

Из шрота, оставшегося после получения полифенольных соединений, последовательно выделяли водорастворимый полисахаридный комплекс (ВРПС), пектиновые вещества (ПВ) и гемицеллюлозы (Гц А, Гц Б).

Воздушно-сухой шрот экстрагировали водой в соотношении 1:20 к массе сырья при нагревании до 95 0С в течение 1 ч при постоянном перемешивании. Повторное извлечение полисахаридов проводили дважды водой в соотношении 1:10. Растительный материал отделяли центрифугированием и объединенные экстракты упаривали и осаждали тройным объемом спирта этилового 96% при комнатной температуре. Выпавший плотный осадок полисахаридов отделяли, промывали спиртом этиловым 70%, ацетоном. Полученные ВРПС лиофильно высушивали 3.

Из шрота, оставшегося после получения ВРПС, выделяли ПВ. Экстракцию сырья проводили смесью 0.5% растворов кислоты щавелевой и аммония оксалата (1:1) в соотношении 1:20 при 80—85 0С в течение 2 ч. Повторное извлечение проводили дважды в соотношении 1:10, с последующим осаждением их спиртом этиловым 96% 3.

Шрот, оставшийся после выделения ПВ, заливали пятикратным объемом 10% водного

раствора щелочи и оставляли при комнатной температуре на 12 ч. Затем отфильтровывали через четыре слоя марли. К полученному фильтрату прибавляли два объема кислоты уксусной. Образовавшийся осадок отфильтровывали через фильтр. На фильтре получился осадок Гц А в виде зеленовато-коричневой массы. К фильтрату добавляли двукратный объем спирта этилового 96% для осаждения Гц Б. Полученный осадок отфильтровывали через фильтр, промывали спиртом этиловым, высушивали 3.

Для установления моносахаридного состава ВРПС, ПВ, Гц А и Б, проводили их гидролиз 2Н кислотой серной при температуре 100— 105 0С в течение 6 ч (для ВРПС), 24 ч (для ПВ) и 48 ч (для Гц А, Гц Б). Разделение и идентификацию нейтральных моносахаридов проводили методом нисходящей хроматографии на бумаге в системе растворителей н-бута-нол-пиридин-вода (6:4:3) параллельно со стандартными образцами сахаров. Кислые моносахара разделяли в системе этилацетат—кислота муравьиная—вода—кислота уксусная (18:1:4:3). Проявитель — анилинфталат, температура проявления 100 0С, длительность проявления 10-15 мин 3

Определение количественного содержания сахаров в гидролизатах полисахаридов проводили денситометрически после хроматографии их в тонком слое сорбента 3.

В результате проведенных исследований из травы тимьяна мелового впервые были выделены полисахариды по фракциям. Выход водорастворимого полисахаридного комплекса составил 7.58%, который представляет собой аморфное вещество светло-коричневого цвета, без запаха, хорошо растворим в воде, практически нерастворим в органических растворителях, дает положительные реакции осаждения со спиртом, ацетоном, реакцию Феллинга после кислотного гидролиза.

Выход пектиновых веществ составил 8.96% от массы воздушно-сухого сырья. Пектиновые вещества представляют собой порошок светло кремового цвета, хорошо растворимы в воде с образованием вязкого раствора (рН 1% водного раствора 3-4). Водные растворы пектиновых веществ осаждаются 1% раствором алюминия сульфата с образованием пектинов. Выход гемицеллюлозы А составил 15.64%, а гемицел-люлозы Б - 3.15% от массы воздушно-сухого сырья.

Методом хроматографии на бумаге параллельно с достоверными образцами сахаров в исследуемом ВРПС идентифицировали глюкозу, галактозу, арабинозу, рамнозу, ксилозу, глюкуроновую и галактуроновую кислоты, с преобладанием галактозы и арабинозы. В выделенных ПВ преобладающей является галак-туроновая кислота, кроме того, в них обнаружены и нейтральные моносахариды - галактоза, арабиноза, ксилоза и рамноза.

В гидролизате ГЦ А и ГЦ Б обнаружены галактоза, арабиноза, глюкоза, ксилоза. По величине пятен и интенсивности их окраски преобладающим моносахаридом является ксилоза, что указывает на наличие полисахаридов типа ксиланов.

Денситометрически в гидролизатах поли-сахаридных комплексов было установлено количественное содержание моносахаров (табл. 1).

Таблица 1

Содержание моносахаридов в полисахаридном комплексе травы тимьяна мелового

Наименование моносахаров Моносахаридный состав, %

ВРПС ПВ Гц А Гц Б

арабиноза 8.6 4.5 2.7 2.8

галактоза 7.9 3.7 3.3 2.9

глюкоза 3.9 - 3.1 2.8

ксилоза 1.0 0.3 7.8 9.1

рамноза 0.7 0.4 - -

галактуроновая кислота 0.9 89.3 - -

глюкуроновая кислота 3.6 - - -

Таким образом, преобладающими моноса-харами в ВРПС являются галактоза (7.9%), арабиноза (8.6%), основу пектиновых веществ составляет галактуроновая кислота (89.3%), основу Гц А и Гц Б - ксилоза (7.8% и 9.1% соответственно).

Литература

1. Маевский П. Ф. Флора средней полосы европейской части России.- М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006.- 600 с.

2. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т.4. Семейства Сарг1(о11асеае—ЬоЬе11асеав / Отв. ред. А. Л. Буданцев. - СПб.; М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011.- 630 с.

3. Бубенчикова В. Н., Старчак Ю. А. //Человек и его здоровье.- 2008.- №3.- С.117.

Literature

1. Maevskij P. F. Flora srednej polosy evropejskoj chasti Rossii.— Moscow: Tovarischestvo nauchnyh izdanij KMK, 2006.- 600 s.

2. Rastitel'nye resursy Rossii: Dikorastushhie cvetkovye rastenija, ih komponentnyj sostav i biologicheskaja aktivnost'. T.4.Semejstva Caprifoliaceae—Lobeliaceae / Otv. red. A. L. Budancev. — Sankt-Peterbug; Moscow: Tovarischestvo nauchnyh izdanij KMK, 2011.— 630 s.

3. Bubenchikova V. N., Starchak Ju. A. // Chelovek i ego zdorov'e.— 2008.— №3.— S.117.