Научная статья на тему 'Исследование состава биологически активных веществ экстрактов дикорастущих растений'

Исследование состава биологически активных веществ экстрактов дикорастущих растений Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
3240
735
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
ПРЯНОАРОМАТИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ / AROMATIC PLANTS / ФИТОЭКСТРАКТЫ / PHYTOEXTRACTS / ФЛАВОНОИДЫ / FLAVONOIDS / ФЕНОЛЬНЫЕ КИСЛОТЫ / PHENOLIC ACIDS / АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ / ANTIOXIDANT ACTIVITY / АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА / ANTIMICROBIAL PROPERTIES

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Базарнова Юлия Генриховна, Иванченко Ольга Борисовна

В статье представлены материалы исследований состава и свойств биологически активных веществ водно-спиртовых экстрактов дикорастущих растений. В качестве растительного сырья для получения экстрактов использовали фенолнакапливающие и пряноароматические дикорастущие растения: трава зверобоя (Hypericum), чабреца (Thymus vulgaris), тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium), душицы обыкновенной (Origanum vulgaris); листья шалфея лекарственного (Salviae officinalis), плоды шиповника (Rosae), боярышника (Crataegus) и рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia). Установлен оптимальный состав экстрагирующих смесей и продолжительность экстракции, соотношение спирта и воды в экстрагирующих смесях 1:1 по объему; соотношение сырье: экстрагент 1:7 по массе. Общее содержание флавонолов и дубильных веществ в экстрактах травянистых растений варьировало от 15,5 (тысячелистник) до 24,4 мг/г (чабрец); в экстрактах плодов от 24,2 (шиповник) до 29,7 мг/г (рябина). С использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии в исследуемых экстрактах идентифицированы вещества фенольной природы, в том числе галловая и феруловая кислоты, рутин, гесперидин, кверцетин и апигенин. Анализ состава флавоноидов показал, что содержание рутина в исследуемых экстрактах варьирует от 0,56 (душица) до 13,80 (зверобой) мг/г; кверцетина от 0,52 (тысячелистник) до 1,36 мг/г (душица); апигенина от 0,44 (чабрец и тысячелистник) до 1,44 (зверобой) мг/г; гесперидина от 2,44 (душица) до 32,72 (тысячелистник) мг/г. Содержание фенольных кислот составило от 0,16 до 1,44 мг/г (феруловая кислота) и от 0,16 до 3,12 мг/г (хлорогеновая кислота). Суммарная антиоксидантная активность исследуемых экстрактов (разведение 1:10) составила от 142 до 230 мкг/мл (в пересчете на аскорбиновую кислоту), что согласуется с результатами количественного анализа флавоноидов. Результаты исследований антимикробных свойств фитоэкстрактов показали, что по отношению к кишечной палочке (E. coli) наиболее активны экстракты чабреца и тысячелистника, а по отношению к золотистому стафилококку (S. aureus) экстракт зверобоя. Экстракты зверобоя и тысячелистника были эффективны в отношении Rhizopus stolonifer.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Базарнова Юлия Генриховна, Иванченко Ольга Борисовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Investigation of the composition of biologically active substances in extracts of wild plants

The article presents the research materials of composition and the properties of biologically active compounds of aqueous ethanolic extracts of wild plants. To obtain extracts, we used raw plants containing phenolic compounds and aromatic wild plants: the herb St. John’s wort (Hypericum), thyme herba (Thymus vulgaris), yarrow (Achillea millefolium), oregano (Origanum vulgaris); leaves of sage (Salviae folium); rose hips (Rosae), hawthorn fructus (Crataegus) and fruits of mountain ash (Sorbus). The optimum composition of the mixtures used and time of extraction has been established: the ratio of alcohol and water in extracting mixtures 1:1 by volume; ratio raw material:extractant 1:7 by weight. The total content of fenolic substances in extracts of herbaceous plants varied from to 15.5 to 24.4 mg/g, and in fruit extracts from 24.2 to 29.7 mg/g. Substances of phenolic nature, including gallic and ferulic acid, rutin, hesperidin, quercetin and apigenin were identified in the studied extracts using the HPLC. The analysis of flavonoid composition showed that rutin content in the investigated extracts varied from 0.56 mg/g up to 13,80 mg/g, of quercetin from 0.52 to 1.36 mg/g; apigenin from 0.44 to 1.44 mg/g; hesperidin from 2.44 to 32,72 mg/g. The content of phenolic acids varied from 0.16 to 1.44 mg/g (ferulic acid) and from 0.16 to 3.12 mg/g (chlorogenic acid). Total antioxidant activity of the studied phytoextracts (dilution 1:10) ranged from 142 to 230 μg/ml (in terms of ascorbic acid), which is consistent with the results of the quantitative analysis of flavonoids. The results of the studies of antimicrobial properties of phytoextracts showed that for E. coli the most active extracts were from thyme and yarrow, and against S. aureus from St. John’s wort. Extracts of St. John’s wort and yarrow were effective against Rhizopus stolonifer.

Текст научной работы на тему «Исследование состава биологически активных веществ экстрактов дикорастущих растений»

Для корреспонденции

Базарнова Юлия Генриховна - доктор технических наук, директор Высшей школы биотехнологии и пищевых технологий ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Адрес: 194021, г. Санкт-Петербург, ул. Новороссийская, д. 50

Телефон: (812) 297-78-06

E-mail: [email protected]

Ю.Г. Базарнова, О.Б. Иванченко

Исследование состава биологически активных веществ экстрактов дикорастущих растений

Investigation of the composition of biologically active substances in extracts of wild plants

Yu.G. Bazarnova, O.B. Ivanchenko

ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

В статье представлены материалы исследований состава и свойств биологически активных веществ водно-спиртовых экстрактов дикорастущих растений. В качестве растительного сырья для получения экстрактов использовали фенолнакапливающие и пряноароматические дикорастущие растения: трава зверобоя (Hypericum), чабреца (Thymus vulgaris), тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium), душицы обыкновенной (Origanum vulgaris); листья шалфея лекарственного (Salviae officinalis), плоды шиповника (Rosae), боярышника (Crataegus) и рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia). Установлен оптимальный состав экстрагирующих смесей и продолжительность экстракции, соотношение спирта и воды в экстрагирующих смесях - 1:1 по объему; соотношение сырье: экстрагент - 1:7 по массе. Общее содержание флавонолов и дубильных веществ в экстрактах травянистых растений варьировало от 15,5 (тысячелистник) до 24,4 мг/г (чабрец); в экстрактах плодов — от 24,2 (шиповник) до 29,7 мг/г (рябина). С использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии в исследуемых экстрактах идентифицированы вещества фенольной природы, в том числе галловая и феруловая кислоты, рутин, гесперидин, кверце-тин и апигенин. Анализ состава флавоноидов показал, что содержание рутина в исследуемых экстрактах варьирует от 0,56 (душица) до 13,80 (зверобой) мг/г; кверцетина - от 0,52 (тысячелистник) до 1,36 мг/г (душица); апигенина - от 0,44 (чабрец и тысячелистник) до 1,44 (зверобой) мг/г; гесперидина - от 2,44 (душица) до 32,72 (тысячелистник) мг/г. Содержание фенольных кислот составило от 0,16 до 1,44 мг/г (феруловая кислота) и от 0,16 до 3,12 мг/г (хлорогеновая кислота). Суммарная антиоксидантная активность исследуемых экстрактов (разведение 1:10) составила от 142 до 230 мкг/мл (в пересчете на аскорбиновую кислоту), что согласуется с результатами количественного анализа флавоноидов. Результаты исследований антимикробных свойств фитоэкстрактов показали, что по отношению к кишечной палочке (E. coli) наиболее активны экстракты чабреца и тысячелистника, а по отношению к золотистому стафилококку (S. aureus) - экстракт зверобоя. Экстракты зверобоя и тысячелистника были эффективны в отношении Rhizopus stolonifer.

Ключевые слова: пряноароматические растения, фитоэкстракты, флаво-ноиды, фенольные кислоты, антиоксидантная активность, антимикробные свойства

The article presents the research materials of composition and the properties of biologically active compounds of aqueous ethanolic extracts of wild plants. To obtain extracts, we

used raw plants containing phenolic compounds and aromatic wild plants: the herb St. John's wort (Hypericum), thyme herba (Thymus vulgaris), yarrow (Achillea millefolium), oregano (Origanum vulgaris); leaves of sage (Salviae folium); rose hips (Rosae), hawthorn fructus (Crataegus) and fruits of mountain ash (Sorbus). The optimum composition of the mixtures used and time of extraction has been established: the ratio of alcohol and water in extracting mixtures 1:1 by volume; ratio raw material:extractant - 1:7 by weight. The total content of fenolic substances in extracts of herbaceous plants varied from to 15.5 to 24.4 mg/g, and in fruit extracts from 24.2 to 29.7 mg/g. Substances of phenolic nature, including gallic and ferulic acid, rutin, hesperidin, quercetin and apigenin were identified in the studied extracts using the HPLC. The analysis of flavonoid composition showed that rutin content in the investigated extracts varied from 0.56 mg/g up to 13,80 mg/g, of quercetin - from 0.52 to 1.36 mg/g; apigenin - from 0.44 to 1.44 mg/g; hesperidin from 2.44 to 32,72 mg/g. The content of phenolic acids varied from 0.16 to 1.44 mg/g (ferulic acid) and from 0.16 to 3.12 mg/g (chlorogenic acid). Total antioxidant activity of the studied phytoextracts (dilution 1:10) ranged from 142 to 230 Mg/ml (in terms of ascorbic acid), which is consistent with the results of the quantitative analysis of flavonoids. The results of the studies of antimicrobial properties of phytoextracts showed that for E. coli the most active extracts were from thyme and yarrow, and against S. aureus - from St. John's wort. Extracts of St. John's wort and yarrow were effective against Rhizopus stolonifer.

Keywords: aromatic plants, flavonoids, phytoextracts, phenolic acids, antioxidant activity, antimicrobial properties

Стратегической целью «Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации» является формирование и развитие в стране индустрии здорового питания населения как важнейшего фактора, обеспечивающего нормальное функционирование и активное долголетие организма человека, защиту от болезней и неблагоприятной экологии [1]. Рацион большинства потребителей, проживающих в крупных городах, дефицитен по микронутриентам пищи. Информация о рекомендуемых величинах суточного потребления некоторых минорных биологически активных веществ (БАВ) растительного происхождения приведена в литературе [2-5].

Для удовлетворения потребностей организма человека в физиологически активных микронутриентах одной из оптимальных форм являются экстракты, сырьем для которых могут служить как свежие, так и сухие части дикорастущих растений.

Растительные экстракты представляют собой композиции натуральных БАВ, которые могут быть предназначены для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона отдельными пищевыми веществами или БАВ, или их комплексами [6]. В работах авторов [7, 8] фитоэкстрактам приписываются оздоровительные и общеукрепляющие свойства и обсуждается возможность их применения в целях профилактики различных заболеваний. Для сохранения химического состава и биологической активности растений, а также для стабилизации БАВ в настоящее время используют технологии их высушивания с последующей экстракцией БАВ из сухого измельченного сырья.

Антиоксидантные свойства природных веществ являются важным аспектом их физиологической активности [9-12]. Суммарный антиоксидантный эффект БАВ в фи-

тоэкстрактах характеризуется наличием разнообразных форм природных веществ и их сочетанным действием, проявляющимся в формировании эффективных окислительно-восстановительных систем и синергетических циклов. Одними из основных действующих фитоком-понентов, проявляющих антиоксидантную активность, являются флавоноиды, способные ингибировать процессы свободнорадикального окисления [11].

Целью настоящей работы являлось проведение исследований состава и свойств БАВ водно-спиртовых экстрактов дикорастущих растений для обогащения пищевых продуктов фитомикронутриентами.

Материал и методы

Выбор объектов исследования определялся на основании анализа информации о физиологической активности природных компонентов многолетних дикорастущих растений, распространенных в Северо-Западном регионе России. В работе исследованы водно-спиртовые экстракты, полученные из надземных частей дикорастущих многолетних растений семейств Lamiaceae; Asteraceae (Compositae), Hypericaceae, Rosaceae, разрешенных к применению в пищевой промышленности: трава зверобоя (Hypericum), чабреца (Thymus vulgaris), тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium), душицы обыкновенной (Origanum vulgaris); листья шалфея лекарственного (Salviae officinalis); плоды шиповника (Rosae), боярышника (Crataegus) и рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia).

Для приготовления водно-спиртовых экстрактов использовали высушенные по общепринятой технологии надземные части (траву, листья, цветки и плоды) вышеперечисленных дикорастущих растений, собран-

ных в Ленинградской области в 2013-2015 гг. Плоды растений собраны в фазу полной спелости, травы -в фазу цветения.

В качестве растворителя использовали спирт этиловый ректификат (по ГОСТ Р 51652-2000 марки «Экстра») и воду водопроводную, подготовленную с использованием установки УВ0-0,2 (о) (ООО «БМТ», Россия) согласно нормам, указанным в фармакопейной статье ФС 42-2619-89.

Для получения экстрактов использовали растительное сырье, имеющее следующие технологические характеристики: степень измельчения сырья - 1-3 мм; насыпная масса - 0,32-0,35 г/см3; коэффициент поглощения экстрагента растительной массой - 2,4-2,6 (для травянистого сырья) и 1,8-2,0 (для плодового сырья).

С целью оптимизации условий экстрагирования использовали метод математико-статистического планирования эксперимента. Проведены исследования влияния различных факторов (концентрации этилового спирта в экстрагенте; продолжительности предварительного настаивания и экстракции сырья; температуры экстрагирования) на выход экстрактивных веществ [13]. Установлен оптимальный состав экстрагирующих смесей и продолжительность экстракции: соотношение сырье/экстрагент - 1:7 по массе; соотношение спирта и воды в экстрагирующих смесях - 1:1 по объему; время экстрагирования - 70-80 ч; температура системы твердое тело - жидкость - 30-35 °С.

Полученные экстракты отстаивали при комнатной температуре (20±2 °С) в течение 3 сут и отфильтровывали через мембранный фильтр. Полученные экстракты представляли собой прозрачные или слегка мутные интенсивно окрашенные жидкости со смолистым, пряным или душистым ароматом.

Содержание экстрактивных веществ определяли методом высушивания навески при +105 °С в соответствии c ГОСТ 28561-90 [14]. Содержание растворимых углеводов оценивали рефрактометрическим методом в соответствии с ГОСТ 28562-90 [15]. Содержание L-аскорбиновой кислоты определяли в соответствии с ГОСТ 24556-89 [16]. Массовую долю органических кислот оценивали титриметрическим методом [17]. Содержание флавонолов определяли спектрофотометри-ческим методом (Х=410 нм) по реакции комплексооб-разования флавонолов с хлоридом алюминия [18, 19]. Определение содержания полифенольных соединений в экстрактах проводили по методике с использованием реактива Фолина-Чокальтеу [20]. Содержание дубильных веществ определяли по методике [21].

Анализ природных веществ с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) осуществляли на аналитической ВЭЖХ-системе, состоящей из жидкостного хроматографа «Agilent 1100» с ди-одно-матричным детектором (при 338 нм). Разделение фенольных веществ проводили на хроматографической колонке Eclipse Plus C18 длиной 250 мм и внутренним диаметром 5 мм в градиентном режиме. Скорость по-

дачи подвижной фазы составляла 1,0 мл/мин; объем вводимой пробы - 100 мкл; давление на входе колонки -80 атм; температура термостата колонки - +40 °С; продолжительность анализа - 45 мин. В качестве элю-ентов использовали бинарные системы растворителей: подвижная фаза - компонент А - 0,1% раствор триф-торуксусной кислоты в воде; компонент В - 0,1% ТФУ в ацетонитриле. Для хроматографического разделения флавоноидов в градиентном режиме подобраны следующие условия: скорость подачи подвижной фазы -1,0 мл/мин; объем вводимой пробы - 100 мкл; давление на входе колонки - 80 атм; температура термостата колонки - +40 °С; продолжительность анализа - 45 мин. Для идентификации фенольных веществ в полученных экстрактах использовали стандартные образцы рутина, гесперидина, кверцетина, апигенина, хлорогеновой и феруловой кислот («Sigma-Aldrich-Fluka», США).

Для количественного анализа флавоноидов в исследуемых экстрактах использовали метод калибровочного графика.

Одновременно определяли антиоксидантные и антимикробные свойства экстрактов. Для определения ан-тиоксидантных свойств экстрактов использовали метод FRAP (Ferric Reducing/Antioxidant Power) в модификации авторов [22].

Бактериостатическую активность фитоэкстрактов исследовали методом колодцев с высевом тест-культур на чашки с мясопептонным агаром и культивированием в течение 24 ч при температуре 37 °С [23]. В качестве тест-культур использовали микроорганизмы: E. coli, S. aureus, Rhizopus stolonifer из коллекции микробиологической лаборатории Nanjing Agricultural University (г. Нанкин, Китай), в качестве контрольного образца -экстрагирующую смесь (соотношение этилового спирта и воды 1:1). Контрольный и опытные образцы исследовали в разведении 1:100.

Результаты и обсуждение

Среди многообразия БАВ в составе водно-спиртовых извлечений дикорастущих трав и плодов особый научно-практический интерес представляют вещества, обладающие Р-витаминной активностью — комплекс извлеченных экстракцией мономерных и олигомерных форм фенольных соединений: фенольных кислот, фла-воноидов и дубильных веществ. Важность этих веществ обусловлена тем, что Р-витаминная активность часто коррелирует с антиоксидантным потенциалом фитоэкс-трактов.

В табл. 1 приведены результаты исследований группового состава БАВ фитоэкстрактов. Установлено, что общее содержание флавонолов и дубильных веществ в экстрактах травянистых растений варьирует от 15,5 (тысячелистник) до 24,4 мг/г (чабрец). В экстрактах плодов - от 24,2 (шиповник) до 29,7 мг/г (рябина).

Содержание БАВ в растениях зависит от климатических условий, периода вегетации и может варьировать.

Таблица 1. Содержание биологически активных веществ (БАВ) в водно-спиртовых экстрактах дикорастущих растений (М±т)

Группа БАВ Водно-спиртовые экстракты растений

рябина боярышник шиповник душица чабрец зверобой тысячелистник шалфей

Флавонолы, мг/г 23,7±1,2 20,0±1,1 20,2±1,1 10,5±0,5 16,6±0,8 13,7±0,7 8,9±0,4 11,4±0,6

Дубильные вещества, мг/ г 6,0±0,3 6,6±0,4 4,0±0,2 6,7±0,3 7,8±0,4 8,6±0,4 6,6±0,3 9,2±0,5

Растворимые углеводы, % 14,0±0,7 12,5±0,6 12,1 ±0,6 20,0±0,5 18,2±0,5 19,3±0,5 20,0±0,5 18,0±0,5

1_-Аскорбиновая кислота, мг/г 2,42±1,4 1,88±0,09 7,84±0,38 1,52±0,07 1,47±0,07 1,53±0,08 1,31 ±0,07 1,39±0,07

Органические кислоты, % 1,97±0,09 0,38±0,02 0,64±0,03 0,40±0,02 0,43±0,02 0,35±0,02 0,38±0,02 0,43±0,02

Экстрактивные вещества, % 0,38±0,03 0,29±0,02 0,35±0,03 0,26±0,02 0,23±0,02 0,43±0,02 0,25±0,02 0,21±0,02

Таблица 2. Содержание идентифицированных фенольных соединений в фитоэкстрактах

Фенольные соединения Содержание, мг/г

экстракт чабреца экстракт зверобоя экстракт тысячелистника экстракт душицы

Рутин 3,00±0,15 13,80±0,69 1,32±0,07 0,56±0,02

Гесперидин 6,60±0,33 11,88±0,59 32,72±1,64 2,44±0,12

Кверцетин - 1,2±0,06 0,52±0,02 1,36±0,07

Апигенин 0,44±0,02 1,44±0,07 0,44±0,02 -

Хлорогеновая кислота 0,72±0,04 - 3,12±0,16 0,16±0,01

Феруловая кислота 0,76±0,04 1,44±0,07 0,76±0,04 0,16±0,01

тАи

1500 1250 1000 750 500 250 0

ЭАШ В, 81д=338,16 Яе1=оА (АЬЕЫА/12112801.0)

4

3 I

10

15

20

25

30

35

40

мин

Рис. 1. Хроматографический профиль тысячелистника, полученный методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, в градиентном режиме

Идентифицированы: 1 - галловая кислота; 2 - хлорогеновая кислота; 3 - рутин; 4 - феруловая кислота; 5 - гесперидин; 8 - квер-цетин; 9 - апигенин. Предположительно: 2' - производная хлорогеновой кислоты; 4' - производная рутина; 5' - производная гесперидина; 6 - виценин; 6' и 6" - производные виценина; 7 - лютеолин; 9'- производное апигенина.

В период роста и цветения растений процесс накопления фенольных веществ, органических кислот и сахаров еще не закончен, поэтому содержание экстрактивных веществ в экстрактах из травянистого сырья обычно ниже, чем из плодового.

В табл. 2 приведены результаты количественного анализа идентифицированных фенольных соединений в составе экстрактов методом ВЭЖХ.

На рис. 1-3 представлены хроматограммы экстрактов тысячелистника, чабреца и душицы. В исследуемых

5

2

0

5

ЭДШ В, 81д=338,16 Яе1=о^ (ДЬЕЫД/12112805.0)

тАи 1600

1400 1200 1000800 600 400 200 0

1_

^Ль.

X

45

10

¡ШЫ^ДтА.т.л.........*

0

5

10 15

20

25 30 35 40 мин

Рис. 2. Хроматографический профиль чабреца, полученный методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, в градиентном режиме

1 - галловая кислота; 2 - хлорогеновая кислота; 3 - рутин; 4 - феруловая кислота; 5 - гесперидин; 6 - виценин; 7, 8 - кумарины (умбеллиферон); 9 - лютеолин; 10 - апигенин

ЭДШ В, Б1д=338,16 Яе1=оА (Д1_Е1\1Д/12113001.0)

тАи 2500

2000

1500

1000

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

500

А| IЛ Чц.|п|/Ч

Мн нЛАДНЛЖЛ! |||ЛГД

'II III 11111111 |»| I III

0

5

10

15

20

25

30

35

40 мин

Рис. 3. Хроматографический профиль душицы, полученный методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, в градиентном режиме

1 - галловая кислота; 2 - не идентифицировано; 3 - виценин; 4 - кумарины (умбеллиферон).

экстрактах идентифицированы галловая и феруловая шица); апигенина - от 0,44 (чабрец и тысячелистник)

кислоты, рутин, гесперидин, кверцетин и апигенин. В экс- до 1,44 (зверобой) мг/г; гесперидина - от 2,44 (души-

тракте тысячелистника найдена хлорогеновая кислота. ца) до 32,72 мг/г (тысячелистник). Содержание таких

Содержание рутина в исследуемых экстрактах ва- фенольных кислот, как феруловая, в исследуемых рас-

рьирует от 0,56 мг/г (душица) до 13,80 мг/г (зверобой); тениях составляет от 0,16 до 1,44 мг/г, хлорогеновая -

кверцетина - от 0,52 (тысячелистник) до 1,36 мг/г (ду- от 0,16 до 3,12.

8

6

2

9

4

1

2

3

0

Таблица 3. Результаты исследований антиоксидантной активности фитоэкстрактов дикорастущих растений (степень разведения 1:10) методом FRAP

Показатель Водно-спиртовые экстракты растений

рябина шиповник боярышник душица чабрец зверобой тысячелистник шалфей

D, отн. ед. 0,22 0,33 0,35 0,26 0,22 0,28 0,24 0,26

Антиоксидантная активность (в пересчете на аскорбиновую кислоту, мкг/мл) 142 210 230 170 142 180 159 170

Таблица 4. Результаты исследования бактериостатических свойств фитоэкстрактов дикорастущих растений по отношению к штаммам E. coli, S. aureus, Rhizopus stolonifer

Вид микроорганизмов Зона подавления роста, мм

контроль тысячелистник зверобой чабрец душица

E. rnli 5,1 ±0,5 16,4±0,8 11,8±0,6 19,3±0,9 10,0±0,5

S. аureus - - 14,8±0,7 9,0±0,4 -

Rhizopus stolonifer 2,8±0,3 10,0±0,5 15,5±0,7 9,0±0,4 -

Рис. 4. Зоны подавления роста штаммов E. coli, S. aureus, Rhizopus stolonifer в мясопептонном агаре при температуре +37 °С, время воздействия 24 ч

1 - зверобой; 2 - чабрец; 3 - тысячелистник; 4 - душица; вариант без номера - контроль. а) E. coli; б) S. aureus; в) Rhizopus stolonifera.

В табл. 3 представлены результаты исследований антиоксидантных свойств фитоэкстрактов, которые свидетельствуют, что все исследуемые образцы проявляют антиокислительный эффект. Суммарная ан-тиоксидантная активность фитоэкстрактов составила от 142 мкг/мл (рябина) до 230 мкг/мл (боярышник). Полученные результаты хорошо согласуются с данными количественного анализа флавоноидов в фито-экстрактах.

В табл. 4 приведены результаты исследований бак-териостатических свойств экстрактов дикорастущих травянистых растений по отношению к видам E.coli, S. aureus, Rhizopus stolonifer.

На рис. 4 представлены зоны подавления роста штаммов E. coli, S. aureus, Rhizopus stolonifer в мясо-пептонном агаре в присутствии исследуемых фито-экстрактов. Установлено, что наиболее выраженными антимикробными свойствами по отношению к E. coli

обладают экстракты чабреца и тысячелистника; по отношению к S. aureus - экстракт зверобоя. Экстракты зверобоя и тысячелистника были эффективны в отношении Rhizopus stolonifer.

Заключение

Представленные результаты исследований состава и свойств БАВ водно-спиртовых экстрактов дикорастущих растений, широко распространенных в СевероЗападном регионе РФ, показали эффективность предлагаемой технологии для экстрагирования фенольных соединений из сухого дикорастущего сырья.

Потребление фитоэкстрактов в составе пищевых продуктов позволит восполнить недостаток флавоноидов в суточных рационах различных групп населения. Внесение фитоэкстрактов в количестве от 1 до 5% от

массы продуктов не приводит к значимым изменениям их органолептических свойств.

Экстракты пряноароматических растений представляют интерес в качестве вкусоароматических доба-

вок для использования в технологии блюд-приправ. Нами разработаны рецептуры соусов с добавками фитокомпозиций экстрактов пряноароматических растений [24].

Сведения об авторах

Базарнова Юлия Генриховна - доктор технических наук, директор Высшей школы биотехнологии и пищевых технологий ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» E-mail: [email protected]

Иванченко Ольга Борисовна - кандидат биологических наук, доцент Высшей школы биотехнологии и пищевых технологий ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» E-mail: [email protected]

Литература

1. Указ Президента РФ от 30 января 2010 г., № 120 «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации».

2. МР 2.3.1.1915-04. Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: утв. главным государственным санитарным врачом РФ 02.07.2004. 14. М. : Минздрав России, 2004. 36 с.

3. МР 2.3.1.2432-08. Рациональное питание. Нормы физиоло- 15. гических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: утв. главным государственным санитарным врачом РФ 18.12.2008. 16. М. : Минздрав России, 2008. 50 с.

4. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н. Обогащение пищевых продук- 17. тов микронутриентами: современные медико-биологические аспекты // Пищ. пром-сть. 2000. № 7. С. 98-100.

5. Шатнюк Л.Н. Пищевые микроингредиенты в создании продуктов здорового питания // Пищевые ингредиенты, сырье и добав- 18. ки. 2005. № 2. С. 188-220.

6. Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации

№ 117 от 15.04.97 г. «О порядке экспертизы и гигиенической 19. сертификации биологически активных добавок к пище».

7. Пупыкина К.А. Исследования по разработке и стандартизации лекарственных растительных средств для профилактики 20. и комплексного лечения заболеваний органов пищеварения : автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2008. 51 с. 21.

8. Толкунова Н.Н. Исследование химического состава растительных экстрактов // Мясная индустрия. 2003. № 12. С. 30-31.

9. Медведев Ю.В, Толстой А.Д. Гипоксия и свободные радикалы

в развитии патологических состояний организма. М. : Терра- 22. Календер и Промоушн, 2000. 232 с.

10. Pietta P.G. Flavonoids as antioxidants // J. Nat. Prod. 2000. Vol. 63, N 7. P. 1035-1042.

11. Базарнова Ю.Г., Веретнов Б.Я. Ингибирование радикального окисления пищевых жиров природными флавоноидными анти- 23. оксидантами // Вопр. питания. 2004. № 3. С. 35-42.

12. Methods of Analysis of Food Components and Additives. 2nd ed. / ed. Semih Otles. Boca Raton : Taylor and Francis Group, 2012. 513 p. 24.

13. Базарнова Ю.Г., Белова А.А. Технологические аспекты экстрагирования биофлавоноидов из дикорастущего пряно-арома-

тического сырья // XXXI Международная научно-практическая конференция «Наука и современность - 2014». Новосибирск, 15 августа 2014 г. Материалы конференции. Новосибирск, 2014. С. 133-137.

ГОСТ 28561-90. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ и влаги. ГОСТ 28562-90. Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ.

ГОСТ 24556-89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С.

Тринеева О.В., Сливкин А.И., Воропаева С.С. Определение органических кислот в листьях крапивы двудомной // Вестн. ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. 2013. № 2. С. 215-219. URL: http:// www.vestnik.vsu.ru/pdf/chembio/2013/02/2013-02-44.pdf. Базарнова Ю.Г. Исследование флавоноидного состава фитоэкс-трактов спектральными методами // Вопр. питания. 2006. № 1. С. 41-45.

Кузнецова И.В. Определение флавоноидов в листьях стевии (Stevia rebaudiana bertoni) // Химия растительного сырья. 2015. № 4. С. 57-61.

Коломиец Н.Э., Калинкина Г.И., Сапронова Н.Н. Стандартизация листьев крапивы двудомной // Фармация. 2011. № 6. С. 22-24. Данилова Н.А., Попов Д.М. Количественное определение дубильных веществ в корнях щавеля конского методом спектрофото-метрии в сравнении с методом перманганатометрии // Вестн. ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. 2004. № 2. С. 179-182. Коленченко Е.А., Сонина Л.Н., Хотимченко Ю.С. Сравнительная оценка антиоксидантной активности низкоэтерифицирован-ного пектина из морской травы Zostera marina и препаратов антиоксидантов in vitro // Биология моря. 2005. Т. 31, № 5. С. 380-383.

Иванова Т.Н., Климов Р.В. Исследование бактерицидных свойств настоев лекарственного сырья // Хранение и перерабка сельхоз-сырья. 2002. № 12. С. 14-16.

Белова А.А., Базарнова Ю.Г. Исследование и разработка фито-композиций пряных трав для соусов-приправ // Изв. вузов. Пищевые технологии. 2013. № 5-6. С. 45-48.

References

1. The decree of the President of the Russian Federation of 30 January 2010, N 120 «The food safety Doctrine of the Russian Federation». (in Russian)

2. Mr 2.3.1.1915-04. Rational nutrition. Recommended levels of consumption of food and biologically active substances: approved.

chief state sanitary doctor of the Russian Federation 02.07.2004. Moscow: Russian Ministry of health, 2004: 36 p. (in Russian) 3. Mr 2.3.1.2432-08. Rational nutrition. Norms of physiological requirements in energy and nutrients for different population groups of the Russian Federation: approved. chief state sanitary doctor of the

№1. Ea3apH0Ba, O.B. MBaHHeHKO

Russian Federation 18.12.2008. Moscow: Ministry Of Health Russia, 2008: 50 p. (in Russian)

4. Spirichev V.B., Satnik L.N. Food fortification with micronutrients: a modern medical-biological aspects. [Food Processing]. 2000; Vol. 7: 98-100. (in Russian)

5. Shatnyuk L.N. Food microingredients in creating health food products. Pishchevye ingredienty, syr'e i dobavki [Food Ingredients: Raw Materials and Additives]. 2005; Vol. 2: 188-220. (in Russian)

6. Order of the Ministry of health of the Russian Federation N 117 dated 15.04.97 «On the order of examination and hygienic certification of biologically active food additives». (in Russian)

7. Pupykin K.A. Studies on development and standardization of medicinal herbal remedies for prevention and complex treatment of diseases of the digestive system: Autoabstract of Diss. Moscow, 2008: 51 p. (in Russian)

8. Tolkunova N.N. The study of the chemical composition of plant extracts. Myasnaya industriya [Meat Industry]. 2003; Vol. 12: 30-1. (in Russian)

9. Medvedev Y.V., Tolstoy D.A. Hypoxia and free radicals in development of pathological States of the organism. Moscow: Terra Cal-lander and Promotion, 2000: 232 p. (in Russian)

10. Pietta P.G. Flavonoids as antioxidants. J Nat Prod. 2000; Vol. 63 (7): 1035-42.

11. Bazarnova Y. G Veretnov B.Y. The inhibition of radical oxidation of dietary fat natural flavonoid antioxidants. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2004; Vol. 3: 35-42. (in Russian).

12. Methods of analysis of food components and additives. 2nd ed. In. Semih Otles (eds). Boca Raton: Taylor and Francis Group, 2012: 513 p.

13. Bazarnova Y.G., Belova A.A. Technological aspects of extraction of bioflavonoids from native spices and aromatic raw materials. [XXXI international scientific-practical conference «Science and modernity. - 2014». Novosibirsk, August 15, 2014 Materials conference]. Novosibirsk, 2014: 133-7. (in Russian)

14. GOST 28561 -90. Fruit and vegetable products. Methods for determination of total solids or moisture. (in Russian)

15. GOST 28562-90. Fruit and vegetable products. Refractometric method for determination of soluble dry substances content. (in Russian)

16. GOST 28556-90.Products of fruits and vegetables processing. Methods for determination of vitamin C. (in Russian)

17. Trineeva O. V., Slivkin A. I., Voropaeva S. S. Determination of organic acids in the leaves of nettle. [Bulletin of of Voronezh State University, Series: Chemistry. Biology. Pharmacy]. 2013; Vol. 2: 215-9. URL: http:// www.vestnik.vsu.ru/pdf/chembio/2013/02/2013-02-44.pdf. (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

18. Bazarnova Y. G. Study of the flavonoid composition of herbal extracts spectral methods. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2006; Vol. 1: 41-5 (in Russian).

19. Kuznetsova I. V. the Determination of flavonoids in the leaves of ste-via (Stevia rebaudiana bertoni). Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of Vegetable Raw Materials]. 2015; Vol. 4: 57-61 (in Russian).

20. Kolomiets N.Uh., Kalinkina G.I., Sapronov N.N. Standardization of nettle leaves. Farmateka [Pharmateca]. 2011; Vol. 6: 22-4 (in Russian).

21. Danilova N.A., Popov M. D. Quantification of tannins in the roots of sorrel horse by spectrophotometry in comparison with the method of permanganate. [Bulletin of of Voronezh State University, Series: Chemistry. Biology. Pharmacy]. 2004; Vol. 2: 179-82. (in Russian)

22. Kolenchenko E.A., Sonin L.N., Khotimchenko Y.S. Comparative evaluation of antioxidant activity of low-esterified pectin from sea grass ZOSTERA MARINA and drugs antioxidants in vitro. Biologiya morya [Sea Biology]. 2005; Vol. 31 (5): 380-3. (in Russian)

23. Ivanova T. N., Klimov R. V. Study of bactericidal properties of extracts of medicinal raw materials. Khranenie i pererabka sel'khozsyr'ya [Storage and Processing of Agricultural Raw Materials]. 2002; Vol. 12: 14-6. (in Russian)

24. Belova A.A., Bazarnova Y.G., the Research and development of phyto-composition of herbs for sauces-seasonings. Izvestia vuzov. Pishevaya tekhnologia [Food Technology]. 2013; Vol. 5-6: 45-8. (in Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.