CC BY
267
УДК 615.015.11.322.074:633.791
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОДЕРЖАНИЮ ГОРЬКИХ КИСЛОТ СЫРЬЯ ХМЕЛЯ ОБЫКНОВЕННОГО
Г.М. ЛАТЫПОВА1 Г.В. АЮПОВА1
B.Н. БУБЕНЧИКОВА2 Д.Ф. ГАЛИМОВА1 Е.Д. БАТЫРОВА1
C.Ф. ШАФИКОВА1
1 Башкирский государственный медицинский университет
2 Курский государственный медицинский университет
e-mail: [email protected]
Одним из перспективных лекарственных растений, содержащих большой комплекс биологически активных веществ (БАВ), является хмель обыкновенный (Нити1ш 1ири1ш, сем. СаппаЬасеае) — двудомное многолетнее растение, широко применяемое в народной и научной медицине. Шишки хмеля обыкновенного используются в пищевой и пивоваренной промышленности, в пекарном производстве, в производстве биологически активных добавок к пище [3].
Широко используют культивируемый хмель. Всего в мире насчитывается более сотни сортов хмеля. Мировое производство хмеля сосредоточено в США, Германии, Чехии, Польше и Китае, именно в этих странах сосредоточено 70% мирового производства. На территории бывшего СССР основные плантации хмеля располагались в России и на Украине.
Лекарственным сырьем являются собранные в фазе начала цветения и высушенные соплодия культивируемых или дикорастущих растений. Дикорастущие растения хмеля обыкновенного имеют широкий ареал произрастания, охватывающий всю Европейскую часть России, Кавказа, Западную Сибирь, широко распространены во флоре Республики Башкортостан.
В Российской Федерации товарное производство хмеля сосредоточено в 11 административных районах. Основными производителями являются Чувашская Республика (82%), республика Марий Эл (около 6,5%) и Алтайский край (3,3% российского хмеля). Остальные регионы — Брянская, Нижегородская, Ульяновская, Омская области и Хабаровский край — производят чуть более 8%. Среди селекционных сортов выделяют 3 сортотипа хмеля: ароматический, горько-ароматический и горький. Ароматические сорта (Михайловский, Истринский, Ранний и др.) содержат от 3 до 6% альфа-кислот, высокую концентрацию эфирных масел (до 3,5%). Горько-ароматические сорта (Крылатский, Сумерь, Полесский и др.) имеют высокое содержание горьких веществ и эфирных масел. Содержание альфа-кислот в них колеблется от 5 до 10%, эфирных масел от 0,5 до 2,5%. Горькие сорта хмеля (Подвязный, Гранат, Сильный) содержат альфа-кислот более 10%. Горько-ароматические, а особенно горькие сорта хмеля используются в пивоваренной промышленности [1, з].
Шишки хмеля обыкновенного богаты БАВ, такими как эфирные масла (более 100 компонентов), горькие гликозиды, фитогормоны, органические кислоты, флаво-ноиды (кверцетин, рутин, мирицетин, кемпферол и др.), витамины группы В, РР, С, Н, токоферол, аминокислоты, кумарины, дубильные вещества, пектиновые вещества, ал-
Определено количественное содержание горьких кислот в листьях, соплодиях различных образцов культивируемого и дикорастущего хмеля обыкновенного методом титриметрии. Впервые в листьях хмеля культивируемых сортов и дикорастущего хмеля обыкновенного определено наличие ацилфлорог-люцидов, их количественное содержание.
Ключевые слова: листья, соплодия хмеля обыкновенного, количественное содержание ацилфлороглюцидов.
калоиды. Хмель входит в состав ряда известных препаратов и многих биологически активных добавок (БАД) к пище. Препараты хмеля оказывают седативное, нейротропное, противовоспалительное, противоязвенное, капилляроукрепляющее, антиоксидантное, болеутоляющее, снотворное действие [1].
Основными БАВ, обусловливающими фармакологическую активность шишек хмеля, являются горечи, полифенольные соединения, эфирные масла. Горечи хмеля относятся к полипептидам ацилфлороглюцинового типа, являются смесью кислых и смолистых веществ. Согласно международной номенклатуре их называют «общими смолами», в соответствии с классификацией различают твердые и мягкие смолы. Твердые смолы — фракции общих смол, не растворимых в парафиновых углеводородах, гексане, петролейном эфире с низкой температурой кипения. Мягкие смолы — фракции общих смол, растворимых в парафиновых углеводородах, гексане, петролейном эфире с низкой температурой кипения, состоящих из а- и р-кислот, а- и р-мягких смол. Неохарактеризованные мягкие смолы являются смесью а- и р-мягких смол — продуктов окисления а- и р-кислот соответственно. а- и р-кислоты имеют ациклическое строение и являются производными флороглюцина.
К а-кислотам относят гумулон, когумулон, адгумулон, прегумулон, постгумулон. р-кислоты включают в себя лупулон, колупулон, адлупулон, прелупулон, постлупулон. Содержание а- и р-кислот является сортовой особенностью хмеля и зависит от места и условий выращивания.
Количественное содержание суммы горьких кислот определяется неводным титрованием экстракта хмеля 0,01 М раствором едкого калия [5]. Количественное содержание а-кислоты определяется кондуктометрическим методом, основанным на электропроводности титруемого раствора [2]. Метод достаточно точен, но сложен в исполнении и требует специального оборудования.
По содержанию а-кислоты в соплодиях хмеля можно определить степень дозревания соплодий и определить точные сроки сбора сырья, а также старый и испорченный хмель. Но этого нельзя определить методом титрования при анализе суммы горьких кислот в сырье, т. к. при хранении общая величина горьких веществ заметно не изменяется. Тогда как количество а-кислоты уменьшается вследствие ее окисления.
Горькие кислоты нашли применение в медицинской практике. Они усиливают секрецию желудочного сока, а также обладают седативными и антибиотическими свойствами. Горькие кислоты проявляют противоопухолевую активность.
Сырьевым источником получения горечей хмеля обыкновенного являются собранные в фазе начала цветения соплодия культивируемых или дикорастущих растений. Однако перспективным представляется использование отходов после уборки соплодий — зеленой массы листьев хмеля. В связи с этим, представляет интерес определение горьких кислот в листьях хмеля обыкновенного. Это позволит в перспективе использовать их для получения новых фитопрепаратов, БАД к пище, функциональных продуктов.
Целью наших исследований явилось изучение количественного содержания горьких кислот в листьях, соплодиях различных образцов культивируемого и дикорастущего хмеля обыкновенного методом титриметрии.
Материалы и методы исследований. Объектом исследований явились образцы высушенных листьев, соплодий и гранул хмеля обыкновенного различных сортов, культивируемых на территории Чувашии («Михайловский», «Сумерь» и «Подвяз-ный»), предоставленные ОАО «Агрофирма «Ресурсы», г. Чебоксары. А также образцы листьев и соплодий дикорастущего хмеля, собранного на территории республики Башкортостан в 2010-2011 годах в Уфимском, Давлекановском, Благовещенском, Туйма-зинском, Белебеевском районах.
Определение качественных и количественных характеристик проводилось в аналитических пробах сырья, высушенного до воздушно-сухого состояния по методикам Государственной Фармакопеи XI издания.
Наличие ацилфлороглюцидов определяли по образующемуся осадку при добавлении 1% раствора ацетата свинца, количественное определение суммы ацилфло-роглюцидов проводили титриметрическим методом [4].
Результаты и их обсуждение. Для качественного определения ацилфлорог-люцидов 1 г сырья помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляли 80 мл воды, экстрагировали в течение 30 минут при периодическом встряхивании, доводили объем раствора до метки, перемешивали и фильтровали через бумажный фильтр «красная лента». К 1 мл полученного раствора прибавляли 1 мл 1% раствора ацетата свинца, образовывался белый хлопьевидный осадок.
Количественное определение суммы ацилфлороглюцидов проводили по следующей методике:
Около 0,2 г (точная навеска) сырья помещали в пробирку с плотно притертой пробкой, прибавляли 5 мл просушенного над натрием сернокислым ацетона и экстрагировали на встряхивателе в горизонтальном положении в течение 15 минут. Из отстоявшейся жидкости брали пипеткой 2 мл в другую пробирку, добавляли 2 капли спиртового раствора фенолфталеина 0,1% и титровали спиртовым раствором калия едкого
0,01М до появления красной неисчезающей окраски.
Количество суммы ацилфлороглюцидов (X) в процентах определяли по формуле:
V• 0.004 • 5 • 100 • 100 V • 200
X =-------------------------=--------------,
т • (100 - Ш) т • (100 - Ш)
где 0,004 — количество ацилфлороглюцидов (лупулон, гумулон, гулупон — среднее значение), соответствующее 1 мл раствора кали едкого (0,01М), г; V — объем раствора калия едкого (0,01М), пошедшего на титрование, мл; т — масса сырья, г; Ш — потеря в массе при высушивании, %.
Приготовление0,01Мспиртовогорастворакалияедкого.
Ампулу фиксанала едкого калия (0,1М) разводили в мерной колбе вместимостью 1 ли доводили до метки 90% этиловым спиртом, перемешивали. Получали 0,1М основного раствора калия едкого.
100 мл основного раствора доводили до метки 95% этиловым спиртом в мерной колбе вместимостью 1 л и перемешивали.
Титр раствора проверяли раствором хлористоводородной или серной кислоты известной концентрации в присутствии фенолфталеина.
Приготовлениебезводногоацетона.
В 1 л ацетона добавляли 59 г прокаленного при температуре 100°С в течение 5 ч сернокислого натрия и настаивали при взбалтывании 10 часов или оставляли на ночь. Для анализа отбирали ацетон над осадком.
Результаты исследования обработаны статистически согласно ГФ-Х1. Ошибка единичного определения с 95% вероятностью не превышает 5% для всех образцов сырья.
Содержание суммы ацилфлороглюцидов в изучаемых образцах составляет: в соплодиях — от 17,0 до 18,2 %; в листьях — от 12,4 до 13,2%; в гранулах — от 16,0 до 17,4% (табл. 1).
Таблица 1
Метрологическая характеристика метода количественного определения суммы ацилфлороглюцидов в сырье хмеля обыкновенного
Вид сырья п f Хср. S 2 S P,% t (ВД Хср.± Ax E,%
Соплодия 5 4 17,6 0,2644 0,5142 95 2,57 17,6±0,591 3,36
Лист 5 4 12,8 0,1309 0,3619 95 2,57 12,8±0,416 3,25
Гранулы 5 4 16,7 0,3449 0,5873 95 2,57 16,7±0,675 4,04
С применением вышеизложенных методик были изучены все образцы сырья культивируемых сортов и дикорастущего хмеля обыкновенного.
Результаты исследований по содержанию горьких кислот титриметрическим методом в сырье хмеля обыкновенного представлены в табл. 2 и 3.
Таблица2
Содержание ацилфлороглюцидов в сырье культивируемого хмеля обыкновенного
Вид сырья Образцы сырья
Культивируемые со] эта ОАО «Агрофирма «Ресурсы», г.Чебоксары
Ароматический (сорт Ранний) Г орько-ароматический (сорт Крылатский) Горький (сорт Подвязный)
Лист 11,6±0,377 12,4±0,403 17,6±0,591
Соплодия 16,0±0,538 16,8±0,564 12,8±0,416
Гранулы 14,3±0,578 16,2±0,654 16,7±0,675
Таблица 3
Содержание ацилфлороглюцидов в сырье дикорастущего хмеля обыкновенного
Вид сырья Образцы дикорастущего сырья, собранного на территории РБ
Давлекановский район Уфимский район Благовещенский район Туймазинский район Белебеев-ский район
Лист 11,2±0,364 12,0±0,390 11,6±0,377 11,4±0,365 11,8±0,381
Соплодия 11,4+0,382 15,9±0,534 15,3±0,514 13,5±0,432 14,8±0,476
По данным проведенного исследования, впервые в листьях хмеля культивируемых сортов и дикорастущего хмеля обыкновенного определено наличие ацилфлорог-люцидов, их количественное содержание.
Как видно из результатов, представленных в табл. 2 и 3, содержание ацилфло-роглюцидов в образцах листьев культивируемых сортов Чувашии (ОАО «Агрофирма «Ресурсы») находится в пределах от 11,6 до 12,8%. В образцах листьев дикорастущего хмеля обыкновенного, собранного на территории РБ (Давлекановский, Уфимский, Благовещенский, Туймазинский и Белебееевский районы), составляет от 11,2 до 12,0%, что сопоставимо с показателями культивируемого сырья.
Данные по содержанию ацилфлороглюцидов в соплодиях культивируемых чувашских сортов хмеля обыкновенного находятся в интервале 16,0-17,6%, в соплодиях башкирских дикорастущих видов — 11,4-15,9%. Гранулированное сырье соплодий культивируемых сортов хмеля обыкновенного содержит ацилфлороглюциды в количестве 14,3-16,7%, что на 1-2% ниже данного показателя в соплодиях. Это обусловлено технологической обработкой соплодий при гранулировании, что согласуется с литературными данными.
Выводы.
1. Сырье — лист хмеля обыкновенного, являющееся отходом производства соплодий хмеля, может быть дополнительным источником получения ацилфлороглюцидов.
2. Соплодия дикорастущих видов хмеля обыкновенного, собранные на территории РБ, не уступают по содержанию ацилфлороглюцидов культивируемым сортам ОАО «Агрофирма «Ресурсы» (Республика Чувашия).
Литература
1. Годованный, А.А. Хмель и его использование/ А.А. Годованный. — Киев, 1990. — С. 330.
2. ГОСТ «Хмель-сырец и хмель прессованный»: технические условия и методы испытаний ГОСТ 21946-76 - ГОСТ 21948-76. -23 с.
3. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейство Rutaceae-Eleagnaceae. — Л.,1988. —357 с.
4. ФСП ЛСР-001907/08 от 18.03.08 «Хмель экстракт сухой» ООО «Хармс» — Россия.
5. Шмидт, Л.Г. Горькие вещества хмеля и методы их анализа / Л.Г. Шмидт. — М.,1964. — 64 с.
STUDY FOR IDENTIFICATION OF BITTER ACIDS IN HUMULUS LUPULUS
G.M. LATYPOVA1 G.V. AYUPOVA1 V.N. BUBENCHIKOVA2
D.F. GALIMOVA1
E.D. BATYROVA1 S.F.SHAFIKOVA1
1Bashkir State Medical University
1Kursk State Medical University e-mail: [email protected]
The amount of bitter acids in the foliage and collective fruit in the samples of cultivated and wild Humulus lupulus by titrimetry has been quantified. For the first time the results of the study make it possible to identify the presence of acylphloroglucides and evaluate their quantity.
Key words: foliage, collective fruit of Humulus lupulus, quantifi- cation of acylphloroglucides.
