CC BY
143
Химия растительного сырья. 2014. №2. С. 249-253.
DOI: 10.14258/j cprm.1402249
УДК 543.635.2
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕВОДОВ, ФЛАВОНОИДОВ И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ МЫЛА С РАСТИТЕЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ
© С.С. Кравцова , О.В. Бочкарева, В.В. Хасанов
Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, 634050 (Россия), e-mail: xasanov@xf.tsu.ru
Изучено количественное содержание углеводов, флавоноидов и антиоксидантной активности мыла с добавками в виде сухих порошков крапивы, солодки, багульника и пихты по сравнению с самим растительным сырьем. Ключевые слова: углеводы, флавоноиды, трава крапивы, трава солодки, антиоксидантная активность
В настоящее время возрастает потребительский спрос иа натуральное мыло с растительными добав -ками, в качестве которых используются различные травы, в том числе крапива, солодка, багульник, пихта. Они добавляются в мыла в виде сухих порошков, водно-спиртовых, масляных и С02-экстрактов [1]. Такие мыла обладают полезными свойствами, обусловленными химическим составом добавленного растительного сырья: антибактериальными, восстанавливающими, увлажняющими и омолаживающими по отношению к коже. Для привлечения внимания покупателя, как правило, рекламируют косметические свойства только самой добавки, а не мыла, в расчете на то, что потребитель подсознательно перенесет свойства добавки на мыло и воспримет его как косметический продукт. Наиболее трудной с учетом технологических ограничений является задача переноса косметических свойств добавки на само мыло. Эффективному действию на кожу растительных добавок препятствует низкая концентрация самой добавки, остаточная щелочность в куске, высокие температуры при внесении добавок в мыло и пр. В литературе практически нет работ по определению биологически активных веществ во введенных растительных добавках в мыло.
Химический состав [2-8] изучаемых растительных добавок достаточно разнообразен. Для исследований выбраны углеводы и флавоноиды. Такой выбор обусловлен растворимостью этих классов соединений в воде и высокой биологической активностью.
Флавоноиды и углеводы обладают антиоксидантными свойствами, что придает им антивирусные, антиаллергические и противовоспалительные свойства. Кроме того, углеводы обладают свойствами заживления микротрещин, предупреждения раздражения и смягчения кожи. Флавоноиды способны защищать кожу от преждевременного старения, солнечных ожогов, угревой сыпи, вызванной микроорганизмами,
Введение
Кравцова Светлана Степановна - доцент кафедры органической химии, кандидат химических наук, тел./факс (3822) 42-07-85, e-mail: xasanov@xf.tsu.ru Бочкарева Ольга Владимировна - студентка, e-mail: xasanov@xf.tsu.ru ХасановВиктор Вазикович - доцент кафедры органической химии, кандидат химических наук, тел./факс (3822) 42-07-85, e-mail: xasanov@xf.tsu.ru
снимать воспалительные процессы и уменьшать хрупкость кровеносных капилляров.
При обзоре литературы видно, что с каждым годом все актуальнее становится определение антиоксидантной активности экстрактов растительного сырья. Это позволяет определить, насколько полно перешли в экстракт такие вещества, как флавоноиды, кумарины, фенолкарбоновые кислоты, водораство-
* Автор, с которым следует вести переписку.
250
С.С. Кравцова, О.В. Бочкарева, В.В. Хасанов
римые витамины, углеводы, дубильные вещества и прочее и, соответственно, насколько будет выражен их терапевтический эффект.
Определение антиоксидантных свойств изучаемых объектов проводилось на модельной реакции свободнорадикального окисления сульфита натрия [9].
Цель данной работы - оценка количественного содержания углеводов, флавоноидов и антиокси-дантной активности мыла с добавками крапивы, солодки, багульника и пихты по сравнению с самим растительным сырьем.
Экспериментальная часть
В эксперименте использовали воздушно-сухое измельченное растительное сырье: крапиву, багульник, солодку, пихту и натуральное мыло [10] с этими растительными добавками в виде сухих порошков в количестве 1,5 и 3%.
В зависимости от места произрастания и времени сбора химический состав растительного сырья может изменяться. Поэтому для достоверной оценки содержания биологически активных веществ в мыле проводили количественное определение углеводов, флавоноидов и антиоксидантной активности как самого растительного сырья, так и мыла с добавками этого сырья.
Анализ углеводов. Для выделения суммы углеводов растительное сырье исчерпывающе экстрагировали водой при нагревании на водяной бане в течение 30 мин. Извлечение суммы углеводов из мыла с растительными добавками осложнялось присутствием солей жирных кислот. Для их устранения в водный экстракт добавляли 1 н соляную кислоту до рН=7. После недельного отстаивания при температуре 3-4 °С жирные кислоты всплывали и отделялись фильтрованием. Водный раствор концентрировали.
Водные экстракты с 0,2%-ным раствором антрона в серной кислоте (реактив Дрейвуда) давали сине-зеленое окрашивание, что указывало на присутствие углеводов.
Количественное определение содержания углеводов проводилось фотометрическим фенол-сернокислотным методом при длине волны 490 нм на спектрофотометре КФК-2-УХЛ 4.2 [11].
Сначала строили градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации глюкозы. Для этого использовали серии растворов (20-100 мкг/мл), приготовленных методом последовательного разбавления стандартного раствора глюкозы с концентрацией 40%.
Затем проводили анализ экстрактов и определяли концентрацию углеводов по градуировочной кривой. Результаты определений представлены в таблице 1.
Анализ водных экстрактов растительного сырья на содержание углеводов показал, что их сумма соответствует литературным данным [2-4]. Особенно богаты ими пихта и солодка, и менее всего - крапива. Количество углеводов в мыле с растительными добавками близко к содержанию их в растительном сырье.
Анализ флавоноидов. Для выделения флавоноидов из растительного сырья точную навеску (около 1 г) экстрагировали 100 мл 70%-ного этанола при нагревании на кипящей водяной бане в течение 1 ч, двукратно повторно 50 мл этанола в течение 1 ч и 0,5 ч. Объединенные экстракты промывали хлороформом для удаления хлорофилла, кумаринов и других мешающих веществ и разбавляли до точного объема. Часть экстракта подвергли гидролизу 1 н соляной кислотой при нагревании на водяной бане в течение 30 мин.
В случае выделения флавоноидов из мыла навеску растворяли в кипящей воде. После удаления жирных кислот с помощью 1 н раствора соляной кислоты водный раствор упаривали досуха и затем экстрагировали флавоноиды как и в случае самого растительного сырья.
Для количественного определения 2 мл экстракта переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл, приливали 2 мл 2%-ного раствора хлорида алюминия в 95%-ном этаноле, одну каплю 5%-ной уксусной кислоты и доводили объем раствора 95%-ным этанолом до метки. Определяли оптическую плотность приготовленного раствора через 40 мин на спектрофотометре КФК-2 при длине волны 400 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Измерения проводили относительно стандартов: ГСО рутина (для растворов без гидролиза) и кверцетина (для гидролизованных растворов).
Таблица 1. Содержание углеводов в растительном сырье и в мыле с добавками этого сырья, %
Образец Содержание углеводов Доля углеводов, перешедших из сырья в мыло
в сырье в мыле
Багульник 13,8±2,2 13,5±2,5 98
Солодка 17,5±3,0 16,1±3,0 92
Крапива 8,3±0,8 8,5±2,0 100
Пихта 19,2±3,2 18,9±3,0 98
Суммарное содержание флавоноидов в пересчете на рутин или кверцетин и абсолютно сухое сырье в процентах (X) вычисляли по формуле:
х = 100 Б К т •100 , т • Б • К • (100 - Ж)
где Б - оптическая плотность исследуемого раствора; Б - оптическая плотность раствора ГСО рутина или кверцетина; т - масса сырья, г; т1 - масса стандарта, г; К - коэффициент разбавления исследуемого раствора; К1 - коэффициент разбавления раствора ГСО стандарта; Ж - потеря в массе при высушивании сырья (%) [12].
Статистическую обработку данных проводили в соответствии с ГФ XI издания [13].
Количественное содержание флавоноидов приведено в таблице 2.
В отличие от углеводов, в мыле с растительными добавками флавоноидов содержится примерно от 40 до 65%. Это может быть связано с частичным окислением флавоноидов при внесении растительных добавок при производстве мыла.
Антиоксидантная активность. Антиоксидантная активность изучалась по ингибированию окисления водного раствора сульфита натрия [14]. Концентрация растворенного кислорода в реакционной смеси измерялась при помощи датчика кислорода АНИОН-4141.
Подготовка образцов заключалась в проведении экстракции в дистиллированной воде при соотношении 1 : 100. Результаты измерений представлены в таблице 3.
При анализе полученных данных видно, что как само сырье, так и мыло с добавками этого сырья обладают достаточно высокой антиоксидантной активностью. Для сравнения можно привести значения антиоксидантной активности аскорбиновой кислоты, которая составляет около 6000 мг-1, гидрохинона -около 900 мг-1 и этанола - около 100 мг-1. Проявление этой активности в растительном сырье и мыле с его добавками можно объяснить наличием в их составе прежде всего флавоноидов, в значительно меньшей мере - углеводов, витамина С и некоторых других соединений.
Таблица 2. Содержание флавоноидов в растительном сырье и мыле с добавкой растительного сырья, %
Образец Форма флавоноидов Содержание флавоноидов Доля флавоноидов, перешедшая из сырья в мыло
Растительное сырье Мыло с растительными добавками
Багульник Гликозиды 7,7±1,4 3,2±0,7 42
Агликоны 3,3±0,5 1,9±0Д 57
Солодка Гликозиды 5,7±1,1 2,8±0,4 50
Агликоны 2,8±0,3 1,8±0,1 65
Крапива Гликозиды 4,2±0Д 2,0±0,3 48
Агликоны 2,1±0,7 0,9±0,4 43
Пихта Гликозиды 1,6±0Д 1,0±0,1 65
Агликоны 2,2±0,1 1,3±0,1 60
Таблица 3. Антиоксидантная активность растительного сырья и мыла с добавкой растительного сырья, мг-1
Образец АОА растительного сырья АОА мыла
Багульник 69±4 60±4
Солодка 53±3 46±3
Крапива 43±2 35±2
Пихта 37±2 30±2
Выводы
Показано, что содержание углеводов в мыле с растительными добавками сопоставимо с содержанием их в растительном сырье, а содержание флавоноидов составляет около 50% по сравнению с растительным сырьем. Антиоксидантные активности багульника, солодки, крапивы и пихты и натурального мыла с этими добавками имеют близкие значения, что указывает на наличие БАВ в изучаемых объектах.
Натуральное мыло с изученными растительными добавками должно благотворно влиять на кожу, оказывая полный комплекс полезных свойств.
252
С.С. Кравцова, O.B. Бочкарева, B.B. Хасанов
Список литературы
1. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. М., 1990. 272 с.
2. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Hydran-geaceae - Haloragaceae. Л., 1987. 326 с.
3. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Paeoni-aceae - Thymelaeaceae. Л., 1986. 336 с.
4. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Magno-liaceae - Limoniaceae. Л., 1984. 460 с.
5. Веретенова О.Ю., Поляков H.A., Ефремов A.A. Природа экстрактивных веществ багульника болотного, произрастающего в Красноярском крае // Химия растительного сырья. 2007. №2. С. 67-72.
6. Джумамуратова А., Сейгмуратов Е., Рахимов Е.А. и др. Полисахариды некоторых видов Glycyrrhiza // Химия природных соединений. 1988. №4. С. 513-514.
7. Кирьялов Н.П., Муравьев И.А., Степанова Э.Ф., Богаткина В.Ф. Тригерпеновые соединения травы Glycyrrhiza glabra // Химия природных соединений. 1970. №6. С. 770-771.
8. Сидельников В.Н., Патрушев Ю.В., Сизова В.Н., Петренко Т.В. Сравнительный анализ состава пихтового масла, полученного водно-паровой дистилляцией и эфиромасличной фракции С02-экстракта лапки пихты сибирской // Химия растительного сырья. 2003. №1. С. 79-85.
9. Хасанов В.В., Дычко К.А., Рыжова Г.Л. Кинетический метод свободно-радикального окисления сульфит-иона для определения антиоксидантов в биообъектах // Химико-фармацевтический журнал. 2001. Т. 35, №12. С. 36-37.
10. Патент 2392300 (РФ). Способ получения натурального мыла / Е.Ф. Ефремова, О.Ф. Медведева, С.А. Ефремов. 20.06.2010.
11. Бикбулатов Э.С., Скопинцев O.A. Определение общего содержания растворимых углеводов в природных водах // Гидрохимические материалы. 1974. Т. 60. С. 179.
12. Ломбоева С.С., Танхаева Л.М., Оленников Д.Н. Методика количественного определения суммарного содержания флавоноидов в надземной части ортилии однобокой (Orthilia secunda (L.) House) // Химия растительного сырья. 2008. №2. С. 65-68.
13. Государственная фармакопея СССР. XI изд. М., 1987. Вып. 1. С. 334.
14. Хасанов В.В., Рыжова Г.Л., Мальцева Е.В. Методы исследования антиоксидантов // Химия растительного сырья. 2004. №3. С. 77-85.
Поступило в редакцию 7 мая 2013 г.
Kravtsova S.S.*, Bochkareva O.V., Khasanov V.V. ESTIMATION OF CARBOHYDRATE AND FLAVONOID CONTENT AND ANTIOXIDANT ACTIVITY IN HERBS AND IN SOAP WITH HERBS ADDITION
Tomsk State University, pr. Lenina, 36, Tomsk, 634050 (Russia), e-mail: xasanov@xf.tsu.ru
Carbohydrate and flavonoids content, antioxidant activity of nettle, licorice, rosemary herbs and fir, as well as soap with herbs additives in the form of dry powders, were estimated.
Keywords: carbohydrates, flavonoids, nettle herb, licorice herb, antioxidant activity
References
1. Pletnev M.Iu. Kosmetiko-gigienicheskie moiushchie sredstva. [Cosmetics and hygiene detergents]. Moscow, 1990, 272 p. (in Russ.).
2. Rastitel'nye resursy SSSR. Tsvetkovye rasteniia, ikh khimicheskii sostav, ispol'zovanie. Semeistva Hydrangeaceae -Haloragaceae. [Plant Resources of the USSR. Flowering plants, their chemical composition and utilization. Family Hydrangeaceae - Haloragaceae]. Leningrad, 1987, 326 p. (in Russ.).
3. Rastitel'nye resursy SSSR. Tsvetkovye rasteniia, ikh khimicheskii sostav, ispol'zovanie. Semeistva Paeoniaceae -Thymelaeaceae. [Plant Resources of the USSR. Flowering plants, their chemical composition and utilization. Family Paeoniaceae - Thymelaeaceae]. Leningrad, 1986, 336 p. (in Russ.).
4. Rastitel'nye resursy SSSR. Tsvetkovye rasteniia, ikh khimicheskii sostav, ispol'zovanie. Semeistva Magnoliaceae -Limoniaceae. [Plant Resources of the USSR. Flowering plants, their chemical composition and utilization. Family Magnoliaceae - Limoniaceae]. Leningrad, 1984, 460 p. (in Russ.).
5. Veretenova O.Iu., Poliakov N.A., Efremov A.A. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2007, no. 2, pp. 67-72. (in Russ.).
6. Dzhumamuratova A., Seitmuratov E., Rakhimov E. A. Khimiia prirodnykh soedinenii, 1988, no. 4, pp. 513-514. (in Russ.).
7. Kir'ialov N.P., Murav'ev I.A., Stepanova E.F., Bogatkina V.F. Khimiia prirodnykh soedinenii, 1970, no. 6, pp. 770-771. (in Russ.).
8. Sidel'nikov V.N., Patrushev Iu.V., Sizova V.N., Petrenko T.V. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2003, no. 1, pp. 79-85. (in Russ.).
9. Khasanov V.V., Dychko K.A., Ryzhova G.L. Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal, 2001, vol. 35, no. 12, pp. 36-37. (in Russ.).
10. Patent 2392300 (RU). 20.06.2010. (in Russ.).
11. Bikbulatov E. S., Skopintsev O.A. Gidrokhimicheskie materialy, 1974, vol. 60, p. 179. (in Russ.).
12. Lomboeva S.S., Tankhaeva L.M., Olennikov D.N. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2008, no. 2, pp. 65-68. (in Russ.).
13. Gosudarstvennaia farmakopeia SSSR. [State Pharmacopoeia of the USSR]. XI ed. Moscow, 1987, Issue 1. 334 p. (in Russ.).
14. Khasanov V.V., Ryzhova G.L., Mal'tseva E.V. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2004, no. 3, pp. 77-85.
Received May 7, 2013
* Corresponding author.
