CC BY
3
rtament-rastemevodstva-mekhamzatsп-khimizatsii- ь zashchity - rastemy/mdustry-
mformatюn/mfo-gosudarstvennaya-usluga-po-gosudarstvennoy-registratsii-pestitsidov-i-agrokhimikatov).
2. Классификация инсектицидов и особенности применения. АО «ФМРус». (https://www.fmrus.ru/media/klassifikatsiya-insektitsidov-i-osobennosti-primeneniya).
3. Козяйчев Ю. В. Анализ мирового опыта развития отрасли пчеловодства / Ю. В. Козяйчев, Б. А. Тхориков // Научные ведомости. Серия Экономика. Информатика. - 2018. - № 2. - С. 251-260.
4. Максимова К. В России снова массово гибнут пчелы. Основная причина - отравле-
ние пестицидами // Информационный портал Агроинвестор (https://www.agroinvestor.ru /analytics /news/38532 -v-rossii-snova-
massovo-gibnut-pchely).
5. Пробоподготовка по методу QuEChERS. АО «Аквилон». https://www.prochrom.ru/ru/?idp=roQ.
6. Справочная база физико-химических и экотоксикологических свойств пестицидов RuPest.ru. (http://rupest.ru).
7. Черник М. И. Воздействие пестицидов на пчел и факторы, определяющие их риск (обзор) / М. И. Черник, Д. К. Рахматулин // Экология и животный мир. - 2016. - № 3. - С. 26-32.
8. Home of the QuEChERS Method. (https://www.quechers.eu).
DOI: 10.48612/sbornik-2024-1-38 УДК: 638.178
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОДНЫХ ЭКСТРАКТОВ ПРОПОЛИСА, ПРОПОЛИСНОЙ ВОДЫ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ РАЗНЫМИ СПОСОБАМИ
Вахонина Елена Александровна, канд. с.-х. наук
ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства», г. Рыбное, Российская федерация
В статье представлены исследования технологии приготовления водных экстрактов прополиса и содержание в них биологически активных веществ. Изучены экстракты прополиса, полученные разными способами. Установлено содержание экстрактивных веществ, флаво-ноидных соединений, ненасыщенных соединений, веществ с восстанавливающими свойствами. Разработаны наиболее эффективные способы получения водных экстрактов прополиса. Установлены сроки хранения водного экстракта прополиса и прополисной воды. Ключевые слова: прополис; водный экстракт прополиса; прополисная вода
COMPARATIVE EVALUATION OF AQUEOUS EXTRACTS OF PROPOLIS AND PROPOLIS WATER, PREPARED BY DIFFERENT METHODS
Vakhonina Elena Aleksandrovna, PhD Agr. Sci.
Federal State Budgetary Institution "FSC of Beekeeping", Rybnoye, Russian Federation
The article presents studies of the technology for preparing aqueous extracts of propolis and the content of biologically active substances in them. Propolis extracts obtained by different methods have been studied. The content of extractives, flavonoid compounds, unsaturated compounds, and substances with reducing properties has been established. The most effective methods for obtaining aqueous extracts of propolis have been developed. The shelf life of propolis aqueous extract and propolis water has been established.
Key words: propolis; propolis aqueous extract; propolis water
Прополис - лидер по антиоксидантной среди употребляемых в пищу продуктов. Он активности и содержанию биофлавоноидов поддерживает иммунную систему и помогает
защитить клетки от повреждений свободными радикалами. Наиболее широко представленными биологически активными соединениями прополиса умеренных зон являются фенольные кислоты и флавоноиды, ароматические кислоты и их эфиры [7]. Несмотря на пониженную растворимость в воде феноль-ных кислот и флавоноидов, не следует игнорировать воду как экстрагент. Можно получать экстракты с высоким содержанием биологически активных соединений, демонстрирующих высокую антиоксидантную способность и столь же высокую антимикробную активность. Интенсификация процесса экстракции прополиса водой с целью увеличения концентрации активных веществ и сокращения времени процесса достигается за счет применения ультразвука [6, 8], микроволновых полей [5], или сверхкритической экстракции [7], повышение температуры в сосудах с магнитной мешалкой, в системах жидкостной экстракции под давлением [2]. Соединения с антибактериальным, противогрибковым, антиоксидантным и противоопухолевым действием присутствуют в небольшом количестве в натуральном прополисе. Исследованиями, проведенными в Италии, Бразилии, Болгарии, Японии, показано, что пиноцембрин, n-кумаровая кислота, 3-ацетилпинобанксин, пинобанксин-3-ацетат и кофейная кислота обладают противогрибковой активностью против C. Albicans [2]. Антимикробная активность прополиса начинает документироваться в отношении различных бактерий, дрожжей, вирусов и паразитов [2]. In vitro прополис может действовать непосредственно на микроорганизмы, а in vivo может стимулировать иммунную систему, активируя механизмы, участвующие в гибели микроорганизмов.
Исследования противовирусной активности прополиса показали, что его можно использовать в качестве вспомогательного средства при борьбе с респираторными инфекциями, вызываемыми в основном коронавирусами [3]. Такие соединения, как кофейная кислота и фенетиловый эфир кофейной кислоты (CAPE), кверцетин, кемпферол, n-кумаровая кислота, галангин, хризин, обладающие противовоспалительным и иммунорегулирующим действием, делают прополис возможным важным компонентом при лечении различных вирусных заболеваний, включая Covid-19 [4].
Целью работы является подбор опти-
мальных режимов приготовления водных экстрактов прополиса, определение содержания биологически активных веществ свежеприготовленных экстрактов прополиса и в процессе хранения. Изучение условий приготовления прополисной воды из остатков прополиса после спиртовой экстракции, содержание биологически активных соединений в прополисной воде.
Методика исследований. Материалом для исследования служили экстракты прополиса, которые были получены методом мацерации (с нагреванием и без нагревания) и ультразвукового экстрагирования. Получение водного извлечения при t = 20±2оС проводили на магнитной мешалке, а также при t = 93±2оС на водяной бане с использованием обратного холодильника (для сохранения летучих соединений). Ультразвуковую экстракцию проводили на ультразвуковой установке HD 2070, GmbH & Co, Германия. Температура экстракции t = 20±2оС, и t = 93±20С.
В качестве экстрагента использовалась вода очищенная. Соотношение сырье: экстрагент во всех случаях составляло 1:10 (по массе). Прополис охлаждали в холодильнике при t = -6±2оС в течение 30-60 минут, а затем измельчали на лабораторной мельнице до порошкообразного состояния, с размером частиц от 1 до 3 мм, и просеивали через сито.
Навеску порошка прополиса 10,0 г помещали в стакан и заливали 100 см3 экстрагента (вода очищенная). Осуществляли обработку ультразвуком. Для проведения ультразвуковой экстракции насадку генератора погружали в стакан. Ультразвуковое воздействие на порошок прополиса проводили при ультразвуковой частоте: 20 кГц±500 Гц, импульсном ультразвуковом режиме, в течение 30-60 минут.
Водный прополис экстрагировали четырьмя способами.
Способ 1. Экстрагировали прополис однократно, соотношение воды и прополиса (порошок) 1:10, на магнитной мешалке, в течение 5 ч.
Способ 2. Экстрагировали прополис однократно, соотношение воды и прополиса (порошок) 1:10, на водяной бане, в течение 5 ч, при t = 93оС, использовали обратный холодильник (для сохранения летучих соединений).
Способ 3. Экстрагировали прополис однократно, соотношение воды и прополиса
(порошок) 1:10, ультразвуком в режиме кавитации в течение 30-60 мин. непрерывно, при температуре окружающей среды t = 20оС.
Способ 4. Экстрагировали прополис однократно, соотношение воды и прополиса (порошок) 1:10, ультразвуком в режиме кавитации в течение 30-60 мин. непрерывно, с последующим нагреванием на водяной бане, t = 93оС, в течение 5 ч, использовали обратный холодильник (для сохранения летучих соединений).
Получение прополисной воды проводили при t = 93±2°С на водяной бане с использованием обратного холодильника (для сохранения летучих соединений). Соотношение остатков прополиса после спиртовой экстракции и воды и 1:3. Время экстракции 4 часа. Прополисную воду хранили при t = 6±2°С, анализировали физико-химические показатели свежеприготовленной прополисной воды, через 10 дней и через 1 месяц хранения. Выход экстрактивных веществ (массовая доля сухих веществ) определяли методом высушивания до постоянной массы по ГОСТ 28886-90. Определение ненасыщенных соединений выполняли по ГОСТ 28886-90. Определение водородного показателя (рН) выполняли по Фармакопее (1987) в нашей модификации (ГОСТ 28886-90). Определение флавоноидных и других фенольных соединений выполняли методом фотометрии, по ГОСТ 28886-90 (общие флавоноидные соединения). Определение флавана, флаванонов, флавонолов выполняли по методике, представленной в «Ру-
ководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Р 4.1.1672-0, 2004» (в пересчете на рутин). Оценку антиокислительной активности водных экстрактов прополиса проводили методом, основанным на реакции КМп04 в присутствии 0,24 М H2SO4 с исследуемым раствором прополиса, с последующим пересчетом на кверцетин в 1 мл или 1 г препарата (патент 2170930).
Результаты исследований и их обсуждение. Исследование фенольного комплекса экстрактов прополиса показало, что общее содержание фенольных соединений находится в диапазоне значений от 0,06 до 0,18 %. Содержание флавоноидных соединений при температуре экстракции t = 20°С без применения ультразвука выше на 40 %, чем при экстракции с применением ультразвука. При экстракции при t = 93оС, содержание фла-воноидных соединений в водном растворе выше на 23,9 % при применении ультразвука.
Исследование фенольного комплекса экстрактов прополиса показало, что общее содержание фенольных соединений находится в диапазоне значений от 0,06 до 0,18 %. Содержание флавоноидных соединений при температуре экстракции t = 20°С без применения ультразвука выше на 40 %, чем при экстракции с применением ультразвука. При экстракции при t = 93оС, содержание флавоноидных соединений в водном растворе выше на 23,9 % при применении ультразвука (таблица 1).
Таблица 1 - Показатели водных экстрактов при различных режимах экстракции
Метод экстракции Массовая доля флавоноидных соединений, по ГОСТ28886-90, % Массовая доля флавоноидных соединений (в пересчете на рутин) в прополисе по ГОСТ Р 55312, мг/г Антиокислительная активность, мг/г Окисляемость, с Массовая доля сухих веществ, %
1.Экстракция водой на магнитной мешалке при 1 = 20оС 0,1±0,02 2,032±0,33 0,056±0,005 4,34±0,51 0,2±0,44
2. Экстракция водой при t = 93оС с обратным холодильником 0,18±0,01 7,31±0,89 0,126±0,01 0,8±0,1 0,55±0,05
3.Ультразвуковая экстракция при 1 = 20оС 0,06±0,017 0,61±0,21 0,07±0,007 5,6±0,67 0,23±0,02
4.Ультразвуковая экстракция с нагреванием при 1 = 93оС 0,137±0,04 2,26±0,28 0,118±0,02 0,2±0,1 0,59±0,03
Исследование флавоноидных соединений в пересчете на рутин в водных экстрактах прополиса показало, что максимальное значение рутина (7,31±0,89 мг/г) получено в экстракте который приготовлен способом 2 ^ = 93оС), при способе экстракции 4 содержание флавоноидных соединений меньше на 69,1 %, при 1 способе экстракции меньше на 72,3 %, при 3 способе экстракции меньше на 91,7 %. Выход экстрактивных веществ по массе составил от 0,2 до 0,59 %, в зависимости от способа получения водных экстрактов прополиса.
Содержание сухих веществ при экстракции прополиса при t=20 °С с применением ультразвука выше на 13,1 %, чем без приме-
нения ультразвука. Содержание сухих веществ при экстракции при t = 93оС без применения ультразвука выше на 6,8 %, чем с применением ультразвуковой обработки прополиса.
Результаты исследований показали, водные экстракты при различных температурах извлечения t = 20^ (способ 1) и t = 93оС (способ 2) содержат 0,056 и 0,126 мг/г соответственно биологически активных вешеств восстановительного характера. Водные экстракты, полученные ультразвуковой экстракцией содержат 0,07^ = 20°С, способ 3) и 0,118 ^ = 93оС, способ 4) мг/г БАВ с восстановительными свойствами (рис. 1).
0,2
t s о
о
^ (и
К I
t ш
к 8
го и
0,15
0,1
0,05
свежеприготовленным способ
хранение 1 месяц хранение 2 месяца
■ 2 способ способ способ
0
Рисунок 1 - Содержание флавоноидных соединений в водных экстрактах прополиса,
приготовленных разными способами
Ненасыщенные соединения, в основном свободные жирные кислоты относятся к продуктам обмена пчел. Большая часть этих кислот хорошо растворяется в воде, к ним относятся карбоновые кислоты, фенольные кислоты, аминокислоты, витамины, некоторые флавоноиды.
Окисляемость водных экстрактов прополиса, полученных при t = 93оС в 5,42-28 раз ниже, чем экстрактов, полученных при t = 20°С. Что свидетельствует о высокой биологической активности водных экстрактов прополиса, так как чем ниже показатель окисля-
емости, тем больше ненасыщенных соединений содержится в экстракте.
В дальнейшем исследовали образцы водного экстракта прополиса после хранения в холодильнике ^=4...6°С) в течение 1 и 2 месяцев.
Содержание флавоноидных соединений водных экстрактов прополиса после хранения в течение 2 месяцев снизилось на 30 % (0,06 до 0,042 %) (1 способ), на 14,3 % (0,14 до 0,12 %)) (2 способ); на 20 % (с 0,1 до 0,08 %) (3 способ) и на 15,8 % (0,19 до 0,16 %) (4 способ) (рис. 2).
Рисунок 2 - Содержание флавоноидных соединений в пересчете на рутин в водных экстрактах прополиса, приготовленных разными способами в процессе хранения
Максимальное количество флавоноидных соединений в пересчете на рутин извлеклось из прополиса при t = 93оС, без использования ультразвука (2 способ) (7,31±0,89) в процессе хранения в течение 3 месяцев снижается на 58,4 %. При экстрагировании t = 93оС с использованием ультразвука и при t = 20^ без ультразвука извлеклось 2,26±0,28 %
и 2,032±0,33 % флавоноидных соединений (в пересчете на рутин), при хранении 3 месяца их количество снизилось на 18,31 и 25,7 % соответственно. Минимальное количество фла-воноидных соединений извлеклось при экстрагировании 3 способом, t = 20^ с ультразвуком (0,61±0,21 %) (рис. 3).
Рисунок 3 - Влияние сроков хранения на антиокислительную активность в водных экстрактах
прополиса, приготовленных разными способами
В процессе хранения водных экстрактов прополиса, полученных разными способами количество веществ с восстановительными свойствами изменилось следующим обра-
зом:1 способ - снизилось на 47,3 %; 2 способ -снизилось на 37,3 %. 3 способ - количество без изменений; 4 способ - увеличилось на 41 % (рис. 4).
16
14
12
и
JO b 10
о S 8
си
ос ^ 6
и
s a: 4
О
2
0
свежеприготовленным
способ
хранение 1 месяц хранение 2 месяца
■ 2 способ способ способ
Рисунок 4 - Влияние сроков хранения на окисляемость в водных экстрактах прополиса, приготовленных разными способами
Наименьшую окисляемость определили в экстрактах, полученных при t = 93оС 0,2 и 0,8 с (4 и 2 способ). В процессе хранения в экстракте, полученном 4 способом окисляемость увеличилась в 2 раза, до 0,4 с. При хранении
экстракта, полученного 2 способом окисляе-мость увеличилась в 2,9 раза.
Окисляемость экстрактов, полученных при t = 20 ^ в 21,7-28 раз выше, чем экстрагированных при t = 93 оС.
0,7
Ь
си си
X 5~ и
ОС ^
о
Cl
ОС (В
m О и и
(В
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
свежеприготовленный 1 способ
хранение 1 месяц ■ 2 способ 3 способ
хранение 2 месяца •4 способ
Рисунок 5 - Содержание сухих веществ в водных экстрактах прополиса, приготовленных разными способами
Количество сухих веществ в процессе хранения в водном экстракте прополиса (1 способ) уменьшилось с 0,23 до 0,15 %; в водном экстракте, приготовленном при помощи ультразвука (3 способ) увеличилось от 0,21 % до 0,23 %. Количество сухих веществ в водных экстрактах прополиса, приготовленных 2 и 4 способом снизилось в процессе хранения от 0,55 до 0,49 % (2 способ) и от 0,6 до 0,59 % (4 способ).
Приготовление прополисной воды. Ис-
следовали прополис по ГОСТ 28886-19. Массовая доля механических примесей в прополисе составила 19,05±2,26 %, что не превышает требования ГОСТ 28886-19 (20 %), содержание воска составило 16,0±1,79 % нормативное содержание по ГОСТ 28886-19 (25 %). Окисляемость прополиса составила 11,18±0,81 с, массовая доля флавоноидных соединений составила 35,1±1,22 % (таблица 2).
0
Таблица 2 - Физико-химические показатели прополиса, для приготовления водных экстрактов по ГОСТ 28886-19, п=8
Массовая доля механических примесей, % Массовая доля воска, % Окисляемость, с Массовая доля флавоноидных соединении, %
М±т 19,05±2,26 16,0±1,79 11,18±0,81 35,1±1,22
Нт 10,4-31,8 8,17-25,0 8,0-15,0 30,0-39,2
Массовая доля механических примесей остатков прополиса после спиртовой экстракции составила 63,16±0,87 %, массовая доля воска 26,98±0,91 % (таблица 3). Окисляе-мость остатков прополиса после спиртовой экстракции составила 8,75±0,9 с, что показы-
Коэффициент рефракции от 1,3333 до 1,3378, в среднем 1,3354±0,0005. Окисляе-мость в водных растворах прополиса этой группы составила от 4,0 до 47,0 с, в среднем 13,13±5,01 с. Ненасыщенные соединения, в основном свободные жирные кислоты отно-
Свежеприготовленная прополисная вода имеет показатель окисляемости 19,2±3,76 при хранении прополисной воды в течение 10 дней окисляемость составила 19,2±3,51. В процессе хранения прополисной воды в течение 30 дней окисляемость увеличилась от 19,2 ±3,76 с до 30,6±0,02. Значение показателя окисляемости больше 22,0 с говорит о сниже-
вает достаточное количество биологически активных соединений в остатках прополиса после спиртовой экстракции. Массовая доля флавоноидных соединений составила 10,73±1,65 %, что в 3,5 раза меньше чем в исходном прополисе.
сятся к продуктам обмена пчел. Большая часть этих кислот хорошо растворяется в воде (таблица 4).
Количество флавоноидных соединений прополисной воды составило от 0,229 до 0,75 %, в среднем 0,456±0,07 %.
нии биологической активности продукта.
Определили количество флавоноидных соединений в свежеприготовленной пропо-лисной воде, их количество составило 0,33±0,02 %. В процессе хранения в течение 10 дней и 30 дней количество флавоноидных соединений осталось на одном уровне 0,31±0,02 % и 0,32±0,02 % соответственно (таблица 5).
Окисляемость, с Массовая доля флавоноидных соединении, %
Свежеприготовленный Хранение 10 дней Хранение 1 месяц Свежеприготовленный Хранение 10 дней Хранение 1 месяц
М±т 19,2±3,76 19,2±3,51 30,6±8,61 0,33±0,02 0,31±0,02 0,32±0,02
Нт 6,0-27,0 7,0-26,0 9,0-60,0 0,26-0,38 0,26-0,36 0,27-0,390
Таблица 3 - Физико-химические показатели остатков прополиса после спиртовой экстракции, п=8
Массовая доля механических примесей, % Массовая доля воска, % Окисляемость, с Массовая доля фла-воноидных соединении, %
М±т 63,16±0,87 26,98±0,91 8,75±0,9 10,73±1,65
11т 59,53-67,31 24,19-30,22 4,5-13,0 3,92-18,45
Таблица 4 - Физико-химические показатели прополисной воды, п=8
Коэффициент рефракции Пд20 Массовая доля воска, % Массовая доля фла-воноидных соединении, % Окисляемость, с
М±т 1,3354±0,0005 0,0081±0,002 0,456±0,07 13,125±5,01
11т 1,3333-1,3378 0,0025-0,0175 0,229-0,75 4,0-47,0
Таблица 4 - Физико-химические показатели прополисной воды при хранении
Выводы. Сравнительный анализ перспективных технологий для получения экстрактов прополиса показал, что по содержанию флавоноидных соединений в пересчете на рутин (7,31 %) и общих флавоноидных и фенольных соединений (0,18 %) метод 2 (экстракция при t=93 оС) оказался наиболее эффективным.
По содержанию сухих веществ (0,59±0,03%); ненасыщенных соединений (окисляемость, 0,2±0,1с); веществ с восстановительными свойствами (антиокислительная активность, 0,126±0,01) наиболее эффективным оказался 4 способ экстрагирования ^=20 °С, с применением ультразвука).
Наибольшую стабильность проявили водные экстракты прополиса, приготовленные 2 и 4 способом, при t = 93оС, и при t = 93оС с применением ультразвука.
Срок хранения прополисной воды составляет 10 дней. Водный раствор прополиса, приготовленный при нагревании, хранится в течение 1 года. Водный раствор прополиса, приготовленный без нагревания хранится 1 месяц.
На основании проведенных исследований установлено, что способы экстрагирования, температура извлечения прополиса водой влияет на его качественные показатели и сроки хранения.
Список литературы
1. Павлова Л. В. Экстракция биологически активных соединений прополиса водой в субкритических условиях. / Л. В. Платонов, И.
А. Новикова, Е. А. Пудовкина // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. - 2020. - С. 88-89.
2. Bankova V. Standard methods for Apis mel-lifera propolis research / V. Bankova // Journal of Apicultural Research. 2019. - Т. -58. - №. 2. - С. 1-49.
3. Bachevski D. Back to the basics: Propolis and COVID-19 / D. Bachevski // Dermatologic Therapy. - 2020. - Т. 33(4). - P 3-5.
4. Propolis and its potential against SARS-CoV-2 infection mechanisms and COVID-19 disease / A. A. Berretta // Biomed. Pharm. - 2020. - Т. 131.
- С. 110622.
5. Devequi-Nunes D. Chemical characterization and biological activity of six different extracts of propolis through conventional methods and supercritical extraction / D. Devequi-Nunes // PloS One. - 2018. - Т.13(12). -Р.0207676.
6. Oroian M. Influence of ultrasonic amplitude, temperature, time and solvent concentration on bioactive compounds extraction from propolis / M. Oroian // Ultrasonics Sonochemistry. - 2020.
- T. 64. - P. 105021.
7. Ozdal T. Investigation of antioxidant capacity, bioaccessibility and LC-MS/MS phenolic profile of Turkish propolis. / T. Ozdal // Food Research International. - 2019. - Т. 122. - С. 528536.
8. Taddeo V. A. Comparison of different extraction methods and HPLC quantification of prenyl-ated and unprenylated phenylpropanoids in raw Italian propolis / V. A. Taddeo // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. - 2016.
- Т. 129. - Р. 219-223.
DOI: 10.48612/sbornik-2024-1-39 УДК 612.392.84:637.143
МОНИТОРИНГ НАЛИЧИЯ СУХОГО МОЛОКА В МОЛОКЕ И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН МЕТОДОМ ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА
Додонова Екатерина Алексеевна Горбунова Мария Евгеньевна, канд. биол. наук Осянин Константин Анатольевич, канд. биол. наук Анисимова Елизавета Алексеевна, канд. биол. наук
Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, г. Казань, Российской Федерации
Потребление молока и молочных продуктов в мире постоянно растет. Значительную часть рациона питания человека составляет молоко и молочные продукты. В результате по-
