Научная статья на тему 'Сравнительный анализ летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого ( Thymus striatus Vahl. )'

Сравнительный анализ летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого ( Thymus striatus Vahl. ) Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
260
55
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Палий А.Е., Хлыпенко Л.А., Ежов В.Н., Виноградов Б.А.

Дана сравнительная оценка качественного и количественного состава летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого. В составе летучих соединений эфирного масла растения идентифицировано 33 компонента, в составе экстракта 30. Выявлены различия в процентном соотношении основных компонентов эфирного масла и экстракта. Так, содержание γ-терпинена и кариофиллена в эфирном масле в 4 раза выше, чем в экстракте, а содержание тимола на 20% ниже.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Палий А.Е., Хлыпенко Л.А., Ежов В.Н., Виноградов Б.А.

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

The comparative analysis of volatile compounds of essential oil and etanol extract from Thymus striatus Vahl

The comparative analysis of volatile compounds of essential oil and etanol extract from Thymus striatus Vahl. Has been given. The differences in precentage correlation of main components of essential oil and extract have been determined. Thus, the content of γ-terpinen and cariophyllen in essential oil is four time higher then in extract, and the content of timol is 20% lower.

Текст научной работы на тему «Сравнительный анализ летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого ( Thymus striatus Vahl. )»

17. Liljegren, D.R. Biosynthesis of quinazoline alkaloids of Peganum harmala // Phytochemistry. - 1971. - V. 10. - P. 2661-2669.

18. Major alkaloidal constituents of the Egyptian plant Peganum harmala / S. Kamel, L. Ibrahim, A. Afifi, S. Hamza // Vet. sciences. - 1970. - № 7. P. 7186.

19. Management of Galega officinalis L. and preliminary results on its potential for milk production improvement in sheep / F. Gonzalea-Andres, P. Redondo, R. Pescador, B. Urbano // New Zeland Journal of Agricultural Research. - 2004. - Vol. 47. - P. 233-245.

20. Thappa, R.K., Agarwal S.G. Two pyrroloquinazolines from Adhatoda vasica // Phytochemistry. - 1996. - V. 42(5). - P. 1485-1488.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭФИРНОГО МАСЛА И ЭТАНОЛЬНОГО ЭКСТРАКТА ЧАБРЕЦА БОРОЗДЧАТОГО (THYMUS STRIATUS VAHL.)

А.Е.ПАЛИЙ, кандидат биологических наук;

Л.А. ХЛЫПЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук;

В.Н. ЕЖОВ, доктор технических наук;

Б.А. ВИНОГРАДОВ

Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Род тимьян (Thymus L.) семейства Lamiaceae Lindl., насчитывает свыше 40 видов [7]. Тимьян популярен в традиционной медицине многих стран и народов как ценное лекарственное растение [8]. Трава тимьяна употребляется как болеутоляющее при радикулитах и невритах в виде ароматных ванн, компрессов. Настои рекомендуется принимать как отхаркивающее, болеутоляющее, противомикробное и успокаивающее средство при острых и хронических бронхолегочных заболеваниях. Терапевтическая активность препаратов тимьяна связана с присутствием в них различных классов биологически активных веществ: полифенолов, в том числе и флавоноидов, эфирного масла, терпеновых соединений [2]. Тритерпеновые соединения показали противоатеросклеротическое и антигормональное действия [4]. Тимол и карвакрол, основные компоненты эфирного масла тимьяна, обладают антисептическими и фунгицидными свойствами [3].

Чабрец бороздчатый Thymus striatus Vahl. в естественных условиях распространен на Балканском полуострове. В Никитском саду выращивается с 1989 г. В условиях культуры образует крупные компактные кусты с многочисленными побегами (до 300 на одном растении). Высота растений 25-30 см, диаметр 60-70 см. Массовое

цветение наблюдается в мае, продолжительность периода цветения 22 дня, переносит морозы до -10 -130С.

Чабрец бороздчатый - высокопродуктивный вид, перспективный для использования в озеленении. Основные компоненты эфирного масла чабреца бороздчатого: тимол, пара-цимен, у-терпинен [1, 11]. Эфирное масло обладает высокой антфунгальной активностью [10].

Выделение эфирного масла из растительного сырья методом паровой дистилляции проходит при высокой температуре и сопровождается окислительными процессами, тогда как экстракция органическими растворителями, в частности этиловым спиртом при комнатной температуре, позволяет получать вещества в нативной форме. Использование водно-спиртового экстракта из надземной части чабреца бороздчатого в качестве натурального ароматизатора для парфюмерно-косметических или пищевых продуктов является актуальным. Однако многие летучие компоненты являются липофильными соединениями, и их растворимость в водном спирте довольно низкая. В связи с этим особый интерес представляет исследование особенностей перехода летучих соединений чабреца бороздчатого в этанольный экстракт.

Цель работы

Дать сравнительную оценку состава летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого (Thymus striatus Vahl.), произрастающего в условиях Южного берега Крыма.

Объекты и методы исследования

Объектом исследований служил чабрец бороздчатый Thymus striatus Vahl. Для исследований использовали растения в возрасте 3 лет из коллекции Никитского ботанического сада, собранные в период цветения в 2010 г.

Эфирное масло отгоняли методом перегонки с водяным паром [6]. Содержание летучих веществ определяли в этанольном экстракте (далее -экстракте), приготовленном из воздушно-сухого растительного сырья. Экстракцию проводили 50%-ным этиловым спиртом при соотношении сырья и экстрагента - 1 : 20, настаиванием в течение 10 суток при комнатной температуре.

Состав летучих компонентов эфирного масла и экстракта определяли с помощью хроматографа Agilent Technology 6890 с масс-спектрометрическим детектором 5973. Колонка HP-1 длиной 30 м; внутренний диаметр - 0,25 мм. Температура термостата программировалась от 50 до 250 0С со скоростью 4 0С/мин. Температура инжектора - 2500С. Газ-носитель - гелий, скорость потока 1 см3/мин. Перенос от газового хроматографа к масс-спектрометрическому детектору прогревался до 2300С. Температура источника поддерживалась на уровне 2000С. Электронная ионизация проводилась при 70 eV в ранжировке масс

m/z от 29 до 450. Идентификация выполнялась на основе сравнения полученных масс-спектров с данными библиотеки NIST05-WILEY (около 500000 масс-спектров).

Результаты и обсуждение

В результате исследований установлено, что в 2010 г. урожайность чабреца бороздчатого варьировала от 450 до 700 г на одно растение. Массовая доля эфирного масла составила 0,8% от сырой массы, в пересчете на воздушно-сухое сырье - 2,5%. В эфирном масле обнаружено 35 компонентов (рис. 1), 33 идентифицировано. Основными компонентами являются: тимол (47,24%), п-цимен (14,5%), у-терпинен (9,8%), кариофиллен (5,0%), линалоол (2,2%), карвакрол (2,0%) (табл. 1).

Концентрация летучих соединений в экстракте чабреца составила

-5

761,7 мг/дм . В составе летучей фракции обнаружено 32 компонента (рис. 2), из них 30 идентифицировано. Основными компонентами являются: тимол (58,5%), и-цимен (13,1%), карвакрол (2,8%), линалоол (2,8%).

Впервые проведен сравнительный анализ летучих соединений эфирного масла и экстракта чабреца бороздчатого, произрастающего в условиях Южного берега Крыма. Выявлены следующие различия: массовая доля у-терпинена и кариофиллена в эфирном масле в 4 раза выше, чем в экстракте. Вместе с тем в экстракте на 20% возрастала массовая доля тимола (основного компонента). Также в экстракте незначительно возрастало содержание камфоры, карвакрола, линалоола, транс-сабиненгидрата, 1-октен-3-ола, 1,8-цинеола, а-терпинеола. Массовая доля остальных компонентов была ниже, чем в эфирном масле.

В экстракте не обнаружены такие компоненты эфирного масла, как: метил 2-метилбутират, сабинен, ß-пинен, а-фелландрен, а-терпинен, лимонен, гераниол, борнилацетат, геранилацетат, гумулен, гермакрен D, ß-бисаболен, 5-кадинен, эпи-а-кадинол. В то же время выявлены компоненты, отсутствующие в эфирном масле: уксусная кислота, ацетол, цис-сабиненгидрат, 2,3-дигиро-3,5-диокси-6-метил-4Н-пиран-4-он,

тимохинон, аскаридол, эвгенол, 2-метокси-4-этил-6-метилфенол, 13-гексилоксациклотридец-10-ен-2-он, фитол, этиллиноленат.

Рис. 1. Хроматограмма эфирного масла, полученного из надземной

массы Thymus striatus

Рис. 2. Хроматограмма летучих соединений экстракта, полученного из

надземной массы Thymus striatus

Таблица 1

Компонентный состав летучих соединений эфирного масла и _экстракта Thymus striatus__

Время выхода, мин. Компонент Массовая доля, % Запах [5, 9]

эфирное масло спиртовы й экстракт

1 2 3 4 5

2,78 метил 2-метилбутират 0,21 грушевая эссенция

3,64 уксусная кислота 1,29 специфический

3,87 ацетол 0,97 б/з

3,94 не идентифицирован 0,37

5,54 а-туйен 1,44 0,38 ментоловый

5,71 а-пинен 0,94 0,23 сосновый

6,1 камфен 1,04 0,33 камфорный

6,58 сабинен 0,07 лимонный

6,66 Р-пинен 0,29 сосновый

7,17 1-октен-3-ол 0,50 0,64 грибной, с оттенком травы

7,29 мирцен 1,69 0,51 смолисто-цитрусовый

7,44 а-фелландрен 0,18 мятный

7,81 а-терпинен 1,33 лимонный

8,32 я-цимен 14,45 13,08 лекарственный

8,49 лимонен 0,29 лимонный

8,59 1,8-цинеол 0,80 1,22 камфорный

9,36 у-терпинен 9,82 1,81 лимонный

9,76 транс-сабиненгидрат 1,27 1,84 ?

10,76 цис-сабиненгидрат 0,46 ?

10,81 линалоол 2,18 2,82 ландышевый

12,22 камфора 0,90 1,20 специфический камфорный

12,30 не идентифицирован 0,24

12,52 2,3-дигиро-3,5-диокси-6-метил-4Н-пиран-4-он 0,50 ?

12,98 борнеол 1,94 1,73 хвойный, камфорный

13,34 терпинен-4-ол 0,84 0,52 зелени, земляной

13,52 не идентифицирован 0,14

13,83 а-терпинеол 0,14 0,30 сиреневый, лаймовый

15,54 метилкарвакрол 1,42 0,72 лекарственный

Продолжение таблицы 1

1 2 3 4 5

15,77 тимохинон 1,84 хинона, тимольный

16,02 гераниол 0,45 розовый

16,81 борнилацетат 0,27 хвойно-камфорный

17,49 тимол 47,24 58,49 специфический тимольный

17,69 карвакрол 1,96 2,80 оригано

17,79 аскаридол 0,17 резкий специфический

18,17 не идентифицирован 0,52

19,14 эвгенол 0,17 гвоздичный

19,52 геранилацетат 0,45 цветочно-фруктовый

20,60 кариофиллен 4,99 0,99 гвоздичный

21,10 гумулен 0,20 без запаха

21,69 гермакрен Б 0,60 без запаха

22,21 Р-бисаболен 0,41 без запаха

22,51 8-кадинен 0,16 без запаха

23,49 2-метокси-4-этил-6- 1,03 ?

метилфенол

23,83 кариофилленоксид 0,90 0,54 древесный с амбровой нотой

24,60 эпи-а-кадинол 0,14 без запаха

30,38 13 -гексилоксациклотридец-10-ен-2-он 1,89 без запаха

30,93 фитол 0,27 цветочный слабый

31,55 этиллиноленат 0,40 без запаха

Примечание: «-» компонент отсутствует, «?» запах неизвестен

На основании полученных данных можно констатировать, что состав летучих компонентов эфирного масла и экстракта чабреца бороздчатого заметно отличается. Наличие высоких концентраций тимола, п-цимена и у-терпинена придает эфирному маслу растения тимольно-цитрусовй аромат. Для экстракта характерен более выраженный тимольный аромат с камфорными нотами.

Благодаря высокой концентрации летучих соединений (из которых около 60% приходится на тимол) и органолептическим свойствам этанольный экстракт чабреца бороздчатого можно рекомендовать для

создания натуральных ароматизированных продуктов с повышенной биологической ценностью.

Выводы

Определен качественный и количественный состав летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта из надземной части чабреца бороздчатого.

Дана сравнительная оценка качественного и количественного состава летучих соединений эфирного масла и этанольного экстракта чабреца бороздчатого. В составе летучих соединений эфирного масла растения идентифицировано 33 компонента, в составе экстракта - 30. Выявлены различия в процентном соотношении основных компонентов эфирного масла и экстракта. Так, содержание у-терпинена и кариофиллена в эфирном масле в 4 раза выше, чем в экстракте, а содержание тимола на 20% ниже.

Перспективы дальнейших исследований

В дальнейшем перспективным является более детальное исследование состава биологически активных веществ чабреца бороздчатого, а также изучение их биологической активности.

Список литературы

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

1. Аннотированный каталог видов и сортов эфирно-масличных, пряно-ароматических и пищевых растений коллекции Никитского ботанического сада. - Ялта: Никитский ботанический сад, 2007. - 48 с.

2. Банаева Ю.А., Покровский Л.М., Ткачев А.В. Исследование химического состава эфирного масла представителей рода Thymus L., произрастающих на Алтае // Химия растительного сырья. - 1999. - №3. -С. 41-48.

3. Брага П.К. Тимол: антибактериальная, противогрибковая и антиоксидантная активность // Giorn. It. Ost. Gin. - 2005. - V. XXVII. -Р. 267-272.

4. Василенко Ю.К., Оганесян Э.Т., Лисевицкая Л.И. Получение и изучение физиологической активности тритерпенового вещества, выделенного из отходов производства экстракта чабреца // Химико-фармацевтический журнал. - 1978. - №№9. - С. 61.

5. Войткевич С.А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. - М.: Пищевая промышленность, 1994. - 594 с.

6. Определение содержания эфирного масла в лекарственном растительном сырье // Государственная фармакопея СССР. - М.: Медицина, 1987. - Вып. 1. - С. 290-295.

7. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, состав, использование. Семейства Hippuridaceae - Labiliaceae. - СПб., 1991. - С. 100-109.

8. Хайдав Ц., Алтанчимэг Б., Варламова Т. С. Лекарственные растения в монгольской медицине. - Улаан-Баатар, 1985. - С. 200-203.

9. Хейфиц Л.А., Дашутин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. - М.: Химия, 1994. - 256 с.

10. Chemical analysis and antifungal activity of Thymus striatus / Couladis M., Tzakou O., Kujundzic S., Sokovic M., Mimica-Dukic N. // Phytother Res. - 2004. -V. 18(1). - P. 40-42.

11. Comparative observations on Thymus striatus Vahl. and Thymus striatus var. opholiticus lacaita in central Italy / Maleci L.B., Cioni P.L., Flamini G., Spinelli G., Sevettaz O. // Lagascalia. - 1997. - V. 19 (1-2). - P. 857-864.

ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ПИТАНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ

УРОЖАЯ, ПИГМЕНТНЫЙ СОСТАВ ЛИСТЬЕВ И ВЫХОД ЭФИРНОГО МАСЛА NEPETA CATARIA VAR CITRIODORA BECK.

И.Н. ПАЛИЙ;

О.А. ИЛЬНИЦКИЙ, доктор биологических наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Урожай, используемый человеком, - это в конечном счете результат пройденного растением жизненного цикла, генеративного или вегетативного, а в ряде случаев и того, и другого. Поэтому урожайность -не простой, а сложный признак, точнее, совокупность признаков. Следовательно, он включает в себя большое число составных элементов количественного характера, генетическая основа которых полигенна [2]. В процессе онтогенеза растений формируются структурные элементы, определяющие урожай.

Влияние условий питания на продуктивность изучалось многими авторами [1, 9, 13, 15]. Нами были проведены исследования влияния различных условий минерального питания на структуру урожая, количество пигментов и выход эфирного масла Nepeta cataría var. citriodora Beck. с целью нахождения оптимальных вариантов для их выращивания.

Объекты и методы исследования

N. cataría - многолетнее травянистое растение, произрастающее в Западной Европе, Передней Азии, как заносное растение - в Северной Америке, Южной Африке, Японии. Культивируют его в странах Западной Европы, США. В СНГ выращивают на Украине, в средней части Российской Федерации, Молдавии и на Кавказе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.