Исследование фитохимических компонентов Púnica granátum сорта ”Қаюм” произрастающей в Узбекистане

АННОТАЦИЯ

Проведен фитохимический скрининг экстрактов различных частей Punica granatum сорта «Қаюм», произрастающего в Узбекистане. Химическими и физическими методами определено присутствие алкалоидов,флавоноидов, кумаринов,сапонинов, танинов и гликозидов.

ABSTRACT

Phytochemical screening of extracts of various parts of Punica granatum variety "Qayum" growing in Uzbekistan was carried out. The presence of alkaloids, flavonoids, coumarins, saponins, tannins and glycosides was determined by chemical and physical methods.

Ключевые слова: низкомолекулярные биорегуляторы, алкалоиды, флавоноиды, танины, Punica granatum.

Keywords: low molecular weight bioregulators, alkaloids, flavonoids, tannins, Punica granatum.

Гранат (Punica granatum L.) – это плодоносящий листопадный куст из семейства Lythraceae. Гранат возник в регионе, простирающемся от Ирана до северной Индии, и с древних времен его выращивали по всему Средиземноморью. Сегодня он широко культивируется на Ближнем Востоке и Кавказе, в северной и тропической Африке, на Индийском субконтиненте, в Центральной Азии, в более засушливых частях Юго-Восточной Азии и в некоторых частях Средиземноморского бассейна и Северной Америке. Кустарник или небольшое деревце, вырастающее от 5 до 10 м в высоту, гранат имеет множество колючих ветвей и является чрезвычайно долгоживущим. Листья Punica granatum супротивные или почти противоположные, глянцевые, узкие продолговатые, цельные, 3–7 см в длину и 2 см в ширину. Цветки ярко-красные, диаметром 3 см с тремя-семью лепестками. Некоторые бесплодные сорта выращивают только ради цветов[1]. Оболочка плодов граната красно-пурпурного цвета состоит из двух частей: внешнего твердого околоплодника и внутреннего губчатого мезокарпия (белого «альбедо»), который составляет внутреннюю стенку плода, к которой прикрепляются семена. Мембраны мезокарпа организованы как несимметричные камеры, содержащие семена внутри саркотеста, которые встроены без прикрепления к мезокарпию [2]. Саркотеста, содержащая сок, представляет собой тонкую мембрану, образованную эпидермальными клетками семян. Количество зерен в гранате может варьироваться от 200 до 1400. С ботанической точки зрения съедобный плод представляет собой ягоду с семенами и мякотью, полученными из завязи одного цветка[3]. Плод - промежуточный по размеру между лимоном и грейпфрутом, 5–12 см. в диаметре, округлой формы и толстой красноватой шелухой[1].

Punica granatum можно разделить на несколько анатомических частей: семена, сок, кожура, лист, цветок, кора и корни, каждый из которых обладает интересной фармакологической активностью. Фармакологическая активность во многом зависит от химических компонентов соответствующей части. Масло косточек граната составляет 12–20% от общего масса семян. Масло состоит примерно на 80% из конъюгированных октадекатриеновых жирных кислот с высоким содержанием цис-9, транс-11, цис-13-кислоты (т.е. пуниковая кислота) [4]. Минорными компонентами масло являются стерины, стероиды и цереброзид. Гранатовый сок содержит антоцианины, антоцианидины и флавоноиды обеспечивающие ему яркий цвет, интенсивность которого усиливается во время созревания. Из антоцианинов обнаружены цианидин 3-О-глюкозид, цианидин 3,5-ди-О-глюкозид, делфинидин 3,5-ди-О-глюкозид, делфинидин О-глюкозид, пеларгонидин О-глюкозид и пеларгонидин 3,5-ди-О-глюкозид[5]. Также в гранатовом соке обнаружены аминокислоты и следующие индоламины: триптамин, серотонин и мелатонин[6]. В кожуре содержится флавоны и флавоновые гликозиды, флавонолы и флавонолные гликозиды, алкалоиды и элагатанины. К важнейшим элагатанинам относятся пуникалин, пуникалагин[7], корилагин, касуаринин, педункулагин, теллимаграндин[8], гранатин А и В[9]. В листьях граната содержатся элагатанины уникального строения, а также флавоны и флавоновые гликозиды и пиперидиновый алкалоид(N-(2′,5′-дигидроксифенил)пиридий хлорид) [10]. Цветы содержат соединения, также содержащиеся в кожуре (например, галловую кислоту) и семенах (тритерпеноиды, например, урсоловая кислота). В корньях содержатся алкалоиды и эллагатанины. Пеллетирин, N-мeтилпеллетирин, псевдопеллетирин и норпсевдопеллетирин относятся к пеллетириновым, седридин, 2-(2′-гидроксипропил)D¹-пиперидин и 2-(2′-пропиленил)D¹-пиперидин к пиперидиновым, гигрин и норгигрин к пиролидинвым алкалоидам[11]. В корньях встречаются следующие эллагатанины: пуникакортеин A, B, C и D.

Химические компоненты различных видов граната (Punica granatum L.) широко изучаются во всём мире. Физиологические активные вещества различных видов Punica granatum произрастающих в Узбекистане недостаточно изучены. Изучение качественного и количественного содержания низкомолекулярных биорегуляторов Punica granatum в зависимости от эколого-географических условий и связанный с этим поиск новых источников ценных соединений является актуальной задачей.

Материалы и методы. Образец сорта “Қаюм” (Punica granatum L.) был собран в Кувинском районе Ферганской области Республики Узбекистан в октябре 2020 г. Объектами исследования служили высущенные части Punica granatum: семена, корни, листья, кожура плодов, кора стебля, стебли. Качественная реакция на алкалоиды.1,0 г сырья, измельченного и просеянного сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм, поместили в пробирку, заливали 5 мл 10 %-ного раствора серной кислоты и оставили на 24 часа. Затем содержимое пробирки фильтруют и использовали для проведения качественных реакций. Проводили реакции с реактивом Драгендорфа (раствор нитрата висмута основной, калия йодида и уксусной кислоты) и реактивом Бертрана(1%-ный водный раствор кремневольфрамовой кислоты). При действии реактива Драгендорфа образуется оранжево-красный или кирпично-красный осадок. При действии реактива Бертрана образуется белый или желтоватый аморфный осадок.

Качественная реакция на флавоноиды. Для проведения реакции в круглодонную колбу вместимостью 50 мл помещали 1 г измельченного сырья, прибавили 10 мл 45 % этанола, нагревали с обратным холодильником на водяной бане в течении 15 минут и настаивали 3-4 часа. Спиртовое извлечение фильтровали через бумажный фильтр. Цианидиновая проба. К 1 мл извлечения прибавили 10 капель концентрированной соляной кислоты, 0,02 г магниевой пыли и нагревали на водяной бане до кипения. Жидкость окрашивается в красный или ярко-розовый цвет.

Качественная реакция на танины. 1 г измельчённого сырья помещали в круглодонную колбу вместимостью 250 мл, прибавили 50 мл воды и нагревали на водяной бане в течение 30 мин, фильтровали через бумажный фильтр. К 2 мл фильтрата прибавили 1 мл 1%-ного раствора железоаммонийных квасцов и перемешивают; наблюдается темно-зеленое окрашивание, при стоянии выпадает темный осадок.

Качественная реакция на кумарины. 2 г измельченного сырья заливали 20 мл этилового спирта и кипятили в течение 15 мин. с обратным холодильником на водяной бане. После охлаждения извлечение фильтровали. Лактонная проба. Реакция проводится с контрольным опытом. В две пробирки наливали по 5 мл извлечение. В одну из них добавляли 8-10 капель 10 %-ного раствора натрия гидроксида. Обе пробирки нагревали на водяной бане, затем в обе прибавляли по 5 мл дистиллированной воды и хорошо перемешивали. Если в пробирке, куда добавляли щелочь, раствор остался желтым и прозрачным, значит, реакция положительная, так как образуется желтая растворимая в воде соль кумаровой кислоты. В контрольной пробирке при добавлении воды раствор мутнеет, кумарины не растворяются в воде и выпадают в осадок. При подкислении щелочного раствора лактонное кольцо замыкается, и кумарины выпадают в осадок.

Качественная реакция на сапонины. 3 г измельченного сырья заливали 30 мл дистиллированной водой и кипятили в течение 15 мин. на водяной бане. После охлаждения настой фильтровали. Для проведения реакции на пенообразование берут две пробирки, в обе пробирки добавляли по 5 мл настоя, затем в одну добавляли 5 мл 0,1 моль/л раствора соляной кислоты, в другую добавляли 5 мл 0,1 моль/л раствора гидроксида натрия и сильно встряхивали. При образовании стойкой пены в обеих пробирках или в пробирке с кислотой – это говорит о кислых тритерпеновых сапонинах. При наличии стероидных сапонинов образуется обильная, стойкая пена в щелочной среде.

Качественная реакция на гликозиды. 1 г измельченного сырья заливали 20 мл этанолом и оставляли на сутки. Экстракт фильтровали. К 1 мл экстракта добавили 3 мл хлороформа и 10%-ного раствору гидроксида аммония. Образование розового цвета свидетельствует о наличии гликозидов[12].

Обсуждение результатов. Соединения, относящиеся к терпеноидам, алкалоидам, флавоноидам, стеринам и танинам используются в качестве лекарств или пищевых добавок для лечения или предотвращения различных заболеваний. Punica granatum известна как лекарственная трава, полезна при лечении различных заболеваний благодаря своему антиоксидантной и антимикробной активности. Экстракты листьев, семян, корней, кожуры плодов, стеблей, коры стеблей Punica granatum сорта “Қаюм” подвергали фитохимическому скринингу для выявления фитокомпонентов. В таблице 1 перечислены фитохимические составляющие экстрактов различных частей растения. Было отмечено, что экстракт кожуры плодов Punica granatum показал наличие всех фитохимических компонентов, кроме гликозидов. В экстракте кожуры плодов обнаружено алкалоиды, сапонины, танины, кумарины и сапонины. В экстрактах листьев обнаружено наличие 4 фитохимических компонентов из 6. В семенах обнаружено танины и сапонины. В корнях и в корах стеблей показано наличие только алкалоидов и танинов. В стеблях обнаружено только флавоноиды.

Таблица 1.

Фитохимический анализ различных частей Punica granatum

Выводы: Проведён качественный анализ важнейших низкомолекулярных биорегуляторов для семян, корней, листьев, кожуры плодов, коры стебля и стеблей. Кожура плодов и листья богаты фитокомпонентами. Фитохимический скрининг очень сильно коррелирует с уже опубликованными. Настоящее исследование показало интересные предварительные фитохимические составляющие водного и спиртового экстрактов Punica granatum. Дальнейшая характеристика и количественный анализ экстрактов может быть проведена для выделения индивидуальных соединений, а также для определения различных терапевтических и фармакологических активностей.

Список литературы:

1. Morton J. F.. Pomegranate, Punica granatum L. Fruits of Warm Climates. Purdue New Crops Profile. 1987. pp. 352–355.
2. Stover E., Mercure E. W. "The Pomegranate: A New Look at the Fruit of Paradise. Hort Science. 2007. Vol.42.№ 5.pp.088–1092.
3. Holland D., Hatib, K.,Bar-Ya’akov I. Pomegranate: Botany, Horticulture, Breeding. Horticultural Reviews. 2009.Vol.35.pp.127–191.  
4. Hornung E., Pernstich C., Feussner I. Formation of conjugated -11-13-double bonds by -12-linoleic acid (1,4)-acyl-lipid-desaturase in pomegranate seeds. European Journal of Biochemistry.2002.Vol.269.pp.4852–4859.  
5. Hernandez F., Melgarejo P., Tomas-Barberan F.A., Artes F. Evolution of juice anthocyanins during ripening of new selected pomegranate (Punica granatum) clones.European Food Research and Technology. 1999. Vol. 210.pp. 39–42.
6. Lansky E.P., Newman R.A., Punica granatum (pomegranate) and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer, J. Ethnopharmacol. 2007. Vol.109.№2.pp.177-206.   
7. Tanaka T., Nonaka G., Nishioka I. Tannins and related compounds.XL. Revision of the structures of punicalin and punicalagin, and isolation and characterization of 2-O-galloylpunicalin from the bark of Punica granatum L. Chemical and Pharmaceutical Bulletin.1986.Vol.34.pp.650–655.
8. Satomi H., Umemura K., Ueno A., Hatano T., Okuda T., Noro T.Carbonic anhydrase inhibitors from the pericarps of Punica granatum L.Biological and Pharmaceutical Bulletin. 1993.Vol.16.pp.787–790.
9. Tanaka T., Nonaka G.I., Nishioka I. Tannins and related compounds. C.Reaction of dehydrohexahydroxydiphenic acid esters with bases, and its application to the structure determination of pomegranate tannins, granatins a and b. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 1990.Vol.38.pp.9424–9428.  
10. 1Nawwar M.A.M., Hussein S.A.M., Merfort L. Leaf phenolics of Punica granatum L. Phytochemistry. 1994.Vol.37.pp.1175–1177.
11. Neuhofer H., Witte L., Gorunovic M., Czygan F.C.Alkaloids in the bark of Punica granatum L. (pomegranate) from Yugoslavia. Pharmazie.1993.Vol.48. pp.389–391.
12. Savithramma N., Linga R.M. and Bhumi G. Phytochemical screening of Thespesia populnea [L.] Soland and Tridax procumbens L. J. Chem. Pharm. Res. 2011.Vol.3. №5. pp.28-34.