ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ МАСЛА СЕМЯН Punica granatum L. СОРТА «КАЮМ» И КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПОДСОЛНЕЧНОГО И ХЛОПКОВЫХ МАСЕЛ

АННОТАЦИЯ

В статье исследованы: антиоксидантная активность масла семян Punica granatum L. сорта «Каюм», а также композиции приготовленные на основе подсолнечного и хлопкового масел с добавлением масла семян граната в определённых соотношениях. Антиоксидантная активность изучена на модели гепатита у крыс, индуцированного четыреххлористым углеродом.

ABSTRACT

The antioxidant activity seed oil of Punica granatum L. of the «Kayum» variety, as well as a composition prepared on the basis of sunflower and cottonseed oils with the addition of pomegranate seed oil in certain proportions, was studied. Antioxidant activity was studied on a model of hepatitis induced by tetrachloromethane in rats.

Ключевые слова: гранатовое масло, антиоксидантная активность, гепатит, композиция, малоновый диальдегид, супероксиддисмутаза, каталаза.

Keywords: pomegranate oil, antioxidant activity, hepatitis, composition, malondialdehyde, superoxide dismutase, catalase.

Гранат обыкнове́нный (Punica granatum L.) представляет собой плодоносящий лиственный кустарник семейства Дербенниковые (Lythraceae), рода Гранат (Punica) со съедобными плодами. Punica granatum L. включает около 500 сортов, распространенных по всему миру [1]. Кустарник или небольшое дерево высотой от 5 до 10 м, гранат имеет несколько колючих ветвей и является долгоживущим [2]. Листья Punica granatum супротивные или почти супротивные, глянцевые, узкопродолговатые, цельнокрайние, 3–7 см в длину и 2 см в ширину. Цветки ярко-красные, диаметром 3 см, с тремя-семью лепестками [2]. Красно-фиолетовая кожура плодов граната состоит из двух частей: внешнего твердого околоплодника и внутреннего губчатого мезокарпия, состоящего из внутренней стенки плода, к которой прикрепляются семена [1]. Мембраны мезокарпия организованы в виде несимметричных камер, которые содержат семена внутри саркотестов, которые встроены без прикрепления к мезокарпию. Саркотеста, содержащая сок, формируется в виде тонкой мембраны, полученной из эпидермальных клеток семян [3, 4]. Количество семян в гранате может варьироваться от 200 до примерно 1400. С ботанической точки зрения съедобный плод представляет собой ягоду с семенами и мякотью, полученной из завязи одного цветка [3]. Плод имеет промежуточный размер между лимоном и грейпфрутом, 5–12 см в диаметре, округлую форму и толстую красноватую шелуху [2]. В зрелых плодах сок, полученный при прессовании семян, имеет кисловатый привкус из-за низкого pH4.4 и высокого содержания полифенолов [5], что может привести к образованию красных несмываемых пятен на тканях. Прежде всего, пигментация гранатового сока является результатом присутствия антоцианов и эллагитаннинов [5, 6]. Отличается наличием розовых цветков и менее сладких плодов меньшего размера. Гранат используется в выпечке, напитках и кулинарии. Более того, Punica granatum L. широко используется для лечения ряда заболеваний в разных культурах и цивилизациях [7].

За последние несколько десятилетий проводятся научные исследования для детального изучения химических компонентов Punica granatum L.

Масло косточек граната составляет 12–20% от общего веса семян. Масло состоит приблизительно на 80% из конъюгированных октадекатриеновых жирных кислот с высоким содержанием цис-9, транс-11, цис-13-кислоты (например, пуниковая кислота) [8]. Второстепенные компоненты масла косточек граната составляют стеролы, стероиды и цереброзиды [9]. В матриксе семян обнаружены производные лигнина [10,11].

Антиоксидантная активность гранатового сока и идентифицированных в ней  соединений в значительной степени исследована. Антиоксидантная активность граната зависит от нескольких факторов, таких как сорт, часть используемого плода, климатические условия и стадия созревания [12].

В этом контексте в отдельных работах продемонстрировано влияние сортов на антиоксидантную активность. Как правило, сорта граната Shandong и Xinjiang обладают более высокой антиоксидантной активностью, чем сорта Shaanxi и Yunnan, и эта активность коррелирует с их общим содержанием полифенолов [13].

Для определения антиоксидантной активности гранатового сока на человека, исследовано влияние потребления сока на 14 здоровых добровольцах в течение 15 дней. В результате − уровень малонового диальдегида (MDA) снизился на 24,4% после одной недели лечения, тогда как карбонилы белка снизились на 19,6% после 15 дней употребления сока. Кроме того, уровень глутатиона (GSH) был значительно повышен.

Наиболее потребляемый сорт граната Gabsi, был исследован на его антиоксидантный потенциал различными методами in vitro. Как правило, антиоксидантная активность повышается в следующем порядке: кожура > цветы > листья > семена. Корреляционный анализ показал, что за эту биологическую активность в основном ответственны фенолы [15].

Исследование масла семян граната, богатого пуниковой кислотой, продемонстрировало потенциал удаления радикалов и способность хелатировать железо[16].

Антиоксидантные свойства, проявляемые гранатом, могут быть связаны с различными фитохимическими веществами, включая антоцианы, такие как глюкозиды дельфинидина, цианидин, пеларгонидин, эллаговая кислота, пуникалин, пуникалагин, педункулагин и различные флаванолы. Пуникалагин является основным веществом, ответственным за общую антиоксидантную активность гранатового сока, в то время как антоцианы играют лишь второстепенную роль [17].

Было выдвинуто множество предположений, объясняющих механизм антиоксидантной активности химических компонентов граната [18]. По одному из предположений, гранат может действовать как восстановитель. Некоторые компоненты граната могут действовать как редуктоны. Редуктоны разрывают цепь свободных радикалов, отдавая атом водорода и предотвращая образование перекиси [19].

Целью данной работы является исследование антиоксидантной активности масла семян Punica granatum L. сорта «Каюм», а также композиций приготовленных на основе подсолнечного и хлопкового масел с добавлением масла семян граната в определённых соотношениях.

Материалы и методы

С целью определения антиоксидантной активности масла семян граната и композиций, полученных в различных соотношениях с подсолнечным и хлопковым маслами, для изучения их действия использовали условия экспериментально индуцированной патологии (четыреххлористый углеродный гепатит) в печени животных. Эксперименты по оценке изучаемых соединений как антиоксидантов проводили на крысах-самцах (весом 170-200 г), которым вводили 1%-ный раствор перорально в течение 7 дней. Из таблицы видно, что у крыс с острым четыреххлористым углеродным гепатитом (CCl₄ вводили подкожно в виде 50%-ного раствора жира из расчета 0,4 мл/100 г массы тела ежедневно в течение 4 дней) конечным продуктом процесса перекисного окисления липидов в сыворотке крови был МДА (малоновый диальдегид) и ферменты антиоксидантной защиты. Отмечено влияние на активность СОД (супероксиддисмутазы) и каталазы.

Обсуждение результатов

В группе крыс, принявших гранатовое масло, показатели СОД и каталаза в сыворотке крови повысились на 43% и 60%; в различных композициях хлопкового и гранатовых масел соотношением 85:15; 90:10; 95:5, выше указанные значения по сравнению с контрольными животными повысились соответственно на 34; 26; 15% и 51; 31; 14%. Под действием геранила количество каталазы в сыворотке крови увеличилось на 21,9%, а в тканях миокарда 23,8% по сравнению с интактными животными. Также были исследованы композиции, приготовленные на основе подсолнечного и гранатового масел в соотношении  85:15; 90:10; 95:5. Активность СОД и каталазы в этих субстратах повысились соответственно на 32; 18; 10% и 44; 28; 11%. Положительный сдвиг уровней МДА в сыворотке крови животных наблюдали при введении испытуемых композиций. При введении масла семян граната количество МДА уменьшилось на 49%; при введении различных композиций хлопкового и гранатовых масел соотношением 85:15; 90:10; 95:5 уменьшилось на 41; 30 и 17%. При введении композиции подсолнечного и гранатового масел соотношением 85:15; 90:10; 95:5 количество МДА соответственно снизились на 34; 27 и 16%.

Из полученных результатов установлено, что антиоксидантная активность гранатового масла и композиций, приготовленных из подсолнечного и хлопкового маслами в различных соотношениях, при гепатитах крыс, индуцированных четыреххлористым углеродом, показатели МДА, СОД и каталазы были выше в масле семян граната и в композиции хлопкового и гранатовых масел в соотношении 85:15, чем в других композициях и оказывали относительно отчетливое положительное действие.

Таблица 1.

Влияние масла семян граната и композиций, полученных с подсолнечным и хлопковым маслами в различных пропорциях, на ряд показателей антиоксидантной системы сыворотки крови крыс с гепатитом, индуцированным четыреххлористым углеродом (СCl₄) (M ± m, n=6-8)

Примечение.

* - точность по сравнению с интактными животными,

** - точность по сравнению  животными с гепатитом (r < 0,05).

Выводы

Исследованы: антиоксидантная активность масла семян Punica granatum L. сорта «Каюм», а также композиции приготовленных на основе подсолнечного и хлопкового масел с добавлением масла семян граната в определённых соотношениях. Антиоксидантная активность изучена на модели гепатита у крыс, индуцированного  четыреххлористым углеродом. Экспериментально установлено, что на модели гепатита, индуцированного четыреххлористым углеродом у крыс, показатели МДА, СОД и каталазы были выше в масле семян граната и в композиции хлопкового и гранатового масел в соотношении 85:15, чем в других композициях, и оказывали относительно отчетливое положительное действие.

Список литературы:

1. Stover E., Mercure E.W. The pomegranate: a new look at the fruit of paradise. HortScience. 2007. Vol. 42(5), P. 1088–1092.
2. Morton J. F. Pomegranate. Punica granatum L. Fruits of Warm Climates. Purdue New Crops Profile. 1987. P. 352–355.
3. Holland D., Hatib K., Bar-Ya’akov I. Pomegranate: Botany, Horticulture, Breeding. Horticultural Reviews. 2009. Vol. 35. P. 127–191.
4. Dahlgren R., Thorne R. F. The order Myrtales: circumscription, variation, and relationships. Annals of the Missouri Botanical Garden.1984. Vol. 71(3). P. 633–699.
5. Fernandes L., Pereira J. A., López Cortés I., Salazar D. M., Ramalhosa E. C. Physicochemical Changes and Antioxidant Activity of Juice, Skin, Pellicle and Seed of Pomegranate (cv. Mollar de Elche) at Different Stages of Ripening. Food Technology and Biotechnology. 2015. Vol. 53(4). P. 397–406.
6. Gómez Caravaca A. M., Verardo V., Toselli M., Segura Carretero A., Fernández Gutiérrez A., Caboni M. F. Determination of the major phenolic compounds in pomegranate juices by HPLC−DAD−ESI-MS. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2013. Vol. 61(22). P. 5328–3537.
7. Bhowmik D., Gopinath H., Kumar B.P., Duraivel S., Aravind G., Sampath Kumar K.P. Medicinal uses of Punica granatum and its health benefits. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2013. Vol. 1, P. 28–35.
8. Hopkins C.Y., Chisholm M.J. A survey of the conjugated fatty acids of
   seed oils. Journal of the American Oil Chemists Society. 1968. Vol.  45. P. 176–182.
9. Тsuyuki H., Ito S., Nakatsukasa Y. Lipids in pomegranate seeds. Nihon
   Daigaku No-Juigakubu Gakujutsu Kenkyu Hokoku.1981. Vol. 38. P. 141–148.
10. Wang R.F., Xie W.D., Zhang Z., Xing D.M., Ding Y., Wang W., Ma C., Du L.J. Bioactive compounds from the seeds of Punica granatum (Pomegranate). Journal of Natural Products. 2004. Vol. 67. P. 2096–2098.
11. Dalimov D.N., Dalimova G.N., Bhatt M. Chemical composition and lignins of tomato and pomegranate seeds. Chemistry of Natural Compounds. 2003.Vol. 39. P. 37–40.
12. Borochov­ Neori H., Judeinstein S., Tripler S., Harari M., Greenberg A., Shomer I., Holland D. Seasonal and cultivar variations in antioxidant and sensory quality of pomegranate (Punica granatum L.) fruit.  Journal of Food Composition and Analysis. 2009. Vol. 22 (3). P.189–195.
13. Li Z., Summanen P.H., Komoriya T., Henning S.M., Lee R.P., Carlson E., Heber D., Finegold S.M. Pomegranate ellagitannins stimulate growth of gut bacteria in vitro: implications for prebiotic and metabolic effects. Anaerobe. 2015. Vol. 34. P.164–168.
14. Matthaiou C.M., Goutzourelas N., Stagos D., Sarafoglou E., Jamurtas A., Koulocheri S.D., Haroutounian S.A., Tsatsakis A.M., Kouretas D. Pomegranate juice consumption increases GSH levels and reduces lipid and protein oxidation in human blood. Food and Chemical Toxicology. 2014. Vol. 73. P.1–6.
15. Elfalleh W., Hannachi H., Tlili N., Yahia Y., Nasri N., Ferchichi A. Total phenolic contents and antioxidant activities of pomegranate peel, seed, leaf and flower. Journal of Medicinal Plants. 2012. Vol. 6. P. 4724–4730.
16. Lucci P., Pacetti D., Loizzo M.R., Frega N.G. Punica granatum cv. Dente di Cavallo seed ethanolic extract: antioxidant and antiproliferative activities. Food Chemistry. 2015. Vol. 167. P. 475–483.
17. Tzulker R., Glazer I., Bar­Ilan I., Holland D., Aviram M., Amir R. Antioxidant activity, polyphenol content and related compounds in different fruit juices and homogenates prepared from 29 different pomegranate accessions. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007. Vol. 55. P. 9559–9570.
18. Madrigal-­Carballo S., Rodriguez G., Krueger C.G., Dreher M., Reed J.D., Pomegranate (Punica granatum) supplements: authenticity, antioxidant and polyphenol composition. Journal of Functional Foods. 2009. Vol.1. P. 324-329.
19. Naveena B.M., Sem A.R., Vaithiyanathan S., Babji Y., Kondaiah N., Comparative efficacy of pomegranate juice, pomegranate rind powder extract and BHT as antioxidants in cooked chicken patties.  Journal of Meat Science. 2008. Vol. 80 (4). P. 1304e–1308e.