ИЗУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ И ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ РЕВЕНЯ ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В УЗБЕКИСТАНЕ

АННОТАЦИЯ

Изучено содержание общего белка, состав аминокислот и водорастворимых витаминов в листьях и корнях ревеня. По результатам исследований установлено, что содержание общего белка сравнительно выше в листьях, чем в корнях. Методом ВЭЖХ в листьях определены количества 20, а в корнях 19 белокобразующих аминокислот.    Анализ водорастворимых витаминов показало, что в листьях и корнях соответственно присутствуют 4 и 2 витамина. Показано, что листья и корни растения можно использовать при приготовлении различных лекарственных препаратов и биологически активных добавок.

ABSTRACT

The content of total protein, the composition of amino acids and water-soluble vitamins in rhubarb leaves and roots was studied. According to the research results, it was found that the total protein content is comparatively higher in the leaves than in the roots. Using the HPLC method, the amounts of 20 protein-forming amino acids were determined in the leaves and 19 in the roots. Analysis of water-soluble vitamins showed that 4 and 2 vitamins were present in the leaves and roots, respectively. It has been shown that the leaves and roots of the plant can be used in the preparation of various medicines and dietary supplements.

Ключевые слова: ревень, листья, корень, белки, аминокислоты, водорастворимые витамины.

Keywords: rhubarb, leaves, root, proteins, amino acids, water-soluble vitamins.

Введение

Ревень - многолетнее травянистое растение, принадлежащая роду Rheum семейства Polygonaceae. Существует около 60 видов, произрастающих в основном в Азии, Европе и США [1,2]. В различных странах мира в сельском хозяйстве культивируется овощной вид Rheum undulatum. Корень толстый, извилистый, с корневищем. Стебель прямостоячий, до 2 м высоты. Листья крупные, простые, длинные (до 2 м), сочные, кислые, съедобные, богатые оксикислотами. Цветки мелкие, шаровидной формы [3]. Лепестков 6, сиреневого или красного цвета. Плод ревеня - трехсторонняя фисташка красновато-коричневошо цвета. Черешки листьев едят с весны, из нее готовят соусы, компоты, кисель, варенье, конфеты, квасы. Корень некоторых видов с древних времен известен как афродизиак. Корень и корневище содержат 3-6% антрагликозидов и 6-12% дубильных веществ. Rheum palmatum культивируется как лекарственное растение. Препараты (порошки и настойки) из коры применяют в виде свечей при хронических запорах. Размножают семенами, рассадой и корневищами. Через 2 года после посадки используют черешки листьев. Урожайность 250-400 ц/га за 6-7 лет [1].

Большой интерес вызывает химический состав ревеня. Из различных видов ревеня выделены химические соединения, которые являются производными антрахинона, антроны, стильбены, флавоноиды и ацилглюкозиды [4]. Важнейшими соединениями ревеня являются свободные антрахиноны, такие как, алоэ-эмодин, реин, эмодин, хризофанол и фисцион. Также выделены алоэ-эмодин-8-O-β-D-глюкозид, реин-8-O-β-D-глюкозид, хризофанол-8-O-β-D-глюкозид, эмодин-8-O-β-D-глюкозид и фисцион-8-O-β-D-глюкозид относящиеся к антрахиноновым гликозидам [4].

В народной медицине отвар из корней и плодов ревеня применяют для лечения лихорадочных, желудочно-кишечных, диарейных заболеваний, для остановки внутренних кровотечений. Отвар корней ревеня, сваренный в молоке, применяют при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и сердца.

Здесь уместно подчеркнуть, что в научной медицине отвар из корней и экстракт из плодов видов ревеня рекомендуются для лечения диарейных заболеваний. Его стебель и черешки листьев употребляют в пищу.

Целью нашего исследования является изучение аминокислотного состава белков и водорастворимых витаминов листьев и корней ревеня произрастающего в Республике Узбекистан.

Материалы и методы

Растение было собрано в Наманганской области Республики Узбекистан в мае 2023 года. Листья и корни растения сушили в сухом и защищённом от солнечных лучей комнате. После сушки образцы листьев и корней размельчали размером 2-3 мм.

Определение общего белка. Содержание общего белка в листьях и корнях ревеня определяли методом Кьельдаля [5].

Выделение свободных аминокислот. К 1 мл раствора белков добавляли по 1 мл 20%-ного раствора трихлоруксусной кислоты. Через 10 мин осадок отделяли центрифугированием при 8000 об/мин в течение 15 минут. Затем отделив 0,1 мл надосадочной жидкости, высушивали лиофилизацией. Гидролизат упаривали, сухой остаток растворяли в смеси (C₂H₅)₃N- CH₃CN – H₂O (1:7:1) и высушивали. Фенилтиокарбамилпроизводные аминокислот получили по методу Steven A. Cohen, Daniel J. Strydom [6]. Идентификацию полученных производных аминокислот проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [7-10]

Анализ водорастворимых витаминов. 10 г образца растения последовательно экстрагировали метанола и смесью этанола и воды (1:1). Полученный экстракт концентрировавали под вакуумом и центрифугировали. Анализ ВЭЖХ водорастворимых витаминов проводили на хроматографе Agilent Technologies 1200 на колонке ExlipseXDBC18 (обращено-фазный), 3,5мкм, 4,6x150мм. Детектор диод-матрицы (DАD), 250 нм. Раствор А: 0,1% трифторуксусная кислота, рН 1,7: В:CH₃CN. Скорость потока 1 мл/мин. Градиент %B/мин: 0-5мин/96:4%, 6-8мин/90:30%, 9-15мин/80:20%, 15-17мин/96:4%. Термостат 25⁰С.

Обсуждение результатов

Определения содержания общего белка листьев и корней ревеня проводили методом Кьельдаля. Содержание азота определяли по известной методике и на основе этого вычислили количество общего белка (Таблица 1). Результаты показали, что в листьях количество общего белка намного выше, чем в корнях растения. Соотношение общего белка листьев и корней ревеня составляет 9,3:1.

Таблица 1.

Содержание азота и белков в листьях и корнях ревеня (%)

Для изучения содержания свободных аминокислот получили фенилтиокарбомоилпроизводные. Полученные фенилтиокарбомоил-производные аминокислот изучали методом ВЭЖХ. В листьях и корнях ревеня определено количественное содержание всех 20 протеиногенных аминокислот (Таблица 2). Общее количество аминокислот в листьях составляет 14,42 г, а в корнях 9,54 г. Количество аминокислот в листьях составляет 0,099-2,15 г, а в корнях 0,05-2,6 г. Следует отметить, что корнях изолейцин  не обнаружено. В листьях наибольшее количество имеют гистидин, лизин, глутамин, аспарагин, треонин и глутаминовая кислота, а в корнях тирозин и лизин. Из всех аминокислот самое высокое количество имеет тирозин,  содержание которого в корнях составляет 2,6 г и составляет 27,3% от общего количество аминокислот. В листьях  растения обнаружены все незаменимые для взрослого человека аминокислоты. В корнях из незаменимых аминокислот не обнаружен изолейцин. Количество незаменимых аминокислот в листьях больше, чем в корнях. Из незаменимых аминокислот самое высокое количество имеет лизин, содержание которого в листьях составляет 1,67 г. Количество лизина в листьях и корнях растения почти одинаково, в листьях больше на 0,01685 г. Суммируя вышесказанное, можно констатировать что, листья и корни растения характеризуются определённым набором аминокислот.

Таблица 2.

Содержание аминокислот в листьях и корнях ревеня (мг/гр)

Также методом высокоэффективной жидкостной хроматографии изучено водорастворимые витамины листьев и корней ревеня. Из девяти приведённых в литературе водорастворимых витаминов(В₁, В₂, В₃, В₅, В₆, В₇, В₉, В₁₂ и С), в ревени определены содержания пяти водорастворимых витаминов [11]. В листьях содержатся В₂, В₃, В₉ и С, а в корнях В₂ и В₆. Витамин В2 содержится в листьях и корнях ревени (Таблица 2). Самую высокую концентрацию имеет витамин В₃ в листьях (28,51 мг). Соотношение общего количества витаминов в листьях и корнях составляет 2,16:1.

Таблица 3.

Содержание витаминов в листьях и корнях ревеня (мг/гр)

Суммируя, вышеизложенное, можно отметить, что растение обладая достаточным набором аминокислот и водорастворимых витаминов является потенциальным источником для приготовления различных лекарственных препаратов и биологически активных добавок.

Заключение

Определено содержание общего белка листьев и корней ревени. В листьях содержание белков более выше, чем в корнях. Проведено качественный и количественный анализ аминокислотного состава белков листьев и корней ревени. В листьях присутствуют полный набор протеиногенных аминокислот, в корнях отсутствует только изолейцин. Наибольшее количество в листьях имеют гистидин, лизин, глутамин, аспарагин, треонин и глутаминовая кислота, а в корнях тирозин и лизин. Также определены содержания водорастворимых витаминов, в листьях и корнях растения присутствуют витамин С и три витамина группы В .

Список литературы:

1. Oʻzbekiston milliy ensiklopediyasi. Birinchi jild. Toshkent. 2000-yil.
2. Губанов И.А. и др. Дикорастущие полезные растения СССР/ отв. ред. Т. А. Работнов.— М.:Мысль, 1976.— С.107.— 360 с.
3. 3.https://sv.zarnews.uz/post/reven-lechebnoe-rastenie
4. He J, Sun J, Wang L, Luo Y, Gao W, Guo H, Zhao H (2019) Chemistry, pharmacology and processing method of rhubarb (Rheum species): a review. J Food Bioact 8:42–50
5. Методы контроля. Химические факторы. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Руководство Р 4.1.1672-03. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.
6. Steven A. Cohen, Daniel J. Strydom. Amino acid analysis utilizing phenylisothiocyanate derivatives // Jour. Analytical Biochemistry – 1988. – V.174.-№1.-P.1-16.
7. Карабаева Р.Б., Ибрагимов А.А., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов и аминокислот в Prunus persica var.nectarina // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 9(75). URL: https: //7universum. com/ru/ nature/archive/item/10659 (дата обращения: 19.11.2023).
8. Ибрагимов А.А., Холматова М.А., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов в образцах мёда с использованием нейтронно-активационного анализа // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. 12(78). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/11003 (дата обращения: 18.11.2023).
9. Маматкулова С.А., Абдуллаев Ш.В., Назаров О.М. Компонентный состав экстрактов Raphanus sativus L произрастающего в Узбекистане // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2019. № 8 (62). URL: https://7universum. com/ru/nature/archive/item/7674 (дата обращения: 18.11.2023).
10. Ибрагимов А.А., Аббасова Д.З., Назаров О.М. Определение содержания химических элементов в Ephedra equisetina Bunge с использованием нейтронно-активационного анализа // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 8 (74). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/9937 (дата обращения: 18.11.2023).
11. Vitamin and mineral requirements in human nutrition 2nd Edition. World Health Organization and Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2004. pp.340–341.ISBN 9241546123.