ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СБОРА ИЗ МАЛИНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ И ЕЖЕВИКИ СИЗОЙ

АННОТАЦИЯ

Растения богатые полифенолами проявляют антиоксидантные свойства и имеют большое значение в народной медицине. Полифенолы являются вторичными метаболитами растений и встречаются преимущественно во фруктах, овощах, ягодах. Целью нашей работы является изучение полифенолов ягод малины обыкновенной и ежевики сизой. Методом высокоэффективной жикостной хроматографии изучен полифенольный состав растительного сбора из ягод малины обыкновенной и ежевики сизой, произрастающих в Ферганской области Республики Узбекистан. Среди изученных полифенолов обнаружены рутин, салициловая кислота и кверцетин. Общая сумма полифенолов составляет 1,941 мг/100 г. В наибольшем количестве обнаружен рутин.

ABSTRACT

Plants rich in polyphenols exhibit antioxidant properties and are of great importance in folk medicine. Polyphenols are secondary metabolites of plants and are found mainly in fruits, vegetables, and berries. The aim of our work is to study the polyphenols of raspberries and blackberries. The polyphenol composition of the herbal collection of raspberries and blackberries growing in the Fergana region of the Republic of Uzbekistan was studied using the method of high-performance liquid chromatography.Rutin, salicylic acid and quercetin were found among the polyphenols studied. The total amount of polyphenols is 1.941 mg/100 g. Rutin was found in the largest amount.

Ключевые слова: малина обыкновенная, ежевика сизая, высокоэффективная жикостная хроматография, экстракт, полифенолы, рутин, салициловая кислота, кверцетин.

Keywords: raspberry, dewberry, high-performance liquid chromatography, extract, polyphenols, rutin, salicylic acid, quercetin.

Введение

Малина обыкновенная (Rubus idaeus L.) и ежевика сизая (Rubus caesius L.) – растения рода Rubus семейства Rosaceae [5]. Малина обыкновенная многолетнее растение высотой 1,5–2,5 метров несколькими боковыми побегами. Цветёт поздней весной, плод созревает летом или ранней осенью, с терпким вкусом, красный, съедобный и сладкий [1]. Ежевика сизая небольшой кустарник высотой до 2 метров с длинными побегами. Плод представляет собой совокупность нескольких черных мясистых костянок с голубоватым восковым налетом. Ежевика цветет с июня по сентябрь [1].

Научные исследования подтвердили, что листья этих кустарников, как и их плоды, содержат множество соединений с полезными для здоровья и антиоксидантными свойствами [7]. Ягоды малины обладают высокой антиоксидантной активностью [9], которую можно отнести к высокому содержанию витамина C, эллагитанинам, антоцианам [2]. Сангвиин H-6 и ламбертианин C – два основных эллагитанинa малины [8]. Малина содержит относительно небольшое количество эллаговой кислоты, при обработке экстрактов малины элагитанины гидролизуются и высвобождают значительные количества эллаговой кислоты [3; 8]. Цианидин-3-софорозид является основным антоцианом малины, также в меньшем количестве имеются цианидин-3-(2G-глюкозилрутинозид), цианидин-3-глюкозид, цианидин-3-рутинозид, пеларгонидин-3-софорозид, пеларгонидин-3-(2G-глюкозилру- тинозид) и пеларгонидин-3-глюкозид [8; 11]. Малина также содержит кверцетин и кемпферол [4; 8], (-)-эпикатехин и димер процианидина [8]. Как надземные, так и подземные части R. caesius являются ценным источником химических компонентов.

Предыдущие фитохимические исследования доказали наличие структурного и биогенетического разнообразия вторичных метаболитов. В плодах R. caesius обнаружены цианидин, цианидин-3-О-софорозид, цианидин-3-О-галактозид, цианидин-3-О-рутинозид, цианидин-3-О-арабинозид, дельфинидин-3-О-самбубиозид, цианидин 3-О-(6′′-р-кумароил-глюкозид), цианидин 3-О-кофеил-глюкозид, цианидин 3-О-(6′′-малонил-глюкозид), дельфинидин 3-О-(6′′-диоксалил-глюкозид), цианидин 3-О-(6′′-диоксалил-глюкозид) и петунидин 3-О-галактозид [6].

Плоды малины и ежевики проявляют полезные для здоровья свойства за счет противоракового, противоатеросклеротического, противовоспалительного, противодиабетического и противоаллергического действия, а также снижают массу тела [10]. По этой причине сырая малина и ежевика и их консервы высоко ценятся.

Целью данного исследования является изучение полифенолов ягод Rubus idaeus L. и Rubus caesius L., произрастающих в Ферганской области Республики Узбекистан.

Материалы и методы.

Использованные реагенты и оборудование. Галловая кислота (Macklin, Китай); салициловая кислота (Rhydburg Pharmaceuticals, Германия); кверцетин, апигенин, кемпферол (Regal, Китай); рутин из природных источников выделен методом экстракции и колоночной хроматографии; бидистиллированная вода; ацетонитрил; уксусная кислота и гидроксид натрия чистотой.

 Количество полифенолов в растении определялось с помощью высокоэффективного жидкостного хроматографа LC-40 Nexera Lite, Shimadzu, Япония.

Приготовление стандартных растворов. Галловая кислота (5,2 мг), салициловая кислота (5,2 мг), рутин (5 мг), кверцетин (5 мг), апигенин (5 мг), кемпферол (5 мг) растворяли в 96 %-ном этаноле в течение 20 минут в ультразвуковой ванне, переносили в колбу емкостью 50 мл и доводили объем этанолом до отметки. Было приготовлено 4 различных раствора путем разбавления 200 мкл каждого раствора и смешивания их. Каждый раствор был помещен в виалу и использован для анализа (рис.1).

Приготовление растительного экстракта. Для извлечения фенольных соединений 1 г исследуемого образца взвешивали с точностью до 0,01 г на весах NV222 фирмы OHAUS (США), помещали в коническую колбу вместимостью 50 мл, добавляли 25 мл 96 %-ного этанола. Смесь экстрагировали в ультразвуковой ванне GT SONIC-D3 (Китай) при температуре 60°C в течение 20 минут. Затем смесь охлаждали, фильтровали и доводили объем до 25 мл этанолом в мерной колбе. 1,5 мл экстракта центрифугировали при 7000 об/мин на центрифуге Mini-7 (BIOBASE, Китай) и фильтровали через шприцевой фильтр 0,45 мкм для анализа.

Идентификация фенольных соединений. Стандартный раствор, экстракт образца наносили на обращенно-фазовую колонку Shim pack GIST C18 (150 × 4,6 мм; 5 мкм, Shimadzu, Япония) с градиентной подвижной фазой, состоящей из ацетонитрила (А) и 0,5 % ного раствора уксусной кислоты в воде (Б) (табл.1).

Были использованы: стандартный раствор, экстракт образца, колонка с обращенной фазой Shim pack GIST C18 (150 × 4,6 мм; 5 мкм, Shimadzu, Япония) и градиентная подвижная фаза, состоящая из ацетонитрила (A) и 0,5 % уксусной кислоты в воде (B) (табл.1).

Таблица 1.

Данные градиента подвижной фазы

Объем инъекции был установлен на уровне 10 мкл, скорость потока – на уровне 0,5 мл/мин, а термостат колонки – на уровне 40°C. Аналитический сигнал (площадь пика) фенольных соединений регистрировали при λ = 300 нм (рис.1).

Рисунок 1. Хроматограмма стандартов при 300 нм.

Определение количества фенольных соединений в экстракте образца. Была получена хроматограмма экстракта образца массой 1 г (рис. 2), и на основании полученных результатов по приведенной ниже формуле рассчитано количество фенольных соединений в 100 г образца, представленное в таблице 2.

здесь, X – количество фенольных соединений в 100 г плодов, мг;

C_фенол– концентрация фенольных соединений в экстракте, определенная методом ВЭЖХ, мг/л;

V_{экстракт}– объем экстракта образца, л;

m_{образец} – масса образца, взятого для приготовления экстракта.

Обсуждение результатов.

Растительный сбор приготовили из сухих размельченных ягод малины обыкновенной (Rubus idaeus L.) и ежевики сизая (Rubus caesius L.) в соотношение 1:3. Количество полифенолов определяли методом ВЭЖХ (рис. 2). В качестве стандартов применяли растворы галловой кислоты, салициловой кислоты, рутина, кверцетина, апигенина и кемпферола. В растительном сборе галловая кислота, апигенин и кемпферол не обнаружены. В ходе экспериментов определены концентрации трёх соединений рутина, салициловой кислоты и кверцетина. Общее количество обнаруженных полифенолов составляет 1,941 мг/100г (рис.1). Преобладающим полифенолом является рутин. Количество рутина в 100 граммах сбора составляет 1,523 мг. Содержание рутина в 7,1–7,5 раза больше чем, кверцетин и салициловая кислота.

Рисунок 2. Хроматограмма полифенолов в экстракте образца

Таблица 2.

Количество полифенолов в экстракте и время удерживания

Выводы

Методом ВЭЖХ установлена сумма полифенолов растительного сбора, приготовленного из ягод малины обыкновенной и ежевики сизой в соотношении 1:3. Общая сумма полифенолов составляет 1,941 мг/100 г. В растительном сборе обнаружены рутин, салициловая кислота и кверцетин. Рутин снимает воспалительный процесс с пораженного участка вены и дает ощутимый эффект при отеках ног. Салициловая кислота обладает выраженным противовоспалительным действием. Кверцетин используется в качестве ингредиента в пищевых добавках, напитках и продуктах питания. Результаты показывают, что экстракт богат полифенолами, а растительный сбор можно предложить для приготовления различных биологически активных добавок.

Список литературы:

1. Blamey M., Grey-Wilson C. Flora of Britain and Northern Europe. – 1989. – Pp. 281.
2. Clifford M.N., Scalbert A. Ellagitannins: nature occurrence and dietary burden // Journal Science Food Agriculture. – 2000. – Т. 80. – №7. – Pp.1118–1125.
3. de Ancos B., González E.M., Cano M.P. Ellagic acid, vitamin C, and total phenolic contents and radical scavenging capacity affected by freezing and frozen storage in raspberry fruit // Journal of Agricultural Food Chemistry. – 2000. – Vol. 48. – №10. – Pp. 4565–4570.
4. Henning, W. Flavonol glycoside of strawberry, raspberry and blackberry // Z. Lebensm.-Unters. Forsch. – 1981. – Vol. 173. – Pp.180–187.
5. Huang Ti-Ran, Chen Jian-Hui, Hummer Kim E., Lawrence A., Wang, Wen-He, He Yi, Yu Sheng-Xiang, Yang Ming-Feng, Chai Tuan-Yao, Zhu Xiang-Yun, Ma Lan-Qing, Wang Hong. Phylogeny of Rubus (Rosaceae): Integrating molecular and morphological evidence into an infrageneric revision. – 2023. – Vol. 72. – Pp. 278–306.
6. Kolbas N.Y., Silva M.A., Reshetnikov V.N., Teissedre Pierre Louis. Anthocyanins and antioxidant activity of fruits certain representatives of genus Rubus // Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological Series. –2012. – Vol. 1. – Pp. 5–10.
7. Krzepiłko A., Prażak R., Święciło A. Chemical Composition, Antioxidant and Antimicrobial Activity of Raspberry, Blackberry and Raspberry-Blackberry Hybrid Leaf Buds // Molecules. – 2021. – Vol. 26. – Pp.327.
8. Mullen W, McGinn J, Lean M.E, MacLean M.R, Gardner P, Duthie G.G, Yokota T, Crozier A. Ellagitannins, flavonoids, and other phenolics in red raspberries and their contribution to antioxidant capacity and vasorelaxation properties // Journal of Agricultural Food Chemistry. – 2002. – Vol. 50. – №18. – Pp. 5191–5196.
9. Mullen W., Stewart A.J., Lean M.E., Gardner P., Duthie G.G., Crozier A. Effect of freezing and storage on the phenolics, ellagitannins, flavonoids, and antioxidant capacity of red raspberries // Journal of Agricaltural Food Chemistry. –2002. – Vol. 50. – № 18. – Pp. 5197–5201.
10. Nile S.H., Park S.W. Edible berries: Bioactive components and their effect on human health // Nutrition. – 2014. – Vol. 30. – № 2. – Pp. 134–144.
11. Spanos G.A., Wrolstad R.A. Anthocyanin pigment, non volatile acid and sugar composition of red raspberry juice // Journal of the Association of Official Agricultural Chemists. – 1987. – № 70. – Pp. 1036–1046.