ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСТРАКЦИИ МЕЛИССЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ

АННОТАЦИЯ

В статье исследована технология извлечения эфирных масел и биологически активных веществ из листьев мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) — многолетнего травянистого растения семейства Lamiaceae, известного с древних времён приятным лимонным ароматом и лечебными свойствами. Рассмотрены ботаническое описание вида, его происхождение (Европа, Азия), распространение и акклиматизация в различных регионах мира, а также оптимальные условия сбора и сушки листьев летнего и осеннего урожая для сохранения витаминов и других активных компонентов. Определена влажность измельчённого сырья с помощью анализатора «Moisture Optimus Analyzer»: 6,96 % (летний сбор, 130 °C, 5:39 мин) и 7,17 % (осенний сбор, 130 °C, 4:37 мин). Применены два метода экстракции на основе 75–90 %-ного этилового спирта: холодный (трёхкратная настойка в течение 3 дней при комнатной температуре) и горячий (экстракция в аппарате при 60 °C в течение 120 мин с последующей очисткой на роторном испарителе). Холодный метод лучше сохраняет витамины при снижении содержания флавоноидов, горячий — повышает выход флавоноидов, но снижает сохранность витаминов. Полученные экстракты очищали от спирта и хранили в стерильных герметичных контейнерах в холодильнике для предотвращения микробиологического загрязнения. Результаты подчёркивают зависимость качества конечного продукта от метода экстракции и сезонных особенностей сырья.

ABSTRACT

The article investigates the technology for extracting essential oils and bioactive compounds from the leaves of lemon balm (Melissa officinalis L.), a perennial herbaceous plant of the Lamiaceae family, known since ancient times for its pleasant lemon aroma and medicinal properties. The botanical description of the species, its origin (Europe, Asia), distribution, and acclimatization in various regions of the world are considered, along with optimal conditions for harvesting and drying leaves from summer and autumn collections to preserve vitamins and other active components. The moisture content of ground raw material was determined using the “Moisture Optimus Analyzer”: 6.96% (summer harvest, 130 °C, 5:39 min) and 7.17% (autumn harvest, 130 °C, 4:37 min). Two extraction methods based on 75–90% ethyl alcohol were applied: cold extraction (triple maceration for 3 days at room temperature) and hot extraction (in an apparatus at 60 °C for 120 min, followed by purification on a rotary evaporator). The cold method better preserves vitamins while reducing flavonoid content; the hot method increases flavonoid yield but decreases vitamin retention. The obtained extracts were purified from alcohol and stored in sterile hermetic containers in a refrigerator to prevent microbial contamination. The results highlight the dependence of the final product quality on the extraction method and seasonal characteristics of the raw material.

Ключевые слова: мелисса лекарственная, Melissa officinalis L., эфирные масла, биологически активные вещества, экстракция, холодная экстракция, горячая экстракция, влажность сырья, флавоноиды, витамины, роторный испаритель, сезонный сбор.

Keywords: Melissa officinalis L., lemon balm, essential oils, bioactive compounds, extraction methods, cold extraction, hot extraction, raw material moisture, flavonoids, vitamins, rotary evaporator, seasonal harvest.

Введение. Melissa officinalis L. - известное растение. В дикой природе мелисса встречается в горных лугах, у берегов горных рек. Имеет приятный лимонный аромат - поэтому в народе её иногда неправильно называют лимонником. Мелисса выращивается в приусадебных участках, огородах. В лечебной практике мелисса с древности. Плиний Старший называл мелиссу melissophyllon и/или apiastrum, названия оба названия имеют отношение к пчелам и мёду. Во времена правления Карла Великого мелиссу высаживали во всех монастырских садах. Древние греки называли её «мелиссофилон» — «любимая пчёлами». Парацельс считал мелиссу «эликсиром жизни» [1-2].

Мелисса лекарственная - многолетнее травянистое растение, принадлежащее к семейству Lamiaceae. Она родом из Европы и Азии, но может выращиваться во многих других местах (также акклиматизирована). Мелисса очень морозоустойчива и предпочитает места, «защищенные» от прямых солнечных лучей или находящиеся в легкой тени в жаркое лето. Она быстро растёт.

Melissa officinalis L. -растение, которое может расти в естественных условиях во многих частях мира. Название «мелисса» происходит от греческого слова mélissa, означающего «медоносная пчела», из-за обилия нектара в её цветах. Стебель квадратный, как у других растений семейства мятных. Листья расположены попарно супротивно на стебле, обычно овальной или сердцевидной формы. Мелисса источает лимонный аромат от своих стеблей и листьев. Летом она образует колосовидные соцветия белых или желтоватых цветов. Наиболее распространенным видом (разновидностью) этого растения является Melissa officinalis, известная в США как лимонная мелисса, а в Англии — как бальзам [3].

Летние и осенние листья мелиссы лекарственной собирают и сушат в сухих условиях, вдали от прямых солнечных лучей. Причина, по которой листья не подвергают воздействию прямых солнечных лучей, заключается в том, чтобы витамины и полезные элементы, содержащиеся в растении, не испарялись в атмосферу из-за температуры, а красящие вещества в листьях не желтели и не сгорали [4-7].

Рисунок 1. Строение листьев и цветков мелиссы лекарственной

Цель исследования — разработка и сравнение технологий извлечения эфирных масел и биологически активных веществ (флавоноидов, витаминов) из листьев мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) летнего и осеннего урожая с использованием холодного и горячего методов экстракции на основе этилового спирта.

Объект исследования. В качестве объекта исследования использовались листья мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) семейства Lamiaceae, собранные в летний и осенний периоды. Растение характеризуется приятным лимонным ароматом благодаря наличию эфирных масел и других биологически активных веществ. Сбор сырья проводился в оптимальных условиях (в тени или полутени, при сухой погоде), с последующей сушкой в сухом, проветриваемом помещении вдали от прямых солнечных лучей для сохранения витаминов и предотвращения пожелтения листьев.

Методы исследования. Подготовка сырья: быстрый сбор и обработка листьев, сушка в тени без прямых солнечных лучей, измельчение. Влажность определяли на анализаторе «Moisture Optimus Analyzer» при 130 °C:

- летний сбор — 6,96 % (5 мин 39 с, остаток 2,793 г из 3 г);

- осенний сбор — 7,17 % (4 мин 37 с, остаток 2,781 г из 3 г).

Методы экстракции:

1. Холодная экстракция (настой): 20 г сухого измельчённого сырья + 100 мл 75 %-ного этилового спирта, выдержка 3 суток в тёмном месте при комнатной температуре, трёхкратная мацерация с фильтрацией.

2. Горячая экстракция: 25 г сырья + 250 г 80–90 %-ного этилового спирта, экстракция при 60 °C в течение 120 мин в аппарате Сокслета (с гранулами фарфора для равномерного кипения), последующая очистка от спирта на роторном испарителе.

Очистка и хранение: экстракты очищали на роторном испарителе, переливали в стерильные герметичные контейнеры и хранили в холодильнике в тёмном месте для предотвращения микробного загрязнения и окисления.

Оценка результатов: сравнение влияния метода экстракции и сезона сбора на содержание флавоноидов и сохранность витаминов.

Эксперименты проводились в трёхкратной повторности.

Результаты позволят оптимизировать процесс извлечения активных веществ с учётом сезонности сырья для фармацевтического, пищевого и косметического применения.

Извлечение эфирных масел — это процесс являющийся одним из видов экстракции и извлечения эфирных масел из растительного сырья, которые являются ароматическими, обволакивающими веществами [8-12]. В этом процессе используются различные физические и физико-химические методы. Основным методом этого процесса является экстракция эфирных масел. Этот процесс включает в себя растворение эфирных масел из клеток растительного сырья в жидкости, а затем их отделение от растворителя. В этот процесс включается несколько этапов:

1. Подготовка сырья:

Растительное сырьё (листья, цветы, плоды, корни и т. д.) следует обрабатывать быстро после сбора урожая, так как количество и качество эфирных масел в нём со временем снижаются. Сырьё можно измельчить, что помогает повысить эффективность извлечения эфирных масел. Этап подготовки варьируется в зависимости от типа сырья и метода экстракции. В качестве сырья мы используем два сбора урожая мелиссы лекарственной (летний и осенний). (Рисунок 2) [10-13].

Рисунок 2. Летний и осенний урожай мелиссы лекарственной (A), сушка (Б), измельчение (В) и маркировка образцов (Г).

2. Измерение влажности измельчённого сырья [9]. Мы определяем влажность сырья летнего и осеннего урожая с помощью анализатора влажности под названием «Moisture Optimus Analyzer» (Рисунок 3). Сначала измеряем тару (94,38) и отмеряем 3 г продукта.  Равномерно распределяем его по поверхности. Помещаем два образца в ёмкость (летний и осенний)  анализатора. Устанавливаем температуру на 130℃.

Рисунок 3. А) Высушенные и измельчённые образцы осеннего и летнего урожая; Б) Процесс измерения тары и граммов; В) Результат анализа

Результаты и их обсуждение. Полученный результат летнего образца : температура 130℃, 5:39 минут, из 3 граммов продукта осталось 2,793 грамма, содержание влаги 6,96%.

Полученный результат осеннего образца: температура 130℃, 4:37 минут, из 3 граммов продукта осталось 2,781 грамма, содержание влаги 7,17%.

Рисунок 4. Полученный результат

Физико-химические свойства экстракта полученного из растения MELISSA OFFICINALIS 

Проведение процесса экстракции [9]. Для экстракции осеннего и летнего урожая мелиссы использовались два метода:

Метод 1. Метод холодной экстракции (настой) – при этом методе масса измельчённого сырья измеряется в соотношении 2:10 к спирту. Затем 20 г сухой массы помещают в ёмкость, заливают 100 мл 75% этилового спирта, ёмкость герметично закрывают и хранят в тёмном месте при комнатной температуре, вдали от солнечных лучей, в течение 3 дней. Через три дня жидкость и сухую массу разделяют методом фильтрации с использованием фильтровальной бумаги.

Отделённая сухая масса снова превращается в спиртовую настойку, и этот процесс повторяется дважды. Отделённая жидкая масса переливается в стерильный, герметично закрытый контейнер. (Рисунок 4.)

Рисунок 4. А, Б) измельчённое высушенное сырье летнего и осеннего урожая; В) измерённый образец; Г) смесь спирта и сырья в соотношении 2:10; Д) процесс фильтрации настойки; Е) остатки на фильтровальной бумаге

Процесс холодной экстракции позволил снизить содержание флавоноидов в исходном сырье и повысить уровень сохранения витаминов.

Метод 2. Метод горячей экстракции — в этом методе процесс экстракции осуществляется с использованием экстракционного аппарата под воздействием горячего пара посредством конденсации. Сначала два измельченных образца взвешивают в количестве 25 граммов и помещают в контейнер с фильтровальной бумагой.

В экстракционное устройство помещают и заливают 250 граммов 80-90% этилового спирта. В кольбу, куда заливали спирт, обязательно нужно положить 4-5 гранул фарфора, это предотвратит пригорание экстрагируемого сырья и обеспечит постоянное кипение спирта. После этого экстракцию проводят при температуре 60°C в течение 120 минут.

 Процесс необходимо постоянно контролировать, и мы можем определить, когда сырьё полностью извлекается (светлеет). Процесс продолжается до тех пор, пока наш экстракт не станет светлым. Необходимо контролировать его потребление, когда экстракт начнет расслаиваться (Рисунок 5).

Рисунок 5. А) два высушенных измельчённых образца; Б) процесс подготовки фильтровальной воронки; В) процесс продолжается (процесс разделения экстрактов); Г) сбор разделенных экстрактов.

Таблица 1.

Оптимальные параметры для получения горячего экстракта из мелиссы лекарственной (MELISSA OFFICINALIS).

Все извлечённые экстракты необходимо отделить от остаточных спиртовых остатков. Для этого использовалось устройство «роторный испаритель». Этот процесс также осуществляется методом конденсации. Экстракт, налитый в кольбу, помещённую в водяную баню, нагревается путём вращения ее по кругу. Это обеспечивает испарение всего спиртового содержимого экстракта за один раз. Затем выпаренный спирт конденсируется во вторую кольбу.

Полученный чистый экстракт (рис. 6) переливают в стерильный герметичный контейнер и хранят в холодильнике в тёмном месте. Одной из причин использования герметичного контейнера является предотвращение роста микроорганизмов.

Рисунок 6. Полученный готовый продукт

Выводы: В заключение можно сказать, что технология извлечения эфирных масел и биологически активных веществ из растения Melissa officinalis включает в себя ряд этапов, направленных на сохранение качества растительного сырья и повышение эффективности процесса экстракции. В исследовании содержание влаги в листьях, полученных при летнем и осеннем сборе урожая, определялось с помощью анализатора «Moisture Optimus Analyzer», который показал 6,96% влаги в летнем образце и 7,17% в осеннем образце, что подтверждает готовность сырья к дальнейшей переработке.

В процессе экстракции использовались холодный (настой) и горячий (конденсация пара) методы экстракции. Холодная экстракция позволила сохранить меньше флавоноидов, но обеспечила высокий уровень сохранения витаминов. Горячая экстракция была эффективна в повышении содержания флавоноидов, но уровень сохранения витаминов был ниже. Полученные обоими методами экстракты очищали от остатков спирта с помощью роторного испарителя и готовили к хранению в стерилизованных герметичных контейнерах. Эти процессы позволяли максимально сохранить биологически активные вещества в растительном сырье и предотвратить микробиологическое загрязнение. Результаты исследования показали влияние метода экстракции на содержание биологически активных веществ и необходимость учёта сезонных особенностей растительного сырья.

Список литературы:

1. Кароматов И.Д. Простые лекарственные средства Бухара 2012.
2. Потаев С. Мелисса в античности и современности -// Forcipe 2020, 2, S, 403-404.
3. Rahimov.U., Maksudova.Yu. Melissa officinalis o‘simligidan efir moyi olish va uning istiqbollari/ “Kimyo,organik moddalar va neft-gaz sanoati sohalaridagi dolzarb muammolar va innovatsion yechimlar” Respublika ilmiy-amaliy anjumani jurnali.-14-15-noyabr.-2024.-NamMTI.603-605.
4. Бекбулатова, Е. В. Функциональные напитки нового поколения: исследования и перспективы использования флавоноидов в природе [Текст] / Е. В. Бекбулатова, М. С. Зокирова, Е. В. Тадаева // QURILISH VA TA’LIM ILMIY JURNALI. – 2024. – Т. 3, № 4 (10) . – С. 156–163.
5. Бекбулатова, Е. В. Токсикологические исследования экстрактов мяты перечной на животных моделях (обзор) [Текст] / Е. В. Бекбулатова, М. С. Зокирова, Е. В. Тадаева // Mexanika va texnologiya ilmiy jurnali. – 2025. – Т. 6, № 1 (Maxsus son) . – С. 527–533.
6. Бекбулатова, Е. В. Химический состав эфирного масла и экстрактов мяты перечной (Mentha piperita L.) [Текст] / Е. В. Бекбулатова, М. С. Зокирова, Е. В. Тадаева // QURILISH VA TA’LIM ILMIY JURNALI. – 2025. – № 1 (Maxsus son) . – С. 258–264.
7. Бекбулатова Е.В. Xимический состав мяты перечной (mentha piperita l.) и оптимизация параметров экстракции биологически активных веществ // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. 2025. 11(137). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/21151
8. Авдеева Е.В. Фенилпропаноиды в терапии иммунодефицитов - //Фармация 2007, 6, 42-43.
9. Алексеева А.В. Трава мелиссы лекарственной перспективный источник импортозамещающих нейротропных препаратов - //Медицинский альманах 2011, 1, 233-236.
10. Алексеева А.В., Мазур Л.И. Мелисса лекарственная в профилактике рецидивов неязвенной диспепсии у детей - //Традиционная медицина 2009,19, 53a-57.
11. Алексеева А.В., Мазур Л.И., Куркин В.А. Мелисса лекарственная: перспективы использования в педиатрической практике – //Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского 2011, 90, 1, 90-96. ISO 9235:2013. Aromatic natural raw materials. Vocabulary. – Geneva: International Organization for Standardization, 2013. – 25 p.
12. GOST 7.1-2003. Bibliografik yozuv. Umumiy talablar va tuzish qoidalari. – Toshkent: O‘zbekiston Respublikasi Standartlashtirish, metrologiya va sertifikatlash agentligi, 2004. – 36 b.
13. European Pharmacopoeia 10.0. Melissa officinalis L. extract production standards. – Strasbourg: Council of Europe, 2020. – P. 1285–1290.
14. Бекбулатова, Е. В. Токсикологические исследования экстрактов мяты перечной на животных моделях (обзор) [Текст] / Е. В. Бекбулатова, М. С. Зокирова, Е. В. Тадаева // MEXANIKA VA TEXNOLOGIYA ILMIY JURNALI. – 2025. – Т. 6, № 1 (Maxsus son) . – С. 527–533.