ЖИРНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ МАСЛА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ КОСТОЧЕК ГРАНАТА СОРТА «ТУЯТИШ»

АННОТАЦИЯ

Семена граната содержат от 12 до 20% масло и богат витаминами А, В, С, Е, минералами железо, калий, кальций, магний, медь, никель, фосфор, цинк, а также, другими биологически активными веществами. Гранатовое масло, получаемое из семян граната, обладает лечебно-профилактическими и противовоспалительными свойствами.

Цель исследований, результаты которых приведены в статье, состояла в определении жирно-кислотного состава масла, полученного из местных сортов граната. Проведенный анализ показал, что в отличие от литературных данных, в исследованных образцах гранатового масла, полученного экстракционным методом в лабораторных условиях определено содержание до 88,5% ненасыщенных жирных кислот, 73,68% из которых составляет специфическая пуниковая кислота.

ABSTRACT

Pomegranate seeds contain 12 to 20% oil and are rich in vitamins A, B, C, and E, as well as the minerals iron, potassium, calcium, magnesium, copper, nickel, phosphorus, and zinc, as well as other biologically active substances. Pomegranate oil, obtained from pomegranate seeds, has therapeutic, preventative, and anti-inflammatory properties.

The aim of the research, the results of which are presented in the article, was to determine the fatty acid composition of oil obtained from local pomegranate varieties. The analysis revealed that, contrary to published data, the pomegranate oil samples obtained by laboratory extraction contained up to 88,15% unsaturated fatty acids, 73.68% of which was a specific punicic acid.

Ключевые слова: семена граната, масличность, гранатовое масло, жирнокислотный состав, пуниковая кислота.

Keywords: pomegranate seeds, oil content, pomegranate oil, fatty acid composition, punic acid.

Введение

Как известно, гранат это - вид растений из рода гранатовых семейства дербенниковые со съедобными плодами [1]. Плоды граната употребляются напрямую в пищу в сыром виде, в составе готовых блюд, напитков и в виде сока. Сорт граната «Туя тиш» является клоном сорта Ок дона. В Сурхандарьинской области его называют еще Лоджуер. Распространен этот сорт граната в основном в Сурхандарьинской области и Ферганской долине. Листопадный плодовый кустарник или дерево, достигающий в высоту до 3-4 м. Листья широколанцетовидные, длиной 4-7 см, шириной 1,6-1,8 см, зеленые со слабой краснотой. Цветки крупные, оранжево-красные, диморфные, одни-длиннопестичные, кувшинообразные, длиной 3,5-4,5 см, которые завязывают плоды, другие-короткопестичные, колокольчатые, длиною 2,4-2,8 см, плодов не образуют. Плоды округлые или приплюснуто округлые, средних и крупных размеров, диаметром 8,0-8,4 см, массой 240-250 г, отдельные плоды достигают 500-700 г. Зерна с сочной мякотью, слабо окрашенные, бледно-розовые, средних или крупных размеров. Масса 100 зерен составляет 35-36 г. Семена мелкие, масса 100 шт до 3 г, сок бледно-розовый или бледно-малиновый. Выход сока 40-50% от массы плодов в котором содержание сахаров 16,2-16,5%, кислот 1,2-1,5%. Вкус сладкий, приятный [1]. Гранат имеет два уникальных растительных компонента, которые считаются очень полезными. Пуникалагин -антиоксидант, содержащийся в семенах и кожуре граната, имеет активность почти в 3 раза выше, чем красное вино или зеленый чай. Второй компонент - пуниковая кислота, которая содержится в гранатовом масле и имеет значительную биологическую эффективность.

Семена граната содержат витамины А, В, С, Е, минералы Fe, K, Ca, Mg, Cu, Ni, P, Zn и других биологически активных веществ. Также, гранатовое масло получаемое из семян обладает лечебно-профилактическими и противовоспалительными свойствами [2].

Масло из косточек граната получают тремя способами: путем холодного или горячего отжима, а также в результате экстракции (с помощью органических растворителей). Гранатовое масло, произведенное способом холодного отжима, имеет вязкую консистенцию. Чаще всего оно обладает насыщенным желтым или оранжевым цветом, а его недорогая альтернатива - имеет более слабую окраску и жидкую консистенцию [3]. Масло добавляют в косметические средства, используют в домашнем уходе за кожей и волосами, употребляют в качестве пищевой добавки для улучшения самочувствия и профилактики заболеваний.

Гранатовое масло идеально подходит для заботы о зрелой коже. Оно заметно оживляет ее тон, делает невидимыми мелкие морщины, оказывает лифтинг-эффект. Кожа после использования чудодейственного масла становится упругой и гладкой, повышается ее тонус. Но можно включить гранатовое масло и в уход за проблемной, шелушащейся кожей, для защиты лица и шеи, рук от фотостарения.

В местных условиях выращивают семь сортов граната, рекомендованных к выращиванию на территории Республики Узбекистан, в частности, «Ок пучок», «Казаке-анар», «Туятиш», «Кизил улучшенный», «Бедона Дашнабодская», «Кадан» и «Шерабадский» [1].

В литературе приводится, что гранатовые семена содержат от 12 до 20% масла. Гранатовое масло богат ненасыщенными жирными кислотами. Среди жирных кислот преобладает специфическая, так называемая пуниковая кислота.

Пуниковая кислота с лютеолином и кофейной кислотой, которыми богаты кожура и гранатовый сок, оказывает подавляющее действие на опухолевые клетки предстательной железы [4, 5]. Его активность обусловлена способностью пуниковой кислоты увеличивать экспрессию адипонектина (гормона, вырабатываемого адипоцитами). Кроме того, адипонектин способствует утилизации глюкозы, обеспечивая защитную функцию при гипергликемии [8]. Кислота гранатовая активно используется в косметологии в составе протекторных и омолаживающих кремов. Это объясняется способностью данного соединения останавливать перекисное окисление липидов [7]. Пуниковая кислота так же применяется в качестве улучшающего липидный обмен и усвоение глюкозы средства, а также повышающего иммуннитет организма [6, 7]. По данным авторов 1 мг гранатового масла содержит 0,91·10^-4 моль/л антиоксидантов, что превышает содержание антиоксидантов в масле плодов кориандра в 10 раз [9].

В республике выращивают до 89 тыс. т граната из которых в промышленном масштабе перерабатывают до 150 тыс. т. для получения гранатового сока [10]. Несмотря на то, что более 25% перерабатываемых плодов составляет семена, в которых содержание масла достигает до 20%, вследствие неорганизованности сбора семян и отсутствием соответствующей технологии переработки, получением полноценного гранатового масла не занимаются. В литературе мало информации о масличности гранатовых семян, полученных из местных сортов и его жирнокислотном составе, которое возможно отличается от литературных данных, т.к. климатические условия республики отличаются от других континентов вегетационным периодом, сухой погодой и интенсивностью солнечных дней.

Исходя из вышеизложенных, нами проведены экспериментальные исследования по получению гранатового масла и определению его жирнокислотного состава.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования был выбран семена из сорта гранат "Туятиш", выращиваемого большом объеме в климатических условиях практически всех областей республики. Для определение химического состава использовали по 100 г косточек граната в каждой партии.

Масса 100 шт косточек составляло 33 г.

Масличность семян – 18,1 %

Семена сначала очищали от органического и минерального сора, высушивали до влажности 9-10% и затем измельчали без отделения лузги в лабораторной мельнице до 65% прохода через сита отверстиями 1 мм. Измельченный масличный материал помешали в специальный экстракционный патрон и экстрагировали с использованием экстракционного бензина марки «Нефрас».

Определение содержания жира в аппарате Сокслет. Сущность метода заключается в извлечение масла из сырья с помощью растворителя и последующим удалении растворителя, высушивании и взвешивании извлеченного масла. Сначала готовили патрон затем ставили внутри него 40 г измельчённого ранее семена граната и ставили в экстрактор. Экстракцию вели в течение 4 часов при температуре 50-55℃. При завершении экстракции патрон удаляли из экстрактора и отгоняли растворитель из колбы. По окончании отгонки растворителя отсоединяли экстрактор, колбу выдерживали на водяной бане до испарения растворителя затем её помещали в сушильный шкаф при температуре 105-110℃ в течение 60 мин. По истечение времени гранатовое масло охлаждали в эксикаторе и взвешивали до тысячных долей грамма. Повторное взвешивание проводили после повторной сушки в течение 30 мин.

Содержание влаги определяли с помощью анализатора влажности марки KERN DBS60-3. Анализатор влажности на сегодняшний день считается одним из самых современных и ускоренных методов определение влажности. Анализаторы влажности, работающие по методу инфракрасной абсорбции, используют возможности инфракрасного излучения, имеющего особую длину волны, которая поглощается водой. Уровень влагосодержания определяется, исходя из коэффициента мощности отраженного света (образец освещается светом, имеющим длину волны, поглощаемую водой, и две другие длины волны – непоглощаемые, что необходимо для того, чтобы избежать несоответствия, вызванного неровностью поверхности материала, или его местоположением). Для данного эксперимента мы взяли 0,5-1 г измельчённого материала.

Жирно-кислотный состав определяли на хроматографе марки SHIMADZU GC-2030. Количественный анализ жирных кислот проводили при следующих условиях: использовали колонку длиной 100 м и диаметром 0,25 мм, детектор ПИД, газ- транспортер- гелий, температурный градиент термостата составлял 80℃ в течении 1-8 мин, 130℃ в течении 8-18 мин и 180℃ в течении 18-22 мин. Применялся режим разделения потока-1/10, а объем инъекции составлял 1 мкл.

Результаты и обсуждения

Путем экстракции по вышеуказанному способу в аппарате Сокслет выделяли 16,5% гранатового масла. Определяли физико-химические показатели и жирно-кислотный состав полученных масел. На рис 1 приведены результаты хроматографического анализа гранатового масла из семян сорта гранат «Туятиш».

Рисунок 1. Хроматограмма гранатового масла, полученного из семян сорта «Туятиш»

Из рис.1 видны пикы жирных кислот - пальмитиновой (С16:0), стеариновой (С18:2), олеиновой (С18:1), линолевой (С18:2), пуниковой (С18:3), арахидоновой (С20:0), эйкозеновой (С20:1) и эйкозатреиновой (С20:3) жирных кислот, что соответствует с данными других исследователей [11].

В табл.1 приведены количественный состав жирных кислот гранатового масла изученного образца.

Таблица 1.

Жирко-кислотный состав исследуемого образца

Как видно из данных, приведенных в табл. 1 основной жирной кислотой гранатового масла является пуниковая (9 cis, 11 trans, 13 cis) кислота, которая составляет 73,68% от массы масла. Содержание олеиновой кислоты составило 6,2%, линолевой кислоты 7,6%, пальмитиновой кислоты 3,2%, стеариновой 2,7%, арахидоновой 0,38%, эйкозеновой 0,55% и эйкозатреиновой кислоты составляет 0,12%.

В исследуемом образце среди насыщенных, наблюдается пальмитиновая и стеариновые кислоты (всего 6,28%). Ненасыщенных жирных кислот всего 88,15%, с преобладанием пуниковой кислоты.

Как известно, пальмитиновая кислота (С16:0, содержание в исследованных образцах 3,2%) - является жирной кислотой, применяемой в косметическом производстве для формирования более плотной структуры кремовых и очищающих средств. В составе косметических средств способствует формированию более насыщенной текстуры, улучшает распределение средства по коже и делает ощущения после нанесения более комфортными. Пальмитиновая кислота используется в кремах, лосьонах, бальзамах, масках, очищающих средствах, мыле, шампунях и продуктах ухода за телом. Вводится в рецептуры средств, направленных на улучшение плотности текстуры, повышение устойчивости эмульсий и стабилизацию структуры готовых формул. Он совместим с кремовыми, мыльными и масляными базами, обеспечивая стабильность продуктов при транспортировке и длительном хранении.

Стеариновая кислота (С18:0, содержание в исследованных образцах 2,7%) - востребованное соединение, которое нашло широкое применение благодаря своим химическим и физическим свойствам. Стеариновую кислоту можно встретить в косметических средствах, медицинских препаратах и в другой продукции. Она даже встречается в грудном молоке и требуется организму новорожденного для построения нервной системы и формирования мозговых клеток [12]. Стеариновая кислота используется в качестве эмульгатора в фармацевтических кремах и мазях, помогая сохранить их консистенцию и стабильность, а также улучшая всасывание через кожу.

Олеиновая кислота (С18:1, содержание в исследованных образцах 6,2%) - относится к категории ненасыщенных кислот и является (из всех непредельных кислот) наиболее распространенной в природе, особенно в растительных маслах и жирах животного происхождения. Своё название «олеиновая» данный тип кислот получил благодаря оливковому маслу, где его содержится более 80%. Сфера применения олеиновой кислоты обширна и охватывает многие направления человеческой деятельности – от медицины и косметологии до металлообработки и производства резинотехнической продукции. В частности, олеиновая кислота применяется в пищевой промышленности при производстве ароматизаторов, в целлюлозно-бумажной – в качестве пластификатора целлюлозы.

Линолевая кислота (С18:2, содержание в исследованных образцах 7,6%) - незаменимая жирная кислота из-за того, что организм не может производить, поэтому должна получать его извне. В организме человека линолевая кислота присутствует в качестве липида клеточных мембран, то есть выполняет защитную функцию и помогает клеткам адаптироваться к неблагоприятным условиям. Линолевая кислота участвует в жировом и липидном обмене, защищает клетки от воздействия болезнетворных бактерий и вирусов, создает гидролипидную пленку на поверхности кожи и волос, защищая их от сухости и повреждений. Если в организме не хватает линолевой кислоты, практически неизбежной становится сухость кожи. Если в роговом слое недостает липидов, его целостность нарушается, кожа начинает активно терять влагу, из-за чего появляются шелушения, чувство стянутости и, как следствие, ранние морщины. Недостаток липидов приводит к нарушению процессов обновления кожи и закупорке пор. Линолевая кислота обычно присутствует в концентрации от 2% до 10% и выше в некоторых продуктах. Это может быть масло с высоким содержанием линолевой кислоты, либо мультифункциональные кремы для увлажнения и смягчения кожи. В средствах личной гигиены компонент используется в концентрации до 21,8% в смываемых очищающих средствах и 3-4% – в несмываемых средствах.

Пуниковая кислота (С18:3, ɷ₅ кислота, содержание которого в исследованных образцах – 73,68%) является противовоспалительным, противопаразитарным и антиангиогенным соединением, которая способна подавлять клеточное воспаление и опухолевый рост [13, 14].
Подтверждена способность пуниковой кислоты подавлять новообразования в легких, толстой кишке. Выявлена терапевтическая активность пуниковой кислоты против лейкемии. Также пуниковая кислота эффективно влияет против ожирения [15, 16].

Арахиновая кислота (С20:0, содержание в исследованных образцах – 0,38%) широко используется в качестве сырья при производстве моющих средств, косметики, а также как эмульгатор и модулятор вкуса, способствующего стабилизации заправок для салатов, мороженого и других пищевых продуктов. В косметике применяется в ряде средств, например, кремы, лосьоны, солнцезащитные кремы и средства по уходу за волосами [17]. Некоторые из его распространенных свойств включают использование в качестве эмульгатора, загустителя и текстурирующего средства. Кроме того, Арахиновая кислота может помочь улучшить растекаемость и впитываемость других ингредиентов в продукте. В средствах по уходу за полостью рта, в том числе в зубных пастах, компонент используется как эмульгатор и загуститель. Арахиновая кислота обладает свойствами поверхностно-активного вещества, что способствует равномерному распределению зубной пасты во рту и ее достижению всех участков полости рта. Компонент позволяет активным ингредиентам в составе, таким как фторид или гидроксиапатит, более эффективно контактировать с зубами и деснами [17].

Эйкозеновая кислота (С20:1, содержание в исследованных образцах - 0,55%) это мононенасыщенная жирная кислота с 20 атомами углерода, используется как жировая мононенасыщенная кислота в косметике.

Эйкозатриеновая кислота (С20:3, содержание в исследованных образцах -0,12%) полиненасыщенная жирная кислота, включающая несколько изомеров, ключевыми из которых являются дигомо-линоленовая (ɷ-6) и мидовая кислота (ɷ-9). Они участвуют в регуляции воспалительных процессов, синтезе простагландинов и являются важными компонентами клеточных мембран [18, 19].

Заключение

Из гранатовых косточек масличностью 18,1% методом экстракции выделено 16,5% растительное масло и методом ГЖХ определен жирнокислотный состав полученного масла. Как показали анализы, в гранатовом масле местного сорта Туятиш сумма ненасыщенных жирных кислот составляет 88,15% и насыщенных жирных кислот 6,28%. В исследованных образцах гранатового масла определено преимущественное содержание специфической пуниковой кислоты в количестве 73,68%. Содержание в масле целого спектра таких важных жирных кислот как пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, пуниковая, эйкозиновая и эйкозатреиновых кислот показывает возможность эффективного применения данного масла как многофункциональной жировой основы в рецептуре косметических продуктов.

Список литературы:

1. Каталог сортов абрикоса, винограда, граната, миндаля, фисташки и яблонь, выращиваемых в Сурхандарьинской области Республики Узбекистан. -Т.: «Fan va texnologiyalar nashriyot-matbaa uyi», 2022. 341 стр
2. Горяинов С.В., Хомик А.С., Калабин Г.А., Вандышев В.В., Абрамович Р.А. Жирнокислотный состав семян punica granatum L. из отходов от получения гранатового сока //Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2012. - №1. - C. 10-15.
3. Мартовщук В.И., Беляева Ю.А. Сравнительные исследования липидного комплекса виноградных косточек, выделенного механическим отжимом и экстракцией. //Известия вузов. Пищевая технология. -2015. -№ 1. -С. 6-9.
4. Illana Louise Pereira de Melo*, Eliane Bonifácio Teixeira de Carvalho, Jorge Mancini-Filho. Pomegranate Seed Oil (Punica Granatum L.): A Source of Punicic Acid (Conjugated α-Linolenic Acid). //Journal of Human Nutrition & Food Science. – 2014. – P. 4-11.
5. Lansky EP, Newman RA. Punica granatum (pomegranate) and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer. //J. Ethnopharmacol. 2007. P. 177-206.
6. Pat. 2005070412 WO A2 Methode d'utilisation de l'acide punicique afin d'ameliorer la reponse immunitaire et d'ameliorer les troubles metaboliques [Электронный ресурс]. – Autry Josep Bassaganya-Riera E. – № PCT/US2005/001811; appl 20.01. 2005 publ. 4.08. 2005. -Режим доступа: http://www.google.com/patents/WO2005070412A2.
7. Pat. 2010106384 WO A1 Compositions nutraceutiques, pharmaceutiques ou alimentaires a base de gluco-oligosaccharides [Электронный ресурс]. /Autry Laurent Lassalle E. -№ PCT/IB2009/000524; appl 16.03.2009 publ. 23.09.2010. -Режим доступа: https://www.google.com/patents/WO2010106384A1.
8. Svjetlana Medjakovic, Alois Jungbauer. Pomegranate: a fruit that ameliorates metabolic syndrome. //Food & Function. -2013. -№4. -P.19-39.
9. Vardanyan L.R., Nersisyan G.G., Vardanyan R.L., Farsiyan N.V. Antioxidant activity of pomegranate seed oil and sowing coriander fruit. //Известия высоких технологий. -2018. -№2. -С.75-83.
10. https://east-fruit.com/novosti/granat-novyy-strategicheskiy-prioritet-fruktovogo-sektora-uzbekistana-udastsya-li-ego-realizovat.
11. Пономарева С.Ю., Хомик А.С., Суслина С.Н., Вандышев В.В. Семена Punica Granatum L. – источник биологически активных веществ. Материалы IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов». – М.: РАЕН, -2007. – С. 102-103.
12. Moro G.E., Arslanoglu S., Stahl B., Jelinek J., Wahn U., Boehm G. A mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of atopic dermatitis during the first 6 months of age. //Arch. Dis. Child. -2006. -№91 (10). -Р. 814-819.
13. Julie Jurenka .Therapeutic Applications of Pomegranate (Punica granatum L.): A Review, MT (ASCP) // Alternative Medicine Review. –2008. – Vol.13, №2. – P. 129-139.
14. Dietary effect of pomegranate seed oil on immunefunction and lipid metabolism in mice // M. Yamasaki, T. Kitagawa, N. Koyanagi et al. //Nutrition. -2006. -№22. -P.54-59. M.V. Aroyan, A.S. Nikitina.
15. Litmanovitz I., Davidson K., Eliakim A. et al. The effects of infant formula beta-palmitate structural position on bone speed of sound, anthropometrics and infantile colic: a double-blind, randomized control trial. ESPGHAN Annual Meeting, May 25–28, 2011, Sorrento, Italy // JPGN. - 2011. -Vol. 52 (S1). - E215. Abstract PO-N0242.
16. M. Yamasaki, T. Kitagawa, N. Koyanagi et al. Dietary effect of pomegranate seed oil on immunefunction and lipid metabolism in mice. //Nutrition. -2006. -№22, -P.54-59.
17. https://doctorslon.ru/guide/pav/arakhinovaya-kislota.
18. Шилина Н.М., Конь И.Я. Современные представления о физиологических и метаболических функциях полиненасыщенных жирных кислот. //Вопр. детской диетологии. -2004, -№2 (6), -С.25-30.
19. Eidelman AI. The effect of long chain polyunsaturated fatty acids on infant development. //Infant nutrition. -2000. -№8. -P.21–29