Растения является богатыми источниками полезных биологически активных веществ (БАВ). Среди них к перспективным группам относятся фитоэкдистероиды, которые проявляют анаболическую [13], адаптогенную и тонизирующую [9], гипогликемическую [1], гепатопротекторную [8], гемореологическую, противоопухолевую, антиметастатическую, противогрибковую и радиопротекторную активности [5, 6].
Семейство Caryophyllaceae Juss. (Гвоздичные) является одним из богатых экдистероидсодержащих и характеризуется большим разнообразием химических структур фитоэкдистероидов [5, 6]. Особенно выделяются в этом отношении растения рода Silene L. (смолевка). Представителям рода Silene свойственен высокий уровень экдистероидов, вследствие чего они отнесены к сверхконцентраторам. Растения рода Смолевка кроме фитоэкдистероидов синтезируют флавоноиды, сапонины, алкалоиды и кумарины [10]. Для увеличения извлечения БАВ используют различные методы, в том числе ультразвуковое воздействие.
Цель настоящей работы – изучение влияния ультразвукового облучения на степень извлечения фитоэкдистероидов из видов Silene.
Экдистероиды представляют собой обширную группу полиоксистероидов, присутствующих в различных объектах живой природы и близких по структуре гормонам линьки и метаморфоза насекомых. Характерной особенностью экдистероидов, отличающих их от других природных стероидов, является широкое распространение в объектах животного и растительного мира [3].
К характерным элементам структуры экдистероидов относится 14α-окси-Δ7-6-кетонная группировка в цикле В, диольная группировка в цикле А в положении 2, 3, цис-сочленение циклов А и В, стериновая боковая цепь с одной или несколькими оксигруппами (рис. 1) [2].
Рисунок 1. Структуры фитоэкдистероидов, распространенных в роде Silene (1 — 20-гидроксиэкдизон, 2 — интегристерон А, 3- 26-гидроксиполиподин В)
Известно, что ультразвуковое экстрагирование позволяет получать не только химически чистые экстракты БАВ из природного сырья, но и ускорять процесс, полноту их извлечения [11]. Применение ультразвука высокой интенсивности позволило увеличить скорость и выход экстрагируемых веществ – сердечных гликозидов из травы наперстянки [7], увеличить концентрацию фенольных соединений в черничном соке [12]. Ранее было показано влияние ультразвука на параметры экстракции экдистероидов из видов рода Serratula [4, 14]. На выход действующих веществ влияют интенсивность, продолжительность ультразвукового облучения, температура экстрагента, соотношение сырья и экстрагента [11].
Объектами настоящего исследования являются S. viridiflora L., S. sendtneri Boiss, S. roemeri Friv., S .colpophylla Wrigley (рис. 2). S. viridiflora – вид распространен в Восточной Европе. S. sendtneri и S. roemeri – эндемики Балканского полуострова. S. colpophylla – эндемик юго-восточной части Франции и сопредельных территорий.
Рисунок 2. S. viridiflora, S. sendtneri, S. roemeri, S. colpophylla
Экстрагирование фитоэкдистероидов из объектов исследования проводили двумя способами: при нагревании на водяной бане (55 оС) и с пользованием ультразвукового воздействия. УФ-спектры элюатов, полученные в результате препаративного хроматографического разделения этанольных экстрактов S. roemeri и S. sendtneri, ВЭЖХ (рис. 3, 4) свидетельствовали об отсутствии деструктивного воздействия ультразвука на экдистероиды, т.к. сохраняется характерный максимум поглощения 242-245 нм и время удерживания мажорного экдистероида — 20-гидроксиэкдизона — 21.337 мин.
Как следует из данных, представленных на рисунке 5, наибольший выход фитоэкдистероидов достигается при воздействии ультразвука в течение 120 минут.
Рисунок 5. Содержание фитоэкдистероидов в объектах исследования после УЗ экстракции
Для S.viridiflora содержание экдистероидов превышает контроль на 14 %, S. colpophylla – на 22 %. Наибольший выход фитоэкдистероидов для S. sendtneri и S. roemeri составляет 97 % и 96 % соответственно. Однако при этом время экстракции экдистероидов из надземной части исследованных смолевок сократилось в 6 раз, а объемы экстрагента уменьшились в 1.3 раза.
Таким образом, показано, что ультразвуковое воздействие не оказывает деструктивного действия на фитоэкдистероиды видов Silene и снижает время экстрагирования в 6 раз. Отмечено, что для видов S.viridiflora, S. colpophylla выход фитоэкдистероидов в результате действия ультразвука увеличился по сравнению с обычной экстракцией на водяной бане на 14 и 22 %.
Благодаря широкому спектру биологической активности фитоэкдистероидов, отсутствию токсичности и гормонального эффекта и высоким их уровням, рекомендовано использовать экстракты S.viridiflora, S. sendtneri, S. roemeri, S. colpophylla в качестве добавок в производстве биоэнергетических напитков и области социально значимых заболеваний.
Список литературы:
- Айзиков М. И Физиологическая активность и коррелятивные изменения в белковом, углеводном и жировом обмене под влиянием экдизонов и нерабола / М. И. Айзиков, А. Г. Куркумов, В.Н. Сыров // Фрамакол. природ. веществ. – 1978. – С. 107–125.
- Ахрем А. А. Экдизоны стероидные гормоны насекомых / А. А. Ахрем, И. С. Левина, Ю. А. Титов. – Мн. : Наука и техника, 1973. – 232 с.
- Ахрем А. А. Экдистероиды: химия и биологическая активность / А. А. Ахрем, Н. В. Ковганко. – Мн. : Наука и техника, 1989. – 327 с.
4. Зибарева Л.Н., Еремина В.И. Патент № 2472519. Заявка № 2011132760. Приоритет 03.08.2011. Срок действия патента 03.08.2031. Способ увеличения степени извлечения экдистероидов из растительных объектов. Зарегистрировано в Госреестре 20.01.2013.
- Зибарева Л. Н. Фитоэкдистероиды растений семейства Caryophyllaceae : автореф. дис. … д-ра хим. наук / Л. Н. Зибарева. – Новосибирск, 2003. – 31 с.
- Зибарева Л.Н. Фитоэкдистероиды растений семейства Сaryophyllaceae. 2012. 195 с. ISBN 978-3-8473-1785-2. Издательство Lambert (Германия)
- Молчанов Г.И. Ультразвук в фармации / Г. И. Молчанов. – М.: Медицина, 1980. – 175 с.
- Сыров В.Н. Влияние фитоэкдистероида на течение токсического гепатита у крыс, вызванного гелиотрином / В.Н. Сыров, Е.В. Мельникова, М.Б. Султанов // ДАН УзССР. – 1981. – № 5. – С. 36–38.
- Сыров В.Н. О тонизирующих свойствах экдистерона выделенного из левзеи сафлоровидной / В.Н. Сыров, А.Г. Курмуков // ДАН УзССР. – 1977. – № 12. – С. 27–30.
- Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование Семейства Magnoliaceae – Limoniaceae. – Л.: Наука, 1984. –460 с.
- Ультразвуковое экстрагирование (экстракция) [Электронный ресурс] // ВНИИТВЧ. – Электрон. дан. – [Б. м., б. г.]. – URL: (дата обращения: 20.04.2014).
- Combining power ulrasound with enzymes in berry juice processing. M. Mokkila [и др.] // 2 Int. Conf. Biocatalysis of Food and Drinks, 19-22.9.2004, Stuttgart, Germany.
13. Stimulatory effect of insect metamorphosing steroids from ferns on protein synthesis in mouse liver / T. Otaka [и др.] // Chem. Pharm. Bull. – 1969. – № 17. – Р. 1352–1355.
14. Zibareva L., Volkova О.,Badulina A., Filonenko Е. Effect o f ultrasonic radiation on the completeness of the phytoecdysteroids extraction // Young Scientists Meeting Trends in Natural Products Research. – Olomouc: Phytochemical society of Europe, PalackyUniversity Olomouc. Centre of the Region Hana for Biotechnological and Agricultural Research. 2014. – P. 91-92.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА СТЕПЕНЬ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭКДИСТЕРОИДОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ» author=»Филоненко Елена Сергеевна, Зибарева Лариса Николаевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]