Изучение сорбционных свойств полисахаридов древесной зелени и шишек ели обыкновенной

Введение

Важным направлением медицины является поиск новых видов растительного сырья, как источников фармакологически активных веществ, в частности полисахаридов.

Ранее в исследованиях [1,2] было показано, что в древесной зелени и шишках ели обыкновенной содержится значительное количество полисахаридов.

В нашей стране ежегодно заготавливают до 200 млн. м³ еловой деловой древесины (почти 100% заготовок ели ведется в России). На каждый кубометр древесины приходится до 500 кг отходов, основную часть их (до 250 кг) составляет древесная зелень (охвоенные ветви) и шишки.Переработка отходов лесозаготовок позволяет повысить эффективность использования лесных ресурсов.

По данным многих исследователей, полисахариды большинства растений обладают значительной сорбционной способностью[3-8].

Целью нашего исследования являлось изучение сорбционной способности полисахаридных фракций древесной зелени и шишек ели обыкновенной.

Материалы и методы

Объектами исследования служили образцы древесной зелени и шишек ели обыкновенной. Образцы были собраны в Ильинском районе Пермского края, в июле 2014 года.

Полисахаридные фракции выделяли по методу Н.К. Кочеткова [9].Навеску воздушно-сухого сырья измельчали до размера частиц диаметром 2 мм. Для удаления низкомолекулярных сахаров и фенольных соединений, навеску сырья около 100 г предварительно экстрагировали спиртом 80% в соотношении 1:10, в течение 1 часа.

Шрот после извлечения низкомолекулярных сахаров и фенольных соединений, экстрагировали водой очищенной в соотношении 1:10 при температуре 80°С. Экстракцию повторяли 2 раза в тех же условиях. Объединённые экстракты упаривали под вакуумом и осаждали водо водорастворимый полисахаридный комплекс трехкратным количествомспирта 96 %.

Шрот после выделения водорастворимого полисахаридного комплекса экстрагировали смесьюраствора аммония оксалата 0,25% и раствора щавелевой кислоты 0,25% (1:1), взятой в соотношении 1:10, в течение часа. Экстракцию повторяли дважды в тех же условиях. Извлечения объединяли, упаривали под вакуумом и осаждали протопектины добавлением четырехкратного количества спирта 96%. Полученные фракции очищали многократным промыванием спиртом 80%.

Для определения моносахаридного состава, выделенных фракций, проводили их кислотный гидролиз раствором серной кислоты 2М в запаянных ампулах при 105°С в течение 10 часов. Моносахаридный состав гидролизатов определяли с помощью восходящей хроматографии на бумаге и тонкослойной хроматографии на пластинах «Силуфол», в системе растворителей: БУВ 4:1:5, этилацетат-уксуснаякислота-муравьиная кислота-вода 18:3:1:4.Хроматограммы обрабатывали анилинфталатным реактивом, проявляли в сушильном шкафу при температуре 100-105°С до появления окраски [10].

Сорбционную активность полисахаридных фракций древесной зелени и шишек ели обыкновенной определяли по методике [11].0,15 г исследуемого образца помещали в колбу вместимостью 200 мл, прибавляли 200 мл рабочего стандартного образца (РСО) метиленового синего, встряхивали в течение 1 часа, отбирали аликвоту объемом 5 мл, помещали в стакан и при перемешивании добавляли 20 мл спирта 96% (для осаждения комплекса полисахаридов с красителем, который не полностью удаляется центрифугированием).

Затем центрифугировали, отбирали аликвоту 1 мл и прибавляли 2 мл спирта 96%, смешивали и измеряли оптическую плотность. Параллельно измеряли оптическую плотность раствора рабочего стандартного образца первого (РСО₁) метиленового синего. Для его приготовления также отбирали аликвоту 1 мл (РСО), прибавляли 2 мл спирта 96% и смешивали. В качестве раствора сравнения использовали спирт 96%. Оптическую плотность растворов измеряли на спектрофотометре СФ-2000 при длине волны 396 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

Сорбционную активность в миллиграммах метиленового синего на один грамм абсолютно сухого образца (Х) вычисляли по формуле:

где A₀ – оптическая плотность испытуемого раствора; A₁ – оптическая плотность раствора РСО₁ метиленового синего; m₀ – навеска испытуемого образца, г; m₁ – навеска РСО метиленового синего, г; w – влажность испытуемого образца, %.

Результаты и обсуждение

Таблица 1

Моносахаридный состав полисахаридных фракций древесной зелени и шишек ели обыкновенной

Фракции	Арабиноза	Галактоза	Глюкоза	Рамноза
ВРПК древесной зелени	+	+	—	—
Пектиновые вещества древесной зелени	+	+	—	—
ВРПК шишек	+	+	—	—
Пектиновые вещества шишек	+	+	—	—

В таблице 1 приведены данные хроматографического анализа полисахаридных фракций древесной зелени и шишек ели обыкновенной после гидролиза, методом хроматографии на бумаге и хроматографии в тонком слое сорбента. В каждой из фракций присутствует арабиноза и галактоза. Глюкозы и рамнозы в исследуемых образцах найдено не было.

Таблица 2

Сорбционная активность полисахаридных фракций по метиленовому синему мг/г абсолютно сухого образца

Орган растения	Сорбционная активность фракций
Орган растения	ВРПК	Пектиновые вещества
Древесная зелень	218,69±1,1	198,1±1,84
Хвоя	218,71±1,56	218,45±0,63
Ветви	219,3±4,72	208,53±0,58
Шишки	232,88±4,17	239,56±5,07
Препарат сравнения
Уголь активированный	230,9±1,12
Диоксид кремния	211,5±1,42

Сорбционную активность оценивали по способности полисахаридных фракций поглощать метиленовый синий. Метиленовый синий является маркером для большинства медицинских сорбентов (угли активированные, лигнины, углерод-минеральные сорбенты и др.)[12], при концентрации 0,15% в 50 мл на 0,15-0,2 г сорбента. Данный краситель моделирует класс токсинов с молекулярной массой до 500а.е.м (креатин, мочевая кислота, барбитураты и др.)В качестве препаратов сравнения использовали уголь активированный и диоксид кремния.

В результате исследований было установлено, что все фракции древесной зелени и шишек ели обыкновенной обладают достаточно высокой сорбционной активностью (табл. 2). Сорбционная активность фракций шишек (232-239,56 мг/г) превосходит все остальные фракции, а так же превосходит активность препаратов сравнения (уголь активированный 230,9 мг/г, диоксид кремния 211,5 мг/г). Самая низкая активность показана у фракции пектинов древесной зелени 198,1 мг/г.

Водорастворимый полисахаридный комплекс хвои и веток показывает примерно одинаковую сорбционную активность с водорастворимым полисахаридным комплексом древесной зелени. Пектиновые вещества древесной зелени имеют более низкую активность, чем пектиновые вещества отдельно хвои и ветвей.

Заключение

1.Выделены полисахаридные фракции древесной зелени и шишек ели обыкновенной: водорастворимый полисахаридный комплекс и пектиновые вещества.

С помощью бумажной и тонкослойной хроматографии установлен моносахаридный состав полисахаридных фракций древесной зелени и шишек ели обыкновенной. Для водорастворимого полисахаридного комплекса и пектиновых веществ характерно наличие D-галактозы и арабинозы.
Полисахаридные фракции древесной зелени и шишек ели обыкновенной показали достаточно высокуюсорбционнуюактивность. Самой активной оказалась фракция пектиновых веществ шишек 239,56 мг/г. Уровень сорбции фракций шишек (232-239,56 мг/г) превышает сорбционную способность препаратов сравнения, угля активированного 230,9 мг/г и диоксид кремния 211,5 мг/г. Полисахаридные фракции древесной зелени оказались менее активными (198,1-219,3).

Список литературы

Лялина Н.В., Гуляев Д.К., Белоногова В.Д. Изучение содержания полисахаридов древесной зелени // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии. №15. 2015. С. 211-213.
Васильев С.Н., Рощин В.И., Фелеке С. Экстрактивные вещества древесной зелени Piceaabies (L.) KARST // Растительные ресурсы. Вып. 1-2. 1996. С. 150-175.
Хотимченко Ю.С., Ермак И.М., Бедняк А.Е. и др. Фармакология некрахмальных полисахаридов // Вестник ДВО РАН.2005. № 1. С. 72–82.
Мыкоц Л.П., Романцова Н.А., Гущина А.В. Изучение сорбционной способности пектина, выделенного из плодов калины обыкновенной, по отношению к ионам свинца // Фундаментальные исследования. №3. 2013. С. 197-200.
Симонян А.В., Покровская Ю.С., Изучение сорбционных свойств какаовеллы // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов растительного происхождения. Санкт-Петербург, 2003. С. 88-90.
Соболев М.Б., Хацкель С.Б., Мурадов А.Ю. Энтеросорбциянекрахмальными полисахаридами как метод лечения детей с меркуриализмом // Вопросы питания. 1999. Т. 68, № 1. С. 283.
Зяблинцева Н.С. Изучение полисахаридов корней топинамбура и создание на их основе лечебно-профилактических средств: автореф. дис. канд. фарм. наук. Пятигорск, 1998. С. 24.
DongowskiG., LorenzA., ProllJ. Thedegreeofmethylationinfluencesthedegradationofpectininthe intestinal tract of rats and in vitro // J. Nut. 2002. Vol. 132. Р. 1935–1944.
Несмеянова В.А., Хорлина А.Я. Методы исследования углеводов. М. Мир, 1975. С. 445.
Государственная фармакопея СССР. XI издание. – М. : Медицина, 1987. – Вып. I. Общие методы анализа. – 337 с.; М.: Медицина, 1989. – Вып. II. Лекарственное растительное сырье. – 400 с.
Бабешина Л.Г., Горина Я.В., Колоколова Л.П., Краснов Е.А., Карпова М.Р. Исследование полисахаридов некоторых видов рода SphagnumL. // JournalofSiberianFederalUniversity. 2010. Вып. 3. С. 413-422.
Елизаров Д.П., Елькин А.И., Даванков В.А., Решетников В.И. Экспериментальное изучение сорбционной активности распространенных энтеросорбентов // Эфферентная терапия. 2003. Т. 9. №3. С. 58-61.[schema type=»book» name=»Изучение сорбционных свойств полисахаридов древесной зелени и шишек ели обыкновенной» description=»Проведено изучение сорбционной активности полисахаридных фракций древесной зелении шишек ели обыкновенной. Полисахаридные фракции получали по методике Н.К Кочеткова.Моносахаридный состав фракций определяли после гидролиза, с помощью бумажной и тонкослойной хроматографии.Сорбционную активность, полученных фракций, определяли по способности связываться с метиленовым синим по методике [11]. Метиленовый синий является маркером для большинства медицинских сорбентов (угли активированные, лигнины, углерод-минеральные сорбенты). Результаты исследования показывают, что моносахаридный состав полученных фракций представлен в основном D-галактозой и арабинозой. Самую высокую сорбционную активность (239,56 мг/г), превышающую активность угля активированного и диоксида кремния, показала фракция пектиновых веществ шишек. Остальные фракции показали сорбционную способность на уровне (198,1-132,88 мг/г).» author=»Гуляев Дмитрий Константинович, Белоногова Валентина Дмитриевна, Лялина Наталья Владимировна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]

euroasia

Похожие записи