Исследование содержания биологически активных веществ в дикорастущих плодах и травах.
23.09.2015 1064 5.0 0

Питание населения России в настоящее время не полностью сбалансировано и по некоторым основным нутриентам и микроэлементному составу обеднено; отмечается дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ, витаминов, а также избыток углеводов. В связи с этим сегодня остро стоит задача создания продуктов питания и биологически активных добавок к пище, обогащенных незаменимыми пищевыми веществами. Многие биологически активные вещества (БАВ) – адаптогены, иммуностимуляторы, витамины и др. – обладают повышенной физиологической активностью.

Большая их часть – растительного происхождения, в связи с чем химический состав и содержание БАВ в растительном сырье существенно зависят не только от вида растений, но и от почвенно&климатических условий их произрастания, а также от технологии обработки и условий хранения сырья. Изменение состава БАВ возможно также под воздействием окружающей среды, связанным с ее загрязнением. Перечисленные факторы определяют пищевую и биологическую ценность дикорастущего сырья [3, 4]. Наибольший интерес представляет антиоксидантная активность флавоноидов, содержащихся в дикорастущих плодах и травах [5]. Проявление биологической активности природных антиоксидантов весьма многообразно. Возможно, флавоноиды играют защитную роль в процессах развития онкологических заболеваний, снижая канцерогенное действие различных неблагоприятных факторов [10].

В исследованиях финских ученых установлена четкая взаимосвязь между приемом флавоноидов и снижением риска заболевания раком. Как показали клинические исследования, недостаточность антиокислительных реакций в организме приводит к развитию и других заболеваний – таких, как атеросклероз, инсульт, сахарный диабет, катаракта. Между окислением биополимеров и возникновением заболеваний, а также общими процессами старения существуют определенные связи [11]. Экстрактивные вытяжки из растительного сырья содержат БАВ: витамины, прежде всего аскорбиновую кислоту (АК), фенольные соединения, особенно флавоноиды, а также макро и микроэлементы. Внесение таких экстрактов в состав биологически активных добавок к пище способствует их обогащению эссенциальными микронутриентами.

Цель настоящей работы: определить биологическую ценность экстрактов и настоек – фитокомпозиций дикорастущих плодов и трав. Материал и методы Был подобран сырьевой состав 4 композиций дикорастущих плодов и трав, широко распространенных в северо-западном регионе России. Использовались водно-спиртовые экстракты и настойки. Состав композиций 1, 2 и 3 включал листья шалфея, брусники, плоды и цветки боярышника, цветки календулы, плоды шиповника коричного, семена кориандра, аниса, корни родиолы розовой. Композиция 4 («Алтайская», изготовленная по рецептуре МЦ «Адаптоген») включала более 20 компонентов (табл. 1). Для определения биологической ценности и физико-химических показателей экстрактов и настоек плодов и трав находили: общее содержание фенольных соединений, включая флавоноиды и оксибензойные кислоты (Р-витаминная активность), – методом высушивания при температуре 105 °С по ГОСТ 28561–90 [11], содержание моно и дисахаридов – с помощью рефрактометрического метода по ГОСТ 28562–90 [11], содержание АК – по ГОСТ 24556–89 [13], плотность – по ГОСТ 29030 [13], рН – потенциометрически по ГОСТ 26188–84 [11].

Для извлечения указанных БАВ использовали их экстракцию из растительного сырья с помощью полярных и неполярных растворителей. Поскольку флавоноидные пигменты, встречающиеся чаще в виде гликозидов, сильно гидроксилированы, обычно их экстрагируют из растений этанолом и водой [19]. Флавоноиды более высокой степени гликирования лучше растворимы в воде, в то время как агликоны, моно- и дигликозиды флавоноидов хорошо растворимы в этаноле различных концентраций [12]. Такие экстракты по вкусу и аромату идентичны исходному сырью, компактны, так как могут подлежать высокой степени вакуумного сгущения. В качестве растворителя использовали предварительно очищенный перегонкой этиловый спирт. Экстракты получали путем настаивания на этаноле свежего, замороженного или высушенного сырья до полного его истощения при температуре 20 °С. Сгущение экстрактов проводили под вакуумом при температуре 50 °С. Компонентный состав экстрактов – 1:5 (сырье/экстрагент). Данный способ выделения флавоноидов, основанный на их избирательной активности, рекомендован многими авторами [1, 5–8, 11, 17, 18]. Настойки композиций плодов и трав были изготовлены в межрегиональном центре «Адаптоген».

Для приготовления настоек использовали высушенное сырье и 70% этиловый спирт. Компонентный состав настоек – 1:10. Экстракты и настойки хранили при температуре 4 °С в стеклянной посуде из темного стекла. Спектры поглощения экстрактов плодов и трав определяли на спетрофотометре СВ-26 с длиной оптического пути 10 мм в интервале длины волн от 240–250 нм. Экстракты, содержащие высокую концентрацию флавоноидов, предварительно разбавляли в разведении 1:100 и 1:200. При определении общего содержания флавоноидов и оксибензойных кислот (Р-витаминная активность) использовали методы, изложенные в [9]. Результаты и обсуждение Результаты исследований экстрактов плодов и трав, а также настоек исследуемых фитокомпозиций представлены в табл. 2 и 3. Из используемых в опыте экстрактов плодов и трав повышенным содержанием АК отличается экстракт шиповника – 7,58 мг/г (см. табл. 2). Содержание АК в остальных экстрактах изменяется от 1,38 мг/г (чабрец) до 2,36 мг/г (рябина). Эти результаты хорошо согласуются с данными о важной роли АК в жизнедеятельности организма [15]: благодаря наличию в молекуле ендиольной группы, АК активно участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, обмена углеводов, процессах свертываемости крови и регенерации тканей.

Таблица 1. Состав композиций, экстрактов и настоек плодов и трав

В исследуемых настойках (1:10) содержание АК значительно ниже – от 0,26 до 0,57 мг/г (см. табл. 3). Сохраняемость витамина С служит индикатором, по которому судят о негативном воздействии технологической обработки на продукт. В процессе сушки плодов и трав происходят заметные потери АК, поскольку она является свето- и термолабильным веществом. Следует отметить, что, помимо проявления биологической и антиоксидантной активности, а также антибиотических свойств, флавоноиды и АК являются синергистами [1, 2, 14]. Их синергизм связан со свойствами флавоноидов снижать Red-OХ потенциал АК, а также блокировать ионы тяжелых металлов, катализирующих окисление АК, с образованием прочных хелатных комплексов. Из приведенных в табл. 2 и 3 данных о содержании моно- и дисахаридов, а также общем содержании фенольных веществ следует, что самое высокое значение этих показателей наблюдается в экстракте рябины.

Наиболее низкое содержание фенольных веществ установлено в экстрактах трав, поскольку в период роста и цветения растения процесс накопления фенольных веществ и сахаров еще не закончен. Как было отмечено ранее, для приготовления настоек МЦ «Адаптоген» использовал высушенное сырье, а для изготовления экстрактов мы применяли свежие или замороженные плоды. В процессе сушки происходят деструктивные изменения сахаридов, а также окисление фенольных веществ. При исследовании экстрактивных вытяжек плодов шиповника, боярышника, рябины и трав зверобоя и чабреца были выявлены существенные различия в содержании фенольных веществ, моно и дисахаридов, количество которых зависит от года сбора (табл. 4). Общим содержанием сахаров и их количественным соотношением обусловлен вкус дикорастущих плодов. Плоды и травы, используемые в качестве растительного сырья для приготовления экстрактов и настоек, относятся к фенолнакопляющим. Несомненный интерес представляет суммарное содержание извлеченных экстракцией флавоноидов, поскольку этот показатель характеризует не только наличие антиоксидантных свойств настоек, но и их Р-витаминную активность.

Исследуемые экстракты и настойки содержат флавонолы и оксикоричные кислоты (см. табл. 2 и 3). Содержание оксикоричных кислот несколько ниже, чем флавонолов. Это объясняется, видимо, тем, что указанные фенолкислоты в свободном виде обычно не накапливаются в растениях, так как являются промежуточным звеном в биосинтезе флавоноидов (шикиматный путь) [16, 19], а также легко подвергаются этерификации или образуют гликозидные формы. Любое видоизменение карбоксильной группы приводит к потере возможности ее идентификации ввиду селективности используемых в спектральных методах анализа реагентов.

Таблица 2-3. Характеристика экстрактов плодов и трав (1:5; Mm)

Таблица 4. Содержание фенольных соединений

Самая высокая Р-витаминная активность отмечена в экстрактах рябины и шиповника. В композициях настоек плодов и трав содержание флавонолов колеблется от 9,2 мг/мл («Алтайская») до 25,6 мг/мл (композиция 1), оксикоричных кислот – от 4,2 до 14,4 мг/мл. Существенные различия в Р-витаминной активности экстрактов и настоек объясняются сложным композиционным составом последних. Таким образом, выявлена высокая биологическая активность экстрактов рябины и шиповника, а так-же настоек композиций 1 и 2. На примере этих экстрактов можно наблюдать синергизм АК и флавоноидов. Стабилизирующее действие флавоноидов на АК, а также косвенное участие АК в накоплении флавонолов и оксикоричных кислот экспериментально подтверждено их высоким содержанием в исследуемых экстрактах. Содержание органических кислот и их кислых солей – важный показатель пищевой и биологической ценности растительного сырья. Как известно, титруемая кислотность характеризует общее содержание органических кислот и их кислых солей и служит важным показателем пищевой и биологической ценности растительного сырья. Титруемая кислотность экстрактов (в пересчете на яблочную кислоту), характеризующая, как известно, общее содержание органических кислот и их кислых солей, существенно различается в зависимости от вида используемого в опыте экстракта (см. табл. 2). Ее значения находятся в интервале от 0,35 (экстракт зверобоя) до 1,97% (экстракт рябины).

Низкое содержание органических кислот в экстрактах трав объясняется предварительной тепловой обработкой сырья. Кроме то-го, общеизвестно, что процессы накопления кислот наиболее интенсивно протекают в растениях при образовании и созревании плодов, а не в процессе роста и цветения, что связано, вероятно, с интенсификацией окислительных реакций в период созревания. Некоторые из этих реакций сопровождаются образованием фенолкарбоновых кислот из углеводов и шикимовой кислоты [19]. Содержание органических кислот также находится в тесной связи с сохраняемостью биологически активной формы АК в плодах и травах. Наблюдаемая корреляция содержания органических кислот и АК в экстрактах доказывает эффективность влияния первых на сохраняемость витамина С (экстракты шиповника и рябины, см. табл. 2), настойки композиций 1 и 2 (см. табл. 3). В композициях настоек плодов и трав значения титруемой кислотности находятся в пределах от 0,32 до 0,40% (см. табл. 3). Показатели активной кислотности рН экстрактов заметно различаются – 4,8 (рябина) и 7,6 (чабрец), однако хорошо согласуются с общим содержанием титруемых кислот, которых в экстрактах рябины больше, чем в экстрактах трав.

Экстракты из свежих плодов содержат больше активной влаги, чем экстракты сухих трав, что вполне объясняет показатель их электролитической активности. В настойках рН существенно не различается и находится в пределах от 6,4 до 7,6. Доля активной влаги составляет в них около 30%; такие растворы имеют низкую электролитическую активность. Полученные данные позволяют сделать заключение, что дикорастущие растения и травы богаты БАВ антиоксидантного действия.

Вопросы питания. Том 76, No 1, 2007


Читайте также:
Комментарии
avatar