Antioxidants of Fruits of Amelanchier Ovalis Medikus
Antioxidants of Fruits of Amelanchier Ovalis Medikus
Abstract
During the work, the total content of antioxidants, flavonoids and anthocyanins was determined. The optimal extractants were determined by the amperometric method: purified water and ethyl alcohol 50%. The maximum content of flavonoids – derivatives of 2-phenyl-4H-1-benzopyranone-4 in the analyzed extracts is achieved by extraction of raw materials with 50% ethyl alcohol and is 0.252±0.005%. The best extractants for isolating anthocyanins are ethyl alcohol – 50% and 60%. The content of the sum of anthocyanins in fruits of Amelanchier ovalis, in terms of cyanidin-3-O-glycoside, was 0.339±0.003%. The high content of the total amount of antioxidants in the water extract can be explained by the content of other substances with antioxidant activity in fruits.
1. Введение
В последнее время появляются всё новые доказательства, свидетельствующие о решающей роли активных форм кислорода в преждевременном старении организма и возникновении различных заболеваний, в том числе атеросклерозе, болезни Альцгеймера и особенно раке. Основным химическим процессом, приводящим к образованию свободных радикалов и инициирующим цепные реакции, вызывающие повреждение клеток, является окисление. Снизить негативные последствия окислительного стресса в значительной степени помогают природные антиоксиданты, содержащиеся в плодах многих растений и, особенно, ягодах .
Изучение количественного содержания антиоксидантов в плодах ирги круглолистной (Amelanchier ovalis Medikus, 2022 г.), семейства Розоцветные (Rosaceae), выращенной в ботаническом саду Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ФГБОУ ВО ВолгГМУ, явилось целью работы. Плоды ирги представляют собой шаровидные яблочки, фиолетового цвета с сизым налётом, диаметром – около 1 см. В народной медицине они применяются при лечении гипертонии, печени, почек, некоторых воспалительных заболеваниях, в том числе горла, улучшении общего самочувствия .
2. Методы и принципы исследования
Для исследования были использованы плоды A. ovalis, которые подвергались теневой сушке и хранившиеся в тёмном месте в течение полугода.
Определение суммарного содержания антиоксидантов. Амперометрическим методом на жидкостном хроматографе определяли суммарное содержание антиоксидантов. Для расчета использовали градуировочный график зависимости выходного сигнала от концентрации кверцетина и галловой кислоты , , , .
Количественное определение флавоноидов (производных 2-фенил-4Н-1-бензопиранона-4) проводили спектрофотометрическим методом. В расчетах использовали величину удельного показателя поглощения комплекса рутина с алюминия хлоридом, так как анализируемые извлечения в присутствии 2% спиртового раствора алюминия хлорида, имеют максимальное поглощение при длине волны 415±2 нм , .
По формуле 1 вычисляли содержание суммы флавоноидов в процентах (Х) в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье:
где – оптическая плотность исследуемого раствора;
– удельный показатель поглощения комплекса рутина с алюминия хлоридом при длине волны 415±2 нм, равный 248;
– навеска сырья, г;
– влажность сырья, % .
Количественное содержание суммы антоцианов устанавливали прямой спектрофотометрией с использованием методики, приведённой в фармакопейной статье «Черники обыкновенной плоды» .
Выбор оптимального экстрагента проводили хроматографически, методами тонкослойной и бумажной видами хроматографии. С этой целью девять проб сырья массой около 2 г каждая в течение 10 минут растирали в ступке с 10 мл спирта этилового различной концентрации: 90% (Сп. 90%), 80%, 70% (Сп. 70%), 60%, 50% (Сп. 50%), 40%, 30%, 20% и водой очищенной (ВО), содержащих 1% HCI. Извлечения фильтровали через бумажный фильтр. Объём каждой пробы доводили соответствующим растворителем до 10 мл. Использовали хроматографические пластинки «Силуфол УФ-254», и бумагу для хроматографии марки FN 7 Германия. С помощью микропипетки на бумажную хроматограмму наносили по 50 мкл, а на тонкослойную по 20 мкл каждой испытуемой пробы. Элюирование проводили в системе н-бутанол – кислота уксусная ледяная – вода (БУВ) (4:1:2).
Далее готовили раствор А. С этой целью точную навеску сырья, помещённую в колбу на 250 мл, экстрагировали в течение 60 минут на водяной бане 50 мл спирта этилового 60%, содержащего 1% кислоты хлористоводородной. Раствор А объёмом 1 мл применяли для получения раствора Б. Использовали мерную колбу на 25 мл. Объём раствора до метки доводили 95%-ным спиртом этиловым, содержащим хлористоводородную кислоту 1%.
Сумму антоцианов в процентах (Х) рассчитывали в пересчете на цинидин-3-О-глюкозид в абсолютно-сухом сырье и вычисляли по формуле:
где: – оптическая плотность раствора Б;
– удельный показатель поглощения цианидин-3-О-гликозида при длине волны 546 нм, равный 600;
– навеска сырья, г;
– влажность, %.
3. Результаты и обсуждение
В анализируемых извлечениях суммарное содержание антиоксидантов определяли амперометрическим методом. Оптимальными экстрагентами являются вода очищенная и спирт этиловый 50% (таблица 1).
Таблица 1 - Суммарное содержание антиоксидантов в извлечениях из плодов A. ovalis
Экстрагенты | Сп. 90% | Сп. 70% | Сп. 50% | ВО | |
Кратность разбавления | – | – | – | 2 | |
Содержание антиоксидантов, мг/г (n=6) в пересчете на | кверцетин | 0,146±0,003 | 0,296±0,003 | 0,430±0,003 | 0,642±0,006 |
галловую кислоту | 0,091±0,003 | 0,191±0,003 | 0,280±0,003 | 0,563±0,004 | |
Анализ данных, представленных в таблице 2, позволил сделать вывод, что наилучшим экстрагентом флавоноидов – производных 2-фенил-4Н-1-бензопиранона-4 является спирт этиловый 50%. Время стабилизации оптической плотности от 30 до 40 мин.
Таблица 2 - Содержание суммы производных 2-фенил-4Н-1-бензопиранона-4 в плодах A. ovalis
Экстрагенты | Сп. 90% | Сп. 70% | Сп. 50% | ВО |
Содержание флавоноидов, % (n=6) | 0,158±0,004 | 0,167±0,006 | 0,252±0,005 | 0,179±0,004 |
Рисунок 1 - УФ-спектры поглощения комплексов извлечений полученных экстракцией плодов A. ovalis 50% спиртом этиловым (1) и водой очищенной (2) с 2% спиртовым раствором алюминия хлорида
В УФ-спектре поглощения извлечения, полученного экстракцией воздушно-сухих плодов ирги обыкновенной спиртом этиловым 60% в кислой среде, зафиксированы два максимума поглощения характерных для антоцианов при 544 ±2 нм и 281±2 нм.
Рисунок 2 - УФ-спектр поглощения извлечения из плодов A. ovalis в области 544±2 нм – экстрагент спирт этиловый 60% в кислой среде
На основании поведения основного антоциана, содержащегося в плодах A. ovalis на хроматограммах и его спектральных характеристик, можно предварительно отнести его к гликозиду мальвидина , , .
4. Заключение
1. Высушенные теневой сушкой и хранившиеся в течение полугода плоды A. ovalis могут являться источником выделения из них ряда биологически активных веществ – известных антиоксидантов: флавоноидов – производных 2-фенил-4Н-1-бензопиранона-4 и антоцианов;
2. Спирт этиловый 50% и 60% являются лучшими экстрагентами для выделения производных 2-фенил-4Н-1-бензопиранона-4 и антоцианов;
3. Известно, что при амперометрическом методе обнаружения одним из преимуществ является высокая селективность. Высокое содержание общего количества антиоксидантов в водном извлечении может объясняться содержанием в плодах и других веществ с антиоксидантной активностью. Возможно, это связано с наличием дубильных веществ, ароматических гидроксикислот, витаминов С и Е, которые тоже могут окисляться , .