УДК 615.322

СОСТАВ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ГУСТЫХ ЭКСТРАКТОВ ЛИСТЬЕВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ

Кузнецова Алена Андреевна1, Петрова Светлана Николаевна2
1ФГБОУ ВО Ивановский государственный химико-технологический университет, аспирант
2ФГБОУ ВО Ивановский государственный химико-технологический университет, кандидат химических наук, доцент

Аннотация
Методом многократной экстракции получены гексановые и ацетоновые извлечения листьев черной смородины. Спектрофотометрическими методами установлен состав экстрактов. Показана антиоксидантная активность на примере ингибирования реакции аутоокисления адреналина.

Ключевые слова: антиоксидантные свойства, густые экстракты листьев черной смородины, листья черной смородины, состав


COMPOSITION AND ANTIOXIDANT PROPERTIES OF THICK EXTRACTS OF BLACKCURRANT LEAVS

Kuznetsova Alena Andreevna1, Petrova Svetlana Nikolaevna2
1Ivanovo State University of Chemistry and Technology, postgraduate student
2Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Candidate of Science (chemistry), Assistant Professor

Abstract
The hexane and acetone extracts of black currant leaves were obtained by multiple extraction. The composition of extracts was installed by spectrophotometric methods. Their antioxidant activity was demonstrated by the example of the inhibition of adrenaline auto-oxidation reaction.

Рубрика: 02.00.00 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Кузнецова А.А., Петрова С.Н. Состав и антиоксидантные свойства густых экстрактов листьев черной смородины // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/01/62679 (дата обращения: 19.11.2016).

Введение. Поиск новых природных источников антиоксидантов, используемых как для пищевых, так и для косметических и лекарственных продуктов, является актуальной задачей в настоящее время. Растительное сырье, содержащее в своем составе многокомпонентный комплекс биологически активных веществ, представляет в этом плане несомненный интерес. Известно, что листья черной смородины отличаются высоким содержанием витаминов, микроэлементов, биофлавоноидов и представляют собой хороший источник природных антиоксидантов [1]. Для обеспечения высокого выхода биологически активных веществ из растительного сырья целесообразно использовать наиболее распространенный в промышленности метод многократной экстракции.

Целью данной работы являлось получение густых экстрактов листьев черной смородины,  исследование их состава и антиоксидантных свойств. 

Экспериментальная часть. В качестве экстрагентов использовали ацетон (ε=20,7) и гексан (ε=1,89) [2]. Экстрагирование проводили методом мацерации с последующей отгонкой растворителей на вакуумном испарителе и сушкой полученных субстанций до постоянного веса. Вытяжки представляли собой мазеобразные гомогенные системы темно-зеленого цвета с характерным запахом листьев черной смородины. Оставшиеся шроты были повторно обработаны растворителями следующим образом: листья, оставшиеся после вытяжки ацетоном, повторно обрабатывали гексаном (ГЭША), а листья, после экстракции гексаном – ацетоном (АЭШГ). Данные по выходу экстрактов представлены в таблице 1. Изучение состава полученных  экстрактов проводили спектроскопическими методами: электронной и ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием. Для анализа готовили  из густых экстрактов таблетки с бромидом калия (KBr). Спектры регистрировали на ИК-Фурье-спектрофотометре Avatar 360 (Nicolet) в диапазоне волновых чисел 4000–400 см-1. Электронные спектры получали на спектрофотометре VARIAN Cory в диапазоне длин волн 800–200 нм. Об антиоксидантной активности экстрактов судили по их способности ингибировать аутоокисление адреналина in vitro [3, 4] и тем самым предотвращать образование активных форм кислорода. Антиоксидантную активность рассчитывали как относительную величину и определяли соотношением оптических плотностей при определенном времени протекания реакции по формуле:

где А1, А2 – оптические плотности растворов адреналина в отсутствии и в присутствии экстрактов соответственно.

Результаты и их обсуждение.

С ростом величины диэлектрической проницаемости органического растворителя выход экстрактивных веществ возрастает. Полученные результаты согласуются с литературными данными, в которых показано, что более полярные растворители (например, этилацетат и изопропанол) извлекают из коры березы полифенолы, дубильные вещества и сахара. Увеличение полярности растворителя при переходе от этилацетата к изопропанолу и воде способствует росту концентрации полифенолов и дубильных веществ в выделенных экстрактах и мало влияет на содержание сахаров [5, 6].  Из экспериментальных данныхтакже видно, что при экстрагировании шротов выход снижается в 1,5-2 раза по сравнению с обработкой тем же растворителем исходного сырья. 

Таблица 1 – Характеристика экстрактов

Экстракт

Выход, %

1 Ацетоновый экстракт  (АЭ)

4,55

2 Гексановый экстракт (ГЭ)

2,06

3 Ацетоновый экстракт шрота (АЭШГ)

3,22

4 Гексановый экстракт шрота (ГЭША)

0,93

ИК-спектры экстрактов представлены на рисунках 1 и 2. Анализ ИК-спектров показывает значительное сходство полос поглощения экстрактов  и позволяет выделить общие структурные элементы. Совокупность таких полос поглощений как ароматические связи (650-1000см-1, 1600-1620см-1), спиртовые гидроксилы (1050-1200 см-1), фенольные гидроксилы (1400см-1) карбонильные группы (1700-1720см-1), ассоциированные водородными связями гидроксилы (2500-3000см-1), валентные колебания  гидроксильных групп (3200-3400см-1) однозначно указывает на присутствие в экстрактах фенольных соединений. ИК-спектр гексанового экстракта (рис. 1, а) отличается от спектра ацетонового (рис. 1, б) бо́льшим количеством гидроксильных групп, что следует из более выраженных пиков в соответствующем диапазоне. Также нельзя не отметить тот факт, что в ИК-спектрах экстрактов второй ступени экстракции сигналы в области 1100-1300 см-1 менее выражены, что может свидетельствовать о меньшем содержании в них фенольных соединений.

Рисунок 1. ИК-спектры экстрактов листьев черной смородины:

а – гексанового, б – ацетонового

Рисунок 2. ИК-спектры экстрактов шротов листьев черной смородины:

а – гексанового, б – ацетонового

На рисунке 3 представлены электронные спектры экстрактов листьев черной смородины. В спектре поглощения гексановых экстрактов обнаруживается пик при длинах волн 385–424 и 640–680 и плечи при 320–340 и 442–460 нм. Ацетоновые экстракты имеют выраженный максимум при 410–420 и 638–683, а также плечо при 420–440 нм. В соответствии с литературными данными в экстрактах листьев черной смородины были идентифицированы такие вещества, как хлорофиллы, каротиноиды, токоферолы  и флавоноиды [7]. Можно отметить, что спектры экстрактов, полученных из исходного сырья, лежат выше спектров извлечений, полученных из шротов. Это свидетельствует о большем суммарном содержании биологически активных веществ в первых экстрактах по сравнению со вторыми.

  Рисунок 3. Спектры экстрактов:

1 – АЭ; 2 – ГЭ; 3 – ГЭША; 4 – АЭШГ

Антиокислительную активность экстрактов оценивали по реакции окисления адреналина в щелочной среде при длине волны 347 нм. На рисунке 4 представлена динамика реакции аутоокисления адреналина, имеющая сигмоидный характер.

Рисунок 4. Зависимость оптической плотности (А 347) от времени реакции аутоокисления адреналина в отсутствие (1) и в присутствии экстрактов:

2 – АЭШГ; 3 – ГЭША; 4 – АЭ; 5 – ГЭ

Ингибирующее действие рассматриваемых экстрактов проявляется в уменьшении нарастания значения оптической плотности в ходе процесса окисления по сравнению с контрольной пробой. Кинетические кривые окисления адреналина в присутствии  ГЭША и АЭШГ лежат ниже контрольной кривой, что указывает на наличие в их составе веществ, проявляющих антиоксидантные свойства. Расчетные данные по антиоксидантной активности (АА) приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Антиоксидантная активность экстрактов

Время, мин

АА экстрактов, %

ацетонового (С=1,04∙10-4 г/мл)

гексанового (С=9,73∙10-5г/мл)

Экспериментальные значения

В пересчете на единицу концентрации

АА1·10-4

Экспериментальные значения

В пересчете на единицу концентрации

АА1·10-4

4

28,16

27,07

66,59

68,44

6

23,23

22,34

59,27

60,91

8

21,31

20,49

56,92

58,50

Величина АА более 10 % свидетельствует о наличии антиоксидантной активности. Большей антиоксидантной активностью обладает гексановый экстракт первой ступени экстракции (ГЭ). На начальном этапе окисления он уменьшает скорость окисления адреналина 18 раз, в то время как ацетоновый экстракт (АЭ)  – в 11 раз. Меньшую активность проявили экстракты второй ступени, так ГЭША снизил скорость окисления в 10 раз, а АЭШГ – в 4 раза. С течением времени наблюдается уменьшение значений показателя ускорения в растворе сравнения, при этом в присутствии экстрактов он возрастает, что может свидетельствовать о расходовании веществ экстрактов, а следовательно о том, что снижение скорости окисления адреналина происходит за счет действия экстрактов.

Выводы. В настоящей работе получены густые экстракты листьев черной смородины с использованием в качестве экстрагентов гексана и ацетона. Спектрофотометрическими методами изучен их состав. Показано присутствие таких биологически активных веществ как хлорофиллы, каротиноиды и биофлавоноиды. Установлены антиоксидантные свойства на примере ингибирования реакции окисления адреналина. Наибольшей антиокислительной активностью обладает гексановый экстракт, превышая по этому показателю ацетоновый экстракт более чем в 2 раза.


Библиографический список
  1. Петрова С.Н., Кузнецова А.А. Состав плодов и листьев смородины черной Ribes nigrum / Химия растительного сырья. 2014. №4. С. 43-50.
  2. Волков И.М., Жарский А.И. Большой химический справочник / Мн.: Современная школа, 2005. 608 с.
  3.  Сирота Т.В. Участие карбонат/бикарбонатных ионов в супероксидгенерирующей реакции автоокисления адреналина / Биомедицинская химия. 2015. том: 61(1). С. 115-124.
  4. Патент №2144674 (Россия). Способ определения антиоксидантной активности супероксидисмутазы и химических соединений / Т.В. Сирота / 20.01.2000.
  5. Nakajima Y., Sato Y., Konishi T. Antioxidant small phenolic ingredients in Inonotus obliguus (persoon) Pilat (Chaga) // Pharmaceutical society of Japan. 2007. V. 55. P. 1222-1226.
  6. Mazurkiewicz W. Analysis of aqueous extract of Inonotus obliguus//Acta Pol. Pharm. 2006. V. 63. P. 437—501
  7. Озимина И. И., Фролова О. О. Целенаправленный поиск биологически активных веществ в растениях // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 1. С. 382-391.


Все статьи автора «Кузнецова Алена Андреевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация