AGRIS - 

2020

Кушнер, Марина Александровна | Селиверстова, Тамара Семеновна

С целью разработки новых подходов к утилизации древесной коры и выделения более широкого спектра полезных веществ предложена и опробована схема последовательной экстракции коры ольхи черной (Alnus glutinosa) промышленной окорки. В результате исследования из коры ольхи выделены и охарактеризованы спектральными методами некоторые экстрактивные вещества – тритерпеноиды (бетулин и др.), диарилгептаноиды и пектиновые вещества, антоцианидиновые красители. Показано, что в состав водно-этанольных экстрактов коры ольхи входят фенольные соединения (флавоноиды, танины, диарилгептаноиды, сапонины). Данные вещества имеют широкую и доказанную биологическую активность и фармакологическую ценность. Экспериментальные данные исследования адсорбционной активности свидетельствуют о том, что кора, подвергнутая последовательной экстракционной обработке с целью получения биологически активных веществ, представляет собой эффективный сорбент, не требующий дополнительной активации. Полученные результаты позволяют приступить к разработке, созданию и внедрению мало- и безотходных технологий, позволяющих максимально и наиболее полно извлекать ценные компоненты коры ольхи, превращая их в полезные продукты, также исключать или уменьшать ущерб, наносимый окружающей среде в результате выбросов отходов производства в воздух, воду и почву. | With the aim of developing new approaches to the utilization of bark and the provision of more broad-spectrum of nutrients suggested and tested scheme of sequential extraction of the bark of black alder (Alnus glutinosa) industrial debarking. The study from the bark of the alder isolated and characterized by spectral and some extractive substances – triterpenoids (betulin, etc.), diarylheptanoid and pectin, anthocyanidin dyes. It is shown that the composition of water-ethanol extracts of alder bark includes phenolic compounds (flavonoids), tannins, diarylheptanoids, saponins. These substances have broad and proven biological activity and pharmacological value. Experimental data of the study of adsorption activity indicate that the bark subjected to successive extraction treatment to obtain biologically active substances is an effective sorbent that does not require additional activation. The results allow us to begin the development, creation and implementation of low-and waste-free technologies that allow the maximum and most fully extract valuable components of alder bark, turning them into useful products, also to eliminate or reduce the damage caused to the environment as a result of emissions of industrial waste into the air, water and soil.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Валеева, Айгуль Раисовна | Макарова, Надежда Викторовна | Валиулина, Динара Фанисовна

Целью данной работы является определение наиболее оптимального метода экстрагирования плодов и цветков боярышника (Crataegus) с антиоксиданстными свойствами. Цветки боярышника богаты химическими веществами (холин, эфирное масло, ацетилхолин, триметиламин, флавоновые гликозиды, кофейная, хлорогеновая, урсоловая и другие различные кислоты), а плоды боярышника состоят из жирного масла, тритерпеновых сапонинов, холина, ацетилхолина, дубильных веществ, сорбита и органических кислот. С целью определения наиболее оптимального метода экстрагирования комплекса веществ с антиоксидантными свойствами из экстрактов плодов и цветков боярышника, было изучено содержание сухих веществ, фенолов, флавоноидов, а также определена антиоксидантная активность с использованием двух методик: путем улавливания свободных радикалов и по методу FRAP (восстанавливающей силы). По всем показателям (содержание сухих веществ, фенолов, флавоноидов, антиоксидантная активность), изученным в работе, высокими значениями обладали цветки боярышника. В данной работе использованы три технологии экстрагирования: традиционная – настаивание (37 °С, 2 ч), и инновационные – с использованием микроволнового (800 Вт, 1 мин) и ультразвукового облучения (0.5 Вт, 2 ч). Из всех рассмотренных видов экстракции наиболее действенным и эффективным, по результатам экспериментов, является экстракция с использованием ультразвукового излучения. | The purpose of this work is to determine the most optimal method for extracting hawthorn fruits and flowers (Crataegus) with antioxidant properties. Flowers hawthorn rich in chemicals (choline, essential oil, acetylcholine, trimethylamine, flavone glycosides, caffeic, chlorogenic, ursolic and other various acids) and hawthorn fruit consist of fatty oil, triterpene saponins, choline, acetylcholine, tannins, sorbitol and organic acids. In order to determine the most optimal method for extracting a complex of substances with antioxidant properties from hawthorn fruit and flower extracts, the content of dry substances, phenols, flavonoids was studied, and antioxidant activity was determined using two methods: by trapping free radicals and by using the FRAP (restoring force) method. By all indicators (the content of dry substances, phenols, flavonoids, antioxidant activity), studied in the work, hawthorn flowers had high values. In this work, three extraction technologies were used: traditional – infusion (37 °С, 2 h), and innovative – using microwave (800 W, 1 min) and ultrasonic irradiation (0.5 W, 2 h). Of all the types of extraction considered, the most efficient and effective, according to the results of experiments, is extraction using ultrasonic radiation.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Левданский, Владимир Александрович | Королькова, Ирина Владимировна | Левданский, Александр Владимирович | Кузнецов, Борис Николаевич

The isolation of proanthocyanidins from bark of Scotch pine Pínus sylvéstris L. by water and water-alcohol solutions containing 5, 10, 15, 20 and 25% ethanol was studied for the first time. Isolation of proanthocyanidins was carried out from the initial and deresinified (extracted with hexane) pine bark. It was shown that, compared with water extraction, the use of 15–25% aqueous ethanol solutions allows one to increase the yield of proanthocyanidins from 0.44 to 0.63%. It was established that the preliminary extraction of resinous substances from the pine bark does not significantly affect the yield of proanthocyanidins. It was shown that an increase in ethanol concentration of more than 20% in the extraction solution leads to an increase in the total yield of extractives, while the yield of proanthocyanidins does not increase. A study of proanthocyanidins by UV spectroscopy after their conversion to red anthocyanidins showed that they mainly consist of procyanidin and prodelphinidine in close concentrations. The composition of the obtained proanthocyanidins mixtures was studied by IR and 13C NMR spectroscopy. It was shown that the proanthocyanidins obtained from the bark of pine Pínus sylvéstris L., in contrast to isolated from other pine species, contains gallic acid residues which can increase their antiradical activity. | Впервые изучено выделение проантоцианидинов из коры сосны обыкновенной Pínus sylvéstris L. водой и 5, 10, 15, 20 и 25% водно-этанольными растворами. Выделение проантоцианидинов проводили из исходной и обессмоленной (проэкстрагированной гексаном) коры сосны. Показано, что по сравнению с экстракцией водой использование 15–25% водно-этанольных растворов позволяет увеличить их выход с 0.44 до 0.63%. Установлено, что предварительное извлечение смолистых веществ из коры сосны не оказывает существенного влияния на выход проантоцианидинов. Показано, что увеличение концентрации этанола в экстракционном растворе более 20% приводит к увеличению общего выхода экстрактивных веществ, при этом выход проантоцианидинов не увеличивается. Изучением проантоцианидинов методом УФ-спектроскопии после их превращения в красные антоцианидины установлено, что в основном они состоят из процианидина и продельфинидина, находящихся в концентрациях близких к одинаковым. Методами ИК- и 13C ЯМР-спектроскопии изучен состав полученных проантоцианидинов. Показано, что проантоцианидины коры сосны обыкновенной в отличие от выделяемых из других видов сосны содержат остатки галловой кислоты, что может повышать их антирадикальную активность.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Боголицын, Константин Григорьевич | Паршина, Анастасия Эдуардовна | Дружинина, Анна Сергеевна | Шульгина, Елена Валерьевна

Бурые водоросли являются ценным источником разнообразных биологически активных соединений. На их накопление оказывает влияние множество факторов окружающей среды, в которой произрастают макрофиты. Целью настоящего исследования является проведение сравнительных исследований общего химического состава бурых водорослей Белого и Желтого морей для обоснования возможности их использования как сырья для получения новых фармсубстанций. Используя предлагаемую схему, которая подразумевает проведение последовательных сверхкритической флюидной, кислотной, щелочной и водной экстракции, удалось выделить различные компоненты бурых водорослей, в том числе белково-полисахаридный комплекс, который в случае видов Laminaria digitata и Laminaria saccharina более чем на 80% состоит из целлюлозы и белка. Полученные методом ИК-спектроскопии c Фурье преобразованием данные подтверждают качественный состав комплексов, а также указывают на его чистоту. Выявлены отличия в химическом элементном и компонентном составе, на которые оказывают влияние условия произрастания макрофитов. Полученные химические соединения из биомассы бурых водорослей, в особенности комплекс белок-полисахариды, имеют высокий потенциал для получения на их основе новых фармакологических препаратов для целей здоровьесбережения. Основываясь на ранее полученных данных, можно предположить наличие у данного комплекса двойной активности – энтеросорбционной и иммуномодулирующей. | Brown algae are a valuable source of a variety of biologically active compounds. Their accumulation is influenced by many environmental factors in which macrophytes grow. The purpose of this study is to carry out comparative studies of the general chemical composition of brown algae in the White and Yellow Seas to substantiate the possibility of their use as raw materials for obtaining new pharmaceutical substances. Using the proposed scheme, which involves sequential supercritical fluid, acid, alkaline and water extraction, it was possible to isolate various components of brown algae, including a protein-polysaccharide complex, which in the case of the species Laminaria digitata and Laminaria saccharina is more than 80% cellulose and squirrel. The data obtained by FTIR spectroscopy confirm the qualitative composition of the complexes and also indicate its purity. Significant differences were revealed in the chemical elemental and component composition, which are affected by the growing conditions of macrophytes. The resulting chemical compounds from brown algae biomass, in particular the protein-polysaccharide complex, have a high potential for obtaining new pharmacological preparations based on them for health protection purposes. Based on the previously obtained data, it can be assumed that this complex has a double activity – enterosorption and immunomodulatory.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Кушнер, Марина Александровна | Селиверстова, Тамара Семеновна

С целью разработки новых подходов к утилизации древесной коры и выделения более широкого спектра полезных веществ предложена и опробована схема последовательной экстракции коры ольхи черной (Alnus glutinosa) промышленной окорки. В результате исследования из коры ольхи выделены и охарактеризованы спектральными методами некоторые экстрактивные вещества – тритерпеноиды (бетулин и др.), диарилгептаноиды и пектиновые вещества, антоцианидиновые красители. Показано, что в состав водно-этанольных экстрактов коры ольхи входят фенольные соединения (флавоноиды, танины, диарилгептаноиды, сапонины). Данные вещества имеют широкую и доказанную биологическую активность и фармакологическую ценность. Экспериментальные данные исследования адсорбционной активности свидетельствуют о том, что кора, подвергнутая последовательной экстракционной обработке с целью получения биологически активных веществ, представляет собой эффективный сорбент, не требующий дополнительной активации. Полученные результаты позволяют приступить к разработке, созданию и внедрению мало- и безотходных технологий, позволяющих максимально и наиболее полно извлекать ценные компоненты коры ольхи, превращая их в полезные продукты, также исключать или уменьшать ущерб, наносимый окружающей среде в результате выбросов отходов производства в воздух, воду и почву. | With the aim of developing new approaches to the utilization of bark and the provision of more broad-spectrum of nutrients suggested and tested scheme of sequential extraction of the bark of black alder (Alnus glutinosa) industrial debarking. The study from the bark of the alder isolated and characterized by spectral and some extractive substances – triterpenoids (betulin, etc.), diarylheptanoid and pectin, anthocyanidin dyes. It is shown that the composition of water-ethanol extracts of alder bark includes phenolic compounds (flavonoids), tannins, diarylheptanoids, saponins. These substances have broad and proven biological activity and pharmacological value. Experimental data of the study of adsorption activity indicate that the bark subjected to successive extraction treatment to obtain biologically active substances is an effective sorbent that does not require additional activation. The results allow us to begin the development, creation and implementation of low-and waste-free technologies that allow the maximum and most fully extract valuable components of alder bark, turning them into useful products, also to eliminate or reduce the damage caused to the environment as a result of emissions of industrial waste into the air, water and soil.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Мироненко, Наталья Владимировна | Шкутина, Ирина Викторовна | Брежнева, Татьяна Александровна | Селеменев, Владимир Федорович

Рассмотрена возможность гидролитического расщепления гликозидов мыльного дерева Qullaja.Установлены условия относительно полного гидролиза сапонинов: смесь – соляная кислота, вода, этанол в соотношении 4 : 7.35 : 6.65, время нагревания – не менее 6 ч. Определен состав углеводной части сапонинов – во всех гидролизатах была идентифицирована ксилоза, глюкуроновая кислота, галактоза, арабиноза. Проведен анализ полученной фракции агликона – квиллайевой кислоты физико-химическими методами. По результатам расчета хроматографических характеристик рекомендована система для элюирования агликона следующего состава: петролейный эфир–хлороформ–ацетон (20 : 20 : 5). Методом потенциометрического титрования в неводной среде растворителя определено процентное содержание агликона в выделенных фракциях – 88.23%. Проведено сравнительное исследование водного раствора агликона и сапонинов методом УФ-спектрофотометрии. Показано уменьшение интенсивности полос поглощения в области 230, 290 нм, ответственных за поглощение карбонильных структур. Проанализированы ИК-спектры сапонинов и квиллайевой кислоты, идентифицированы полосы, отнесенные к колебаниям функциональных групп агликона и углеводных остатков. | The possibility of hydrolytic decomposition of glycosides soap tree Qullaja. The conditions for the complete hydrolysis of saponins: a mixture of hydrochloric acid, water, ethanol in a ratio of 4 :7.35 : 6.65, heating time – at least 6 hours. The composition of the carbohydrate part of saponins was established – xylose, glucuronic acid, galactose, arabinose were identified in all hydrolysates. The analysis of the obtained fraction of aglycone – willieboy acid physico-chemical methods. Based on the calculation results of chromatographic characteristics (mobility, number and height of theoretical plates), a system for elution of aglycone of the following composition is recommended: petroleum ether–chloroform–acetone (20 : 20 : 5). By the method of potentiometric titration in a non-aqueous solvent medium, the percentage of aglycone in the selected fractions was determined-88.23%. A comparative study of the aqueous solution of aglycone and saponins by UV spectrophotometry. A decrease in the intensity of absorption bands in the 230, 290 nm region responsible for the absorption of carbonyl structures is shown. Analyzed the IR spectra of saponins and willieboy acid identified bands assigned to the vibrations of functional groups of the aglycone and the carbohydrate residue.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Макарова, Надежда Викторовна | Еремеева, Наталья Борисовна

The interest in berries from food manufacturers is huge, which is explained by good organoleptic characteristics and high biological activity of berries. One way to preserve the properties of berries throughout the year is to obtain extracts. Determining the conditions and type of optimal extraction technology to obtain biologically active substances from plant materials is an important stage in the production of new natural preventive additives. The aim of this work is to study the chemical composition and antioxidant activity of blueberry extracts (Vaccinium myrtillus L.) obtained by various methods: maceration, ultrasonic and microwave extraction. The use of ultrasonic extraction as a method of intensifying the process of extracting biologically active compounds from blueberries is very effective. This proves an almost 2-fold increase in the flavonoid content in the extracts. However, the content of anthocyanins in the extracts of blueberries is not the highest for ultrasonic extraction (a decrease by 3.3 times compared with maceration), in all likelihood due to the instability of this class of compounds in this type of processing. Among the extracts of blueberries obtained by three technologies (maceration, microwave and ultrasound treatment), it is the ultrasound extract that has the highest antioxidant activity (9.5±0.1 mg/cm3, 18.18 mmol±0.24 Fe2+/1 kg, 58.6%), determined by three methods: DPPH method, FRAP method, method for assessing antioxidant properties using a model system with linoleic acid. Ultrasonic extraction was chosen as a technology for obtaining a concentrated blueberry extract. | Интерес к ягодам со стороны производителей пищевых продуктов огромный, что объясняется хорошими органолептическими показателями и высокой биологической активностью ягод. Одним из способов сохранения свойств ягод в течение всего года является получение экстрактов. Определение условий и типа оптимальной технологии экстракции для получения биологически активных веществ из растительного сырья является важным этапом производства новых натуральных профилактических добавок. Целью данной работы является исследование химического состава и антиоксидантной активности экстрактов черники (Vaccinium myrtillus L.), полученных различными методами: мацерацией, ультразвуковой и микроволновой экстракцией. Использование ультразвуковой экстракции как метода интенсификации процесса извлечения биологически активных соединений из ягод черники является весьма эффективным. Это доказывает повышение уровня содержания флавоноидов в экстрактах практически в 2 раза. Однако содержание антоцианов в экстрактах ягод черники не является для ультразвуковой экстракции самым высоким (уменьшение по сравнению с мацерацией в 3.3 раза), по всей вероятности, из-за нестабильности этого класса соединений при данном виде обработки. Среди экстрактов ягод черники, полученных тремя технологиями (мацерация, микроволновая и ультразвуковая обработка), именно УЗ-экстракт имеет высшие показатели антиоксидантной активности (9.5±0.1 мг/см3, 18.18 ммоль±0.24 Fe2+/1 кг, 58.6%), определенные по трем методикам: DPPH-метод, FRAP-метод, метод оценки антиоксидантных свойств с использованием модельной системы с линолевой кислотой. Ультразвуковая экстракция была выбрана как технология получения концентрированного экстракта черники.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Vedernikov, Dmitriy Nikolaevich | Ipanova, Elizaveta Mihailovna

The composition of coumarates sesquiterpene alcohols of Betula pendula Roth. birch vegetative buds was determined. Fraction was isolated from buds extract by preparative liquid chromatography. The extract was isolated by sequential extraction of an alcoholic extract of the buds with methyl tert-butyl ether. The new sesquiterpene derivatives were first detected in the birch vegetative buds. The structure of 6-hydroxyisocaryophyllene [(1R,4Z,6R,9S)-8-methylene-11,11-dimethylbicyclo[7.2.0]undec-4-ene-6-ol] trans-p-coumarate isolated from the birch buds was determined by NMR spectroscopy. The physico-chemical characteristics and NMR data of 6-hydroxyisocaryophyllene p-coumarate and others coumarates are demonstrated. The gas chromatographic retention indices of all identified compounds were determined. Birch buds contain derivatives of trans-coumaric acid. The antimicrobial activity of sesquiterpene alcohols coumarates was evaluated. The antimicrobial activity of sesquiterpene alcohols coumarates in relation to the following microorganisms: Escherichia coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus pneumonia and Klebsiella pneumonia was evaluated. The fraction of sesquiterpene alcohols coumarates showed activity against Staphylococcus epidermidis.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Левданский, Владимир Александрович | Королькова, Ирина Владимировна | Левданский, Александр Владимирович | Кузнецов, Борис Николаевич

The isolation of proanthocyanidins from bark of Scotch pine Pínus sylvéstris L. by water and water-alcohol solutions containing 5, 10, 15, 20 and 25% ethanol was studied for the first time. Isolation of proanthocyanidins was carried out from the initial and deresinified (extracted with hexane) pine bark. It was shown that, compared with water extraction, the use of 15–25% aqueous ethanol solutions allows one to increase the yield of proanthocyanidins from 0.44 to 0.63%. It was established that the preliminary extraction of resinous substances from the pine bark does not significantly affect the yield of proanthocyanidins. It was shown that an increase in ethanol concentration of more than 20% in the extraction solution leads to an increase in the total yield of extractives, while the yield of proanthocyanidins does not increase. A study of proanthocyanidins by UV spectroscopy after their conversion to red anthocyanidins showed that they mainly consist of procyanidin and prodelphinidine in close concentrations. The composition of the obtained proanthocyanidins mixtures was studied by IR and 13C NMR spectroscopy. It was shown that the proanthocyanidins obtained from the bark of pine Pínus sylvéstris L., in contrast to isolated from other pine species, contains gallic acid residues which can increase their antiradical activity. | Впервые изучено выделение проантоцианидинов из коры сосны обыкновенной Pínus sylvéstris L. водой и 5, 10, 15, 20 и 25% водно-этанольными растворами. Выделение проантоцианидинов проводили из исходной и обессмоленной (проэкстрагированной гексаном) коры сосны. Показано, что по сравнению с экстракцией водой использование 15–25% водно-этанольных растворов позволяет увеличить их выход с 0.44 до 0.63%. Установлено, что предварительное извлечение смолистых веществ из коры сосны не оказывает существенного влияния на выход проантоцианидинов. Показано, что увеличение концентрации этанола в экстракционном растворе более 20% приводит к увеличению общего выхода экстрактивных веществ, при этом выход проантоцианидинов не увеличивается. Изучением проантоцианидинов методом УФ-спектроскопии после их превращения в красные антоцианидины установлено, что в основном они состоят из процианидина и продельфинидина, находящихся в концентрациях близких к одинаковым. Методами ИК- и 13C ЯМР-спектроскопии изучен состав полученных проантоцианидинов. Показано, что проантоцианидины коры сосны обыкновенной в отличие от выделяемых из других видов сосны содержат остатки галловой кислоты, что может повышать их антирадикальную активность.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation