Динамика и биологическая активность сапонинов в экстрактах из корней мыльнянки (Saponaria officinalis L. )

6. Евтеева Н.М. Окислительная стабильность коммерче -ских растительных масел // Масложир. пром-сть. - 2006. - № 5. -С. 14-17, 48.

7. O’Keefe S.F., Wiley V.A., Knauft D.A Comparison of oxidative stability of high- and normal oleic peanut oils // J. Amer. Oil. Chem. Soc. - 1993. - № 5. - Р. 489-492.

8. ГОСТ Р 51487-99. Масла растительные и жиры живот -ные. Метод определения перекисного числа // Масла растительные. Методы анализа. - М., 2001.

9. Takeoka Gary R., Full Gerhard H., Dao Lan T. Effect of heating on the characteristics and chemical composition of selected frying oils and fats // J. Agr. and Food Chem. - 1997. -№ 8. - Р. 3244-3249.

10. Akoh Casimir C. Oxidative stability of fat substitutes and vegetable oils by the oxidative stability indes method // J. Amer. Oil. Chem. Soc. - 1994. - № 2. - Р. 211-216.

11. Pantzaris T.P. Comparison of monosaturated and polyunsaturated oils in continuous frying // Grasas y aceties. - 1998. -№ 3. - P. 319-325.

12. Farag R.S., Hewedi F.M., Abo-Raya S.H., El-baroty G.S.A. A comparative study on the deterioration of oils by microwave and conventional heating // Grasas y aceties. - 1991. -№ 3. - P. 187-193.

Поступила 25.03.09 г.

VEGETABLE OIL QUALITY IN CONDITIONS OF THERMAL AND MICROWAVE TREA TMENT

D.N. MURASHOVA, N.V. MAKAROVA

Samara State Technical University,

244, Molodogvardeiskaya st., Samara, 443100; ph/fax: (846) 332-20-69, e-mail: fpp@samgtu. ru

The results of the study into vegetable oils (sunflower refined and desodorized, sunflower non-refined and non-desodorized, olive, corn and mustard) subjected to thermal oxidation and oxidation in a microwave oven are presented here. Peroxide compound increment addition speed data and induction period of oil oxidation is studied. Instructions on how to use vegetable oils for cooking have been written.

Key words: oxidation, vegetable oil, peroxide value, induction period, cooking, microwave treatment.

бб4.014/.019

ДИНАМИКА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ САПОНИНОВ В ЭКСТРАКТАХ ИЗ КОРНЕЙ МЫЛЬНЯНКИ

Е.И. ЧЕРЕВАЧ 1 Т.П. ЮДИНА 1 Г.М. ФРОЛОВА 2, Р.И. ЖИВЧИКОВА 3

1 Тихоокеанский государственный экономический университет,

69GG91, г. Владивосток, Океанский проспект, 19; тел./факс: (4232) 43-4G-89, электронная почта: office@psue.ru

2 Тихоокеанский институт биоорганической химии ДО РАН,

69GG22, г. Владивосток, Проспект 100-летия, 159; тел.: (4232) 31-14-3G, факс: (4232) 31-4G-5G, электронная почта: anufriev@piboc.dvo.ru 3Приморская плодово-ягодная опытная станция Приморского НИИСХ РАСХН,

Исследован химический состав и биологическая активность экстрактов корней интродуцированных в почвенно-климатических условиях Приморского края видов S. officinalis. Короткие сроки выращивания (2 года) и высокая урожайность корней (10 т с 1 га) с содержанием 30-35% сапонинов позволяют отнести махровый вид растения к перспективным коммерческим источникам сапонинов. Различная токсичность экстрактов корней в зависимости от фазы вегетации значительно расширяет возможную область их применения.

Ключевые слова: водные экстракты, сапонины, мыльнянка, химический состав, биологическая активность.

г. Владивосток, п. Трудовое 1, ул. 50 Водные экстракты корней колючелистника качимо -видного (Acanthophyllum gypsophiloides R.) и красного мыльного корня - мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis L.) с высоким содержанием сапонинов (тритерпеновых гликозидов) являются перспективными натуральными эмульгаторами, на основе которых могут быть получены эмульсионные пищевые продукты различной консистенции [1-3]. Результаты медико-биологических исследований в эксперименте in vivo позволили отнести экстракты этих растений к группе безопасных пищевых ингредиентов и рекомендовать для использования в качестве функциональных пищевых добавок [4].

лет Октября, 22; тел. : (4232) 38-13-36

Настоящая работа посвящена исследованию химического состава и биологической активности экстрактов корней интродуцированных в почвенно-климатических условиях Приморского края видов S. officinalis с целью получения нового источника коммерческого сапонина.

Предпосылкой для исследования послужила практическая недоступность корней A. gypsophiloides, поскольку растение является эндемиком для Средней Азии и из-за неконтролируемых заготовок занесено в Красную книгу. В отличие от него, S. officinalis растет единично или небольшими зарослями во многих климатических зонах России, легко разводится в культуре

и представляет собой перспективный объект для культивирования [5]. Кроме того, согласно литературным данным, S. officinalis отличается от всех известных сапонинсодержащих растений самым высоким содержанием сапонинов - 20-35% массы корня [6]. Доминирующие сапонины имеют высокое структурное подобие с quillaja сапонинами коры дерева Quillaja saponaria M. [7, 8], практически единственными растительными сапонинами, официально разрешенными к использованию в пищевой промышленности (Е 999) в качестве пенообразователя [9].

Плантации S. officinalis были заложены на опытной станции в районе г. Владивостока. В качестве посевного материала использовали корневые отпрыски двух видов S. officinalis - обычного, собранного в пригородной зоне Приморского края, и махрового вида, отличающегося формой цветка, размером листьев и массой корней. Фенологические наблюдения и биометрический учет подтвердили возможность и перспективность разведения двух видов S. officinalis в почвенно-климатических условиях края. Отмечена хорошая приживаемость и зимостойкость растений. Оба вида хорошо размножались, причем интенсивный рост растения наблюдался уже на 2-й год культивирования. К концу 3-го года происходило сильное разрастание корневой системы, что затрудняло заготовку сырья - часть корней оставалась между гребнями, в связи с чем общая масса корней существенно не отличалась от массы корней 2-го года выращивания (табл. 1).

Таблица 1

Ср ок Масса корневой системы S. officinalis с 1 м2, кг

ку льтивир ования Махровый вид Обычный вид

1-й год 0,4 0,4

2-й год 1,0 0,7

3-й год 1,2 0,8

Для обоснования оптимальных сроков заготовки сырья исследовали динамику накопления сапонинов в зависимости от возраста растений. Содержание сапонинов в корнях 2-го и 3-го года культивирования определяли стандартным методом - путем исчерпывающей горячей экстракции сырых корней 70%-м метиловым спиртом и последующим осаждением сапонинов ацетоном [10]. Содержание сапонинов колебалось в пределах 23-32% и зависело в большей степени от вида, чем от возраста растения. Так, содержание сапонинов в 2-летних корнях махрового вида было выше (30%), чем в корнях обычного вида (23%). Дальнейшее культивирование до 3 лет практически не сопровождалось увеличением содержания сапонинов - 35 и 26% соответственно. Ранее результаты по культивированию A. gypsophiloides R. в Туркменистане показали, что максимальное накопление сапонинов в корнях растения (до 20%) наблюдалось только к 5-му году выращивания; при этом урожайность корней была почти в 2 раза ниже урожайности S. officinalis [11].

Морфологические особенности строения корней S. officinalis - сформированное из мелких боковых отростков ветвистое корневище и отсутствие древесины (рис. 1, а) - обусловливают высокое содержание в них

Рис. 1

экстрактивных веществ. Так, из корней махрового вида S. officinalis 2-го года вегетации с помощью стандартного метода, широко применяемого для выделения различных классов вторичных метаболитов растений [12], было извлечено свыше 50% экстрактивных веществ различной природы (рис. 1, б: ПС - полисахариды, ФС

- фенольные соединения, НПС - низкополярные сапонины, ВПС - высокополярные сапонины).

Основными вторичными метаболитами 2-летних корней являлись сапонины, поскольку их суммарное содержание составляло 38% от массы сухого корня, что соответствует 79% от массовой доли всех экстрактивных веществ. Среди них доминировали высокополярные сапонины - 29%, тогда как низкополярные присутствовали в меньшем количестве - 8%. Помимо сапонинов, корни содержали водорастворимые полисахариды - 5,5% - и фенольные гликозиды - 3%. Содержание белковых веществ и липидов не превышало 0,9 и 0,3% соответственно, что характерно для растительного сырья. Высокое содержание минеральных ве-ществ - 5%, по-видимому, вызвано способностью корней избирательно накапливать микро- и макроэлементы [13]. Корни культивированной S. officinalis являются сильнейшими концентраторами некоторых биологически важных для живого организма микро- и макроэлементов, содержание которых, например, в корнях культивированной S. officinalis махрового вида составляет, мкг/г: K 9477; Ca 7717; Mg 556; P 2713; Al 444; Fe 222; Mn 23,1; Cu 2,1; Co 0,4, что значительно превышает средние величины, характерные для растений данной зоны произрастания.

Известно, что растительные сапонины представляют собой гетерогенную смесь гликозидов различной степени полярности, соотношение которых существенно меняется в процессе фенологического цикла развития растения. В связи с этим исследовали химический состав и биологическую активность водных экстрактов 2-летних корней, собранных в основные периоды накопления сапонинов [14] - в фазы бутонизации (июль) и плодоношения (сентябрь). Для сравнения были исследованы водные экстракты корней мыльнянки (ЭКМ), произрастающей в условиях лесной зоны края (табл. 2). Эти корни можно считать многолетними корнями S. officinalis обычного вида, так как они являлись посевным материалом для последних.

При получении экстрактов из S. officinalis за основу был взят способ приготовления водного экстракта корней A. gypsophiloides, официально разрешенного к использованию в качестве пенообразователя при произ -водстве халвы (варка корней при 100° С при гидромоду-

ле 1 : 20 до содержания экстрактивных веществ 9-11%).

S'

Таблица 2 О' of 1

Водные экстракты ПС, % Сапонины, % ФС, % ДК50, мкг/мл

ЭКМ (сентябрь) 15,0 55,0 3,4 250 Он

ЭМО (июль) 11,7 59,2 1,3 80 и S

ЭМО (сентябрь) 14,3 57,б 1,0 250 § РЭ

ЭММ (июль) 4,б 73,1 1,5 50 я к

ЭММ (сентябрь) 8,1 бб,б 1,0 250 я и

Примечание: ДК50 - действующая концентрация сапонинов, которая необходима для достижения 50%-го лизиса эритроцитов.

Сапонины являлись доминирующими компонентами всех исследованных экстрактов (табл. 2). Экстракты корней мыльнянки махрового вида (ЭММ) отличались более высоким содержанием сапонинов по срав -нению с экстрактами корней мыльнянки обычного вида (ЭМО). Соизмеримо высокое содержание сапонинов для всех исследуемых экстрактов, а также увеличение доли полисахаридов и снижение доли сапонинов с возрастом растения, наиболее наглядно просматривающееся на примере экстрактов многолетних корней обычного вида (ЭКМ), подтверждает обоснованность сокращения срока культивирования S. officinalis до 2 лет.

Фаза вегетации существенно не влияла на содержание сапонинов в экстрактах, однако наблюдалось существенное изменение токсичности: экстракты осенних корней обладали меньшей гемолитической активностью (250 мкг/мл) по сравнению с активностью экстрактов летних корней (50-80 мкг/мл). Токсичность последних, по-видимому, обусловлена повышенным содержанием в них НПС, которые, как известно, обладают более высокой гемолитической активностью и являются потенциальными антифунгальными агентами [14].

Способность сапонинов корней S. officinalis ингибировать рост патогенных грибов была исследована на фракциях НПС и ВПС, выделенных из экстракта корней летнего сбора. В тест-культуре использовали патогенные для человека и растений грибы и дрожжи: Candida albicans - патогенные для человека дрожжи, вызывающие поверхностные микозы; Aspergillus niger

- условно-патогенные мицелиальные (споровые) грибы, вызывающие глубинные внутренние микозы; Fusarium oxysporum - фитопатогенные мицелиальные (споровые) грибы.

Установлено, что НПС проявляли высокую ингибирующую активность против патогенных для человека грибов и дрожжей, но обладали слабой активностью против растительных фитопатогенов. В отличие от них ВПС не влияли на рост данных микроорганизмов.

Растения - перспективные источники антиоксидантов, наиболее мощными из которых являются ФС со свободной гидроксильной группой. Для определения содержания ФС в экстрактах корней S. officinalis был использован реактив Фолина-Денсона, позволяющий количественно определить этот класс соединений [12]. Доказано, что накопление ФС в корнях S. officinalis происходит с увеличением возраста растения. Так, в

“О— ЭММ июль — ЭМО июль

Концентрация, мкг/мл —— ЭММ сентябрь ~— ЭМО сентрябрь

Рис. 2

экстракте многолетних диких корней их содержание составляло 3,4%, тогда как в экстрактах 2-летних культивированных корней 1-1,5%, независимо от фазы развития.

Для оценки антирадикальной активности экстрактов была исследована их способность гасить радикал дифенилпикрилгидрозила (ДФПГ+). Все экстракты обладали соизмеримой активностью, поскольку 50%-е связывание радикала ДФПГ+ наблюдалось при одинаковых значениях концентраций - 60-100 мкг/мл (рис. 2).

Реакция гашения свободного радикала проходит стехиометрически, что позволяет количественно оценить число активных атомов водорода, содержащихся в исследуемых экстрактах. В пересчете на кверцетин в водных экстрактах культивированной S. officinalis обоих видов содержание активных веществ, способных гасить свободный радикал, составляло 0,02%.

Полученные данные свидетельствуют о возможности использования экстрактов S. officinalis в качестве полифункциональной пищевой добавки, которая кроме проявления эмульгирующих свойств способна ингибировать рост дрожжевой микрофлоры и тормозить окисление липидов.

Таким образом, максимально короткие сроки выращивания (2 года), высокая урожайность корней (10 т с 1 га), содержащих 26-35% сапонинов, позволяют отнести интродуцированную в почвенно-колиматических условиях Приморского края S. officinalis к перспективному коммерческому источнику сапонинов.

Различная гемолитическая активность экстрактов S. officinalis в зависимости от вегетативного цикла развития растения позволяет расширить область их применения: корни осеннего сбора целесообразно использовать для получения пищевого эмульгатора, корни фа-

зы бутонизации - для медицинских и косметических целей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Применение растительных эмульгаторов в производстве эмульсионной продукции / И.Н. Никитина, Т.П. Юдина, Е.И. Цы -булько и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1997. - № 6. -С. 36-37.

2. Кремы функционального назначения с эмульгатором из корней мыльнянки / Т.П. Юдина, Т.А. Ершова, Е.И. Цыбулько и др. // Кондитерское производство. - 2004. - № 3. - С. 2-3.

3. Юдина Т.П., Черевач Е.И., Цыбулько Е.И., Ба -бин Ю.В. Поиск перспективного источника сапонинов для получе -ния растительного эмульгатора // Изв. вузов. Пищевая технология. -2008. - № 2-3. - С. 33-36.

4. Определение токсичности растительного эмульгатора -водного экстракта из корней мыльнянки лекарственной Saponaria officinalis L. / Т.П. Юдина, Э.С. Гореньков, Е.И. Черевач и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2007. - № 5-6. - С. 28-29.

5. Мотхин И.Н., Сукач Е.А. Новые данные по биологии дубильных и лекарственных растений. - Ташкент, 1970. - С. 88-92.

6. Чирва В.Я., Кинтя П.К., Лазуревский Г.В. Тритерпе -новые гликозиды Saponaria officinalis // Химия природ. соединений. - 1969. - № 1. - С. 59-60.

7. Jia Z., Koike K., Nikaido T. Major triterpenoid saponins from Saponaria officinalis // J. Nat. Prod. - 1998. - V. 61. - P. 1368-1373.

8. Saponins used in traditional and modern medicine // Advances in experimental medicine and biology. Vol. 404 / Eds. G.R. Waller, K. Yamasaki. - N.Y., London: Plenum Press, 1996. - 606 p.

9. Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник. - СПб.: «Ut», 1996. - 240 с.

10. Деканосидзе Г.Е., Чирва В.Я., Сергиенко Т.В., Уваро -ва Н.И. Исследование тритерпеновых гликозидов. - Тбилиси: Мец-ниереба, 1982. - 151 с.

11. Гладышев А.И., Мищенко А.С. Колючелистники Туркменистана, их биология и перспективы хозяйственного использования / Под. ред. Б. Б. Кербабаева. - Ашхабад: Ылым, 1990. - 100 с.

12. Химический анализ лекарственных растений. - М.:

Высш. шк., 1983. - С. 41-56.

13. Избирательное накопление элементов растениями, синтезирующими сапонины / М .Я. Ловкова, С.М. Соколова, Г.Н. Бузук и др. // Прикладная биохимия и микробиология. - 1997. - Т. 33. -№ 6. - С. 635-642.

14. Adjvant and haemolytic activities of 47 saponins derived from medicinal and food plants / K. Oda, H. Matsuda, T. Murakami et. all. // Biol. Chem. - 2000. - V. 381. - P. 67-74.

Поступила 03.04.09 г.

DYNAMICS AND BIOLOGICAL ACTIVITY SAPONINS IN EXTRACTS FROM ROOTS SAPONARIA OFFICINALIS L.

E.I. CHEREVACH \ T.P. YUDINA \ G.M FROLOVA 2, R.I. ZHIVCHIKOVA3

1 Pacific State University of Economics,

19, Okeanskiy av., Vladivostok, 690091; fax: (4232) 43-40-89, e-mail: office@psue.ru

2 Pacific Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences Far Eastern Branch,

159, Stoletiya av., Vladivostok, 690022; fax: (4232) 31-40-50, e-mail: anufriev@piboc.dvo.ru

3 Primorskaya Fruit and Berry Experiment Station of Primorskiy Agricultural Scientific and Research Institute

of the Russian Academy of Agricultural Sciences,

22, 50 Years of Oktyabrya st., Trudovoye 1, Vladivostok; ph. : (4232) 38-13-36

Chemical composition and biological activity of extracts oSaponaria officinalis types roots introduced into the climate and soil conditions of Primorskiy Territory have been investigated. Short period of cultivation (2 years only) and high root productivity (10 tons/1 hectare) with saponin content of 30-35% allow consider the double type plants as a perspective commercial source of saponins. Root extracts various toxicity depending on their vegetation phase considerably widens their possible application field.

Key words: water extracts, saponins, Saponaria officinalis L., chemical composition, biological activity.

664.641.2:664.65

МИКРОФЛОРА ХЛЕБА ИЗ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ С ДОБАВКАМИ МУКИ ИЗ ГРИБОВ ВЕШЕНКА

0 А. КРАВЧЕНКО 1, Э.Е. ХАЧАТУРЯН 1, Ю.Ф. РОСЛЯКОВ 2

1 Пятигорский государственный технологический университет,

357500, г. Пятигорск, ул. 40 лет Октября, 56; электронная почта: йОуа-аппа@тЬох. ги 2Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. (861) 255-15-98

Санитарно-гигиенические и микробиологические исследования муки из грибов вешенка и хлеба, выпеченного с ее до -

бавлением, выявили безопасность муки вешенки для использования в качестве пищевой добавки в технологии хлеба.

Ключевые слова: мука из грибов вешенка, микробиологические показатели, микотоксины.

при приготовлении хлеба пищевые добавки с различ-

В настоящее время в области хлебопекарной про- „

, г- г- ными технологическими свойствами. Перспективным

мышленности интенсивно разрабатываются и внедря- г

ются новые технологии, позволяющие использовать в этом отношении является применение в рецептуре