Изучение аминокислотного и минерального состава сухого экстракта из травы стальника полевого

УДК 615.322.012:582

ИЗУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНОГО И МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА СУХОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ТРАВЫ СТАЛЬНИКА ПОЛЕВОГО

Давитавян Н.А., Сампиев А.М.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Краснодар, Российская Федерация

Аннотация. Целью работы явилось изучение аминокислотного и минерального состава сухого экстракта из травы стальника полевого с использованием методов капиллярного электрофореза и атомно-эмиссионной спектрометрии. Определено количественное содержание свободных аминокислот и минеральных веществ в сухом экстракте из травы стальника полевого, варьирующее в пределах от 95987±1981 мг/кг до 96016±2036 мг/кг и от 17707±264,51 мг/кг до 17745±266,56 мг/кг, соответственно. Установлено, что среди свободных аминокислот наибольшее количество приходится на долю заменимой аминокислоты - пролина и незаменимых - треонина и валина. В ряду макроэлементов в преобладающем количестве обнаружен калий, а среди микроэлементов - цинк.

Ключевые слова: сухой экстракт травы стальника полевого, аминокислоты, минеральные вещества, капиллярный электрофорез, спектральный эмиссионный анализ.

Многочисленными исследованиями установлено, что минеральные вещества и аминокислоты играют большую роль в организме человека, так как без них невозможно правильное протекание жизненно важных процессов. Кроме того, они обеспечивают формирование химической структуры всех тканей человека, в том числе и мышечной. Аминокислоты и отдельные химические элементы не только сами обладают определённым фармакологическим действием, но могут также проявлять синергизм по отношению к целому ряду веществ, поэтому из растений можно получать комбинированные лекарственные препараты с полифункциональными свойствами. Кроме того, макро-, микроэлементы, а также аминокислоты растительного происхождения лучше усваиваются человеческим организмом, так как они находятся в растении в «биологических» концентрациях. Помимо этого, аминокислоты способствуют нормальному выполнению минеральными веществами их функций в организме. Поэтому проблема систематического изучения аминокислотного и минерального состава лекарственных растений и фитопрепаратов на их основе имеет важное значение для фармации [1; 2].

Одним из перспективных растений на базе которого показана возможность создания потенциальных фитопрепаратов, содержащих комплекс действующих и сопутствующих биологически активных веществ (БАВ), может выступить стальник полевой. Поведенными ранее технологическими и фитохимическими ис-

следованиями была показана целесообразность разработки технологии получения сухого экстракта из травы стальника полевого, ориентированная на действующие группы БАВ - флавоноиды, изофлавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, обусловливающие его слабительное и противогеморроидальное действие [3]. При этом, научные данные по исследованию аминокислотного и минерального состава в данном продукте отсутствуют. Хотя, присущие для вышеупомянутых групп БАВ фармакологические свойства, как для индивидуальных соединений, так и в комплексе с феноль-ными веществами позволяют прогнозировать возможность проявления полифункциональных свойств у полученного сухого экстракта из травы стальника полевого. С учетом вышесказанного представлялось необходимым провести изучение химического состава сухого экстракта из травы стальника полевого в отношении аминокислот и минеральных веществ.

Целью работы явилось изучение аминокислотного и минерального состава сухого экстракта из травы стальника полевого.

Материалом для исследования служил сухой экстракт из травы стальника полевого, полученный посредством метода вакуум-фильтрационного экстрагирования [3]. С целью фитохимического анализа было наработано пять экспериментальных образцов сухого экстракта из травы стальника.

Определение аминокислотного и макроэлемент-ного состава сухого экстракта из травы стальника по-

левого проводили с использованием метода капиллярного электрофореза на приборе «Капель-104РТ», оборудованным УФ - детектором (ОАО «НПФ Люмэкс», Россия). Изучение микроэлементов в различных образцах сухого экстракта травы стальника осуществляли атомной эмиссионной спектрометрией на спектрометре Optima 2100DV (PerkinElmer, США).

Для установления качественного и количественного представительства исследуемых групп БАВ в сухом экстракте травы стальника полевого проводили его предварительную пробоподготовку сверхвысокочастотной (СВЧ) экстракцией на СВЧ-минерализаторе «Минотавр-1» в присутствии 10% спирта этилового, 10% раствора кислоты уксусной в случае анализа аминокислот и макроэлементов. СВЧ-экстракцию проводили в режиме «разложение без давления» с использованием 10% мощности магнетрона минерализатора в течение 10 минут. Для анализа сухого экстракта из травы стальника на присутствие микроэлементов проводили СВЧ - минерализацию с участием концентрированной азотной кислоты, используя режимы «разложение без давления» в течение 10 минут, а по завершении - «разложение под давлением» на протяжении 1 минуты [4].

Дальнейшее электрофоретическое исследование аминокислотного состава сухого экстракта травы

Качественный и количественный состав амппкн

стальника полевого проводили согласно методике, основанной на разделении анионных форм N фенилтиокарбамил-производных аминокислот под действием электрического поля вследствие их различной электрофоретической подвижности [5; 6]. Идентификацию же и определение количественного содержания анализируемых катионов щелочных и щелочно-зе-мельных металлов в сухом экстракте травы стальника проводили косвенным методом капиллярного электрофореза, регистрируя поглощение в ультрафиолетовой области спектра при длине волны 254 нм [5; 6].

Определение микроэлементного состава в сухом экстракте травы стальника полевого заключалось в проведении его окислительной минерализации с последующим элементным анализом методом атомно-эмиссионной спектрометрии с использованием в качестве источника возбуждения высокочастотной индуктивно связанной аргоновой плазмы [7].

Результаты исследования и их обсуждение. Обобщенные результаты качественного и количественного аминокислотного и минерального состава в различных образцах сухого экстракта травы стальника полевого, полученные с помощью методов капиллярного электрофореза и атомно-эмиссионной спектрометрии, представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

;лот сухого экстракта из травы стальника полевого

Качественный состав аминокислот Количественный состав аминокислот, мг/кг

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4 Образец 5

Лейцин 1396±47 1392±43 1398±47 1393±44 1395±46

Метионин 777±22 772±19 775±20 779±21 776±19

Валин 7991±253 7992±231 7989±224 7994±256 7993±249

Пролин 52860±971 52854±947 52858±949 52861±954 52863±963

Треонин 21780±534 21782±526 21784±517 21779±521 21785±529

Серин 3341±78 3339±74 3342±73 3338±76 3343±75

а-Аланин 6918±129 6920±113 6922±126 6919±128 6921±124

Глицин 938±32 936±28 939±27 937±29 940±31

Сумма аминокислот 96001±2066 95987±1981 96007±1983 96000±2029 96016±2036

Согласно данным, представленным в таблице 1, 95987±1981 мг/кг до 96016±2036 мг/кг. При этом, видно, что в сухом экстракте травы стальника полевого среди свободных аминокислот наибольшее количество содержится разнообразной состав свободных амино- приходится на долю пролина, треонина и валина. кислот, количество которых колеблется в пределах от

Таблица 2

Качественный и количественный состав минеральных веществ сухого экстракта из травы стальника полевого

Качественный состав макро- и микроэлементов Количественный состав макро- и микроэлементы, мг/кг

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4 Образец 5

Макроэлементы

Калий 13550±176 13510±174 13540±178 13535±173 13528±176

Натрий 200±4 201±5 205±3 203±4 207±6

Магний 1097±26 1095±24 1098±27 1094±25 1099±26

Кальций 649±13 648±14 646±11 651±12 647±14

Сумма макроэлементов 15496±219 15454±217 15489±219 15483±214 15481±222

Микроэлементы

Медь 44±0,98 43±0,97 48±0,96 45±0,99 47±1,02

Цинк 1530±34 1529±33 1533±35 1531±32 1528±34

Железо 640±11 645±12 643±10 644±13 641±12

Марганец 15±0,74 16±0,72 14±0,75 17±0,73 15±0,74

Бор 19±0,86 20±0,82 18±0,85 22±0,84 17±0,83

Сумма микроэлементов 2248±47,58 2253±47,51 2256±47,56 2259±47,56 2248±48,59

Из сведений, приведенных в таблице 2 видно, что минеральный состав сухого экстракта травы стальника полевого представлен макроэлементами (натрий, калий, магний, кальций) и микроэлементами (медь, цинк, железо, марганец, бор). Анализ состава минеральных компонентов серийных образцов сухого экстракта стальника показал, что в ряду макроэлементов в количественном отношении преобладает калий, а в ряду микроэлементов - цинк.

Заключение. Таким образом, в процессе фитохи-мического изучения серийных образцов сухого экстракта из травы стальника полевого в отношении некоторых гидрофильных групп БАС установлено наличие в них аминокислот и макро-, микроэлементов.

Накопление в сухом экстракте стальника полевого значительного количества аминокислот и полезных минеральных веществ наряду с действующими группами БАВ (флавоноидами, изофлавоноидами, фенол-карбоновыми кислотами) позволяет объективно рассматривать его как ценный источник получения эффективного и безопасного средства с полифункциональными свойствами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] Дроздова И.Л., Денисова Н.Н. Изучение аминокислотного состава травы короставника полевого / И.Л. Дроздова, Н.Н. Денисова // Традиционная медицина. - 2012. - № 4 (31). - С. 49-51.

[2] Дроздова И.Л., Денисова Н.Н. Элементный состав травы короставника полевого Knautia arvensis (L.) Coult / И.Л. Дроздова, Н.Н. Денисова // Химия растительного сырья. - 2013. - № 4. - С. 135-139.

[3] Сампиев А.М. Разработка технологии получения сухого экстракта из травы стальника полевого / А.М. Сампиев, Н.А. Давитавян, В.В. Староверова // Кубанский научный медицинский вестник. - 2017.- № 1 (162). -С.124-127.

[4] Якуба Ю.Ф. Подготовка проб биологического происхождения для аналитического исследования / Ю.Ф. Якуба, Я.В. Ушакова, Р.А. Сула // Плодоводство и ви-ноградорство Юга России [Электронный ресурс]. -Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2014. - № 26(2). - Режим доступа: http:// www.journal.kubansad.ru/pdf/14/02/04.pdf (дата обращения: 18.03.2017).

[5] Методическое и аналитическое обеспечение исследований по садоводству / под ред. Э.В. Макаровой. -Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2010. - 300с.

[6] Современные методы выделения и исследования биологически активных веществ и микроорганизмов: монография / А.В. Брыкалов [и др.] - Краснодар: КубГАУ, 2013. - 115с.

[7] Методические указания 4.1.1482603 «Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, поливитаминных препаратах с микроэлементами, в биологически активных добавках к пище и в сырье для их изготовления методом атомной эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой» - М.: Минздрав России, 2003.-16с.

STUDY OF AMINO ACID AND MINERAL COMPOSITION OF DRY EXTRACT FROM GRASS OF ONONIS ARVENSIS

Davitavyan N.A., Sampiev A.M.

Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia

Annotation. The aim of the work was to study the amino acid and mineral composition of the dry extract from the grass of Ononis arvensis using the methods of capillary electrophoresis and atomic emission spectrometry. The quantitative content of free amino acids and minerals in a dry extract from the herb of Ononis arvensis keeper varying from 95987 ± 1981 mg / kg to 96016 ± 2036 mg / kg and from 17707±264,51 mg / kg to 17745±266,56 mg / kg, respectively. It has been established that among the free amino acids, the greatest amount is accounted for by the substitutable amino acid proline and the essential amino acids - threonine and valine. Among the macronutrients, potassium was found in the predominant amount, and zinc among the trace elements.

Key words: dry extract of grass of Ononis arvensis, amino acids, mineral substances, capillary electrophoresis, spectral emission analysis.

REFERENCES

[1] Drozdova I.L., Denisova N.N. Izuchenie aminokislotnogo sostava travy korostavnika polevogo / I.L. Drozdova, N.N. Denisova // Tradicionnaya medicina. - 2012. - № 4 (31). -S. 49-51.

[2] Drozdova I.L., Denisova N.N. EHlementnyj sostav travy korostavnika polevogo Knautia arvensis (L.) Coult / I.L. Drozdova, N.N. Denisova // Himiya rastitel'nogo syr'ya. -2013. - №4. - S. 135-139.

[3] Sampiev A.M. Razrabotka tehnologii poluchenija suhogo jekstrakta iz travy stal'nika polevogo / A.M. Sampiev, N.A. Davitavjan, V.V. Staroverova // Kubanskij nauchnyj medicinskij vestnik. - 2017.- № 1 (162). - S.124-127.

[4] Jakuba Ju.F. Podgotovka prob biologicheskogo pro-ishozhdenija dlja analiticheskogo issledovanija / Ju.F. Jakuba, Ja.V. Ushakova, R.A. Sula // Plodovodstvo i

vinogradorstvo Juga Rossii [Jelektronnyj resurs]. - Krasnodar: SKZNIISiV, 2014. - № 26(2). - Rezhim dostupa: http:// www.journal.kubansad.ru/pdf/14/02/04.pdf (data obrashhenija: 18.03.2017).

[5] Metodicheskoe i analiticheskoe obespechenie issledovanij po sadovodstvu / pod red. Je.V. Makarovoj. - Krasnodar: GNU SKZNIISiV, 2010. - 300s.

[6] Sovremennye metody vydelenija i issledovanija biolog-icheski aktivnyh veshhestv i mikroorganizmov: monografía / A.V. Brykalov [i dr.] - Krasnodar: KubGAU, 2013. - 115s.

[7] Metodicheskie ukazanija 4.1.1482603 «Opredelenie soderzhanija himicheskih jelementov v diagnostiruemyh biosubstratah, polivitaminnyh preparatah s mikrojelemen-tami, v biologicheski aktivnyh dobavkah k pishhe i v syr'e dlja ih izgotovlenija metodom atomnoj jemissionnoj spek-trometrii s induktivno svjazannoj argonovoj plazmoj» - M.: Minzdrav Rossii, 2003.-16s.