СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУММЫ ПЕКТИНОВЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ ИЗ СУХОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF PRODUCING SUM OF PECTIN POLYSACCHARIDES FROM DRY VEGETABLE FEEDSTOCK

Изобретение относится к как фармацевтической промышленности, так и к области сельского хозяйства, в частности к способу получения из сухого растительного сырья суммы пектиновых полисахаридов.
Известен способ получения из растительного сырья галактуронанов, обладающих противовоспалительным действием [RU 2344829 C1]. Способ заключается в предварительной обработке растительного сырья водным раствором формалина, затем подкисленной водой, экстракцию водным раствором оксалата аммония. Полученный экстракт отделяют от растительной массы фильтрованием и центрифугируют, выдерживают в подкисленной воде при pH 0,8-1,0, температуре 45-50°C в течение 3-5 ч, затем нейтрализуют водным раствором аммиака до pH 4,0-4,1. Обработанный экстракт концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке и лиофилизуют, а в качестве сырья используют свежую надземную часть высших растений, в частности борщевика сибирского и сабельника болотного.
Недостатком данного способа является то, что он позволяет выделять пектиновые полисахариды только из свежего растительного сырья, что делает невозможным его применение в течение всего года.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения из растительного сырья суммы полисахаридов [RU 2176515, C1]. Способ включает предварительную обработку сырья водным раствором формалина, затем выдерживание в подкисленной воде при pH 3,9-4,2 и температуре 48-51°C в течение 3-4 ч, экстракцию пектиновых полисахаридов водным раствором оксалата аммония при температуре 68-70°C в течение 6-8 ч. Полученный экстракт отделяют от растительной массы фильтрованием и концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке, лиофилизуют. В качестве сырья используют свежесобранные соцветия растения, в частности пижмы обыкновенной.
Недостатком способа является использование в качестве сырья исключительно свежесобранных соцветий растения, что делает невозможным круглогодичное получение суммы полисахаридов из растительного сырья. Данный способ не позволяет эффективно выделить сумму полисахаридов из высушенной надземной части растений, в частности борщевика Сосновского или борщевика сибирского.
В связи с культивированием как силосной культуры в 50-х годах двадцатого века борщевик Сосновского получил широкое распространение, постепенно переселившись в дикую природу, засевая берега водоемов, пустыри, полосы отвода дорог, необрабатываемые участки полей. Пока единственным методом борьбы с растением является его уничтожение. Однако в состав борщевика входят ценные компоненты, в частности в его составе обнаружены пектиновые вещества, обладающие противовоспалительной активностью, а также стимулирующей способностью роста и развития растений. Их содержание в растении достигает до 10%, поэтому борщевик может служить высокоэффективным источником для производства биологически активных полисахаридов.
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка нового эффективного способа получения суммы пектиновых полисахаридов высокого качества из сухого растительного сырья, в частности из высушенной надземной части борщевика Сосновского или борщевика сибирского с выходом целевого продукта 5-7,2%.
Технический результат достигается тем, что сухое растительное сырье предварительно замачивают в воде при комнатной температуре в течение 20-24 ч, обрабатывают водным раствором формалина, затем выдерживают в подкисленной воде при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч, экстрагируют водным раствором оксалата аммония, после чего экстракт фильтруют, центрифугируют и концентрируют с одновременным диализом на ультрафильтрационной установке и лиофильно высушивают, а в качестве сырья используют предварительно измельченную высушенную надземную часть борщевика Сосновского или борщевика сибирского.
Способ осуществляется следующим образом.
Надземную часть борщевика предварительно измельчают. Затем сырье высушивают в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Высушенное сырье предварительно замачивают в воде в соотношении сырье:вода 1:8-10 при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Затем сырье обрабатывается 0,5-1,0%-ным водным раствором формалина в соотношении сырье:вода 1:8-10 в течение 12-14 ч для фиксации пигмента при комнатной температуре. Перед экстракцией обработанное сырье промывают проточной водой и выдерживают в подкисленной соляной кислотой воде при pH 0,8-3,5 и температуре 45-52°C в течение 3-4 ч для перевода пектиновых веществ в растворимое состояние. Экстракцию пектиновых полисахаридов проводят 0,7%-ным растворов оксалата аммония в соотношении 1:10-12 при 65-68°C в течение 5-8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, после чего подвергают ультрафильтрации на установке с мембранами, размеры пор которых составляет 100 кДа, добавляя дистиллированную воду при перемешивании. В результате при перемешивании происходит одновременно концентрация и диализ экстракта, отношение экстракта к дистиллированной воде по объему 1:3. Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.
Пример 1 (по прототипу). 2 кг свежесобранной надземной части борщевика Сосновского измельчают и высушивают в течение 2 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают 1%-ным водным раствором формалина (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 14 ч. Потемневший раствор сливают, сырье промывают до бесцветной окраски и заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 4,0 и температуре 50°С в течение 3 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят 0,7%-ным оксалатом аммония (20 л) при температуре 65-68°С в течение 8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, затем подвергают ультрафильтрации на ультрафильтрационной установке с мембранными фильтрами (поры 100 кДа). Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.
Пример 2. 2 кг свежесобранной надземной части борщевика Сосновского измельчают и высушивают в течение 2 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают водой (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Раствор сливают, сырье заливают 1%-ным водным раствором формалина (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 14 ч. Потемневший раствор сливают, сырье промывают до бесцветной окраски и заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 3,5 и температуре 49-52°С в течение 3 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят 0,7%-ным оксалатом аммония (20 л) при 65-68°С в течение 8 ч. Экстракт центрифугируют на проточной центрифуге, затем подвергают ультрафильтрации на ультрафильтрационной установке с мембранными фильтрами (поры 100 кДа). Очищенный пектиновый полисахарид лиофильно высушивают.
Пример 3. 2 кг свежесобранной надземной части борщевика сибирского измельчают и высушивают в течение 3 суток в хорошо проветриваемом помещении. Сухое сырье заливают водой (20 л) и оставляют при комнатной температуре в течение 20-24 ч. Далее обработку осуществляют, как описано в примере 2: сырье обрабатывают 1%-ным водным раствором формалина. Затем сырье заливают водой, подкисленной соляной кислотой (20 л). Смесь выдерживают при рН 0,8 и температуре 45-48°С в течение 4 ч. Далее раствор сливают, сырье промывают водой. Экстракцию проводят при тех же условиях 0,7%-ным оксалатом аммония, центрифугируют, затем подвергают ультрафильтрации, как описано в примере 2, концентрированный очищенный экстракт лиофильно высушивают.
Выход целевого продукта и характеристика пектиновых полисахаридов приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет выделить сумму пектиновых полисахаридов из высушенной надземной части борщевика Сосновского или борщевика сибирского, с достаточно высокой степенью очистки, высокого качества, высоким выходом целевых продуктов. Способ может быть использован для любых высших растений, содержащих пектиновые полисахариды.