Выделение пектиновых веществ из травы икотника серого

АННОТАЦИЯ

Пектиновые вещества находят широкое применение в медицине и пищевой промышленности. Род Икотник (Berteroa (L.) DC.) семейства Крестоцветные (Brassicaceae) насчитывает 8 видов, распространенных в Европе и Азии. В России произрастает 2 вида, среди которых широко представлен икотник серый (Berteroa incana (L.) DC.). Возможность использования нового вида сырья в научной медицине делает необходимым изучение его химического состава. Целью исследования явилось выделение и определение количественного содержания пектиновых веществ травы икотника серого. В результате установлено, что в траве икотника серого содержание пектиновых веществ составляет 9,7%. Пектиновые вещества из травы икотника серого выделены впервые.

Ключевые слова: икотник серый, пектиновые вещества, выделение.

Известно, что пектины являются природными биополимерами полиуронидной природы и характеризуются наличием определенных функциональных групп, влияющих на их свойства, прежде всего на желирующую и комплексообразующую способность.

Пектиновые вещества связывают катионы поливалентных металлов за счет водорода карбоксильных групп, что дает возможность использования их в качестве детоксикантов при отравлении солями тяжелых металлов и радиоактивными изотопами. Важным свойством пектинов является способность их растворов к образованию студней, что может использоваться при производстве лекарственных препаратов в качестве желирующих агентов [2]. Также пектин широко применяется в пищевой промышленности, и в настоящее время потребность в нем составляет более 5 тысяч тонн ежегодно.

Традиционно пектин используется в производстве желейно-пастильных изделий (мармелада, зефира, пастилы) как студнеобразователь; хлебобулочных изделий - для увеличения объема выпекаемого хлеба и увеличения сроков его хранения; в молочной отрасли - как стабилизатор сыворотки во всех видах кисломолочных продуктов (йогуртов) или частичной замены жира в продуктах с высоким содержанием жиров (маргарины, спреды); в производстве безалкогольных напитков (комбинация молока или йогурта и сока), соков и сокосодержащих напитков, а также различных продуктов переработки фруктов и ягод (желе, джемы, варенье, термостабильные начинки) [5].

Как природные пленкообразующие вещества растительного происхождения пектиновые вещества представляют значительный интерес для изготовления различных пленок, которые разрушаются при воздействии микроорганизмов [8]. Таким образом, изучение пектиновых веществ представляло интерес для обоснования возможности их использования в медицинских и промышленных целях.

В настоящее время промышленными источниками получения пектинов являются яблоки, свекла, плоды цитрусовых. Одним из перспективных доступных отечественных сырьевых источников пектинов могут являться лекарственные растения, в том числе представители рода Икотник (Berteroa (L.) DC.) семейства крестоцветные (Brassicaceae). Род Икотник включает 8 видов, во флоре России представлен 2 видами. На территории Центральных областей России произрастает только икотник серый, который распространен повсеместно [4,7].

Икотник серый (Berteroa incana (L.) DC.) - двулетнее травянистое растение, имеет стержневую корневую систему. Стебель высотой 10-70 см, прямой, вверху обычно ветвистый. Листья в прикорневой розетке овальной или ланцетовидной формы 3-5 см в длину. Стеблевые листья имеют очередное расположение, ланцетные, острые, цельнокрайние или зубчатые, серо-зеленые. Цветки на длинных цветоножках собраны в кистевидные соцветия. Цветки небольшие с 4 чашелистиками длиной 3-3,5 мм яйцевидной формы, зелеными с белыми полями и 4 белыми лепестками длиной 5-6 мм, глубоко надрезанными, вдвое длиннее чашечки, цветоножка при плоде длиной 6-8,5 см. Плоды - продолговато-эллиптические стручочки, длиной 4,5-9 мм, выпуклые, густо опушенные, имеют две камеры. Семена овально-сплюснутые, буровато-коричневые или серовато-зеленые, длиной 1,5-1,7 мм [4,6,7]. Все растение серо-зеленое от звездчатых и немногих ветвистых волосков. Растение цветет и плодоносит с мая по сентябрь [4,6,7].

Икотник серый распространен во всех районах Европейской части России, на Кавказе, в западной и Восточной Сибири, как заносное - на Дальнем Востоке. Распространен в Европе, кроме северной и средней Скандинавии, Великобритании, западной Франции и Пиренейского полуострова. Икотник серый адаптирован к умеренно-континентальному климату с холодной зимой и жарким летом.

Растет по сухим открытым местам, на каменистых склонах, полянах, опушках, вырубках, лугах, полях, суходольных пастбищах, вдоль дорог, иногда как сорное в посевах, у жилья. Встречается во всех среднероссийских областях как обычное растение [4,6].

Икотник серый в настоящее время применяется только в народной медицине при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, нервной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем.

Данный вид издавна применялся при артритах, гипоксии, икоте, ранах, растяжении связок, диспепсии, головной боли [1]. Однако до настоящего времени химический состав его изучен недостаточно.

Цель нашей работы заключалась в выделении пектиновых веществ травы икотника серого.

Объектом исследования служила воздушно-сухая измельченная трава икотника серого. Сырье заготавливалось в Курской области в 2012-13 гг. в период массового цветения растений.

Методы исследования. Для выделения и разделения пектиновых веществ мы использовали методику Н.К. Кочеткова [3]. Воздушно-сухое сырье предварительно обрабатывали спиртом этиловым 70% для удаления веществ неуглеводного характера, затем шрот трехкратно экстрагировали водой в соотношении сырье-экстрагент 1:20 при 95°С в течение 2 часов. Объединенные экстракты концентрировали до 1/5 первоначального объема и осаждали водорастворимые полисахариды (ВРПС) трехкратным объемом спирта этилового 96%.

Из шрота, оставшегося после получения ВРПС, выделяли пектиновые вещества (ПВ). Экстракцию шрота проводили трехкратно смесью 0,5% растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония (1:1) в соотношении сырье-экстрагент 1:20 при 95°С в течение 2 часов. Объединенные экстракты концентрировали до 1/5 первоначального объема и осаждали ПВ пятикратным объемом 96% спирта этилового. Полученные осадки отфильтровывали, промывали спиртом этиловым, высушивали и взвешивали.

Результаты. На основании проведенных исследований было установлено, что выход пектиновых веществ из травы икотника серого составляет 9,7%.

Пектиновые вещества представляют собой аморфный порошок светло-серого цвета, хорошо растворимый в воде с образованием вязкого раствора (рН 1% водного раствора находится в пределах 3-4).

Высокий выход пектиновых веществ говорит о перспективности использования икотника серого в качестве источника данной фракции полисахаридов для создания лечебных средств на их основе. Пектиновые вещества из травы икотника серого выделены впервые.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Дикорастущие полезные растения России. / Отв. ред. А.Л. Буданцев, Е.Е. Лесиовская. - СПб.: Изд-во СПХФА, 2001. - 663 с.
  2. Комиссаренко, С.Н. Пектины - их свойства и применение / С.Н. Комиссаренко, В.Н. Спиридонов // Растительные ресурсы. - 1998. - Т.34, №1. - С. 111-119.
  3. Кочетков, Н.К. Химия биологически активных соединений / Н.К. Кочетков. - М.: Химия, 1970. - 387 с.
  4. Маевский, П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России / П.Ф. Маевский. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. - 600 с.
  5. Оценка конкурентоспособности пектина сосны обыкновенной / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.К. Рубчевская, Е.С Лысова // Пищевая промышленность. - 2011. - №3. - С. 32-34.
  6. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологичексая акивность. Т.2. Семейства Actinidiaceae-Malvaceae, Euphorbiaceae-Haloragaceae / Отв. ред. А.Л. Буданцев. - СПб.; М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. - 513 с.
  7. Флора средней полосы России: Атлас-определитель / Киселева К.В., Майоров С.Р., Новиков В.С. Под ред. проф. В.С. Новикова. - М.: ЗАО «Фитон+», 2010. - 544 с.
  8. Хатко, З.Н. Свойства пектиновых пленок / З.Н. Хатко // Пищевая промышленность. - 2012. - №7. - С. 14-16.
Год: 2014
Город: Шымкент
Категория: Медицина