ПЛОДЫ ДЕРЕЗЫ ( LYCIUM BARBARUM L.) - ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕАКСАНТИНА (Е161H)
Рубрики: ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Авторы:
1.
Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
2.
Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
3.
Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Тип:
Статья
Страницы:
с 93
по 98
Статус:
Опубликован
Получено:
30.12.2015
Одобрено:
30.12.2015
Опубликовано:
30.12.2015
Классификаторы:
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
Ягоды годжи, плоды дерезы, зеаксантин Е161h, зеаксантин дипальмитат, ксантофиллы, каротиноиды
Аннотация (русский):
Ксантофиллы лютеин и зеаксантин используются в настоящее время в офтальмологических препаратах для профилактики возрастной дегенерации сетчатки глаз и катаракты. Известно, что ксантофиллы поступают в организм человека прежде всего с растительной пищей или пищевыми добавками, полученными из растительного или микробного сырья, а также их могут получать путем химического синтеза. Источником лютеина служат цветки бархатцев ( Tageteserecta L.), которые относятся к распространенным растениям. Зеаксантин является менее доступным, чем лютеин, поэтому поиск новых источников с высоким содержанием этого ксантофилла является актуальным. К растениям, накапливающим зеаксантин и его эфиры, относятся плоды дерезы ( Lycium Barbarum L.), известные в китайской медицине как ягода годжи. Зеаксантин в ягоде находится в основном в этерифицированной форме, в виде зеаксантина дипальмитата. В результате исследований получены водо-и жирорастворимый экстракты из сухих ягод годжи (плоды дерезы, Lycium Barbarum L.). Описаны условия хроматографического анализа методами тонкослойной хроматографии (ТСХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), а также препаративного выделения зеаксантина методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия. Сняты ультрафиолетовые (УФ) спектры образцов. Видно, что максимумы поглощения стандарта зеаксантина и образца, полученного из ягод годжи, совпадают. Подобраны оптимальные условия для проведения омыления. Содержание ксантофилла в экстрактах составляет: до омыления 13,5 мг/100 г, после омыления 62 мг/100 г, в очищенном 44 мг/100 г. Водный экстракт ягоды может использоваться как сырье для получения биологически активных веществ (БАВ), применяться в качестве биологически активной добавки (БАД), а также для создания сбалансированных по ксантофиллам препаратов.
Ксантофиллы лютеин и зеаксантин используются в настоящее время в офтальмологических препаратах для профилактики возрастной дегенерации сетчатки глаз и катаракты. Известно, что ксантофиллы поступают в организм человека прежде всего с растительной пищей или пищевыми добавками, полученными из растительного или микробного сырья, а также их могут получать путем химического синтеза. Источником лютеина служат цветки бархатцев ( Tageteserecta L.), которые относятся к распространенным растениям. Зеаксантин является менее доступным, чем лютеин, поэтому поиск новых источников с высоким содержанием этого ксантофилла является актуальным. К растениям, накапливающим зеаксантин и его эфиры, относятся плоды дерезы ( Lycium Barbarum L.), известные в китайской медицине как ягода годжи. Зеаксантин в ягоде находится в основном в этерифицированной форме, в виде зеаксантина дипальмитата. В результате исследований получены водо-и жирорастворимый экстракты из сухих ягод годжи (плоды дерезы, Lycium Barbarum L.). Описаны условия хроматографического анализа методами тонкослойной хроматографии (ТСХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), а также препаративного выделения зеаксантина методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия. Сняты ультрафиолетовые (УФ) спектры образцов. Видно, что максимумы поглощения стандарта зеаксантина и образца, полученного из ягод годжи, совпадают. Подобраны оптимальные условия для проведения омыления. Содержание ксантофилла в экстрактах составляет: до омыления 13,5 мг/100 г, после омыления 62 мг/100 г, в очищенном 44 мг/100 г. Водный экстракт ягоды может использоваться как сырье для получения биологически активных веществ (БАВ), применяться в качестве биологически активной добавки (БАД), а также для создания сбалансированных по ксантофиллам препаратов.
Ключевые слова:
Ягоды годжи, плоды дерезы, зеаксантин Е161h, зеаксантин дипальмитат, ксантофиллы, каротиноиды
Ягоды годжи, плоды дерезы, зеаксантин Е161h, зеаксантин дипальмитат, ксантофиллы, каротиноиды
Введение Каротиноиды имеют важное значение для нормального функционирования организма человека. Так, β-каротин - провитамин А в результате ряда биохимических превращений расщепляется на две молекулы ретинола - витамина А, участвующего в процессе зрения. Без витамина А не протекает биосинтез светочувствительного пигмента родопсина в палочках сетчатки глаза. Ретинол образуется в организме человека также в результате трансформации α-каротина и некоторых ксантофиллов, хотя последние способны образовывать его значительно меньше, чем β-каротин [1]. Ксантофиллы, прежде всего лютеин (β, εкаротин-3, 3-диол) и зеаксантин (β, β-каротин-3, 3диол), являются поглотителями ультрафиолетового света и антиоксидантами первого порядка. Обладают защитным действием в отношении таких заболеваний глаз, как возрастная макулярная дегенерация сетчатки и катаракта [2, 3]. Известно, что каротиноиды поступают в организм человека прежде всего с растительной пищей или пищевыми добавками, полученными из растительного или микробного сырья, а также путем химического синтеза. Установлено, что соотношение лютеина (Е161b) и зеаксантина (Е161h) 4:1 является оптимальным [4] при создании продуктов и кормов, обогащенныхэтимипищевыми добавками. Лютеин используется для окрашивания пищевых продуктов. Источником этого ксантофилла служат цветки бархатцев (Tageteserecta L.), в которых он находится в виде дипальмитата. Последний также используется в качестве пищевого красителя под названием экстракт бархатцев (хеленин). Зеаксантин менее доступен, чем лютеин, особенно в чистом виде или в виде концентрата с большим его содержанием. В этой связи подбор сырья, в котором зеаксантин или зеаксантина дипальмитат содержится в качестве основных ксантофиллов, имеет важное значение для создания пищевых добавок для профилактики заболеваний глаз. К растениям, накапливающим зеаксантин и его эфиры, относятся плоды дерезы (Lycium Barbarum), известные в китайской медицине как ягода годжи. Зеаксантин в ягоде находится в основном в этерифицированной форме, в виде зеаксантина дипальмитата (рис. 1). Цель - разработка технологии получения водо-ижирорастворимогоэкстрактовиз ягоды годжи. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: - получение водного экстракта и определение его группового состава; - выделение дипальмитата зеаксантина из жома ягодыгоджи; Рис. 1. Реакция омыления зеаксантина диапальмитата Рис. 2. Схемаполучения водного экстрактаизягодгоджи Получение экстракта зеаксантина Стадия омыления является ключевой. Были проведены эксперименты сразличной: -концентрацией водного раствора щелочи (30, 50, 70); -с нагревом до 70 °С и при комнатной температуре; -продолжительностью омыления (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9 ч). Полноту омыления зеаксантина отслеживали на двухлучевом спектрофотометре Shimadzu UV-1800. На основании результатов анализа количества каротиноидов полученных образцов препаратов зеаксантина определены следующие рациональные условия его выделения. Для получения зеаксантина высушенный после водной экстракции жом подвергали дробной экстракции гексаном в соотношении 1:3. Гексановый экстракт после отделения от шрота, упаривали до удаления растворителя. Остаток растворяли в 96%-м этиловом спирте в соотношении 1:10. Полученный спиртовой раствор обрабатывали 50%-м водным раствором гидроксида калия в соотношении 1:1. Реакцию проводили в емкости из оранжевого стекла в темноте при комнатной температуре в течение 6 ч. Затем добавляли диэтиловый эфир 1:2, отделяли эфирный экстракт, промывали его водой до нейтральной реакции и упаривали. Выделение зеаксантина проводили на окиси алюминия. Схема представлена на рис. 3. Рис. 3. Схема получения экстрактазеаксантина Результаты и их обсуждение Получен водный экстракт ягоды годжи и определен его групповой состав. Результаты представлены в табл. 1. Для контроля за ходом омыления зеаксантина дипальмитата и хроматографического разделения на колонке с окисью алюминия был подобран элюент для разделения дипальмитата зеаксантина и зеаксантина методом восходящей тонкослойной хроматографии (рис. 4). Таблица 1 Содержание БАВ в водном экстракте После разделения на окиси алюминия был записан УФ-спектр образца (рис. 5). Из сравнения спектров видно, что максимумы поглощения стандарта зеаксантина и образца, полученного из ягод годжи, совпадают. Максимумы поглощения при 476 и 448,5 нм. Для подтверждения чистоты экстрактов и количественного определения был проведен анализ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Показатель Значение, в % в пересчете на сухие вещества Сахара 22,00 Органические кислоты 4,10 Флавоноиды 1,90 Рис. 4. Хроматограмма Рис. 6. Хроматограммастандарта зеаксантина Рис. 7. Хроматограммаобразцадо омыления Рис. 8. Хроматограммаобразцапосле омыления По результатам ВЭЖХ можно сказать о содер-темном месте, в посуде из оранжевого стекла; без жании зеаксантина в каждом экстракте: до омыле-дополнительного подогрева). ния 13,5 мг%, после омыления 62,17 мг%, в очи-3. Проведена идентификация зеаксантина в эксщенном образце 44,25 мг%. Так как время удержи-трактах с помощью ТСХ, ВЭЖХи УФметодов. 4. Содержание зеаксантина в экстрактах составвания стандартного образца совпадает со временем ляет: до омыления 13,5 мг%, после омыления очищенного, можно говорить об идентификации и 62 мг%, в очищенном 44 мг%. чистоте зеаксантина, так как это очень чувстви5. Водный экстракт ягоды может использоватьтельный метод. ся как сырье для получения БАВ или использоватьТаким образом, по данной работе можно сдеся в качестве БАД. латьследующие выводы. 6. Экстракт, содержащий зеаксантин, может ис 1. Разработан метод выделения дипальмитата пользоваться для создания сбалансированных по зеаксантина из ягодыгоджи. ксантофиллампрепаратов. 2. Подобраны оптимальные условия для прове-7. Шрот, оставшийся после экстракции, может дения омыления зеаксантина дипальмитата (гид-идти на кормживотным, так как содержит пищевые роксид калия водный 50 %; время омыления 6 ч, в волокна.
1. Промышленная микробиология / под ред. Н.С. Егорова. - М.: Высш. шк., 1989. - С. 317-320.
2. Weller P., Breithaupt D. E. Identification and quantification of zeaxanthin esters in plants using liquid chromatography-mass spectrometry. Food Chem. 2003, 51(24):7044-7049.
3. Печинский, С.В. Контент-анализ номенклатуры субстанций и лекарственных препаратов, содержащих каротиноиды / С.В. Печинский, А.Г. Куреган, И.Н. Зилфикаров // Научные ведомости. - 2013. - № 22(2). - С. 26-31.
4. Дайнека, В.И. Спектральный и хроматографический анализ ксантофиллов в различных растительных добавках и их влияние на накопление лютеина и зеаксантина в желтке яиц // Научные ведомости. - 2010. - № 21(92). - С. 141-148.
5. Курегян, А.Г. Способ получения каротиноидов из растительного сырья // Современная медицина: актуальные вопросы: материалы междунар. заоч. науч.-практ. конф. - Новосибирск, 2013 - С. 13-18.
6. Ананьева, А.Р. Государственная фармакопея СССР. Вып. 1 / А.Р. Ананьева. - М.: Медицина, 1987. - 335 с.
