Оптимизация условий экстракции биологически активных соединений с антиоксидантными свойствами из плодов боярышника (Crataegus)

Плоды боярышника являются традиционным лекарственным сырьем в народной медицине. В них содержатся важные органические кислоты и флавониды, которые способны восстанавливать сердечно-сосудистую систему организма: каротин, пектины, аскорбиновая кислота, сапонины и крахмал, а также витамины группы В. Основной формой использования лекарственного сырья являются экстракты. В данной работе использованы три технологии экстрагирования: традиционная – настаивание (37 °С, 2 ч), и инновационные – с использованием микроволнового (800 Вт, 1 мин) и ультразвукового облучения (0,5 Вт, 2 ч). С целью определения наиболее оптимального метода экстрагирования комплекса веществ с антиоксидантными свойствами из экстрактов плодов боярышника было изучено содержание сухих веществ, фенолов, флавоноидов, а также определена антиоксидантная активность с использованием двух методик: путем улавливания свободных радикалов и по методу FRAP (восстанавливающей силы). На основании результатов проведенных опытов можно заключить, что из всех рассмотренных технологий экстракции наиболее эффективной для плодов боярышника является экстракция с использованием ультразвукового излучения, поскольку по всем параметрам исследования были получены наибольшие показатели по сравнению с другими методиками экстрагирования: содержание фенолов составило 723 мг галловой кислоты/100 г; флавоноидов – 194 мг катехина/100 г; сухих веществ – 1,68%, а также антирадикальная активность составила 14,5 мг/см3 , восстанавливающая сила – 14,5 ммоль Fe2+/1 кг. Метод экстракции с использованием микроволнового облучения по полученным показателям не может быть рекомендован, так как уровень показателей ниже, чем в случае ультразвукового облучения и метода настаивания.

плоды боярышника, экстрагирование, УЗИ, СВЧ, фенолы, флавоноиды, антирадикальная активность, восстанавливающая сила

1. Kashyap C.P., Arya V., Thakur N. Ethnomedicinal and phytopharmacological potential of Crataegus oxyacantha Linn. – A review // Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 1194–1199. DOI: 10.1016/S2221-1691(12) 60383-9.

2. Ercisli S., Yanar M., Sengul M., Yi̇ldi̇z H., Topdas E.F., Taskin T., Zengin Y., Yilmaz K.U. Physico-chemical and biological activity of hawthorn (Crataegus spp. L.) bfruits in Turkey // Acta scientiarum Polonorum. Hortorum cultus. 2015. Vol. 14. No. 1. P. 83–93.

3. Lakshmi T., Geetha R.V., Anitha Roy. Crataegus oxyacantha Linn. commonly known as Hawthorn – a Scientific Review // Int. J. of Pharm. Tech. Res. 2012. Vol. 4. No. 1. P. 458–465.

4. Verma S.K., Jain V., Verma D., Khamesra R. Crataegus oxyacantha – a cardioprotective herb // Journal of Herbal Medicine and Toxicology. 2007. Vol. 1. No. 1. P. 65–71.

5. Salmanian S., Sadeghi Mahoonak A.R., Alami M., Ghorbani M. Phenolic content, antiradical, antioxidant, and antibacterial properties of hawthorn (Сrataegus elbursensis) seed and pulp extract // J. Agr. Sci. Tech. 2014. Vol. 16. P. 343–354.

6. Wenye Z., Lei C., Yan W., Lei Z., Chinping X. Quality сomparison of hawthorn wines fermented by saccharomyces cerevisiae with and without pulp contact and pectase treatment // Journal of Chemistry. 2017. Vol. 1. No. 1. P. 1–7. https://doi.org/10.1155/2017/6431818.

7. Yanar M., Ercisli S., Yilmaz K., Sahiner H., Taskin T., Zengin Y., Akgul I., Celik F. Morphological and chemical diversity among hawthorn (Crataegus spp.) genotypes from Turkey // Scientific Research and Essays. 2011. Vol. 6. No. 1. P. 35–38. DOI: 10.5897/SRE10.192.

8. García-Mateos R., Ibarra-Estrada E., NietoAngel R. Antioxidant compounds in hawthorn fruits (Crataegus spp.) of Mexico // Revista Mexicana de Biodiversidad. 2013. Vol. 84. No. 4. P. 1298–1304. DOI: 10.7550/rmb.35675.

9. Bechkri S., Berrehal D., Semra Z., Bachari K., Kabouche A., Kabouche Z. Composition and biological activities of seeds oils of two Crataegus species growing in Algeria // Journal of Materials and Environmental Sciences. 2017. Vol. 8. Issue 5. P. 1526–1530.

10. Coklar H., Akbulut M., Kilinc S., Yildirim A., Alhassan I. Effect of freeze, oven and microwave pretreated oven drying on color, browning index, phenolic compounds and antioxidant activity of hawthorn (Crataegus orientalis) fruit // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2018. Vol. 46. No. 2. P. 449–456. DOI: https://doi.org/10.15835/nbha46211027.

11. Martinez-RodriguezJ.L., Reyes-Estrada C.A., Gutierrez-Hernandez R., Lopez J.A. Antioxidant, hypolipidemic and preventive effect of Hawthorn (Crataegus oxyacantha) on alcoholic liver damage in rats // Acad. J. 2016. Vol. 28. No. 11. P. 193–202.

12. Nabavi S.F., Habtemariam S., Touqeer A., Sureda A., Daglia M., Sobarzo-Sanchez E., Nabavi SM., Polyphenolic composition of Сrataegus monogyna jacq.: from chemistry to medical applications // Nutrients. 2015. Vol. 7. Issue 9. P. 7708–7728. https://doi.org/10.3390/nu7095361.

13. Ahmadipour B., Kalantar M., Hosseini S.M., Yang L.G., Kalantar M.H., Raza S.H.A., Schreurs N.M. Hawthorn (Crataegus Oxyacantha) extract in the drinking water of broilers on growth and incidence of pulmonary hypertension syndrome (PHS) // Brazilian Journal Poultry Sciences. 2017. Vol. 19. No. 4. P. 639–644. DOI: 10.1590/1806-9061-2017-0558.

14. Башкирова И.Б., Голиков В.Ф., Ларионов Л.П., Чемезов С.А., Гайсина Е.Ф., Коломиец О.В. Антимикробные свойства СО2-экстракта боярышника [Электронный ресурс] // Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т. 9. N 3. С. 91–92. URL: https://cyberleninka.ru/article/v/antimikrobnyesvoystva-so-2-ekstrakta-boyaryshnika (15.11.2018).

15. Салахов И.А., Гармонов С.Ю. Определение флавоноидов боярышника в лекарственных формах методом высокоэффективной жидкостной хроматографи // Вестник Казанского технологического университета. 2007. N 6. С. 22–27.

16. Miguel M.G., Nunes S., Dandlen S.A., Cavaco A.M., Antunes M.D. Phenols, flavonoids and antioxidant activity of aqueous and methanolic extracts of propolis (Apis mellifera L.) from Algarve, South Portugal // Food Science and Technology. 2014. Vol. 34. No. 1. P. 16–23.

17. Figueroa L.A., Navarro L.B., Vera M.P., Petricevich V.L. Antioxidant activity, total phenolic and flavonoid contents, and cytotoxicity evaluation of Bougainvillee xbuttiana // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2014. Vol. 6. No. 5. P. 497–502.

18. Rabeta M.S., Lin S.P. Effects of different drying methods on the antioxidant activities of leaves and berries of Cayratia trifolia // Sains Malaysiana. 2015. Vol. 44. No. 2. P. 275–280.

19. Freedes C., Montenegro G., Zoffoli J.P., Gómez M., Robert P. Polyphenol content and antioxidant activity of Maqui (Aristotelia chilensis [Molina] stuntz) during fruit development and maturation in central Chile // Chilean journal of agricultural research. 2012. Vol. 72. No. 4. P. 582–589.

20. Moharram H.A., Youssef M.M. Methods for determining the antioxidant activity: a review // Alex. J. Fd. Sci. & Technol. 2014. Vol. 11. No. 1. P. 31–42.

21. Mierziak J., Kostyn K., Kulma A. Flavonoids as important molecules of plant interactions with the environment // Molecules. 2014. Vol. 19. Issue 10. P. 16240–16265. https://doi.org/10.3390/ molecules191016240.

22. Kunwar A., Priyadarsini K.I. Free radicals, oxidative stress and importance of antioxidants in human health // Journal of Medical and Allied Sciences. 2011. Vol. 1. No. 2. P. 53–60.

23. Ohashi S., Oguni K., Sugiyama R. Study on the levitation and restoring force characteristics of the improved HTS-permanent magnet hybrid magnetic bearing // Physics Procedia. 2014. Vol. 58. No. 1. P. 282–285.

24. Трапезникова С.В. Сравнение методов экстракционного извлечения биологически активных веществ из плодов боярышника [Электронный ресурс] // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2016. Т. 11. С. 3261–3265. URL: http://e-koncept.ru/2016/86688.htm (15.11.2018).