Инновационные подходы к извлечению биологически активных веществ фенольной природы из растительного сырья

Аннотация

Приведен инновационный подход к извлечению биологически активных веществ фенольной природы из растительного сырья, который позволяет повысить технологичность и эффективность обработки растительного ресурса, на примере листьев облепихи крушиновидной и персика обыкновенного. Показано, что модернизация процесса обеспечивает улучшения выхода биологически активных веществ из растительного сырья и возможное проявление адаптационной компоненты индивидуального поведения экспериментальных животных в условиях теста «открытое поле».

Введение

Полифенольные соединения (ПФС) – одна из самых многочисленных групп биологически активных веществ (БАВ) растений, для которых в ходе многочисленных научных исследований показано благотворное влияние на различные аспекты здоровья человека ^[1]. Положительное воздействие ПФС на организм связывают с возможностью модуляции многочисленных физиологических процессов, в том числе регуляции клеточного окислительно-восстановительного потенциала, ферментативной активности, пролиферации клеток. Кроме того, в основе биологического действия фенольных соединений, помимо их антиоксидантных свойств, также лежит возможность оказывать влияние на активность ферментов и компонентов клеточной сигнализации, что обеспечивает регуляцию углеводного, белкового и липидного обмена, проявление нейропротекторных, адаптогенных, стресспротекторных свойств и других фармакологических эффектов. В целом, имеются научные доказательства того, что за счет регуляции множества молекулярных механизмов регулярное потребление полифенолов способствует снижению риска возникновения хронических дегенеративных заболеваний, проявляя геропротекторные свойства ^[2].

При этом для реализации терапевтического и нутриентного потенциала растительных полифенолов требуется их целенаправленное максимально полное извлечение из растительных ресурсов, концентрирование и снижение потерь в ходе дальнейшей переработки. Кроме того, современные подходы к извлечению БАВ ориентированы на увеличение эффективности экстракции с увеличением выхода БАВ и экологичность, выбор безопасных растворителей, сокращение энерго-, трудо- и финансовых затрат и т.д. ^[3,4]. В связи с этим, задачи по разработке и внедрению в практику инновационных ресурсосберегающих, высокоэффективных технологий экстракции растительного сырья с целью максимального извлечения веществ фенольной природы являются чрезвычайно актуальными.

Материалы и методы

Объектом исследования служил концентрированный очищенный водный экстракт листовой смеси облепихи крушиновидной (род растений Hippophae) и персика обыкновенного (род растений Prunus) (1:1) (ЭкОП), полученный при помощи экстракции инновационным способом (способ Б) ^[5], в качестве экстрагента использовали воду деминерализованную.

Исследование эффективности извлечения веществ полифенольной природы (полифенолов и флавоноидов) из растительного сырья проводили установлению содержания флавоноидных соединений (ФС) в пересчете на рутин и полифенольных соединений (ПФ) - в пересчете на галловую кислоту ^[6]. При этом проводили сравнительную оценку влияния факторов, ускоряющих процесс экстракции по динамике количества выделенных БАВ (выход экстрактивных веществ).

Исследование биологической активности проводили на базе ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава РФ, на белых беспородных мышах массой 28-33 г обоего пола с использованием теста «Открытое поле», согласно стандартной методике ^[7]. Фармакологические эксперименты, выполняемые на животных, а также их содержание соответствовали положениям нормативно-правовой базы по проведению экспериментальных исследований (ГОСТ 33044-2014, ETS 123 (Страсбург, 1986 г.), Директива 2010/63/EU (2010 г.)). ЭкОП вводили перорально при помощи желудочного зонда за 30 мин до начала эксперимента в дозе 4 мг/кг, предварительно подготовив трёхкратное разведение в 0,9 % растворе хлорида натрия, с использованием стабилизатора твин-80. В течение трёхминутной экспозиции регистрировали ряд показателей активности животных: горизонтальную (количество пересеченных квадратов) и вертикальную (число подъемов на задние лапы – стоек) двигательную, поисковую (количество заглядываний в отверстия) активность, груминг (число касаний морды лапами, умывание), а также дефекацию (количество болюсов).

Полученные экспериментальные данные статистически обрабатывали с использованием расширенного пакет-анализа Microsoft Excel 2010. Высчитывали среднее значение и его стандартную ошибку (M ± SEM). Полученные результаты проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро – Уилка. Для оценки средних значений при нормальном распределении использовали t-критерий Стьюдента. Гипотезу о существовании различий между выборками принимали при уровне р < 0,05.