Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ТРАВЫ ГЕРАНИ СИБИРСКОЙ (GERANIUM SIBIRICUM L.)

Позднякова Т.А. 1 Бубенчиков Р.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет»
Проведено выделение и изучение пектиновых веществ травы герани сибирской. Первоначально были получены пектиновые вещества из шрота, оставшегося после удаления полифенольных соединений и выделения водорастворимого полисахаридного комплекса из воздушно-сухого сырья. Выход пектиновых веществ из травы герани сибирской составил 11,07 %. Количественное определение основных функциональных групп пектиновых веществ проводили титрометрическим методом. При количественном определении функциональных групп пектиновых веществ было установлено, что содержание свободных карбоксильных групп составляет 5,46 %, метоксилированных карбоксильных групп – 0,56 %, общее количество карбоксильных групп – 6,02 %, метоксильных групп – 0,38 %, степень метоксилированности – 9,30 %. Пектиновые вещества травы герани сибирской характеризуются невысокой (l < 50 %) степенью этерификации, что дает возможность использования их в медицинской практике в качестве детоксикантов и в фармацевтической практике при производстве лекарственных препаратов в качестве желирующих агентов.
герань сибирская
пектиновые вещества
степень этерификации
1. Беликов В.Г., Якимова Ю.В. Изучение полисахаридного состава отходов зерна проса Panicum milliaceum L. // Человек и его здоровье. – 2008. – № 1. – С. 116–119.
2. Бубенчикова В.Н., Кондратова Ю.А. Изучение пектиновых ве­ществ травы шалфея по­никающего (Salvia nutans L.) // Современное состояние и пути оптимизации ле­карственного обеспече­ния населения: мате­риалы Российской на­учно-практической кон­ференции ПГФА, прово­димой в рамках 14-й международной вы­ставки «Медицина и здо­ровье» (13–15 ноября 2008 года). – Пермь, 2008. – С. 199–201.
3. Буданцев А.Л. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т.3. Семейства Fabaceae-Apiacea. – СПб. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 610 с.
4. Злобин А.А., Мартинсон Е.А., Оводов Ю.С. Антиоксидантная и антимикробная активность пектинов ряда растений Европейского севера России // Известия Коми НЦ УрО РАН. – 2011. – № 7. – С. 33–37.
5. Изучение пектинов диких яблок / М.Х. Маликова, Д.А. Рахимов, Э.Л. Кристаллович и др. // Химия природ. соединений. – 1993. – № 3. – С. 355–357.
6. Колесникова Р.Д., Тагильцев Ю.Г., Михайлов В.И., Изотов Д.В. Эфирные масла некоторых травянистых растений и перспективы их использования // Лесные биологически активные ресурсы (березовый сок, живица, эфирные масла, пищевые, технические и лекарственные растения): материалы II междунар. конф. – Хабаровск, 2004. – С. 248–250.
7. Комиссаренко С.Н., Спиридонов В.Н. Пектины их свойства и применение // Растительные ресурсы. – 1998. – Т. 34, № 1. – С. 111–119.
8. Мордак Е.В. Семейство гераниевые (Geraniaceae). Жизнь растений. Т. 5. Ч. 2. Цветковые растения – М., 1980. – С. 277–280.
9. Никитина В.С., Шендель Г.В. Содержание фенольных соединений и аминокислот в надземной части Geranium prаtense и Geranium sibiricum (Geraniaceae // Растительные ресурсы. – 2008. – Т. 44, Вып. 2. – С. 74–81.
10. Оводова Р.Г., Головченко В.В., Попов С.В., Оводов Ю.С. Новейшие сведения о пектиновых полисахаридах // Известия Коми НЦ УрО РАН. – 2010. – № 3. – С. 37–45.
11. Разаренова К.Н., Жохова Е.В. Сравнительная оценка содержания дубильных веществ в некоторых видах рода Geranium L. флоры северо-запада // Химия растительного сырья. – 2011. – № 4. – С. 187–192.

Герань сибирская (Geranium sibiricum L.) – многолетнее травянистое растение семейства Гераниевые – Geraniaceae, широко распространенное почти по всей Европейской части России (кроме Крайнего Севера), в Сибири и на Дальнем Востоке [3, 8].

В народной медицине трава этого растения нашла широкое применение как вяжущее, гемостатическое, диуретическое, противовоспалительное и ранозаживляющее средство [6]. Настой травы герани сибирской используется при желудочно-кишечных (понос, дизентерия, колики), гинекологических заболеваниях, лихорадке, ревматизме, наружно в виде примочек при экземе [6].

Сведения, касающиеся химического состава герани сибирской, носят фрагментарный характер. Из данных литературы известно, что в надземной части растения содержатся дубильные вещества [9, 11], каротин, аскорбиновая кислота, эфирные масла [6], а также фенолкарбоновые кислоты, аминокислоты и флавоноиды [3, 9].

Пектиновые вещества играют важную роль в онтогенезе растений. Они повышают морозостойкость, выполняют защитную роль во взаимоотношениях растений с фитопатогенами, способствуют ликвидации повреждений и выходу растения из состояния стресса. Их макромолекулы являются определяющими в прорастании семян и роста растений, в созревании и хранении овощей и фруктов, а структура может существенно меняться в процессе роста и развития растения. Пектиновые вещества характеризуются нерегулярным типом строения и рассматриваются как один из самых сложных и динамичных по структуре класс биополимеров [10] полиуронидной природы с наличием определенных функциональных групп, влияющих на их свойства. Они обладают выраженной комплексообразующей и желирующей способностью, связывают катионы поливалентных металлов за счет водорода карбоксильных групп, что позволяет применять их в качестве детоксикантов при отравлении радиоактивными изотопами и солями тяжелых металлов [7]. Кроме того, пектиновые полисахариды влияют на отдельные стадии иммунного ответа [10]; обладают бактерицидной или бактериостатической активностью в отношении ряда патогенных и условнопатогенных бактерий, а также сорбционным, стимулирующим моторику кишечника и репаративность действием, что может быть использовано при лечении кишечных инфекций и дисбактериозов [4]. В фармацевтической практике пектины применяют как ценный вспомогательный продукт при изготовлении ряда лекарственных форм (в эмульсиях – как эмульгатор, в пилюльных массах – связывающий компонент), так как они потенцируют лечебный эффект основных действующих веществ [1]. Способность растворов пектиновых веществ к образованию студней делает возможным их использование в фармацевтической промышленности в качестве желирующих веществ при производстве лекарственных средств [5, 7]. При этом значительное влияние на антимикробную активность и способность к гелеобразованию оказывает степень метилирования карбоксильных групп пектина. Таким образом, изучение качественных характеристик пектиновых веществ герани сибирской является актуальной проблемой.

Целью работы явилось выделение и изучение пектиновых веществ герани сибирской (Geranium sibiricum L.).

Материалы и методы исследования

Объектом исследования служила воздушно-сухая измельченная трава герани сибирской, заготовленная в Курской области в 2012–2013 годах, в период массового цветения растения.

Методы исследования. Для выделения пектиновых веществ воздушно-сухое сырье последовательно экстрагировали спиртом этиловым 70 % для удаления полифенольных соединений, затем водой выделяли водорастворимый полисахаридный комплекс. Из шрота, оставшегося после получения водорастворимых полисахаридов, выделяли пектиновые вещества путем трехкратной экстракции сырья смесью 0,5 % растворов кислоты щавелевой и оксалата аммония (1:1) в соотношении 1:20 при 80–85 °С в течение 2,5 часов. Повторное извлечение проводили дважды в соотношении 1:20. Объединенные экстракты концентрировали и осаждали пятикратным объемом спирта этилового 96 %. Полученные осадки отфильтровывали, промывали спиртом этиловым, высушивали и взвешивали [2] (рисунок).

pic_41.wmf

Схема выделения пектиновых веществ из травы герани сибирской

Количественное определение основных функциональных групп пектиновых веществ проводили титрометрическим методом. Для определения свободных карбоксильных групп (Кс) в исследуемом образце около 1,0 г (точная навеска) пектиновых веществ помещали в коническую колбу емкостью 300 мл, смачивали чистым спиртом этиловым 96 % (во избежание комкования), добавляли 100 мл воды очищенной, перемешивали и оставляли на ночь для полного растворения пектинов. Затем смесь титровали раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л) до появления не исчезающего в течение минуты красного окрашивания при добавлении 6 капель индикатора Хинтона.

Для определения метоксилированных карбоксильных групп (Км) к этой же пробе после определения содержания свободных карбоксильных групп добавляли точно отмеренные 10 мл раствора натрия гидроксида (0,5 моль/л), закрывали колбу и оставляли на 2 часа при комнатной температуре для омыления метоксилированных карбоксильных групп. Затем в колбу вносили точно отмеренные 10 мл раствора кислоты хлористоводородной (0,5 моль/л) и избыток кислоты оттитровывали раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л). Затем вычисляли процентное содержание свободных карбоксильных групп (Кс %) и метоксилированных карбоксильных групп (Км %).

Общее количество карбоксильных групп (Ко) равно сумме свободных и метоксилированных карбоксильных групп.

Степень метоксилированности (этерификации) пектинов (l) находили как отношение содержания метоксилированных карбоксильных групп к общему количеству карбоксильных групп. Процентное содержание метоксильных групп (ОСН3) вычисляли по титрометрическим данным.

Результаты исследования и их обсуждение

Выход пектиновых веществ из травы герани сибирской составил 11,07 %. Выделенный пектиновый комплекс представляет собой аморфный порошок светло-кремового цвета, хорошо растворимый в воде с образованием вязких растворов. Водные растворы пектинов осаждаются 1 % раствором алюминия сульфата с образованием пектатов. При количественном определении функциональных групп пектиновых веществ было установлено, что содержание свободных карбоксильных групп составляет 5,46 %, метоксилированных карбоксильных групп – 0,56 %, общее количество карбоксильных групп – 6,02 %, метоксильных групп – 0,38 %, степень метоксилированности – 9,30 %.

Выводы

1. Содержание пектиновых веществ в траве герани сибирской составляет 11,07 %.

2. Содержание свободных карбоксильных групп в пектиновых веществах составляет 5,46 %, метоксилированных карбоксильных групп – 0,56 %, общее количество карбоксильных групп – 6,02 %, метоксильных групп – 0,38 %, степень метоксилированности – 9,30 %.

3. Пектиновые вещества травы герани сибирской характеризуются невысокой (l < 50 %) степенью этерификации,

Рецензенты:

Раздорская И.М., д.фарм.н., профессор, заведующая кафедрой управления и экономики фармации, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск;

Сипливая Л.Е., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой фармацевтической, токсикологической и аналитической химии, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск.

Работа поступила в редакцию 01.10.2014.


Библиографическая ссылка

Позднякова Т.А., Бубенчиков Р.А. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ТРАВЫ ГЕРАНИ СИБИРСКОЙ (GERANIUM SIBIRICUM L.) // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-1. – С. 110-113;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35487 (дата обращения: 23.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074