В настоящее время в условиях рыночных отношений предприятиям пищевой и парфюмерно-косметической промышленности России необходимо постоянно расширять ассортимент и повышать качество выпускаемой продукции. Это требует вовлечения в производство новых видов сырья. В настоящее время при расширении сырьевой базы особый акцент делается на использование местных источников сырья.
Семейство Rosaceae широко представлено на территории Сибири, видовой состав которого разнообразен. Среди Rosaceae интерес представляет род malus, и в, частности, один из его видов - Malus baccata, который является одним из самых зимостойких сортов в Сибири. Деревья сравнительно долговечны, даже в Восточной Сибири есть плодоносящие деревья в возрасте более 30 лет. Растение обладает хорошей восстановительной способностью. Несмотря на то, что Malus baccata широко распространена в сибирском регионе и имеет высокое содержание витаминов, каротина, сахаров, пектиновых веществ, растение до сих пор в пищевой и парфюмерно-косметической промышленности используется недостаточно [1-3].
Вовлечение этого растения в производство натуральных растительных экстрактов позволит расширить ассортимент выпускаемой продукции пищевой и парфюмерно-косметической промышленности и отказаться от целого ряда синтетических импортных добавок. Биологическую активность экстрактов, получаемых при переработке растительного сырья, определяет состав жирных кислот липидов. Жирные кислоты улучшают структуру кожи и волос, снижают артериальное давление, способствуют профилактике артрита, понижают уровни холестерина и триглицеридов, умень-
шают риск тромбообразования, оказывают положительное воздействие при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, кожных заболеваниях, требуются для нормального развития и функционирования мозга.
Липиды являются важным компонентом энергетического обмена в растительных клетках. Биологическая активность липидов зависит от состава жирных кислот. Наиболее важное значение имеют незаменимые жирные кислоты, которые входят в состав клеточных мембран. Поскольку липиды вегетативной части Malus baccata до настоящего времени не изучались, представляется важным установить их состав.
Целью представленной работы является изучение жирнокислотного состава липидов вегетативной части Malus baccata - листьев, побегов и зрелых плодов, отобранных в период вегетации (с мая по сентябрь).
Материалы и методы исследования
Отбор проб для исследования проводили в пригородной зоне г. Красноярска. Для выбора опытных площадок и модельных растений использовали методы, принятые в ботанических исследованиях [4]. Такой подход обеспечивает необходимую представительность проб растительного сырья. Биомассу высушивали по условиям, предусмотренным Государственной фармакопеей [5]. Липиды экстрагировали смесью растворителей хлороформ-изопропанол в соотношении 1:1. Метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) получали согласно методике, изложенной в [6, 7]. МЭЖК анализировали на хромато-масс-спектрометре Agilent 5975 Inert (Agilent, США).
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты исследований представлены в табл. 1-3.
Таблица 1 Состав жирных кислот липидов листьев Malus baccata
|
Наименование кислот |
Содержание,% от суммы кислот |
||
|
май |
июль |
сентябрь |
|
|
С12:0 |
0,06 |
0,10 |
0,13 |
|
С14:0 |
0,40 |
0,38 |
0,53 |
|
С15:0 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
|
С15:1 |
0,04 |
- |
Следы |
|
С16:0 |
20,36 |
24,78 |
17,32 |
|
С16:1 |
1,61 |
1,42 |
0,11 |
|
С16:2 |
0,02 |
0,24 |
0,07 |
|
С16:3 |
0,47 |
0,59 |
0,51 |
|
С17:0 |
0,53 |
0,86 |
0,66 |
|
С18:0 |
4,23 |
5,83 |
4,77 |
|
С18:1 |
14,86 |
6,37 |
3,7 |
|
С18:2 |
14,96 |
14,87 |
12,71 |
|
С18:3 |
32,49 |
37,68 |
48,98 |
|
С19:0 |
0,16 |
0,36 |
0,26 |
|
С20:0 |
3,05 |
2,24 |
1,59 |
|
С20:1 |
0,25 |
0,12 |
0,04 |
|
С20:3 |
0,23 |
0,19 |
0,24 |
|
С21:0 |
0,29 |
0,25 |
0,30 |
|
С22:0 |
1,72 |
1,22 |
0,95 |
|
С24:0 |
2,20 |
1,45 |
0,98 |
|
С26:0 |
1,98 |
0,97 |
0,53 |
|
Всего предельных |
35,07 |
38,52 |
28,1 |
|
Всего непредельных |
64,93 |
61,48 |
66,36 |
В биомассе Malus baccata липиды количественно преобладают в листьях (0,23% к а.с.м.), в побегах (0,044% к а.с.м.) и плодах (0,21% к а.с.м.) этот показатель несколько ниже. В целом в вегетативной части наблюдается стабильное содержание липидов в процессе вегетации.
Данные табл. 1 показывают, что в составе жирных кислот листьев Malus baccata присутствуют кислоты ряда С12-С26.
Основную массу кислот листьев в течение всего периода вегетации составляют непредельные кислоты. Их количество уменьшается в июле месяце, затем в сентябре месяце увеличивается, достигая максимума 66,36%. Доминирующими среди них являются линолевая, линоленовая и олеиновая кислоты.
Таблица 2 Состав жирных кислот липидов побегов Malus baccata
|
Наименование кислот |
Содержание,% от суммы кислот |
||
|
май |
июль |
сентябрь |
|
|
С8:0 |
0,04 |
- |
следы |
|
С9:0 |
- |
0,02 |
следы |
|
С10:0 |
0,06 |
0,01 |
следы |
|
С11:0 |
- |
0,05 |
- |
|
С12:0 |
0,36 |
0,48 |
0,18 |
|
С13:0 |
- |
0,03 |
следы |
|
С14:0 |
0,64 |
0,90 |
0,42 |
|
С15:0 |
0,30 |
0,38 |
0,25 |
|
С15:1 |
0,18 |
0,16 |
0,08 |
|
С16:0 |
17,93 |
24,89 |
18,67 |
|
С16:1 |
0,23 |
0,19 |
0,41 |
|
С16:2 |
- |
0,01 |
0,03 |
|
С17:0 |
1,67 |
1,29 |
0,89 |
|
С17:1 |
- |
- |
0,12 |
|
С18:0 |
5,37 |
5,42 |
4,02 |
|
С18:1 |
5,57 |
8,93 |
4,38 |
|
С18:2 |
24,45 |
19,55 |
26,74 |
|
С18:3 |
12,62 |
15,59 |
23,17 |
|
С19:0 |
0,79 |
0,54 |
0,39 |
|
С20:0 |
3,99 |
3,48 |
2,45 |
|
С20:1 |
- |
0,24 |
0,13 |
|
С20:2 |
- |
- |
0,16 |
|
С20:3 |
- |
0,08 |
0,14 |
|
С21:0 |
0,99 |
0,56 |
0,59 |
|
С22:0 |
7,55 |
4,84 |
4,32 |
|
С23:0 |
- |
0,77 |
0,76 |
|
С24:0 |
9,78 |
6,35 |
5,80 |
|
С26:0 |
6,81 |
3,83 |
3,29 |
|
Всего предельных |
56,95 |
53,48 |
42,03 |
|
Всего непредельных |
43,05 |
44,75 |
55,36 |
Среди жирных кислот особенно важны линолевая и линоленовая. По физиологическому действию на организм линолевую кислоту считают основной [11]. По биологической активности линолевая кислота превышает линоленовую в 8-10 раз [9-11].
В листьях Malus baccata в ходе вегетации происходит увеличение содержания линоленовой кислоты и на ее долю в сентябре месяце приходится около 70% (от суммы непредельных кислот). Количество линолевой кислоты в процессе вегетации уменьшается от 14,96% в мае до 12,71% в сентябре. Содержание олеиновой кислоты в процессе вегетации также снижается с 14,86 до 3,7%.
Среди предельных кислот основными являются пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, бегеновая, лигноцериновая и церотиновая кислоты. Содержание этих кислот в период с мая по сентябрь уменьшается.
Жирнокислотный состав побегов Malus baccata, как видно из табл. 2, отличается от такового листьев. В его состав входят кислоты ряда С8-С26.
Таблица 3 Состав жирных кислот липидов зрелых плодов Malus baccata
|
Наименование кислот |
Содержание,% от суммы кислот |
|
Сентябрь |
|
|
С12:0 |
0,08 |
|
С14:0 |
0,25 |
|
С15:0 |
0,10 |
|
С16:0 |
17,12 |
|
С16:1 |
0,23 |
|
С17:0 |
0,48 |
|
С17:1 |
0,09 |
|
С18:0 |
7,33 |
|
С18:1 |
24,54 |
|
С18:2 |
27,46 |
|
С18:3 |
12,69 |
|
С20:0 |
2,35 |
|
С20:1 |
0,30 |
|
С22:0 |
1,38 |
|
С24:0 |
2,50 |
|
С26:0 |
2,21 |
|
Всего предельных |
33,80 |
|
Всего непредельных |
65,31 |
Основную массу жирных кислот побегов в период с мая по июль составляют предельные кислоты, в сентябре превалируют непредельные жирные кислоты (55,36%). На протяжении всего периода вегетации наблюдается рост содержания непредельных жирных кислот и уменьшение количества предельных. Доминирующими среди предельных кислот побегов Malus baccata являются пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, бегеновая, лигноцериновая и церотиновая кислоты.
Среди непредельных кислот более половины приходится на линолевую кислоту на протяжении всего периода вегетации. Количество линоленовой кислоты возрастает в течение вегетации и достигает максимального значения в сентябре (23,17%). Содержание олеиновой в 2-6 раза меньше, чем линолевой, количество олеиновой кислоты возрастает с мая по июль, а в сентябре месяце снижается до минимального значения (4,38%).
В плодах основную долю кислот составляют непредельные кислоты, среди которых преобладают олеиновая и линолевая кислоты. Количество линоленовой кислоты вдвое ниже, чем линолевой.
В составе предельных кислот основными являются пальмитиновая и стеариновая. Их содержание составляет 70% от общего количества предельных кислот.
Различия в составе кислот в разных частях растения в ходе вегетации связаны с накоплением непредельных кислот к периоду покоя в побегах растения и предпочтительным их расходованием в весенне-летний период. В листьях же и плодах, напротив, в процессе их развития наблюдается накопление непредельных кислот и уменьшение количества насыщенных кислот [11,12].
Заключение
Таким образом, представленные данные позволяют констатировать, что вегетативную часть Malus baccata целесообразно использовать для получения экстрактов с высоким содержанием незаменимых ненасыщенных жирных кислот, что свидетельствует о перспективности вовлечения их в производство продуктов парфюмерно-косметической и пищевой промышленности.
Рецензенты:
-
Лоскутов С.Р., д.х.н, зам. директора по науке Института леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск.
-
Величко Н.А., д.т.н., профессор, директор института пищевых производств ФГБОУ ВПО КрасГАУ, г. Красноярск.
Работа поступила в редакцию 29.02.2012.