Эфирные масла относятся к наиболее важному классу биологически активных веществ древесной зелени хвойных растений. Эфирные масла – сложная смесь терпеновых углеводородов и их производных, продуцируемых в условиях жизнедеятельности самого растения [1, 10].
Эфирные масла высокоактивные субстанции, проявляющие антимикробную, антиоксидантную, ранозаживляющую и другие виды активности [7–10].
Состав эфирного масла хвойных растений не постоянен в течение года, о чем свидетельствуют данные некоторых исследователей [4, 5]. Обменные процессы в течение года, в древесной зелени проходят с разной интенсивностью. Каждое время года для растения связано с определенными процессами развития, координально отличающимися друг от друга. В этой связи представляет интерес изучение изменчивости компонентного состава эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной, в зависимости от времени года и места произрастания растения.
Целью нашего исследования являлось изучение влияния времени года, местообитания на изменчивость компонентного состава эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной.
Материалы и методы исследования
Объектами исследования служили 16 образцов древесной зелени ели обыкновенной, собранных в Ильинском районе Пермского края. Образцы собраны в разных местах произрастания. Сырье хранили в холодильнике и исследовали на второй день после сбора.
Эфирное масло получали гидродистилляцией древесной зелени c помощью аппарата Гинзберга по методу 1 ГФ XI [3]. Для хроматографического исследования эфирное масло отбирали из приемника одноразовым шприцем и запаивали в ампулы. Хромато-масс-cпектрометрический анализ эфирного масла ели обыкновенной проводили на газовом хроматографе Agilent 7890A с масс-селективным детектором Agilent 5975С. Tемпература испарителя 250 °С, t ° колонки – 70 °С, выдерживается в течение 5 минут, а затем повышается до 310 °С со скоростью 10 ° в минуту и выдерживается в течение 10 минут. Tемпература интерфейса – 310 °С, объём вводимой пробы 1 микролитр, газ носитель гелий, деление потока – 1:10, ионизация методом электронного удара.
Таблица 1
Объекты исследования
|
Номер образца |
Тип фитоценоза |
|
Образец № 1 |
Ельник зеленомошник, правый берег реки Обва (ель около 30 лет) |
|
Образец № 2 |
Сосняк зеленомошник, левый берег реки Обва (ель около 30 лет) |
|
Образец № 3 |
Ельник брусничник (ель около 30 лет) |
|
Образец № 4 |
Смешанный лес (ель около 30 лет) |
Таблица 2
Компонентный состав эфирного масла зимних образцов
|
№ п/п |
Компонент |
Содержание в % (от цельного эфирного масла) Образцы |
|||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
||
|
1 |
β-Пинен |
5,64 |
1,76 |
6,19 |
3,43 |
|
2 |
β-Мирцен |
5,04 |
2,32 |
6,63 |
2,46 |
|
3 |
α-фелладрен |
0,17 |
0,31 |
– |
– |
|
4 |
∆3-Карен |
10,65 |
12,05 |
– |
– |
|
5 |
4-Карен |
– |
– |
1,33 |
– |
|
6 |
Лимонен |
26,92 |
20,36 |
23,98 |
– |
|
7 |
α-Пинен |
0,57 |
4,0 |
19,48 |
10,22 |
|
8 |
α-Терпинолен |
– |
1,82 |
– |
– |
|
9 |
Фенхол |
0,21 |
0,15 |
– |
0,24 |
|
10 |
Камфора |
8,06 |
3,06 |
6,71 |
2,23 |
|
11 |
Изоборнеол |
0,26 |
– |
– |
0,14 |
|
12 |
Борнеол |
10,22 |
4,18 |
– |
3,39 |
|
13 |
Терпинен-4-ол |
1,43 |
1,06 |
0,82 |
1,77 |
|
14 |
α-Терпинеол |
3,20 |
– |
– |
6,89 |
|
15 |
Фенхилацетат |
0,10 |
– |
– |
– |
|
16 |
Камфенол |
0,16 |
– |
– |
– |
|
17 |
Цитронелол |
– |
– |
– |
0,65 |
|
18 |
Борнилацетат |
12,27 |
36,33 |
13,46 |
36,95 |
|
19 |
α-Лонгипинен |
0,10 |
0,43 |
1,70 |
1,97 |
|
20 |
Сейшеллен |
0,37 |
1,26 |
4,47 |
3,25 |
|
21 |
Циклоизосативен |
– |
– |
– |
0,33 |
|
22 |
Кариофиллен |
– |
0,22 |
0,97 |
2,89 |
|
23 |
α-Кариофиллен |
– |
0,27 |
0,52 |
3,06 |
|
24 |
α-Кубебен |
– |
– |
– |
0,23 |
|
25 |
α-Мууролен |
1,09 |
0,76 |
0,44 |
1,13 |
|
26 |
α-Бергамотен |
– |
– |
0,11 |
– |
|
27 |
α-Фарнезен |
0,12 |
0,09 |
– |
– |
|
28 |
Аромадендрен |
0,12 |
– |
– |
– |
|
29 |
α-Бисаболен эпоксид |
0,23 |
– |
0,34 |
– |
|
30 |
α-Бисаболол |
– |
0,32 |
– |
0,39 |
|
31 |
Спатуленол |
– |
0,57 |
– |
0,46 |
|
32 |
Мууролол |
0,97 |
0,74 |
0,72 |
1,88 |
|
33 |
α-Кадинол |
1,07 |
1,01 |
0,82 |
2,15 |
Примечание. – отсутствие компонента.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате исследования было установлено, что в составе эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной доминируют монотерпены. Их процентное соотношение более 70 % от общей массы веществ. Наблюдается высокое содержание борнилацетата, лимонена, α-пинена, борнеола, камфоры, ∆3-карена.
Во всех образцах основу эфирного масла составляют 8–10 компонентов с содержанием каждого более 2 % от цельного масла. Остальные компоненты содержатся в гораздо меньшем количестве или могут отсутствовать.
Изучение компонентного состава зимних образцов показало, что в эфирном масле содержится около 34 компонентов независимо от местообитания (табл. 2).
Доминирующим компонентом во всех зимних образцах является борнилацетат, для лимонена, ∆3-карена наблюдается самое высокое содержание в течение года.
Наблюдается зависимость по содержанию между борнилацетатом и борнеолом, ∆3-кареном и α-пиненом, ∆3-кареном и лимоненом, борнилацетатом и α-пиненом, борнеолом и α-пиненом, борнилацетатом и лимоненом. При увеличении содержания одного компонента уменьшается содержание другого компонента пары.
Обнаружено, что борнилацетат, являясь основным компонентом, может оказывать влияние на содержание большинства компонентов эфирного масла.
В образце № 4 отсутствует лимонен, при достаточно высоком содержании его в остальных зимних образцах. На фоне уменьшения содержания лимонена наблюдается увеличение содержания борнилацетата, что указывает на определенное взаимодействие между двумя компонентами.
В образцах № 1 и № 2 ∆3-карен присутствует в значительном количестве, при этом наблюдается корреляция по содержанию с α-пиненом. В образцах № 3, 4 наблюдается обратная зависимость.
Таблица 3
Компонентный состав эфирного масла весенних образцов
|
№ п/п |
Компонент |
Содержание в % (от цельного эфирного масла) Образцы |
|||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
||
|
1 |
β-Пинен |
7,96 |
1,64 |
1,62 |
3,74 |
|
2 |
β-Мирцен |
2,97 |
1,32 |
1,52 |
1,74 |
|
3 |
∆3-Карен |
1,47 |
0,15 |
– |
0,16 |
|
4 |
Лимонен |
– |
14,73 |
14,38 |
18,08 |
|
5 |
Оцимен |
– |
– |
0,40 |
1,24 |
|
6 |
α-Пинен |
0,48 |
3,49 |
2,37 |
5,70 |
|
7 |
Фенхол |
0,21 |
0,36 |
0,28 |
0,28 |
|
8 |
Камфора |
5,62 |
0,43 |
6,11 |
3,75 |
|
9 |
Изоборнеол |
0,42 |
0,93 |
– |
– |
|
10 |
Борнеол |
11,12 |
20,02 |
11,90 |
7,24 |
|
11 |
Терпинен-4-ол |
1,65 |
1,13 |
0,94 |
0,99 |
|
12 |
α-Терпинеол |
6,19 |
4,97 |
3,82 |
3,49 |
|
13 |
Камфенол |
– |
0,10 |
– |
– |
|
14 |
Борнилацетат |
29,24 |
29,41 |
35,24 |
32,56 |
|
15 |
α-Лонгипинен |
– |
– |
0,90 |
– |
|
16 |
Сейшеллен |
– |
– |
0,50 |
1,22 |
|
17 |
Кариофиллен |
0,96 |
– |
0,39 |
0,74 |
|
18 |
α-Кариофиллен |
1,34 |
0,19 |
0,41 |
0,88 |
|
19 |
Копэн |
0,40 |
– |
– |
– |
|
20 |
α-Мууролен |
1,44 |
0,86 |
1,78 |
0,80 |
|
21 |
Неролидол |
0,26 |
– |
0,17 |
– |
|
22 |
α-Бергамотен |
– |
– |
0,21 |
0,98 |
|
23 |
α-Фарнезен |
– |
– |
– |
0,17 |
|
24 |
Аромадендрен |
0,23 |
0,16 |
– |
– |
|
25 |
α-Бисаболол |
– |
– |
– |
0,11 |
|
26 |
Спатуленол |
0,85 |
0,66 |
– |
0,66 |
|
27 |
α-Цедрен |
– |
0,11 |
– |
– |
|
28 |
Мууролол |
2,41 |
1,97 |
1,19 |
1,12 |
|
29 |
α-Кадинол |
2,55 |
2,24 |
1,42 |
1,31 |
|
30 |
Сквален |
2,84 |
– |
– |
– |
Содержание камфоры, так же существенно варьирует в зависимости от фитоценоза и влияет на уровень борнилацетата.
В образце № 4 увеличено содержание некоторых сесквитерпенов: кариофиллена, α-кариофиллена, мууролола, α-кадинола.
Основным компонентом эфирного масла весенних образцов также является борнилацетат (табл. 3). Обнаружено высокое содержание: борнеола, β-пинена, лимонена. Отмечается самое низкое содержание каренов в течение года. ∆3-Карен обладает местным раздражающим действием, поэтому уменьшение содержания ∆3-карена в весенних образцах является положительным моментом, улучшающим потребительские характеристики эфирного масла.
Самое высокое содержание борнеола в течение года отмечено весной, кроме того как и зимой наблюдается корреляция по содержанию с камфорой.
Содержание лимонена весной остается достаточно высоким во всех образцах, за исключением образца № 1. Отсутствие лимонена в образце № 1 может быть связано с увеличением содержания β-пинена и α-терпинеола.
В летних образцах также основным компонентом остается борнилацетат (табл. 4). Уменьшение содержание борнилацетата в образце № 1, связано с увеличением содержания лимонена, α-пинена и борнеола.
В образце № 2 отсутствуют β-пинен, β-мирцен, ∆3-карен, постоянно присутствующие в эфирном масле древесной зелени. Вместо ∆3-карена в составе эфирного масла присутствует 2-карен. На фоне этого увеличивается содержание камфоры.
Таблица 4
Компонентный состав эфирного масла летних образцов
|
№ п/п |
Компонент |
Содержание в % (от цельного эфирного масла) Образцы |
|||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
||
|
1 |
β-Пинен |
6,85 |
– |
2,94 |
2,76 |
|
2 |
β-Мирцен |
4,39 |
– |
2,52 |
2,42 |
|
3 |
α-фелладрен |
0,18 |
– |
– |
– |
|
4 |
2-Карен |
– |
2,05 |
– |
– |
|
5 |
∆3-Карен |
0,33 |
– |
10,83 |
5,97 |
|
6 |
4-Карен |
– |
– |
0,11 |
1,41 |
|
7 |
Лимонен |
26,96 |
1,13 |
16,94 |
19,14 |
|
8 |
Оцимен |
– |
– |
0,75 |
– |
|
9 |
α-Терпинолен |
1,85 |
– |
– |
– |
|
10 |
α-Пинен |
12,62 |
1,16 |
0,37 |
– |
|
11 |
Фенхол |
0,21 |
0,61 |
0,18 |
0,18 |
|
12 |
Камфора |
4,79 |
11,90 |
1,61 |
2,50 |
|
13 |
Изоборнеол |
0,28 |
0,34 |
– |
– |
|
14 |
Борнеол |
8,33 |
7,63 |
3,60 |
2,50 |
|
15 |
Терпинен-4-ол |
0,74 |
1,25 |
1,31 |
0,35 |
|
16 |
α-Терпинеол |
2,08 |
3,53 |
3,19 |
0,81 |
|
17 |
Борнилацетат |
22,13 |
30,29 |
32,93 |
39,19 |
|
18 |
α-Лонгипинен |
0,46 |
0,67 |
1,43 |
– |
|
19 |
Циклоизосативен |
0,09 |
– |
– |
– |
|
20 |
Бициклогермакрен |
– |
– |
– |
0,43 |
|
21 |
Сейшеллен |
0,81 |
2,40 |
1,25 |
0,35 |
|
22 |
Сантолина триен |
– |
– |
0,20 |
– |
|
23 |
Кариофиллен |
– |
1,77 |
0,53 |
0,16 |
|
24 |
α-Кариофиллен |
– |
– |
0,90 |
– |
|
25 |
Копэн |
– |
– |
0,27 |
– |
|
26 |
α-Кубебен |
– |
– |
0,51 |
– |
|
27 |
α-Мууролен |
0,46 |
– |
1,34 |
1,87 |
|
28 |
Неролидол |
0,18 |
– |
– |
0,12 |
|
29 |
α-Фарнезен |
– |
0,61 |
– |
0,12 |
|
30 |
Туйопсен |
– |
– |
– |
0,12 |
|
31 |
α-Бисаболол |
– |
0,29 |
– |
– |
|
32 |
Спатуленол |
– |
0,38 |
– |
– |
|
33 |
Мууролол |
0,29 |
1,0 |
1,67 |
2,20 |
|
34 |
α-Кадинол |
0,31 |
2,25 |
2,18 |
2,70 |
Таблица 5
Компонентный состав эфирного масла осенних образцов
|
№ п/п |
Компонент |
Содержание в % (от цельного эфирного масла) Образцы |
|||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
||
|
1 |
β-Пинен |
24,56 |
2,23 |
1,93 |
2,45 |
|
2 |
β-Мирцен |
8,05 |
4,02 |
0,93 |
1,88 |
|
3 |
α-фелладрен |
0,21 |
– |
– |
0,15 |
|
4 |
∆3-Карен |
0,10 |
– |
– |
– |
|
5 |
4-Карен |
24,46 |
– |
0,92 |
– |
|
6 |
Лимонен |
– |
– |
9,97 |
14,64 |
|
7 |
Оцимен |
2,70 |
– |
– |
– |
|
8 |
α-Терпинолен |
– |
1,63 |
– |
0,95 |
|
9 |
α-Пинен |
0,66 |
9,70 |
7,64 |
9,91 |
|
10 |
Фенхол |
– |
0,11 |
– |
0,22 |
|
11 |
Камфора |
3,06 |
11,56 |
1,07 |
1,69 |
|
12 |
Изоборнеол |
– |
0,22 |
– |
0,14 |
|
13 |
γ-Терпинен |
– |
0,39 |
– |
– |
|
14 |
Борнеол |
3,06 |
12,94 |
1,37 |
2,12 |
|
15 |
Терпинен-4-ол |
0,98 |
1,37 |
0,60 |
1,0 |
|
16 |
α-Терпинеол |
0,27 |
6,02 |
0,41 |
2,63 |
|
17 |
Борнилацетат |
23,64 |
30,26 |
44,40 |
38,32 |
|
18 |
α-Лонгипинен |
0,89 |
0,46 |
1,04 |
1,0 |
|
19 |
Изомиокорен |
– |
0,91 |
– |
– |
|
20 |
α-цедрен |
– |
– |
1,04 |
0,16 |
|
21 |
Сейшеллен |
1,22 |
– |
– |
1,38 |
|
22 |
Кариофиллен |
0,83 |
1,77 |
– |
– |
|
23 |
α-Кариофиллен |
1,03 |
0,22 |
– |
|
|
24 |
Копэн |
– |
0,17 |
– |
0,34 |
|
25 |
α-Мууролен |
0,23 |
1,52 |
0,72 |
0,88 |
|
26 |
Неролидол |
– |
– |
– |
0,25 |
|
27 |
α-Бергамотен |
– |
– |
– |
0,19 |
|
28 |
α-Фарнезен |
0,13 |
0,29 |
0,18 |
– |
|
29 |
Аромадендрен |
0,64 |
0,25 |
1,41 |
0,15 |
|
30 |
α-Бисаболол |
– |
– |
– |
0,20 |
|
31 |
Спатуленол |
– |
0,12 |
– |
– |
|
32 |
Мууролол |
– |
1,90 |
3,28 |
2,57 |
|
33 |
α-Кадинол |
– |
2,12 |
4,09 |
2,89 |
|
34 |
Тунбергол |
– |
– |
5,04 |
– |
С медицинской точки зрения, увеличение содержания камфоры в эфирном масле представляет определенный интерес. Камфора входит в состав некоторых сердечнососудистых препаратов. Применяется и самостоятельно при острой и хронической сердечной недостаточности, гипотонии, как стимулятор дыхания [2].
Доминирующим компонентом древесной зелени осенью, как и на протяжении всего года, является борнилацетат (табл. 5). В образце № 1 вновь наблюдается снижение содержания борнилацетата, что связано прежде всего с увеличением содержания β-пинена, β-мирцена и 4-карена.
Содержание камфоры и борнеола наибольшее в образце № 2, при достаточно низком содержании в остальных образцах, отсутствуют лимонен и карены.
Установлено, что осенью в образцах самое низкое содержание лимонена, ∆3-карен отсутствует, кроме образца № 1, где его содержание незначительно. Исходя из исследований, можно отметить два максимума по содержанию ∆3-карена зимой и летом.
В образце № 3 обнаружен тунбергол, относящийся к классу сесквитерпенов.
Стоит отметить достаточно высокое содержание тунбергола по сравнению с остальными сесквитерпенами (5,04 %).
Тунбергол и сейшеллен – обнаружены нами в эфирном масле древесной зелени ели обыкновенной впервые.
Основные сезонные изменения в компонентном составе эфирного масла происходят в основном в монотерпеновой фракции. Монотерпены содержатся в гораздо большем количестве, и на протяжении всего года компонентный состав их варьируется.
Фитоценоз оказывает значительное влияние на содержание отдельных компонентов. Например: осенью в образце № 1(ельник-зеленомошник) 4-карена содержится 24,46 %, а в остальных осенних образцах 4-карен отсутствует, либо содержится в незначительном количестве. Это может быть связано с особенностями внешней среды, а также с внутренними процессами в растении, происходящими в момент сбора.
Заключение
Таким образом, проведено изучение сезонной динамики накопления компонентов эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной, в зависимости от времени года, типа фитоценоза.
Установлено, что содержание отдельных компонентов эфирного масла, варьируется в зависимости от времени года и условий произрастания.
Основным компонентом на протяжении всего года является борнилацетат. Во всех образцах эфирного масла содержится от 8 до 10 компонентов, содержание которых на протяжении года остаётся более 2 %.
Так как основные компоненты эфирного масла отмечены во всех образцах в течение всего года, то можно рекомендовать заготовку древесной зелени ели обыкновенной для получения эфирного масла круглогодично.
Рецензенты:
Солонинина А.В., д.фарм.н., профессор, заведующий кафедрой УЭФ, ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пермь;
Алексеева И.В., д.фарм.н., профессор кафедры фармацевтической технологии, ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пермь.