ВЛИЯНИЕ СПОСОБА КОНСЕРВИРОВАНИЯ НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭКСТРАКТОВ НА ОСНОВЕ ПЛОДОВ АРОНИИ ЧЕРНОПЛОДНОЙ (ARONIA MELANOCARPA)

  • Kamila Sh. Kazimova Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр РАН https://orcid.org/0000-0002-5442-0620
  • Egor K. Rastegaev Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0009-0002-0031-8468
  • Farida Yu. Akhmadullina Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-6538-5616
  • Yulia V. Shcherbakova Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0002-7534-7119
  • Georgiy G. Shumatbaev Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр РАН https://orcid.org/0000-0003-1199-3178
  • Rustem К. Zakirov Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0003-3771-4077
Ключевые слова: Aronia melanocarpa, экстракция, мацерация, методы определения антиоксидантной активности, кулонометрия, биотестирование

Аннотация

Обоснование. Для изучения антиоксидантных свойств растительных экстрактов чаще всего на практике используют фотометрические и люминесцентные методы анализа, несмотря на присущие им недостатки. Представлял интерес исследовать перспективность использования электрохимического метода оценки антиокислительной активности фитоэкстрактов – кулонометрического титрования электрогенерированным бром, а также редко используемый на практике биологический метод – метод биотестирования.   Это позволит не только оценить согласованность результатов по антиоксидантному потенциалу исследуемых фитоэкстрактов, полученных различными методами анализа, но и ответить на вопрос о соотношении водорастворимых и не растворимых в воде биологически активных веществ, обладающих антиаксидантной активностью, в данном растительном сырье.

Цель. Целью работы являлась оценка антиоксидантного потенциала водных и спиртовых экстрактов на основе натуральных, замороженных и сушеных плодов аронии черноплодной (Aronia melanocarpa).

Материалы и методы. Объект исследования – водные и этанольные экстракты на основе свежесобранных, высушенных и замороженных плодов аронии черноплодной (Aronia melanocarpa) сорта «Черноокая», относящегося к наиболее распространенным крупноплодным сортами отличающегося высокой урожайностью и морозоустойчивостью. Плоды изучаемого сорта аронии черноплодной собраны в период созревания (конец августа-сентябрь) на территории Республики Татарстан Зеленодольского района (приусадебный участок). Фитоэкстракты были получены методом однократной мацерации с перемешиванием, используя в качестве экстрагентов дистиллированную воду и 96% этанол.

Интегральную антиоксидантную активность водных и этанольных извлечений измеряли методом кулонометрического титрования электрогенерированным бромом, используя в качестве стандарта рутин.

Антирадикальную активность определяли колориметрическим методом с использованием реактива 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила.

При проведении биотестирования стимулирующее или ингибирующее действие исследуемых фитоэкстрактов на биологическую модель (Paramecium caudatum) оценивали, определяя ее стрессоустойчивость к пероксиду водорода.

Результаты. Плоды аронии черноплодной, произрастающей на территории Республики Татарстан, характеризуются высокими антиоксидантными свойствами. При этом, антиоксидантный потенциал спиртовых извлечений существенно выше водных, в среднем на 15,5%, что, вероятно, обусловлено более высоким содержанием антиоксидантов различной природы, растворимых в этаноле. Изучение антирадикальных свойств исследуемых извлечений выявило незначительное превышение антирадикальных характеристик водных фитоэктсрактов по сравнению со спиртовыми. Тенденцию роста стрессоустойчивости парамеций с повышением концентрации экстрактов, в интервале последних от 0,036 до 0,07 мг/мл, более выраженное для водных экстрактов, характеризующихся более высокой антираликальной активностью.

Заключение.  Таким образом, проведенные исследования показали хорошее согласование экспериментальных результатов, полученных методами биотестирования и кулонометрического титрования электрогенерированным бромом, подтвердившее перспективность и целесообразность использования последнего для оценки антиоксидантной активности фитоэкстрактов. Установлен высокий антиоксидантный потенциал плодов аронии черноплодной сорта «Черноокая», произрастающей на территории Республики Татарстан, а также предпочтительность замораживания исследованного фитосырья в качестве перспективного метода консервирования при целевом получении водных биологически активных препаратов.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Kamila Sh. Kazimova, Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр РАН

младший научный сотрудник лаборатории переработки растительного сырья для экологически чистого агрохозяйства 

Egor K. Rastegaev, Казанский национальный исследовательский технологический университет

инженер-исследователь кафедры «Теоретических основ теплотехники»

Farida Yu. Akhmadullina, Казанский национальный исследовательский технологический университет

старший преподаватель кафедры «Промышленной биотехнологии»

Yulia V. Shcherbakova, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат биологических наук, доцент кафедры «Промышленной биотехнологии»

Georgiy G. Shumatbaev, Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр РАН

инженер исследователь лаборатории переработки растительного сырья для экологически чистого агрохозяйства 

Rustem К. Zakirov, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры «Промышленной биотехнологии»

Литература

Список литературы

Андреева В. Ю. и др. Методика определения антоцианов в плодах аронии черноплодной // Фармация. 2013. №. 3. С. 19-21.

Виноходов Д.О. Научные основы биотестирования с использованием инфузорий: автореф. дисс. д.б.н. СПб., 2007. С. 3-4.

Гареева Г. М., Хасанова Л. А., Хасанова З. М. Целебные свойства аронии черноплодной (Aronia melanocarpa) // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. 2018. №. 2. С. 36-38.

ГОСТ Р 54607.4-2015. Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 4. Методы определения влаги и сухих веществ. М., 2019. 8 с.

Казимова К. Ш., Растегаев Е. К., Щербакова Ю. В., Никитин Е. Н., Ахмадуллина Ф. Ю. Оценка влияния метода экстрагирования на антиоксидантную активность этанольных экстрактов плодов аронии черноплодной (Aronia melanocarpa) // Бутлеровские сообщения. 2022. Т. 72. № 12. C.170-175. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/22-72-12-170

Казимова К.Ш., Сметанин Д.А., Ахмадуллина Ф.Ю., Щербакова Ю.В. Биологическая ценность плодов Sorbus aucuparia и Aronia melanocarpa // Химия и технология растительных веществ. Киров, 2022. С. 83.

Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова, Е.И. Сарапульцева. М.: Академия, 2010. 288 с.

Рутин – стандартный образец. ТУ 9369-141-04868244-07. Технические условия.

Самыгин Г.А. Причины вымерзания растений. Москва: Наука, 1974. 192 с.

Стрюкова А. Д., Макарова Н. В. Замороженные ягоды–эффективный антиоксидант в течение всего года // Пищевая промышленность. 2013. №. 3. С. 28-31.

Щербакова Ю. В. и др. Метод биотестирования для контроля качества молочного сырья при промышленных режимах термообработки // Химическая безопасность. 2020. Т. 4. №. 2. С. 282-292. https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18020

Щербакова Ю.В., Ахмадуллина Ф.Ю., Егорова Е.А. Перспективы использования метода гальваностатической кулонометрии для оценки интегральной антиоксидантной активности молока и кисломолочной продукции. Монография. Казань: КНИТУ, 2019. 128 с.

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Nikitin E., Zobov V. Aronia melanocarpa Flavonol Extract—Antiradical and Immunomodulating Activities Analysis // Plants. 2023. Vol. 12 (16), 2976. https://doi.org/10.3390/plants12162976

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Nikitin E., Zobov V. Antioxidative and Immunomodulating Properties of Aronia melanocarpa Extract Rich in Anthocyanins // Plants. 2022. Vol. 11 (23), 3333. https://doi.org/10.3390/plants11233333

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Parfenov A., Sharonova N., Nikitin E., Zobov V. Radical Scavenging Actions and Immunomodulatory Activity of Aronia melanocarpa Propylene Glycol Extracts // Plants. 2021. Vol. 10 (11), 2458. https://doi.org/10.3390/plants10112458

Jurikova T. et al. Fruits of black chokeberry Aronia melanocarpa in the prevention of chronic diseases // Molecules. 2017. Vol. 22, No. 6. P. 944. https://doi.org/10.3390/molecules22060944

Kazimova K., Akhmadullina F, Shcherbakova Y, Nikitin E., Akulov A., Determination of Integral Antioxidant Activity of Phytoextracts on Rowan Fruits (Sorbus aucuparia) by Coulometric Titration // Asian Journal of Chemistry. 2022. Vol. 34, No. 11. P. 2989–2993. https://doi.org/10.14233/ajchem.2022.23601

Kulling S. E., Rawel H. M. Chokeberry (Aronia melanocarpa)–A review on the characteristic components and potential health effects // Planta medica. 2008. Vol. 74, No. 13. P. 1625-1634. https://doi.org/10.1055/s-0028-1088306

Mutha, R.E., Tatiya, A.U. & Surana, S.J. Flavonoids as natural phenolic compounds and their role in therapeutics: an overview // Futur. J. Pharm. Sci. 2021. Vol. 7, No. 25. https://doi.org/10.1186/s43094-020-00161-8

Sirotina K., Kazimova K., Shcherbakova Y., Akhmadullina F., Nikitin E. Study of the antioxidant activity of rowan extracts (Sorbus aucuparia) by biotesting method // IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2022, Vol. 949, 012032. https://doi.org/10.1088/1755-1315/949/1/012032

References

Andreeva V.Yu. et al. Methodology for the determination of anthocyanins in the fruits of chokeberry. Pharmacia, 2013, no. 3, pp. 19-21.

Vinokhodov D.O. Scientific bases of biotesting with the use of infusoria. SPb., 2007, pp. 3-4.

Gareeva G. M., Khasanova L. A., Khasanova Z. M. Healing properties of chokeberry (Aronia melanocarpa). Bulletin of M. Akmulla Bashkir State Pedagogical University, 2018, no. 2, pp. 36-38.

GOST R 54607.4-2015. Public catering services. Methods of laboratory control of public catering products. Part 4. Methods for the determination of moisture and dry matter. М., 2019, 8 p.

Kazimova K. Sh., Rastegaev E. K., Shcherbakova Y. V., Nikitin E. N., Akhmadullina F. Yu. Evaluation of the influence of the extraction method on the antioxidant activity of ethanol extracts of fruits of chokeberry (Aronia melanocarpa). Butler Communications, 2022, vol. 72, no. 12, pp.170-175. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/22-72-12-170

Kazimova K.Sh., Smetanin D.A., Akhmadullina F.Yu., Shcherbakova Yu.V. Biological value of Sorbus aucuparia and Aronia melanocarpa fruits. Chemistry and technology of plant substances. Kirov, 2022, p. 83.

Melekhova O.P. Biological control of the environment: bioindication and biotesting / O.P. Melekhova, E.I. Sarapultseva. Moscow: Academy, 2010, 288 p.

Rutin - standard sample. TOU 9369-141-04868244-07. Technical conditions.

Samygin G.A. Causes of plant extinction. Moscow: Nauka, 1974, 192 p.

Stryukova A. D., Makarova N. V. Frozen berries-effective antioxidant throughout the year. Food Industry, 2013, no. 3, pp. 28-31.

Scherbakova Yu. V. et al. Biotesting method for quality control of dairy raw materials under industrial modes of heat treatment. Chemical Safety, 2020, vol. 4, no. 2, pp. 282-292. https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18020

Scherbakova Y.V., Akhmadullina F.Y., Egorova E.A. Prospects of using the method of galvanostatic coulometry to assess the integral antioxidant activity of milk and sour-milk products. Monograph. Kazan: KNITU, 2019, 128 p.

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Nikitin E., Zobov V. Aronia melanocarpa Flavonol Extract—Antiradical and Immunomodulating Activities Analysis. Plants, 2023, vol. 12 (16), 2976. https://doi.org/10.3390/plants12162976

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Nikitin E., Zobov V. Antioxidative and Immunomodulating Properties of Aronia melanocarpa Extract Rich in Anthocyanins. Plants, 2022, vol. 11 (23), 3333. https://doi.org/10.3390/plants11233333

Bushmeleva K., Vyshtakalyuk A., Terenzhev D., Belov T., Parfenov A., Sharonova N., Nikitin E., Zobov V. Radical Scavenging Actions and Immunomodulatory Activity of Aronia melanocarpa Propylene Glycol Extracts. Plants, 2021, vol. 10 (11), 2458. https://doi.org/10.3390/plants10112458

Jurikova T. et al. Fruits of black chokeberry Aronia melanocarpa in the prevention of chronic diseases. Molecules, 2017, vol. 22, no. 6, p. 944. https://doi.org/10.3390/molecules22060944

Kazimova K., Akhmadullina F, Shcherbakova Y, Nikitin E., Akulov A., Determination of Integral Antioxidant Activity of Phytoextracts on Rowan Fruits (Sorbus aucuparia) by Coulometric Titration. Asian Journal of Chemistry, 2022, vol. 34, no. 11, pр. 2989–2993. https://doi.org/10.14233/ajchem.2022.23601

Kulling S. E., Rawel H. M. Chokeberry (Aronia melanocarpa)–A review on the characteristic components and potential health effects. Planta medica, 2008, vol. 74, no. 13, pp. 1625-1634. https://doi.org/10.1055/s-0028-1088306

Mutha, R.E., Tatiya, A.U. & Surana, S.J. Flavonoids as natural phenolic compounds and their role in therapeutics: an overview. Futur. J. Pharm. Sci., 2021, vol. 7, no. 25. https://doi.org/10.1186/s43094-020-00161-8

Sirotina K., Kazimova K., Shcherbakova Y., Akhmadullina F., Nikitin E. Study of the antioxidant activity of rowan extracts (Sorbus aucuparia) by biotesting method. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., 2022, vol. 949, 012032. https://doi.org/10.1088/1755-1315/949/1/012032


Просмотров аннотации: 16
Загрузок PDF: 17
Опубликован
2024-10-31
Как цитировать
Kazimova, K., Rastegaev, E., Akhmadullina, F., Shcherbakova, Y., Shumatbaev, G., & Zakirov, R. (2024). ВЛИЯНИЕ СПОСОБА КОНСЕРВИРОВАНИЯ НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭКСТРАКТОВ НА ОСНОВЕ ПЛОДОВ АРОНИИ ЧЕРНОПЛОДНОЙ (ARONIA MELANOCARPA). Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 16(5), 38-59. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-5-914
Раздел
Биохимия, генетика и молекулярная биология