Род амарант Amaranthus L. — амарант (сем. Amaranthaceae) содержит около 75 видов, произрастающих в теплых и умеренных шара. Амарант — ценная культура, которая нашла широкое применение в различнх отраслях народного хозяйства: медицине, косметике, фармацевтической и пищевой промышленности. Это обусловлено наличием в его надземной части ценных биологически активных компонентов, за счет чего определяется очень высокая перспективность использования культуры.
Amaranthus viridis — амарант зеленый. Данный вид амаранта применяется как овощные. Многие биологически активные соединения были выделены из различных частей зеленного амаранта. Три флавоноида — кверцетин, изокверцетин и рутин, тритерпеновый сапонин-гликозид, жирная кислота, стероид и гидрокарбон были обнаружены в надземной части A. viridis, произрастающего в Египте [1, 2]. Экстракты из зеленого амаранта показали противоспалительное, жаропонижающее и антигепатотоксическое действие [2]. Лектин, выделенный из семян, показал антипролиферативную и антифунгальную активность [3].
Amaranthus spinosus — амарант колючий, происходит из тропических странах Америки. Во Вьетнаме и странах Азии, данный вид амаранта также используется как овощная культура. В 2004 году, Azhar-ul-Haq и другие авторы выделили из надземной части растений A. spinosus спинозид (7-кумароил-апигенин-4-O-D-гдлюкопиранозид) [4]. Другие соединения как беталаины, амарантин и изоамаратин, гликозид кемпферолы и кверцетина тоже выделяли из Amaranthus spinosus. Эктракты амаранта колючего тоже показал фармакологическую активность (антимикробную, противоспитательную, антитромбоцитную, антидиабетическую, антигепатотоксическую и антицерогенную) [5–6].
В данном работе представлен анализ химического состава амаранта и возможностей его применения в качестве сырья для получения биологически активных добавок.
Объекты иметоды исследования
Объекты исследования
В качестве объекта исследования были выбраны зерна амаранта Amaranthus spinosus и Amaranthus viridis, выращенные в провинции Винь Фуке во Вьетнаме в июне 2017 г. Видовая принадлежность растения определена доктором Нгуен Тхе Кыонгом Института экологии и биологического ресурса (ВАНТ). Ваучерный образец A. spinosus (AS-1) и А. viridis (AV-1) был депонирован в лаборатории земли, воды и экологии Тхюйлойского университета (г. Ханое, Вьетнам).
Подготовка растительного сырья иэкстракта
Высушенные и измельченные зерна амаранта A. spinosus и A. viridis (0.8 кг) двукратно экстрагировали при комнатной температуре гексаном (0.8 × 2.4 л). Полученный экстракт выпаривался под вакуумом при температуре 50oC. В результате был получен 9.3 г и 9.8 г н-гексановый экстракт для A. spinosus и A. viridis, соответственно.
Определение жирнокислотного состава н-гексанового экстракта
Жирнокислотный состав масла определяли по методике согласно ГОСТ 30418–96, основанной на превращении триглицеридов жирных кислот в метиловые эфиры жирных кислот и газохроматографическом анализе последних.
Определение содержания сквалена в масле проводили с применением ВЭЖХ на жидкостном хроматографе Миллихром А-02 с ультрафиолетовым детектором. За основу была взята методика, предложенная в литературе [7]. Для внесения пробы в жидкостной хроматограф готовили раствор масла в смеси ацетонитрил: изопропанол: гексан (72: 17: 11) в соотношении 9 мкл масла на 5 мл растворителя. Для лучшего извлечения сквалена из масла смесь обрабатывали на роторной мешалке в течение 30 минут. Раствор сквалена фильтровали через нейлоновый фильтр диаметром 0,45 мкм. Полученный фильтрат вносили в хроматограф. Для определения объемной доли сквалена (φ, % об.) в масле использовали следующую формулу: φ = (C × Vраств × 0,1) / (0,86 × Vмасла), где 0,86 — плотность сквалена, г/л; С — концентрация сквалена в пробе, мкг/мл; Vраств — объем растворителя, взятого для разведения масла, л; Vмасла — объем масла, взятого для анализа, л.
Результаты исследования иобсуждения
Жирнокислотный состав н-гексанового экстракта зерна амаранта
Жирнокислотный состав зерна различных видов амаранта, выращенных в разных странах, был изучен многими исследователями [8, 9]. Результаты весьма различны. Установлено, что количественный и качественный жирнокислотный состав амаранта зависит от самого сорта амаранта, климатических условий, способа экстракции и растворителя. С использованием метода ГХ/МС нами идентифицировано жирных кислот в гексановом экстракте. Результаты исследования представлены в таблице 1.
Как следует из данных табл. 1, компонентный состав жирных кислот амарантового масла из семян обоих видов отличался значительно. Сумма НЖК масла амаранта А. spinosus и A. viridis составляла 25,63–25,80 % с доминированием пальмитиновой (20,34–20,95 %); ННЖК — 65,66–66,09 % с преобладанием линолевой (42,02–42,53 %) и олеиновой (22,39–22,63 %). В семенах содержится элаидиновая кислота — 1,01–1,17 %, которой нет в семенах других видов амаранта. Элаидиновая кислота является трансизомером олеиновой кислоты и очень редко встречается в природе.
Таблица 1
Жирнокислотный состав амарантового масла
|
Объекты исследования |
Amaranthus viridis |
Amaranthus spinosus |
|
Насыщенные жирные кислоты (НЖК) |
||
|
Миристиновая С11:0 |
0,35 |
0,25 |
|
Пальмитиновая С16:0 |
20,95 |
20,34 |
|
Стеариновая С18:0 |
3,75 |
4,23 |
|
Арахидоновая С20:0 |
0,75 |
0,81 |
|
Сумма НЖК |
25,80 |
25,63 |
|
Ненасыщенные жирные кислоты (ННЖК) |
||
|
Линолевая С18:2 |
42,02 |
42,53 |
|
Олеиновая С18:1 |
22,63 |
22,39 |
|
Элаидиновая C18:1 |
1,01 |
1,17 |
|
Сумма ННЖК |
65,66 |
66,09 |
|
Итого жирных кислот |
91,46 |
91,72 |
|
Cквален |
6,15 |
6,82 |
Содержание таких жирных кислот, как линолевая, олеиновая и пальмитиновая в семенах амаранта красносемянного и белосемянного практически одинаково. Для использования в медицинских целях наиболее важны линолевая и линоленовая кислоты. Эти кислоты превращаются в организме в арахидоновую кислоту, участвующую под действием циклооксигеназы в образовании простогландинов и тромбоксанинов, а под действием липооксигеназы — лейкотриенов, улучшающих проницаемость сосудов, способствующих сокращению гладких мышц внутренних органов и проявляющих миотропное действие. Их содержание в гексановом экстракте играет большую роль при дальнейшем использовании семян амаранта как источника биологически активных жирных кислот.
Содержание сквалена вн-гексановом экстракте зерна амаранта
Результат исследования показал, что в семенах амаранта содержится достаточно много сквалена: 6,15 % в Amaranthus viridis и 6,82 % в Amaranthus spinosus.
Рис. 1. Содержание сквалена в зерна амаранта
Сквален впервые обнаружен в 1916 г. в печени акулы. Кроме печени акул, сквален содержится в оливковом масле, а также в маслах из зародышей пшеницы и рисовых отрубей. Сквален является промежуточным звеном в биосинтезе холестерина, хотя превращается в холестерин всего 10 % его (7). Сквален входит также в состав секрета сальных желез кожи человека (до 12–14 %), благодаря чему легко всасывается и проникает внутрь организма, и, к тому же, ускоряет проникновение растворенных в нем веществ. Сквален синтезируется в организме человека в результате сложных биохимических реакций, ведущих к образованию жизненно необходимых веществ, таких как коэнзим Q10, холестерин, желчные кислоты, витамин D, половые и другие стероидные гормоны. При нарушении процессов образования указанных биологически активных веществ развиваются нарушения обмена веществ, ведущие к развитию атеросклероза, сердечно-сосудистых и других заболеваний [8].
Таким образом, на основании результатов исследований можно сделать вывод о том, что зерна амаранта содержат различные биологически активные вещества и считаются как источники для получения биологически активных добавок.
Благодарность: Работа выполнена при поддержке Ханойского педагогического университета, проект C.2017–18–07.
Литература:
1. El Hossary G. A., El Sofany R. H., Farag M. A. Phytochemical and biological investigation of Amaranthus viridus L. growing in Egypt. Bull. Fac. Pharm. 2000, 38 (2), 129–132.
2. El Hossary G. A., El Sofany R. H., Farag M. A. Investrigation of the lipid and triterpene contents of Amaranthus viridis L. growing in Egypt. Bull. Fac. Pharm. 2000, 38(2), 121–128.
3. Naur N., Dhuna V., Kamboj S. S., Agrewala J. N., Singh J. A novel antiproliferative and antifungal lectin from Amaranthus viridis L. seeds. Protein and Peptide Letters, 2006, 13(9), 79–82.
4. Azhar-ul-Haq M. A., Khan A. S., Shah M. R.m Muhammad P. Spinoside, a new coumaroyl flavone glycoside from Amaranthus spinosus. Arch. Pharm. Res, 2004, 27 (12), 1216–1219.
5. Suryavanshi Vol. L., Sathe P. A., Baing M. M., Singh G. R., Lakshmi S. N. Determination of rutin in Amaranthus spinosus Linn. Whole plant powder by HPLC. Chromatographia, 2007, 65 (11–12), 767–769.
6. Kumar B.S, Satish K. V., Suresh N., Sekhar D. S., Swamy V. B. Determination of rutin and quercetin in Amaranthus spinosus by HPLC. As. J. chem, 2008, 20(2)(, 1633–1635.
7. Vidal-Escales E., Borros S. New methodology to follow the evolution of squalene by-products during model compound vulcanization studies. Talanta, 2004, 62, pp. 539–547.
8. Магомедов И. М., Чиркова Т. В., Чиркова А. И. Сквален — как антигипоксант в организмах животных и растений. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2016, 5(1), 90-92.
