Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ"



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Марина Федоровна ШАХОВА

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

03.00.04 — Биологическая химия

Автореферат диссертации иа соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1975

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском Витаминном институте Министерства медицинской промышленности СССР.

Научный руководитель —лауреат Государственной премии СССР, доктор технических наук Л. О. Шнайдман.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук профессор Б. П, Плешков, доктор биологических «аук Н. Н. Березовская.

Ведущее научно-исследовательское учреждение— Всесоюзный научно-исследовательский 'институт лекарственных растений Министерства медицинской промышленности СССР.

Автореферат разослан « /¿Г» ........ 1975 г-

Защита диссертации состоится « 1975 г.

и

час. ¡на заседании Ученого совета факультета почвоведения и агрохимии ТСХА (Адрес: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., д. 47. Ученый совет ТСХА).

С диссертацией.можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ваши отзывы и замечания по данному автореферату просим .направлять по адресу: 125008, Мооква А-8, ул. Тимирязевская, 47. Ученый совет ТСХА.

Ученый секретарь ТСХА

Ф. А. ДЕВОЧКИН

Мята перечная Mentha piperita Ь. лечебные свойства которой известные глубокой древности, широко используется и в настоящее время, в научной и народной медицине. В настоящее гремя мята перечная используется как сырье для получения лишь мятного масла.

• Совершенно неизвестно о содержании в мяте токоферолов, каротииоидав, антоцианов, лейкоа-нтоцианов, стеринов, фосфо-липидов и витамина Да. Отсутствуют также данные по аминокислотам, органическим кислотам и микроэлементам.

Автором поставлена задача исследовать основные бноло-гичеоки: активные вещества мяты перечной с целью их использования в народном хозяйстве.

Диссертация изложна на 138 страницах и содержит: введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, список литературы, включающий 373 источника (190 на русском и 183 на иностранных.языках) и приложение. В тексте имеется 42 таблицы, 63 рисунка, 1 схема и 17 структурных формул.

Для автора объектами исследования биологически активных веществ служили листья и соцветия мяты, шрот 1 и 2 (после отгонки мятного масла и фитола) и лнпидно-витамнн-ный препарат. Для исследования были использованы следующие методики анализам идентификации.

Общее содержание каротииоидов, токоферолов, стеринов, флаваноидов определяли известными методами (В. А. Девят-нин. Методы химического анализа в производстве витаминов. М. «Медицина», 1964 г.).

Каротиноиды. Идентификацию каротвноидных пигментов осуществляли я петролейнощ-эфи.риом -экстракте мяты методом тонкослойной хроматографии на окиси алюминия в системе петролейный эфир—хлороформ (93:7). Метчиками были использованы синтетический р-каротин и а, р-каротшш, выделенные из моркови. Отдельные пигменты, полученные на хроматограмме, элюировали петролейным эфиром с даб^вле*

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

lii^rr^'L:" 11*.—г-" in

ннем нескольких капель метанола и снимали спектры рзс-творов каротинолдоа в видимой области света.

Токоферолы, Из сп ир то-щелочного гидролиз эта мяты токоферолы извлекали петролейным эфиром, после его отгона токоферолы растворяли в бензоле и очищали на колонке с диатомитом. В бензольном алюате осуществляли идентификацию отдельных форм токоферолок в тонком закрепленном слое силикател^гипс в хлороформе. Метчиками были использованы синтетический а-токоферол, соевое м зело л масло грецких орехов. Последние содержат а, Й-изомеры токоферолов, Хроматограммы проявляли растворами: фосфорно-молнбде-новой кислоты, сульфатом церия, ф®шнтрш?'на и хлорного железа. Отдельные лятна с контрольных хроматограмм элюи-ровали этанолом■ и снимали спектры растворов изомеров токоферолов в УФ-обллстл.

Стерины.. Идентификацию" стериноз проводили в тонком слое (закрепленном) сил нка гель-гипс в системе хлороформ-ацетон (9:1). Метчиками были использованыр-ситостерии и витамин Дг. Хроматограммы •проявляли раствором фосфорно-молибденозой кислоты. Выделенные выше стерины из метанола подвергали бензонлпрозанню с последующим выделением р-систостерина (П. И. Белькевич и др. Известия АН СССР, 1963, 1, 112). Полученные бензоат-р-ситостерина и р-сигосте-рин после очистки их на колонке с окисью алюминия идентифицировали по т. пл. н спектральному анализу в ИК-области.

Фосфолипиды. Выделение фосфолипидов проводили по методу Фолча.

Фитол. Содержание фитола и препаратах определяли путем ацетилирования его уксусным ангидрндом в среде пиридина (Н. КпоЫссЬ с1 а1. СИет. 1970, 51, 70). Содержание фи гола в шроте 1 мяты определяли хроматографироваиием на. бумаге неомыляемой: фракции .в 80%-ном метаноле и фо-тометрированнем интенсивности его окраски на денситометре с последующим вычислением содержания фитола по калибровочному графику, построенному по чистому фитолу. Метчиком был использован фитол 98%-ной чистоты.

Идентификацию фитола, выделенного разгонкой в вакууме с фракционированием неомыляемой части осуществляли:. * а) методом хроматографирования на бумаге в 80%-ном метаноле. Хроматограмму проявляли раствором йод-крахмал;

б) реакцией конденсации фитолз с триметнлгидрохиноном в среде ледяной уксусной кислоты и присутствии хлористого цинка при 120—130 С. Выход токоферола составлял 98,6% <к фитолу; введенному в реакцию);

в) методом спектрального анализа в ИК-области;

г) выделением фитилового эфира ссмнкарбазона пирови-нограаной кислоты с т. пл. 74,5—77 С.

Флавононды. Идентификацию флзвонов мяты, извлечен* ных метанолом, осуществляли хроматографированием на бумаге в разных системах, спектральным анализом в ИК-обла-сти, ло т. пл., по элементарлому анализу и методом деструкции на составляющие компоненты с последующей идентификацией их. .Нетчиками были использованы: гесперндт!, цнани-дни, глюкоза и рамлоза.

Антоцлановые -пигменты (микозиды) соцветий мяты, извлеченные метанолом, содержащим соляной кислоты, я также их агликоны и сахарные радикалы, полученные в кислотном гидролнзате исследовали хроматографированием на бумаге и спектроскопией в УФ-области.

Лгликоц лейкососдннения соцветий мяты, выделенный из метанолыного экстракта, идентифицировали методом хрома-тографнрования на бумаге и спектроскоп'»ей в УФ-области.

Дубильные соединения исследовали (по методу М. Н. За-лрометова) с помощью цветных реакций: с бромной водой, уксусно-кислым свиниом и нагреванием с серной кислотой.

Органические кислоты. Идентификацию органических кислот, выделенных -из сорно-эфирного экстракта мяты, проводили хроматограф проза и ием на бумаге в нисходящей системе бутанол-муравышая кислота — вода (18:2:9). Метчиками были использованы: щааелезая, зшшая, лимонная и яблочная кислоты.. Хромзтограмму проявляли раствором бромфенол

СИНИЙ.

Аминокислоты. Содержание белка определяли химическим методом по азоту. Идентификацию аминокислот, выделенных нз.кислотного гидролнзата мяты на колонке с ионообменной смолой КУ-2, осуществляли методом хроматографировання на бумаге в нисходящей системе бутанол—уксусная кислота— иода (4:1:5). Метчиками были использованы 21 аминокислота. Хроматограмми проявляли спиртовым раствором нзатнна, ацетоновым раствором нингидрина.

Микроэлементы. Качественную идентификацию микроэлементов мяты проводили эмиссионным методом. Спектр порошка золи мяты, введенного в электрическую дугу, возбуждали в дуговом генераторе с последующим Д1гфракционированием его в спектрографе и фиксированием на фотопластинке.

Холнн, бетаин — содержать их определяли химическим методом (В. И. Трусов «Биохимия», 1950, 55, 6, 495; С. Г, Бенин. Сахарная промышленность, 1951, 11, 44).

"а

ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ И ПОЛУПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ

Каротнноиды.. Получены'следующие результаты по каро-тлнондач мяты л шрота (табл. l.imc. 1).

Таблица I

Объект OC^tc СОдср-■ жание в Мг% i.mstHM/e гетролеГшом эфире 11денти филиро- *

исследования олит лшс-рэт>ра вано спектра

Листья - 72.0 453. 4S3~ - 436, 4S7, 521 Родоксантин I

МЯТЫ 453, 4£3 432. 424, 4JS5 К f h i то км и тин 2

415. 4*3, 470 417, 5; 443,472 Внолзксантин ,1

450, 48! 426, 452, 45Л Р-каротич 4

4». 476 440, 3; 473 а-каротин 5

329. 343, 266 322, 343, 36? Онтофлюии 6

Шрот ) 5,63 430. 4S3, ИЗ 436, 467, 52! Родэксантин 1

420. 430, 482 424, 432,' 4S3 Кригттоксэнпш ■ 1

415, 44л 473 417,3; 443.472 Вмдаксзнтин 3

434, 4S0 426, 452, Ш Р*каротин 4

В ллпндно-витамннном препарате 150—200 мг% кароти-номоа. В шроте 2 каротиконды не 11Д ентиф и цир оз a ir Li и 2-за незначительного содержания.

Таблица 2

Содержание токоферолов в миге, шротах 1-м к 2-м мяты и липидио- . витаминном препарате'

Наименование Общее содержание, мг% а-токоферол, мг% V. б-токоферолы (нитрон зируюшкеся), мг%

Листья мяты . . . . 130,0 91,3 33,7

Шрот 1 мяты . . . 22.2 19.2 3.0

Шрот 2 мяты . . . 2.0 — —

Сорвет«» мяты , . . 33,0 22.0 13.0

Липидно-витамннныА 1500

препарат ....

Схема aöAUQSHUX биоактивных SeutecmS и» меты

Схема 4.

1<Uc. У/%,

, „, ---' ^^Ьгя» , ~ - "*<" —пГ~м/

ш1. родоксаитин №2. криптосантин внолаксантин (и4 р-каротин

Мг ч» ш/

V

{«О 490

!л15, ос-каротин б, фигофаюии

РИС. 1. СПвктрн погдощ»а«я ' кер01«яо*дов

±60 и* А Уф - спектры поглощения то-

«0феяоаов, извлеченных

этанолом из пятен хромато-

граммм

ыь ПЯГИА Ало* нпкм ЦНГЙЕЛНв

3 © © © © ^ © ф № 299 ¿•Теквфсям

2 © © @ @ © 0,35 297

1 © <[Р Ф ф ф ф ф ■о,г 295 У-Тсиофеюд

- -0 -А -оБ -оБ ттт т г

Рис. 2, )(роматогрлмматоко<!>е^л96 в тонком слое силикате ль-гипс,

Й«*'" /«и «ем ||>ц' ем *м ем '

РИС. ИК - СПЕКТР погляцшнв<01ГОЛД,

мг в р НДЕИТИФН-

лятнл т НИМ в а НО

3 ' ф © о Ф ® & о @ а» Гипегидии

г & Й» © а « & о 9.7$ Не идеит«-

1 о а о ф © о в> ф 0.7 »мцимм»

-О- -

А 6 в г д и К А М

Рис. 5. Хроматограммафлшнов мяты (

® ©

О 0

т ~т

о

'V 1

<1*

«1« о л •0.1

идеит

5-Гш»» ОДиМ

Рис. 6. Хроматограмма сахарных радик а ао я фллвоно-идоа

Рис. 7. Радиальныехрома-тограммм антоциа-новых пигментов

I

ао

& М

зоо~Чоо~Ш шк

е*

Рис.й УФ - СПЕКТР ПО ГА О' и|ЕКМЯ ЦЛАИНДиИД

1/И

¿40 410 ¡00 д

Рнс.9. УФ-спектр погаоще-ния пела рго нмд ша

спехтрЬ* /7/>епера/7гф£ фитою ¿/$ элс/пр&Ато^ авл&лю/М реляищбти растере/»*/мтг.

1200

Ш»

в«*1 одр

I"» до иоо то

•мо тоб

PUC.J0.JT I. ДнхлвРЭТАНоеый экстракт, Н2, Ацетоновый экстракт.

x 3. ИэопролАноАоаый экстракт.

сшснение к ^ИСУНКАЫ

ТёЬг $1 ^роад^рпииэ товоферолре я тонкой сдое сдлихагед-гтсс. ^рдяетхд штц ¿-¿[?от-2 штн.Г-соцватца ,Д-шсло сби-метчик, Б-маоло г^цного орв*а-(«тчик»И-Л-ток1)ф4рол/с]1ятетячёскн)1/'--меотик, К-^ипиДио-ватамгнзшЙ препарат. Сгс^в^-ллороформ. )]ропв иг о сф орномолиб де новая и долота. .1Ф*ояё|ггрц деглопеши тодо^ролов, I- <?1гоктр поглощения А-дооформа /пятно У 3/ спектр поглот.онвл ^"-токоферола /пятио в V ,3- сявмр вогловдвя ^-токоферола /дптно к I/ Ло'Л-. ^родатогхиша^£л*ао«о» шш /в Уф-симв/*

А-да&ия, Е-шрот-1 лятн, Гчпрот-2 оттм, •

Л-геопвра^г^епцк, И- смешашшг проба А (-Д,К-с мешанная пробе ЦгД, Л-ше винная пробе. В Помешанная пробе Г+Л, • Ссеадиа - 60?' уксусная мсдама.' Ероадатедь - раотвор хае.-ристого аясмаашь '■■.

Хроматогро»« оамрта рздхалов флявонов. , I- сахар ггсперядкяа, 3- ^лкоза, ^.рамкоэа-мвтчика» : 3- сахар ггтощзаковшс гликоэедов соцветий,- 4-фр/нтоза~ матчяк.' • • , ■ — : .

Система Зутаиад-уксуспая кислота-вода /4т1:5/. Протвиталь - мфТаловЩ реактив, -йК-сявУлри оршарьгсш фатола из вкстрйхтоэ, полла»я1Я раалр.чнима растворителями.

I- Ли лорэ таловый аксгракт. 2- Ацетоновый экстракт. Э- Изшропалови! «адтракт.

Токоферолы. Проведенное исследование показало следующие результаты (табл. 2, рис. 2, 3).

Этанольные элюаты пятен с контрольной, хроматограммы спектрофотометрировалн в УФ. При этом были получены следующие величины для Xn u. (рис; 2) и спектры поглощения (рис. 3).

Стерины. При исследовании получены следующие результаты (табл. 3). ■

Стерины, выделенные из спнр то-щелочного гидролизата мяты (-по описанному выше методу), после переосаждения в метаноле при минус 5—7°С, очистки на колонке с окисью алю-миння в системе серный эфир—петролейиый эфир, подвергали бензоилированню хлористым бензонлом в среде пнридина. Выделенные кристаллы бензоата*р-ситостерина были идентифицированы по т. пл. (144,5'С), по т. лл. смешанной пробы (144,5°С).

Таблица 3

Объект нследоэания Содержанке, мг% В системе х.тс^офорч-эцегон (9:1)

3 . S ' п. 6: ч - К - s « - 1-е пятно 2-е пятно 3-е пятно

Листья иягы 206' 5.3 0,6 0,75 0.8

Шрот I мяты 206 2.0 0,6 0.75 0.8

Шрот 2 мяты 97' следи 0.6 0.73 0.8

Р-ситосте- Витамин Не иденти-

РИ!1 Jh фицировано

Метчиком был использован бензоат-р-снтостерина с т. пл. 144,56С. р-Ситостерин, выделенный щелочным омылением бен-зоата-р-ситостерина при 65°С и переосаждения в метаноле при минус 5—ТС, иденпгфицировали по т. пл. (135°С) по т. пл. смешанной, пробы ,(135СС) и спектру поглощения в ИК-обла* стн. Метчиком был использован р-ситостерин с т. пл. 135еС.

Содержание фосфолипидной фракции и общего фосфора (органического и неорганического) а мяте, определенное химическим методом, следующее (в ,% на сухое в-во): в листьях:—1,03, в шроте 1 мяты—1,01; в шроте 2 мяты — 0,09; общего фосфора (органического и неорганического) соответственно 0,4; 0,39; 0,30.

При хроматографнрованни в тонком слое на хроматограм-ме проявлялось одно пятно синей окраски, с ЯГ—0,98 в каждом образце мяты. Пятно не идентифицировано.

Фитол. Проведенное исследование иска зал о следующие данные: содержание фнтола в шроте 1 мяты составляет

0,204%. Относительная подвижность Rf-исследуем ого фитола, ирн хроматографировании на бумаге, составляет 0,4—0,5, что соответствует литературным данным (F. Fischer et al. Ann. Chem, 1958, 611, 1—3, 224). А\етодом конденсации исследуемого фитола с три м етн л п I д pox i ш о но м получен токоферол с выходом 98,0% (к фиголу поеденному в реакцию).

Выделено производное фитола-фитилозый эфир семикар-базона пировиноградной кислоты с т. пл. 74.5—77°С, что согласуется с литературными данными (Б. Г. Савиноз. Сб. Витамины. 1958, 4, 17).

Полученная кривая поглощения исследуемого фитола в ИК-области спектра (рис. 4) идентична 'Кривой поглощения, приведенной в литературе (Б. Г. Савинов и др. Украинский хим. ж. 1956, 22, 769) и характеризуется шпенснанон полосой поглощения при 3333 см-1, обусловленной еаннствснной гид-роксильноЙ группой в молекуле фитола. Поглощение при 2890 см"1 соответствует частотам колебания метильных групп. При 1655 см1~ поглощение вызывает, двойная нссоиряжсннпи связь С=С и интенсивная полоса при 1449—1455 см-1 отвечает колебаниям углерод-водородных связсй.

Показатель преломления выделенного фитола 1,4790 по литературным данным т^ — 1,4630—1,4692. Элементарный анализ фитола соответствует: С 80,08 II 13,45;

вычислено С 81,00; Н 13,6.

Флавоноиды. При хроматографировании на бумаге получены следующие »результаты (рис. 5, 6, 7).

Содержание флавона в мяте (в ,% на сухое в-во): в листьях 2,35; в шроте 1 мяты 1,5; в шроте 2 мяты 0,32; в соцветиях 0,24.

Пятно с Rf—0.8, образованное на хроматограмме (рис. 5), идентифицировано как геспернднн, по относительной подвижности -при хроматографировании сравнительно с метчиком и по специфичной зелено-голубой окраске в УФ. Флавон был также идентифицирован (путем выделения в кристаллическом виде) ,по т. п. 25ГС (метчик и проба смешении 251—252'С) ,'э л е мел тарном у анализу? (найдено С55.14 и II 5,43 ■иычислено С 55,10 Н 5,57) и по спектру поглощения в ИК-области.

Агликон гесперидина был идентифицирован как геспере-тин, по т. пл. (225°С, по литературным данным. 221—226"С), элементарному анализу (найдено С 63,16 II 4,99 вычислено С 63,2 Н 4,7) и относительной подвижности при хроматографировании в различных системах по сравнению с литературными данными (Н. Б. Трусоза. Синтспгческие исследования витаминов труппы Р, дисс., 1964, М.),

Сахарный радикал гесперидина идентифицирован как ру-тниоза, а составляющие ее сахара Д-глюкоза, L-рамноза но

относительной подвижности при хроматографировании сравнительно с метчиками и ло литературным данным (рис. 6—1,2) (Б. Максудова и др. Химия природных соединений, 1967,1,11).

Содержание антоцнаноз в соцветиях мяты (в мг% -на сухое в-во) 535,3, антоцианндов 590, л ей ко ант оци а н о в (по методу Суэйн, Хнллне) 206,1. В соцветиях мяты установлено наличие трех антоциановых пигментов (рис. 7—4): два антоциа-новых (А, Б) п один пел аргон »новый (В), идентифицированные по относительной подвижности П;ри хроматографии л ло окраске -круговых зса-розовзя (А, Б), желто-розолая (В), а также по сравнению с литературными данными (Г, В, Само-рсаова-Бпанки. Физиология растений, 1961, 11, 544).

Таблица 1

Спектры поглощения антоцианилинов-в видимой области света и в УФ

Наименование пнгчента Макс. Î. им в метаноле

ояыт литератора

Антоаианидин ... ..... 546 543

32 530

Лейкосоединение (в этаноле) . . 318. 240. 312, 2S4

230

Пеларгонидия из лейкосоедмнения 270, 53$ 330

Агликонами трех гликозидоз являются: циашиин (Г— рис. 7—2) и пеларгонндин (Д—рис. 7—2), идентифицированные по относительной подвижности при хроматографирова-нии, максимуму поглощения в УФ-(табл. 4 pire, 8, 9) и сравнением с литературными данными (M. Н, Запрометов. Биохимические методы анализа растений, i960, М.). Сахарный радикал в трех антоциановых пигментах идентифицирован как фруктоза, по относительной подвижности при хроматографи-рованни сравнительно с метчиком (рис. 6, Лг 4),

Установлено наличие в соцветиях мяты одного лейкоанто-шкакового соединения, аглшкон которого идентифицирован как пеларготщш, ло максимуму поглощения в УФ (табл. 4), спектру поглощения в УФ-области (рис. 9), относительной подвижности при хроматографировадии на бумаге и цветных реакций : (М, Г. Головкина, Н. В. Новотельное. Физиология растений, 1967, 14,1, 136).

Дубильные соединения мяты с помощью цветных реакций, охарактеризованы дубильными .соединениями конденсирован-

Органические ккслоты мяты и шротов

Таблица 5

Объекты исследования.

Содержание в % ■

(я а яблочную кислоту)

В бут а но л—муравьиная кислота—вода (18:2:9)

1-е пятно

опыт метчик

2-е пятно

3-е пятно

опыт метчик опыт мегчнк опыт

4-е пятно

метчик опыт

Листья мяты Шрот 1 мяты Шрот 2 мяты Идентифицировало:

2,4

2,32

1.12

' 0,97

0,07

0,07

0,07

0,07

0,07

Щавелевая кислота

0,11

0,34

0,34

0,33

0,3.1

0,33

(З-иннная кислота

0,ГУ)

0,54

0,50

0,51

0,54

0,54

Лимонная кислота

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6 0,6

(•яблочная кислота

ного типа. Содержалпе их (в % на сухое в-во):'в листьях 0,44. в шроте 1 — 0,45, в шроте 2— 0,22.

Органические кислоты. В результате исследования карбо-нозых кислот мяты перечной идентифицировано пять кислот (табл. 5),

Аминокислоты. В листьях мяты и ростстимулирующем препарате (шрот 2 мяты) идентифицированы, по вышеописанным методам, следующие тринадцать амшокнслот; гистлдвн, глицин, лейцин, цистеин, гл у т ам и« ова яки слота, а-аланнн, ме-тиони.н, серии, р • ф ен ил -а-аланин, тирозин, пролга, орд.ития, глобулин.

Содержание белкав шроте 2 мяты (в % на сухое а-во) 30,0.

Микроэлементы. С помощью эмиссионного анализа (описано выше) золы листьев, шрота 1, шрота 2 мяты установлен следующий качественный состав 10 микроэлементов: натрий, медь, кальций, алюминий, магний, никель, хром, кремний, железо, титан.

Холин, бетаин. В листьях мяты содержание холила, определенное по методу Тру сова, составляет 0,1% (на сухое в-во) и бетаина, определенное по методу Бенина,, в количестве 1,33% (на сухое в-во).

Таблица 6 Качественная характеристика биоактивных веществ в объектах исследования мяты

о а

а ¡¡! X <ц V 5 I « СЕ я™ и п. 5 И ¿ = с х 5 « 3 £ 5Г . 5 п с х ^ « £ 1- - щ а =Г о

ч £ Э а о X л а, ч с и

], Каротиноиды..... мг% 72 5.63 <К2 150-20С

2. Токоферолы...... мг% 130 22.2 2.0 1500 35,0

3. Сгерины....... мг% 206 206 97 +

4, Влтамнн Дг..... МГ% 5.3 2,0 следы

5. Фосфолипиды..... % 1.03 1.01 0,09

6, Фитол....... % — (хаем —

7, Флавоны........ % 2,35 1,5 0.32 0.24

3. Аитошаны..... мг% — — — 535.3'

9, Антоцианнднны..... мг% — — — 590,0

10. Лейкоантоиианы . . . мг% — — — 206,1

11. Дубильные соединения . . мт% 440 445 220

12. Органические кислоты (ш % 2,22

яблочную кислоту) . , 2,44 1.12

13. Белок....... % 30,0

Н. Холнн ....... % 0,10 — —

15 Бета ни....... % 1,33 ' 1 — _

16. Определен также качественный состав-аминокислот и

микроэлементов.

9

Результаты идентификации биоактивных веществ мяты перечной показали высокое • содержание в сухом веществе (табл. G):

К В листьях мяты — флавонов (2,35%), токоферолов (130 мг%) каротиноидов (72 мг.%), витамина Д2 (5,3 м.г%), фосфолнпндов (1,03%), бетаина (1,33%).

2. В шроте 1—фитола (0,204%), флавонов (1,5%), фосфолнпндов (1,01%).

3. В шроте 2 — флавонов (0,32%), токоферолов (2 мг%), стероиов (97 мг%), белка — (30%).

4. В липидно-витамннном препарате токоферолов 1270— 1500 мг%, (каротнноядов — 150—200 мг%.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

I: Разработка, технологии получения фитола из шрота 1 мяты; С целью выявления эффективного промышленного источника фитола нами были исследованы некоторые сухие травы н растительные отходы, используемые в парфюмерной промышленности. Результаты исследования показали, что наибольшее количество сырого фитола 0,84% («сырью) возможно извлечь из мяты перечной, обработанной острым паром (шрот 1 мяты) (та-бл. 7).

Таблица 7

Результаты извлечения фнтодьноА фракции из зеленой части растения

Наименование объект» Извлечение сырого фитола (в % на сукое в-во)

Сухая мята геречкая..... Шрот 1 мяты перечной..... Сухая трава люцерны..... Сухая зелень гречихи..... 0,3 0.84 0.31 0,31 0,33

Извлечение фитола нам представлялось целесообразным следующим методом: экстракция с последующим омылением упаренного экстракта щелочью (3% к шроту 1 мяты), фракционирование сырого фитола из неомыляемой фракции, очистка .выделенного фитола от сгеринов вымораживанием при минус СО—05°С в метаноле.

При разработке метола извлечения фитола из шрота 1 мяты были испытаны различные растворители с учетом их селективности; стоимости, а также технологических свойств продуктов, получаемых на всех стадиях процесса. Испытаны нзопршиловый спирт, дихлорэтан и аиетон.

Наиболее эффективным растворителем выявлен изопропн-ловый спирт, так как о« дает-наивысший зыход сырого фитола (0,09% к весу сухого шрота 1 вместо 0,03—0,05% при использовании ацетона или дихлорэтан) и более высокую чистоту его (63,5% вместо 53—57%).

Спектральный анализ в ИК-областн образцов фитола, полученных с применением для экстракции дихлорэтана, ацетона, *илоп pon илового спирта, также показал о наличии значительно меньшего количества посторонних линий в ПК-спсктре пропускания образна фитола, полученного экстрагированием изолроиилсвым спиртом (Рис. 10, №1,2, 3).

Полученные результаты показывают, что по разработанному нами методу при экстракции фитола из шрота 1 мяты нзо-пропиловым спиртом чистота получаемого препарата фитола составляет лишь 53—65%.

Для повышения содержания фитола в препарате нами были испытаны различные методы: как повторное щелочное омыление лииидоз и препарата фитола, повторное фракционирование препарата фитола, хроматографирование его на колонке с окисью алюминия и магния, применение активированного угля к препарату фитола, ко положительных результатов не получили.

Экспериментальные результаты показали, что наивысшая чистота фитола (96,95%) и повышенный выход (0,13%) получаются при применении для экстракции шрота 1 мяты изопропилового спирта с концентрацией 08—70% и при очистке неомыляемой фракции углем в количестве 200% к неомыля-емым веществам при 20°С.

Исследование препарата фитола с чистотой 96,95% пока-

27 S® ^о*

зало: г|о' — 1,470 (по литературным данным rib — 1,4630— 1,470); спектр поглощения в ИК-области (рис. 4) близок к приведенному в литературе. Элементарный анализ фитола (в %): С 80,9; Н 13,59; вычислено С 81,0 Н 13,60.

2. Получение л или дно - витаминного препарата. Неомыля-емая фракция, извлеченная из шрота 1 мяты, изопропнловым спиртом, по^ле»очистки углем и отгонки из нее фитола представляет собой липндно-внтамннный препарат оранжево-ко-рйчневой окраски и мазеобразной консистенции; Его смешивают* с растительным маслом, фильтруют ¡^расфасовывают: в стеклянную тару. ' " " " * **"

Содержание витаминов в липидно-витаминном препарате следующее: каротннондов ' 150—200 мг%, токоферолов 1500 мг%, т. е. концентрация токоферолов в 1,5 раза выше концентрации масляного препарата выпускаемого промышленностью.

Выход препарата составляет 1,2—1,4% к шроту 1 мяты (на сухое вещество).

3:.Получение ростстнмулирующего' препарата (шрот 2 мяты)« Шрот 2 мяты, остающийся после извлечения лнпидной фракции из шрота 1 мяты изопроп иловым спиртом, высуши* вают в сушилке для удаления растворителя и направляют в автомат-брикетирующую установку и далее хтя расфасовки в мешки.

Проведенные исследования химического состава шрота. 2 мяты показали наличие в нем весьма важных витаминов в биологически активных веществ в следующем количестве (в мг% на сухое в-во): токоферолы 2,0; каротиноиды 0,2; флавоны 320? дубильные соединения 220: стерины 97) (в % на сухое вещество): фосфолипиды 0,09; органические кислоты {на яблочную кислоту) 1,12; Р20з 0,3; белок 30,0.

Биологические испытания шрота 2 мяты,-проведенные на белых растущих крысах весом 50—55 г в течение 5 недель прн еженедельном вззешивзшпг животных, показали хорошее развитие и прибавление в весе на 39,3% больше, чем животные контрольной группы (табл. 8). Шрот 2 мяты нетоксичен.

Выход ■ ростстнмулирующего препарата составляет 92— 95% к шроту 1 мяты.

* Таблица 8

Привес-животных, содержащихся на обычной днете в получавших порошок шрота 2 мяты

Что лолуча.1;1 Доза в мг Вес 1 г Привес

ДО опыта после опыта в г в % К КОН' тралю

1. Порошок шрота 2 51,9 120.2 СЗ.З

мяты..... 2500,0 139.3

53,1 102,1. 4Э.Э 100

На основании проведенных нами химических ^технологических исследований;- разработана технологическая схема комплексной переработки мяты перечной в непрерывном по. токе, при,этом-для. технологии получения мятного масла и ' хлорина натрия использованы литературные данные.__

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА МЯТЫ ПЕРЕЧНОЙ

Приложение к технологической схеме: Г—водно-гидролизный аппарат, 2 — флорентинский сборник, 3 — дробилка, 4— бункер, 5 — шнековый транспортер, б — непрерывный горизонтально- шискэвый экстрактор системы Гильдебрандта, 7, II,

12, Н, 17, 21, 24, 28, 33, 35, 37 —сборники, 8, 19 —пленочный вакуум — выпарной аппарат, 9, 20:—реактор для перегонки, 10 — трубчатый холодильник, 13—реактор с мешалкой:-для омыления, 15, 23, 39-—путч-фильтр, 1С, 18 — делительный аппарат, 22 — смеситель, 25 — высоковакуумный перегонный аппарат, 26 — фракционный приемник, 27 — воронка, Шот-та № 2, 29 — вакуумный аппарат, 30 — сушилка; 31 — автомат для расфасовки, 32—разливочный автомат, 34, 36, 38— смесители.

Технологическая схема включает следующие стадии: 1) по лучение мятного масла; 2) получение фитола; 3) получение хлорина л атрия; 4) получение л ипщшо-внта минного препарата; 5) получение ростстимулирующего препарата (шрот 2 мяты).

Выводы

1. В листьях и соцветиях мяты, перечной сорта Прилук-ская-6 ее шроте 1 и шроте 2 с помощью бумажной и тонкослойной хроматографии, спектроскопии в УФ и ИК областях н аругпмн физ^жо-химическим», а также химическими методами идентифицированы и количественно определены следующие биологически активные вещества: каротиноиды, токоферолы, стеркны, вита мин Дг, фитол, флавоноиды, органические-кислоты, ампнокпслоти, микроэлементы, б ста та, холин (табл. 6).

2. Изучен качественный состав флавоноидов листьев, шрота I, шрота 2 н соцветий мяты. Идентифицированы: в листьях: мяты—геснерндшг, его аглккон-гесперетин и сахарный ради-кал-рутшюза; в соцветиях мяты—цианин, пеларгонии, их аг.ти-коны—циашшш, пел ар тони лил и углеподы—фруктоза, агли-кои лейкоантоцианового соединения — пеларгонидин.

3. Определено содержание каротиноидов н идентифицированы: в листьях мяты—содержание 72 мг%; идентифицированы; «, р — каротины, фитофлюин, родаксант1ш, криптоксан-тин, диолаксснтин, при этом а, р-каротиноз 42,00% от общей суммы каротиноидов; в шроте 1 мяты содержание 5,6 мг% идентифицированы: р-каропш, родежеантил, кр&окезитин, вполаксалтии, количество биолог-отески активного р-ьарогнна составляет 9,94% от общего содержания каротиноидов; в ли-лидно-вита минном препарате р-каротина найдено 150— 200 мг%.

. 4. Исследован состав изомеров токоферолов. Усталовлено, что токоферолы представлены тремя изомерами се, у. 6 при этом содержание «-токоферола в листьях мяты составляет 70,3% от общей суммы токоферолов 130 мт%, в шроте 1 мяты содержание- 22,2 мг%; из них а-токоферола 17% от- общей

суммы. В липидио-внтамннном препарате сумма изомеров то-коферолоз 1500 мг%.

5. Определен витамин Дг и изучен качественный и количественный состав стериноз листьев, шрота I, шрота 2 мяты. Идентифицированы: р-ситостсрин, витамин Дг; в лииндно-ви* та минном препарате идентифицирован р-ситостерин.

6. Определен состав и количество органических кислот » листьях, шроте 1, шроте 2 мяты. Идентифицированы: щавелевая, винная, лимонная, яблочная, молочная кислота.

7. Идентифицированы следующие аминокислоты в листь-5ix «I шроте 2 .мяты; лейтш, тирозин, метионин, р-фепнл-а-ала-. нин, нролин, глутамин, гистшин, орнитин, цистеин, глицин, сершг, глутамнновая кислота, а-аланин.

8. Установлен качественный состав микроэлементов золы листьев, шрота 1, шрота 2 мяты: натрий, медь, кальций, магний, алюминий, никель, кремний, железо, титан, хром,

9. На основании результатов исследований биологически активных -веществ разработана технология комплексного промышленного использования мяты перечной с получением: мятного масла, фитола, хлорин натрия, лмиидно-витаминного препарата и -корм оно го р о ;тст л м у л i ф у ю щего продукта (схема I). Технология получения мятного масла н хлорина натрии известна из отечественной литературы.

10. Выявлен'новый эффективный источник сырья для получения фитола (шрот 1 мяты), "необходимого для синтеза витамина Е. '

11. Разработан метол получения фитола из шрота 1 мяты перечной с выходом 0,13% (к сухому шроту 1) и с чистотой 97-98%;

12. Разработана технология получения л ипидно-вита минного препарата из неомыляемого остатка после извлечения фитола, содержащего: токоферолы 1,5% и каротиноиды 150—200 мг %,

13. Биологическое испытание шрота 2 мяты, проведенное на белых .крысах, показало, что шрот 2 мяты обладает рост-стимул irpующим (свойством, не токсич-ел и может быть использован в качестве корма для животных.

14. Выход продуктов (в % к сухим листьям мяты): эфирное -млело 1,5—2,0; фитол 0,13%; хлорин натрия 1,7—2,0; лш-шино-внтамииный препарат 1,2—1,4; ростстимулирующий препарат {шрот 2 мяты) 92—95.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНО В СТАТЬЯХ

1. Шахова М. Ф. Технология получения рупша из зеленой гречихи. Сб. Витаминные ресурсы и их использование. АН СССР. 1958, № 4, с. 225.

2. Калугин П. И„ Шахова М. Ф. Автор, свиа.. 136855. Способ получения фитола из отходов растительного сырья. Бюл. иэобрст., 1961, № 6.

3. Михлин Э. Д., Шахова М. Ф. и др. Фитол из отходов мяты перечной. Сб. Труды. ВНИВИ, 1961, .Чэ 8, с. 57.

4. Шахова М. Ф., Шнандман Л. О. Содержание биологически активных веществ в производственных отходах, мяты перечной. Растительные ресурсы. АН СССР. 1968, № 4, с. 53.

5. Шахоза М. Ф, Антоцнаны и лсйкоантоцианы соцветий мяты перечной. Растительные ресурсы. АН СССР. 1971, .V« 7, с. 407.

6. Шахоза Д1. Ф., Деднсаа А, Л. Стерины мяты перечной. Фармация, 1972, .\г 5, с. 19.

Результаты работы докладывались:

1. На Всесоюзных координационных совещаниях но витз-минам во Всесоюзном научно-исследовательском витаминном институте. М, 1&60, 1903 г.

2. На инженерно-техническом совещании Прилукского эфирномасличного завода, г. Прилуки, 1962 г.

3. Технологической комиссией ВНИВИ 21 яизаря 1961 г. утвержден «Лабораторный регламент получения очищенного фитола из отходов мяты»,.

4. На Секции Витаминологии Московского общества испытателей природы, при Москозском Государственном Университете им. М. В. Ломоносова. 30 октября 1973 т.

Объем 1 п. л. Заказ 412, • Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К, Л. Тимирязева 125008, Л1оскза А-8, Тимирязевская ул., 44