ЭКСТРАКЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ CORDYCEPS MILITARIS В УСЛОВИЯХ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

УДК 577.13

  • Денис Викторович Минаков Алтайский государственный университет; Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Email: MinakovD-1990@yandex.ru
  • Евгений Сергеевич Саврасов Алтайский государственный университет Email: savrasovbti@mail.ru
  • Наталья Григорьевна Базарнова Алтайский государственный университет Email: bazarnova@chem.asu.ru
  • Сергей Леонидович Тихонов Уральский государственный аграрный университет; Уральский государственный лесотехнический университет Email: tihonov75@bk.ru
  • Елена Юрьевна Егорова Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Email: egorovaeyu@mail.ru
Ключевые слова: ультразвук, экстракция, биологически активные вещества, Cordyceps militaris, биомасса мицелия, каротиноиды, полисахариды, флавоноиды

Аннотация

Ультразвук как способ интенсификации процессов растворения и экстракции биологически активных веществ из разных видов растительного и животного сырья получил широкое применение в области прикладных научных исследований и различных сферах пищевых, фармацевтических и биотехнологических производств. Недостаточное количество научных данных об условиях и эффективности применения ультразвукового воздействия при выделении биологически активных соединений из биомассы мицелия Cordyceps militaris определило цель представленного исследования. Работа посвящена изучению процессов извлечения пигментов и полисахаридов гриба в режиме экстракции нагретой водно-этанольной смесью (20–80%об., 30–60 °C) под действием сгенерированного ультразвукового поля (мощность 150 Вт, частота 28 кГц). Биомассу мицелия штамма Cordyceps militaris GF-05 выращивали методом твердофазного культивирования на растительном субстрате (зерно пшеницы, белого, красного и бурого риса). Продолжительность экстракции в условиях обработки ультразвуком варьировали от 10 до 40 мин. Контроль содержания каротиноидов, полисахаридов и флавоноидов в сухих экстрактах оценивали спектрофотометрическим методом. Установлено, что применение подобранных рациональных параметров ультразвуковой экстракции (70%-ный раствор этанола, мощность и частота ультразвука 150 Вт и 28 кГц, температура 60 °С, продолжительность 30 мин, соотношение сырья к экстрагенту 1 : 50) позволяет получать экстракты с содержанием 1.63–3.22% каротиноидов, 13.45–17.65% полисахаридов и 19.90–30.56% флавоноидов, в зависимости от состава используемого растительного субстрата. Наибольшее содержание биологически активных соединений установлено в мицелии, выращенном на зерне бурого риса. Установлено, что при увеличении концентрации этанола с 20 до 70% происходит достоверное повышение перехода в экстракт сухих веществ (с 7.5 до 19.1%), дальнейшее увеличение концентрации этанола в экстрагенте снижает их растворимость и переход в экстракт. Экстракты, полученные из биомассы грибов C. militaris, характеризуются высоким содержанием биологически активных соединений и могут использоваться в качестве биологически активных ингредиентов в составе пищевых, фармацевтических продуктов и медицинских изделий.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Денис Викторович Минаков, Алтайский государственный университет; Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

кандидат биологических наук, доцент кафедры органической химии

Евгений Сергеевич Саврасов, Алтайский государственный университет

аспирант, инженер кафедры органической химии

Наталья Григорьевна Базарнова, Алтайский государственный университет

доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой органической химии

Сергей Леонидович Тихонов, Уральский государственный аграрный университет; Уральский государственный лесотехнический университет

доктор технических наук, профессор

Елена Юрьевна Егорова, Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

доктор технических наук, доцент, заведующая кафедрой технологии хранения и переработки зерна

Литература

Liu Y., Wang J., Wang W., Zhang H., Zhang X., Han C. Evid Based Complement Alternat Med., 2015, vol. 2015, 575063. DOI: 10.1155/2015/575063.

Jędrejko K.J., Lazur J., Muszyńska B. Foods, 2021, vol. 10, no. 11, 2634. DOI: 10.3390/foods10112634.

Sharpe E., Farragher-Gnadt A., Igbanugo M., Huber T., Michelotti J., Milenkowic A., Ludlam S., Hanes W., Brad-ley R., Bou-Abdallah F. Journal of agriculture and food research, 2021, vol. 4, 100130. DOI: 10.1016/j.jafr.2021.100130.

Gong P., Wang S., Liu M., Chen F., Yang W., Chang a X., Liu N., Zhao Y., Wang J., Chen X. Carbohydrate Re-search, 2020, vol. 494, 108037. DOI: 10.1016/j.carres.2020.108037.

Zheng S., Zhang W., Liu S. PLOS ONE, 2020, vol. 15, no. 12, e0244749. DOI: 10.1371/journal.pone.0244749.

Mousavi R.S., Nateghi L., Soltani M., Asgarpanah J. Chemistry and chemical engineering, 2022, vol. 41, no. 114, pp. 1275–1287. DOI: 10.30492/IJCCE.2021.137539.4362.

Aliaño-González M., Barea-Sepúlveda M., Espada-Bellido E., Ferreiro-González M., Palma M., Barbero G., Carre-ra C. Agronomy, 2022, vol. 12, 1812. DOI: 10.3390/agronomy12081812.

Dong-Bao H., Rui X., Xiao-Cui Z., Xin-Sha Z., Sheng-Li S. Frontiers in Nutrition, 2023, vol. 10, 1135712. DOI: 10.3389/fnut.2023.1135712.

Aguiló-Aguayo I., Walton J., Viñas I., Tiwari B.K. LWT – Food Science and Technology, 2017, vol. 77, pp. 92–99. DOI: 10.1016/j.lwt.2016.11.043.

Avdeenko A., Belova E., Dašić P., Konovalova S., Baklanova L., Krstic S., Milosavljević M. Hemijska industrija, 2016, vol. 71, pp. 329–336. DOI: 10.2298/HEMIND151110043A.

Abbas K.M., Nawras S.S. Periodicals of Engineering and Natural Sciences, 2022, vol. 10, no. 2, pp. 445–454. DOI: 10.21533/pen.v10i2.2776.

Joshi M., Sagar A., Kanwar S.S., Singh S. Indian Journal of Experimental Biology, 2019, vol. 57, pp. 15–20.

Jing Z., Shui H., Lan Y., Zi W., Wang Y., Wang Q. Journal of Functional Foods, 2013, vol. 5, no. 3, pp. 1450–1455. DOI: 10.1016/j.jff.2013.06.002.

Choi E., Park B., Lee J., Kim J. Phys. Act. Nutr., 2020, vol. 24, pp. 7–14. DOI: 10.20463/pan.2020.0022.

Wang H., Pan M., Chang C., Chang S., Hsieh C. Molecules, 2014, vol. 19, no. 12, pp. 20808–20820. DOI: 10.3390/molecules191220808.

Gosudarstvennaya farmakopeya RF. XIII izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIII ed.]. Moscow, 2015, vol. 1. (in Russ.).

Gosudarstvennaya farmakopeya RF. XIV izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV ed.]. Moscow, 2018, vol. 1. (in Russ.).

GOST R 54058-2010. Produkty pishchevyye funktsional'nyye. Metod opredeleniya karotinoidov. [GOST R 54058-2010. Functional food products. Method for determination of carotenoids]. Moscow, 2019, 13 p. (in Russ.).

Marsup P., Yeerong K., Neimkhum W., Sirithunyalug J., Anuchapreeda S., To-anun C., Chaiyana W. Nanomaterials, 2020, vol. 10, no. 8, 1565. DOI: 10.3390/nano10081565.

Sunarwidhi A.L., Hernawan A., Frediansyah A., Widyastuti S., Abidin A.S., Padmi H., Handayani E., Utami P. Mole-cules, 2022, vol. 27, no. 21, 7509. DOI: 10.3390/molecules27217509.

Umaña M, Eim V., Garau C., Rosselló C., Simal S. Food Chemistry, 2020, vol. 332, 127390. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127390.

Valu M., Soare L., Sutan N., Ducu C., Moga S., Hritcu L., Boiangiu R., Carradori S. Foods, 2020, vol. 9, no. 12, 1889. DOI: 10.3390/foods9121889.

Dong Y., Hu S., Liu C., Meng Q., Song J., Lu J., Teng L. Molecular Medicine Reports, 2014, vol. 11, no. 2, pp. 1312–1317. DOI: 10.3892/mmr.2014.2786.

Kanlayavattanakul M., Lourith N. Fungal Biology and Biotechnology, 2023, vol. 10, article 3. DOI: 10.1186/s40694-023-00150-5.

Опубликован
2024-06-01
Как цитировать
1. Минаков Д. В., Саврасов Е. С., Базарнова Н. Г., Тихонов С. Л., Егорова Е. Ю. ЭКСТРАКЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ CORDYCEPS MILITARIS В УСЛОВИЯХ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ // Химия растительного сырья, 2024. № 2. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/14209.
Раздел
Биотехнологии