Анализ макро- и микрокомпонентного состава пчелопродуктов

Введение. Польза меда, как функционального продукта, известна достаточно давно [1]. Мед содержит в среднем 81 % сахаров, 17 % воды и 2 % других соединений. Такие компоненты пче-лопродуктов, как ферменты, фенольные соединения, макро- и микроэлементы, влияют на их фармакологические свойства [2]. Состав меда и его функциональные свойства зависят от сорта, места сбора и биосинтетических характеристик растений, от которых он получен [3].

Мед изучен на предмет пользы для здоровья, обусловленной биологически активными соединениями в его составе. Установлено, что вторичные метаболиты растений-медоносов, такие как полифенольные комплексы, алкалоиды и терпеноиды, определяют органолептические и функциональные свойства растений. Фенольные соединения собираются пчелами из нектара и пыльцы, а далее перерабатываются в пчелопродукцию. В исследованиях сообщается, что помимо фенольных соединений мед также содержит ферменты, такие как глюкозооксида-за, диастаза, инвертаза, каталаза и пероксидаза, которые также отвечают за антибактериальную активность [1, 2, 4].

В различных исследованиях отмечается антимикробная, антибактериальная и антиоксидантная активность меда, значительно различающаяся от его ботанического и географического происхождения [5]. Данные по свойствам австралийского меда манука в отношении многих микроорганизмов исследователи связывают с компонентным составом биологических соединений, передающихся в пчелопродукты из нектара и пыльцы от растения Leptospermum scoparium [6].

Таким образом, исследования, направленные на изучение компонентного состава пчелопро-дуктов, выявление различий, связанных с видовым происхождением меда, являются актуальными и востребованными.

Популярным среди потребителей считается мед манука, известный своим антимикробным механизмом действия. В то же время существуют местные виды меда, недостаточно изученные, но считающиеся полезными для здоровья. В Сибирском регионе известным монофлерным видом меда является дягилевый, собираемый в регионах Кузнецкого Алатау и Алтайского края. Цветки дягиля лекарственного (Angelica archangelica L.), стебель и корни широко известны высокой терапевтической эффективностью как в народной медицине, так и втрадиционной медицинской системе. Изучена антиоксидантная, антимикробная и антибактериальная активность вторичных биоактивных метаболитов растения. В соцветиях растения обнаружено более 60 соединений эфирных масел, включая эфирные, кумарины, терпеноидные соединения и спирты [7]. Описан опыт использования растений родаAngelica archangelica L. для лечения многих заболеваний [8]. Исследователи указывают на нестабильность изученного фитохими-ческого состава как извлечений из дягиля лекарственного, так и медовой продукции. Отмечается, что свойства и состав сырья значительно варьируются для регионов произрастания, связываемых исследователями с видом почв и временем сбора [9]. Следовательно, исследование спектра состава биоактивных соедине- ний, передающихся в мед от растений-медоносов, связанных с функциональными свойствами пчелопродуктов, является актуальной научной задачей.

Цель исследования – изучить макро- и мик-рокомпонентный состав соцветий дягиля лекарственного ( Angelica archangelica L.) и образцов пчелопродуктов (монофлорного меда), собранного пчелами с этого растения, для прогнозирования функциональных свойств пчелопродук-тов.

Задачи: определить ботаническое происхождение меда; изучить содержание макро-, микро- элементов и установить их количественное распределение в соцветиях дягиля лекарственного и образцах пчелопродуктов; оценить уровень суточного потребления дягелевого меда; провести анализ влияния минерального состава пчелопродуктов на физиологический и фармакологический потенциал организма человека.

Объекты и методы. Объектом исследования являлись соцветия дягиля лекарственного ( Angelica archangelica L.) и образцы монофлер-ного меда, собранные в зоне черневой тайги Кузнецкого Алатау, географическое место – пос. Бенжереп Новокузнецкого района Кемеровской области (Кузбасс). Образцы растений и меда собирались в период первой половины июля 2022 г.

Собранные соцветия растений высушивались в конвективном дегидраторе при температуре 30 °C в течение 24 ч, далее в упакованном виде хранились при температуре минус 18 °C до проведения анализов. Образцы меда получены непосредственно от пчеловодов, отобраны в стерилизованные стеклянные емкости со стеклянными крышками 250 мл, которые хранились в темном месте при температуре 20 °C.

Образцы меда исследовались на «частоту встречаемости пыльцевых зерен медоносных растений» по требованиям стандарта ГОСТ 31769-2012, на основе чего методом мелиссопалинологического анализа определялось ботаническое происхождение.

Определение компонентного минерального состава проб меда проводилось методом атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивносвязанной плазмой на спектрометре ISP-AES 9820 (Shimadzu, Япония) в условиях лаборатории физико-химических исследований фарма- кологически активных и природных соединений ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет». Анализ содержания элементов в пробах проводился по градуировочной зависи-

значимости в процедурах множественного сравнения рассчитывалась по тесту Duncan при уровне значимости р < 0,05 между результатами.

Результаты и их обсуждение. С использо-

мости стандартных растворов ионов элементов. Пробоподготовка образцов меда состояла в растворении (1 : 5) с подготовленной в системе Milli-Q Element водой, фильтровании через обезжиренные диски фильтровальной бумаги с размером пор 8–12 мкм (желтая лента).

Количественный анализ содержания элементов проводился с использованием мультиэле-ментных стандартных образцов (ICP multielement standard solution IV Merck).

Исследования реализовывались в трех повторностях, с обработкой результатов в статистическом пакете Statsoft, INC. Statistica, оценка

ванием метода определения частоты встречаемости пыльцевых зерен (ГОСТ 31769-2012) изучено ботаническое происхождение меда. Пыльцевой анализ образцов показал преимущественное наличие (86,9 ± 18,3 %) пыльцевых зерен растения Angelica archangelica L. Согласно мелиссопалинологическим исследованиям, при доле более 40 % зерен медоноса образцы считаются монофлерным дягилевым медом.

Содержание минеральных элементов исследованных образцов соцветий Angelica archangelica L. и меда представлены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты количественного содержания минерального состава, мкг/кг

Элемент	Образцы соцветий Angelica archangelica L .	Образцы меда
Al	12	2,1
B	400	160
Ca	4400	1200
Cu	150	25
Er	3,8	–
Fe	1500	64
I	15,0	1,60
In	–	380
K	5700	3800
Li	2,9	2,1
Mg	40000	990
Mn	140	7,4
Mo	88	–
Na	4700	840
Ni	36	–
P	30	340
Rb	15	–
S	7200	1500
Si	610	80
Sn	–	110
Sr	43	4,4
Ti	2,1	–
Zn	210	17

Из данных таблицы 1 следует, что значительная часть элементного состава, обнаруженного в соцветиях растения Angelica archangelica L . , идентифицирована в образцах меда

этого вида. Более низкое содержание в пробах меда элементов Al, B, Mg, Na, S, Zn, выявленных также в растении и важных для физиологического и фармакологического статусов орга-

низма, можно объяснить миграцией этих веществ из пыльцевой обножки (пыльцы) в мед при ферментативной обработке летными пчелами нектара, концентрированием в улье и последующим созреванием в сотах.

Идентифицированные элементы фосфора (P = 340 мкг/кг), олова (Sn = 110 мкг/кг), индия (In = 380 мкг/кг) в меде можно связать с содержанием этих минеральных веществ в нектаре. Нектаропродуктивность растений зависит от типа почвы, ее геохимического состава. Имеющиеся данные согласуются с результатами исследований по анализу почв черневой тайги, где географически расположен пос. Бенжереп, в которых установлено содержание фосфора до 682 мг/кг почвы [10].

В исследованиях минерального состава отечественных монофлорных медов (Краснодарский край) указывается, что содержание макроэлемента калия выявлено до 1 080 мкг/кг меда [11], это согласуется с полученными данными (3 800 мкг/кг) исследования. Повышенное содержание данного элемента обусловлено содержанием калия в почвах Западной Сибири до 470 мг/кг почвы [10].

На основе норм физиологической потребности в микронутриентах для различных групп населения [12] проанализировано влияние минерального состава меда на физиологический и фармакологический потенциал организма человека. Данные по удовлетворению в потребности минеральных веществах при употреблении 100 г меда представлены в таблице 2.

Таблица 2

Степень удовлетворения в основных минеральных веществах 100 г дягилевого меда

Показатель	Суточная потребность для взрослых	Содержание минеральных веществ в 100 г меда	Степень удовлетворения суточной потребности, %
Макроэлемент
Кальций, мг	1000	0,12	0,012
Фосфор, мг	700	0,034	0,005
Магний, мг	420	0,099	0,024
Калий, мг	3500	0,38	0,011
Натрий, мг	1300	0,084	0,007
Микроэлемент
Железо, мг	10–18	0,064	0,64–0,36
Цинк, мг	12	0,0017	0,014
Йод, мкг	150	0,16	0,11
Медь, мг	1,0	0,0025	0,25
Марганец, мг	2	0,00074	0,037
Молибден, мкг	70	Не обнаружено	–
Селен, мкг	55–70	Не обнаружено	–
Хром, мкг	40	Не обнаружено	–
Кобальт, мкг	10	Не обнаружено	–
Фтор, мг	4	Не обнаружено	–
Кремний, мг	30	0,008	0,03
Ванадий, мкг	15	Не обнаружено	–

По данным таблицы 2 макроэлементный состав меда в соответствии с физиологическими потребностями представлен полностью. Самую высокую степень удовлетворения имеет магний (0,024 %). Магний является важным макроэлементом в метаболизме человека, прежде всего в качестве кофактора активности ферментов, предотвращает развитие гипертонии и болезней сердца. Ряд важных микроэлементов: молибден, селен, хром, кобальт, фтор – в исследованных образцах не обнаружены. Степень удовлетворения в йоде (0,11 %), меди (0,25), железе (0,64–0,36 %) значительно выше, чем в остальном минеральном составе. Физиологическая роль микроэлементов: алюминия, бора, индия, лития, олова, серы, стронция – в организме человека не представлена в методических рекомендациях МР 2.3.1.2432-08, но эти минеральные вещества присутствуют в меде (см. табл. 1). Необходимо учитывать концентрацию поступления их в организм человека для здорового питания.

Заключение. С использованием метода определения частоты встречаемости пыльцевых зерен найдена доля зерен растения Angelica archangelica L. (86,9 ± 18,3 %) в изученных образцах меда. Мелиссопалинологические исследования подтвердили ботаническое происхождение дягилевого меда.

Проведено исследование макро- и микро-компонентного состава соцветия дягиля лекарственного ( Angelica archangelica L.) и образцов монофлорного меда. Согласно результатам анализа, из 23 элементов, идентифицированных в соцветиях растения, 17 элементов обнаружено в меде. Меньшее количество (относительно остальных элементов) в пробах меда Al, B, Mg, Na, S, Zn связано, вероятно, с диффузионной миграцией этих веществ из пыльцевой обножки при ферментативной обработке пчелами и созреванием меда в улье.

Повышенное содержание идентифицированных элементов фосфора (340 мкг/кг), олова (110) и индия (380 мкг/кг) в меде можно объяснить высоким содержанием этих минеральных веществ в географическом месте сбора в зоне черневой тайги Кузнецкого Алатау. Наиболее высокое накопление макроэлемента калия (до 3 800 мкг/кг) в меде при содержании до 5 700 мкг/кг в соцветиях также связано с повышенным содержанием этого элемента в почвах Западной Сибири.

Проанализировано влияние минерального состава образцов меда на физиологический и фармакологический потенциал организма человека. Самую высокую степень удовлетворения имеет магний, йод, медь, железо. Таким образом, дягилевый мед, собранный в зоне черневой тайги Кузнецкого Алатау, можно рассматривать как натуральный источник минеральных компонентов.