Изучение возможности безотходной переработки травы гречихи посевной

Гречиха посевная ( Fagopyrum sagittatum Gilib.) – ценная пищевая культура, однако в процессе производства гречневой крупы образуется отход производства – обмолот надземной части растения (травы). По данным группы авторов известно, что трава гречихи посевной содержит сумму флавоноидов с доминирующим компонентом рутином, которая может быть источником витаминных средств, обладающих сосудоукрепляющим и антиоксидантным действием. Надземная часть содержит в качестве основного компонента рутин (3-О-рутинозид кверцетина; 3-рамногликозил-3,5,7,3′,4′-пентагидрокси-флавон, рис. 1), содержание которого колеблется от 2 до 5%. Рутину сопутствуют также другие флавоноиды – кверцетин, изокверцитрин и др.

Рис. 1. Кверцетин: R=H, Рутин: R = рутинозил (Glc+Rha)

Хисямова Динара Мидхатовна, студентка

Цель исследования: разработка способа безотходной переработки травы гречихи посевной как перспективного источника рутина.

Материалы и методы. Объектом исследования служила трава гречихи посевной, заготовленная в разные сроки вегетации в период с 2008 по 2011 гг. на территории Ботанического сада города Самары (рис. 2).

Рис. 2 . Гербарный образец гречихи посевной (гербарный фонд кафедры фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии СамГМУ): А – общий вид; Б – соцветие; В – лист (фрагмент стебля)

В качестве методов предварительного исследования химического состава травы гречихи посевной нами были использованы: прямая спектроскопия и дифференциальная спектрофотометрия на спектрофотометре Specord 40 (Ana-lytik Jena) в кюветах с толщиной слоя 10 мм; тонкослойная хроматография (ТСХ) на пластинках «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ» в системе растворителей: хлороформ- метанол- ода (26:14:3).

В качестве стандарта сравнения использовали государственный стандартный образец (ГСО) рутина. Количественное содержание рутина в объектах определяли методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на хроматографе “Милихром-5”. Детекцию флавоноидов проводили при пяти характерных максимумах поглощения λ: 254; 270; 290; 330; 360 нм.

Результаты и обсуждение. На начальном этапе нами проведены исследования динамики накопления целевого вещества (рутина) в надземной части гречихи посевной. При этом оценивались образцы сырья, собранные в разные сроки вегетации. В качестве основного метода сравнения использовали метод ТСХ в сравнении с ГСО рутинном (рис. 3). По результатам хроматографического анализа выявлено оптимальное время сбора сырья – август-сентябрь в фазу массового цветения – начала плодоношения.

Рис. 3. Хроматографический профиль водноспиртовых извлечений из травы гречихи посевной на 70% спирте в различные фазы вегетации: 1 – 21 июня 2010 г.; 2 – 28 июня 2010 г.; 3 – 06 июля 2010 г.; 4 – 18 июля 2010 г.; 5 – 29 июля 2010 г.; 6 – 09 августа 2010 г.; 7 – 17 августа 2010 г.; 8 – 28 августа 2010 г.; 9 – ГСО рутина

Дальнейшим этапом исследований являлась разработка оптимального метода получения экстракта из травы гречихи, представляющего комплекс флавоноидов с доминирующим рутином. Оптимальным экстрагентом при получении суммы флавоноидов из травы гречихи является спирт этиловый 70%. Метод, использованный при получении экстракции – дробная реперколяция с последующим упариванием в роторном вакуумном испарителе. Количественный анализ суммы флавоноидов в полученном продукте (экстракт гречихи) проанализирован методом дифференциальной спектрофотомерии, при этом содержание флавоноидов в пересчете на ГСО рутин составило 23,0% (рис. 4).

Рис. 4. Электронные спектры поглощения водно-спиртового извлечения из травы гречихи посевной

Следующим этапом технологической переработки являлось изучение способов доочистки экстракта для получения технического рутина (рис. 5). Дальнейшая очистка образца рутина-сырца проводилась методами кристаллизации, перекристаллизации и адсорбционной хроматографии (рис. 6). В результате проведенных экспериментов по очистке рутина–сырца были получены образцы очищенного рутина со степенью чистоты 98%. Образцы очищенного рутина стандарта анализировали аналогично. Помимо спектральных методов анализа и ТСХ нами использовался метод ВЭЖХ-анализа [4-6].

Рис. 5. ВЭЖХ-хроматограмма очищенного образца рутина

По результатам проведенного комплекса фитохимических и технологических исследований разработан способ безотходной переработки травы гречихи посевной. Разработаны также проекты фармакопейных статей предприятия ФСП на траву гречихи посевной и экстракт травы гречихи.

Вывод: предложенный комплекс процессов по переработке травы гречихи посевной не только позволяет получить субстанцию рутина необходимой степени очистки для использования в качестве государственного стандартного образца, но и решает проблему безотходной переработки гречихи.