Өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді заттарды алу әдістері мен режимдерін оңтайландыру

Жакупова Г.Н.; Тултабаева Т.Ч.; Шоман А.Е.; Токышева Г.М.; Мулдашева А.Х.; Сағандық А.Т.; Ахметжанова А.Т.; Жакупова Г.Н.; Тултабаева Т.Ч.; Шоман А.Е.; Токышева Г.М.; Мулдашева А.Х.; Сагандык А.Т.; Ахметжанова А.Т.; Zhakupova G.N.; Tultabayeva T.Ch.; Shoman A.E.; Tokysheva G.N.; Muldashev A.H.; Sagandyk A.T.; Akhmetzhanova A.T.

doi:10.48184/2304-568X-2026-2-118-126

Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Управление предприятиями, организация производства, торговли и транспорта

Өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді заттарды алу әдістері мен режимдерін оңтайландыру

Автор: Жакупова Г.Н., Тултабаева Т.Ч., Шоман А.Е., Токышева Г.М., Мулдашева А.Х., Сағандық А.Т., Ахметжанова А.Т.

Журнал: Вестник Алматинского технологического университета @vestnik-atu

Рубрика: Технология пищевой и перерабатывающей промышленности

Статья в выпуске: 2 (152), 2026 года.

Бесплатный доступ

Жұмыста өсімдік шикізатынан және өсімдіктердің жасушалық (in vitro) дақылдарынан фенолдық қосылыстарды алудың дәстүрлі және заманауи әдістері қарастырылып, салыстырмалы талдау жүргізілді. Зерттеу нысандары ретінде Hypericum perforatum (шәйқурай), Melilotus officinalis (түйежоңышқа) және Portulaca oleracea (портулак) таңдалды. Зерттеудің өзектілігі табиғи фенолдық қосылыстарға антиоксиданттар мен функционалды ингредиенттер көзі ретінде сұраныстың артуымен, сондай-ақ оларды алудың тиімді, экономикалық және экологиялық қауіпсіз технологияларын әзірлеу қажеттілігімен негізделеді. Зерттеу мақсаты – биоактивті қосылыстардың шығымдылығы, тұрақтылығы және технологиялық тиімділігі тұрғысынан фенолдық қосылыстарды алудың оңтайлы әдісін анықтау.Жұмыста 70% этанол экстрагенті қолданылып, үш әдіс – мацерация, Сокслет экстракциясы және ультрадыбыстық экстракция (UAE) – салыстырылды. Зерттеу нәтижелері бойынша фенолдық қосылыстардың ең жоғары мөлшері Сокслет әдісі арқылы алынғаны анықталды: табиғи өсімдік шикізатында Hypericum perforatum үшін 61,2±2,4 мг GAE/г, Melilotus officinalis үшін 56,3±1,9 мг GAE/г және Portulaca oleracea үшін 45,7±1,5 мг GAE/г көрсеткіштері тіркелді. Ультрадыбыстық экстракция әдісі сәйкесінше 58,4±2,1; 44,1±1,5 және 32,8±1,1 мг GAE/г мәндерін көрсетті, бұл мацерация әдісіне қарағанда жоғары, бірақ Сокслеттен төмен нәтиже береді. Мацерация кезінде ең төмен көрсеткіштер байқалды (24,2–42,6 мг GAE/г диапазонында). In vitro дақылдарынан алынған сығындыларда фенолдық қосылыстар мөлшері табиғи өсімдік шикізатымен салыстырғанда орта есеппен 10–20% төмен екені анықталды. Экстракция параметрлерін оңтайландыру нәтижесінде фенолдық қосылыстарды тиімді алу үшін 70% этанол және 50–70 °C температура диапазоны оңтайлы екені анықталды, бұл жағдайда максималды мәндер 70 °C температурада тіркелді.Салыстырмалы талдау көрсеткендей, Сокслет әдісі максималды шығымдылықты қамтамасыз етеді, алайда жоғары температура мен энергия шығынын талап етеді. Ал ультрадыбыстық экстракция әдісі шығымдылығы сәл төмен болғанымен, экстракция уақытының қысқалығы (30 мин), еріткіш шығынының аздығы және биологиялық белсенді қосылыстардың сақталуы тұрғысынан анағұрлым тиімді және перспективалы болып табылады. Осылайша, зерттеу нәтижелері фенолдық қосылыстарды алу әдісін таңдау нақты мақсатқа байланысты болуы тиіс екенін көрсетті: максималды шығымдылық үшін – Сокслет әдісі, ал технологиялық тиімділік, энергия үнемділігі және өнім сапасын сақтау үшін ультрадыбыстық экстракция әдісі ұсынылады. Алынған нәтижелер тағам өнеркәсібінде және функционалды өнімдер өндірісінде өсімдік сығындыларын алу технологияларын әзірлеуде қолданылуы мүмкін.

Еще

Hypericum perforatum, melilotus officinalis және portulaca oleracea, фенолдық қосылыстар, мацерация, экстракция

Короткий адрес: https://sciup.org/140315569

IDR: 140315569 | УДК: 65.09.03 | DOI: 10.48184/2304-568X-2026-2-118-126

Оптимизация методов и режимов экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья

В работе рассмотрены традиционные и современные методы получения фенольных соединений из растительного сырья и клеточных (in vitro) культур растений и проведен сравнительный анализ. В качестве объектов исследования были выбраны Hypericum perforatum (чайный гриб), Melilotus officinalis (вербейник) и Portulaca oleracea (портулак). Актуальность исследования обусловлена возросшим спросом на природные фенольные соединения как источники антиоксидантов и функциональных ингредиентов, а также необходимостью разработки эффективных, экономически и экологически безопасных технологий их получения. Цель исследования – определение оптимального способа получения фенольных соединений с точки зрения выхода, стабильности и технологической эффективности биоактивных соединений. В работе использовался 70% этаноловый экстрагент, и сравнивались три метода – мацерация, экстракция Сокслетом и ультразвуковая экстракция (UAE). По результатам исследования установлено, что наибольшее количество фенольных соединений получалось методом Сокслета: в натуральном растительном сырье были зарегистрированы показатели 61,2±2,4 мг GAE/г для Hypericum perforatum, 56,3±1,9 мг GAE/г для melilotus officinalis и 45,7±1,5 мг GAE/г для Portulaca oleracea. Метод ультразвуковой экстракции показал значения GAE/г 58,4±2,1; 44,1±1,5 и 32,8±1,1 мг соответственно, что выше, чем у метода мацерации, но ниже, чем у Сокслета. Самые низкие показатели наблюдались при мацерации (в диапазоне 24,2-42,6 мг GAE/г). Было обнаружено, что в экстрактах, полученных из культур In vitro, содержание фенольных соединений в среднем на 10-20% ниже, чем в натуральном растительном сырье. В результате оптимизации параметров экстракции было обнаружено, что для эффективного получения фенольных соединений оптимальным является 70% этанол и температурный диапазон 50-70 °C, при этом максимальные значения регистрировались при 70 °C. Сравнительный анализ показал, что метод Сокслета обеспечивает максимальную урожайность, однако требует высоких температур и энергозатрат. И хотя метод ультразвуковой экстракции имеет немного более низкий выход, он более эффективен и перспективен с точки зрения короткого времени экстракции (30 минут), меньшего расхода растворителя и сохранения биологически активных соединений. Таким образом, результаты исследования показали, что выбор способа получения фенольных соединений должен зависеть от конкретной цели: для максимального выхода – метод Сокслета, а для технологической эффективности, энергоэффективности и сохранения качества продукции – предлагается метод ультразвуковой экстракции. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологий получения растительных экстрактов в пищевой промышленности и производстве функциональных продуктов.

Еще

Optimization of methods and modes of extraction of biologically active substances from plant raw materials

The paper considers traditional and modern methods of obtaining phenolic compounds from plant raw materials and cellular (in vitro) plant cultures and provides a comparative analysis. Hypericum perforatum (kombucha), Melilotus officinalis (verbena) and Portulaca oleracea (purslane) were selected as the objects of research.The relevance of the study is due to the increased demand for natural phenolic compounds as sources of antioxidants and functional ingredients, as well as the need to develop effective, economically and environmentally friendly technologies for their production.The purpose of the study – determination of the optimal method for obtaining phenolic compounds in terms of yield, stability and technological effectiveness of bioactive compounds.70% ethanol extractant was used in the work, and three methods were compared – maceration, Soxlet extraction and Ultrasonic extraction (UAE).According to the results of the study, the largest amount of phenolic compounds was obtained by the Soxlet method: in natural plant raw materials, 61.2±2.4 mg GAE/g for Hypericum perforatum, 56.3±1.9 mg GAE/g for melilotus officinalis and 45.7±1.5 mg GAE/g for Portulaca oleracea were recorded. The ultrasonic extraction method showed GAE/g values of 58.4±2.1; 44.1±1.5 and 32.8±1.1 mg, respectively, which is higher than that of the maceration method, but lower than that of Soxlet. The lowest values were observed during maceration (in the range of 24.2-42.6 mg GAE/g).It was found that in extracts obtained from In vitro cultures, the content of phenolic compounds is on average 10-20% lower than in natural plant raw materials.As a result of optimization of extraction parameters, it was found that 70% ethanol and a temperature range of 50-70 °C are optimal for the effective production of phenolic compounds, while the maximum values were recorded at 70 °C. Comparative analysis has shown that the Soxlet method provides maximum yield, but requires high temperatures and energy consumption. Although the ultrasonic extraction method has a slightly lower yield, it is more effective and promising in terms of a short extraction time (30 minutes), lower solvent consumption and preservation of biologically active compounds. Thus, the results of the study showed that the choice of a method for producing phenolic compounds should depend on a specific goal: for maximum yield, the Soxlet method is used, and for technological efficiency, energy efficiency and product quality preservation, the ultrasonic extraction method is proposed. The results obtained can be used in the development of technologies for the production of plant extracts in the food industry and the production of functional products.

Еще

Текст научной статьи Өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді заттарды алу әдістері мен режимдерін оңтайландыру

ҒТАМР 65.09.03

Кіріспе

Казахстан Республикасында Fылыми зерттеулердi колдаудыц, технологиялык даму-дьщ жэне азык-тYлiк кауiпсiздiгiн ныFайтудыц маңызды элементі агроөнеркәсіптік кешенді жэне тамак ецдеу eнеркэсiбiн дамытуга баFыт-талған мемлекеттік саясат болып табылады. Негiзгi баFыттардыц 6ipi Казакстан Республи-касы Үкіметінің 2024 жылғы 28 маусымдағы №512 каулысымен бекiтiлген Ауыл шаруа-шылығы өнімдерін қайта өңдеуді дамытудың 2024-2028 жылдарFа арналFан Кешендi жоспа-рын іске асыру болып табылады, ол қайта өңдеу куаттарын жацFырту жэне кецейту, азык-тYлiк өнімдерінің қосылған құнын арттыру және саланы технологиялык жацартуды ынталан-дыру женiндегi шараларды кездейдi [1].

Бу.дан баска, 2025 жылы Казакстан Республикасының Үкіметі кредиттер бойынша пайыздық мөлшерлемелерді субсидиялауға, тамақ өнеркәсібі кәсіпорындарын жаңғыртуды жещлдетыген каржыландыруFа жэне иннова-циялык технологияларды енгiзудi ынталан-дыруFа баFытталFан тамак енеркэсiбiн дамы-туға 44 млрд теңге бөлді, бұл импортты алмастыру, отандық өнімдердің бәсекеге кабiлеттiлiгiн арттыру жэне елдiц азык-тYлiк тәуелсіздігін нығайту жөніндегі мемлекеттік стратегиянын, бiр белiгi болып табылады [2].

Кешенді мемлекеттік шаралар сонымен қатар ауыл шаруашылығы шикізатын қайта өңдеу кезінде қаржылық және нормативтік колдауды, азык-тYлiк енiмдерiн ендiруге инвестицияларды ынталандыруды және қайта өңделген өнім экспортын кеңейтуді қамтиды, бұл биологиялық белсенді заттар мен тағамдық ингредиенттердi кайта ецдеудiц барлык кезец-дерінде заманауи технологиялық шешімдерді енгiзу Yшiн колайлы жаFдайлар жасайды.

Мацерация жэне Сокслет (аппарат Сок-склет) экстракциясы сиякты дэстYрлi экстракция әдістері қарапайымдылығы мен қол жетiмдiлiгiне байланысты фитохимияда мацыз-ды болып табылады. Мацерация өсімдік материалын еріткіште бөлме температурасында узак уакыт эдетте 24-72 саFат бойы жiбiтудi

қамтиды, бұл еритін заттардың еріткіш диффузиясына мүмкіндік береді. Бұл әдіс әсіресе термолабильді қосылыстар үшін өте колайлы, ейткенi ол H. perforatum курамын-дағы гиперицин сияқты сезімтал биоактивті заттарды ыдырататын жоғары температурадан аулақ болады. Негізгі артықшылықтарға төмен шығындар, жабдыққа қойылатын минималды талаптар және полярлы және жартылай полярлы қосылыстар үшін тиімді су, этанол немесе олардыц коспалары сиякты ерiткiш-тердің кең ауқымын пайдалану мүмкіндігі жатады [3]. Алайда, мацерация ұзақ уақыт экстракциядан, еріткіштің жоғары ағынынан және интенсивті әдістермен салыстырғанда төмен өнімділіктен зардап шегеді, бұл көбінесе толық емес экстракцияға және ұзақ өңдеу процесінде микробтардың ластану қаупіне экеледi [4-5]. P. oleracea зерттеулерiнде көлемді шектейтін 48 сағатты қажет етті, 80% метанолмен мацерация фенолдардың орташа жалпы құрамын (TPC) бір граммға шамамен 5,11 мг галл қышқылының эквивалентін (мг GAE/г) камтамасыз еттi [6].

Зерттеу материалдары мен әдістері

Зерттеу agicmepi

Бастапқы өсімдік шикізатын алу үшін Орталық Қазақстанның табиғи жағдайында белсендi гYлдену кезецiнде жиналFан есiмдiк-тердiц кептiрiлген жер Yстi белiктерi пайдала-нылды. In vitro жасуша дакылдары био-массаның тұрақты өсуін қамтамасыз ететін оцтайлы концентрацияда 2,4-Д жэне кинетин қосылған мурасиге және Скуга (MS) қоректік ортасында каллус тінін өсіру арқылы алынды [8-9]. Шикiзат 40 °С-тан аспайтын температура-да кептіріліп, 0,5–1,0 мм фракцияға дейін унтакталFан.

Экстракция уш схема бойынша жYргiзiлдi:

1. Мацерация: 5 г өсімдік шикізаты 100 мл 40% этанол құйып, 25 °C температурада 24 саFат бойы туракты араластырумен усталды.
2. Сокслет әдісі: 5 г шикізатты алу Сокслет аппаратында 6 сағат еріткіштің қайнау температурасында (шамамен 78 °C) жYргiзiлдi.
3. Ультрадыбыстық экстракция (UAE): 5 г шикізат ультрадыбыстық ваннада 30 минут ішінде 50 °C температурада 100 мл 40% этанолға алынды (жиілігі 40 кГц, қуаты 150 Вт).

Экстракциядан кейін барлық ерітінділер сүзіліп, тұрақты көлемге жеткізілді. Жалпы фенолдық қосылыстардың саны (TPC) стандарт ретінде галл қышқылын қолдана отырып, Фолин–Чокальтеу колориметриялық әдісімен анықталды. Оптикалық тығыздық 765 нм - де өлшенді. Нәтижелер бір грамм құрғақ затқа (мг GAE/г) мг галл қышқылында көрсетілген. (Зерттеу барысында фенолдық қосылыстардың мөлшері мг GAE/г құрғақ зат бірлігінде анықталды).

Бұл зерттеудің мақсаты өсімдік шикізатынан ( Hypericum Perforatum (шәйқу-рай), Melilotus Officinalis (түйежоңышқа) және Portulaca Oleracea (портулак)) фенолдық қосылыстарды одан әрі сүт өнімдерін байы-тушы ретінде пайдалану үшін алудың ең жақсы әдісін анықтау болды. Салыстыру үшін үш түрлі әдіс қолданылды: мацерация, Сокслет экстракциясы және ультрадыбыстық экстракция (UAE). Экстрагент ретінде 70% этанол қолданылды, өйткені бұл еріткіш жоғары полярлықты, қауіпсіздікті және фенол мен флавоноидты қосылыстардың кең спектрін алу қабілетін біріктіретін әмбебап қасиеттерге ие [10-11].

Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау

Өсімдік шикізатынан биологиялық бел-сенді заттарды (ББЗ) алу тағамдық қоспаларды, функционалды өнімдерді және тамақ өнер- кәсібіне арналған ингредиенттерді өндірудегі маңызды қадам болып табылады. Өсімдік материалдарында биоактивті қосылыстардың кең спектрі бар - полифенолдар, флавоноидтар, кумариндер, каротиноидтар, витаминдер және антиоксидантты, қабынуға қарсы және имму-номодуляциялық белсенділігі бар басқа мета-болиттер. Бұл заттарды тиімді алу үшін мақсатты қосылыстардың функционалды белсенділігін сақтай отырып және шығын-дарды азайта отырып, жоғары шығымдылығын қамтамасыз ететін әдістерді қолдану қажет [1213].

Мацерация және Сокслет экстракциясы сияқты дәстүрлі экстракция әдістері қара-пайымдылығы мен қол жетімділігіне байла-нысты кеңінен қолданылады. Мацерация өсімдік материалын еріткіште ұзақ уақыт бойы төмен температурада жібітуді қамтамасыз етеді, бұл әсіресе термолабильді қосылыстар үшін өте маңызды. Алайда, бұл әдіс ұзақ мерзімдермен, еріткіштің көп тұтынылуымен және көбінесе мақсатты заттардың төмен шығымдылығымен сипатталады. Еріткіштің үздіксіз айдау және конденсация цикліне негізделген Сокслет экстракциясы қосылыс-тардың толық алынуын қамтамасыз етеді, бірақ жоғары энергия шығынын қажет етеді және ыстыққа сезімтал (ББЗ) деградациясына әкелуі мүмкін [14-15].

Бұл деректерді жалпылау үшін әдебиет-терді шолудан алынған негізгі параметрлерге негізделген әдістерді бағалайтын салыстыр-малы кесте (1-кесте) берілген.

Кесте 1. Экстракция әдістерінің салыстырмалы сипаттамалары

Әдіс	Экстракция уақыты	Еріткіш шығыны	Шығу тиімділігі	Энергия тұтыну	Термола-бильді қосылыс-тар үшін жарамды-лық	Экологиялық әсер
Мацерация	Жоғары (24–72 с.)	Жоғары	Орташа	Төмен	Жоғары	Орташа (жоғары еріткіш қалдықтары)
Сокслет	Орташа (6–24 с.)	Жоғары	Жоғары	Жоғары	Төмен	Жоғары (улы еріткіштер, энергия)
UAE	Төмен (15– 60 мин)	Төмен	Жоғары	Орташа	Жоғары	Төмен (жасыл технологияның әлеуеті)

Бұл кестеде суреттелген: мацерация және Сокслет сияқты дәстүрлі әдістер қол жетім-ділікке баса назар аударады, бірақ тиімділікті құрбан етеді, ал UAE сияқты заманауи тәсілдер шығу мен тұрақтылықты оңтайландыруды ұсынады. H. perforatum үшін (UAE) анти-оксиданттар үшін оңтайлы; M. officinalis үшін Сокслет кумариндерге жарамды; және P. oleracea MAE үшін Омега-3 экстракциясын күшейтеді. Тиімділікті салыстыру үшін үш түрлі әдіс қолданылды: мацерация, Сокслет экстракциясы және ультрадыбыстық экстракция (UAE). Бастапқы өсімдік шикізатын алу үшін Орталық Қазақстанның табиғи жағдай-ында белсенді гүлдену кезеңінде жиналған өсімдіктердің кептірілген жер үсті бөліктері пайдаланылды. "in vitro" жасуша дақылдары биомассаның тұрақты өсуін қамтамасыз ететін оңтайлы концентрацияда Мурасиге және Скуг (MS) (MS+ метилжасмонат 0,1%) қоректік ортада өсімдік шикізатын өсіру арқылы алынды.

Жүргізілген зерттеу Hypericum Perforatum, Melilotus officinalis және Portulaca Oleracea дақылдарының "in vitro" өсімдік шикізатынан фенолдық қосылыстарды алу тиімділігі қолда-нылатын экстракция әдісіне айтарлықтай тәуелді екенін көрсетті. Өсімдік жасушалық дақылдарының өсімдік шикізатын алудың оңтайлы түрі мен технологиялық параметрлері зерттеліп, таңдалды. Мацерация әдісі үшін экстракцияның оңтайлы параметрлері: температура 50 0С, этил спиртінде ұстау ұзақтығы 24 сағат (қараңғыда), stegler айналмалы булан-дыру қондырғысында экстракциялау ұзақтығы-30 мин. Перколяция әдісі үшін оңтайлы экстракция параметрлері: температура 40 0С, Сокслет аппаратында экстракция ұзақтығы 3-4 сағат. Ультрадыбыстық экстракция (UAE) әдісі үшін экстракцияның оңтайлы параметрлері: температура 50 0С, этил спиртінде экспозиция ұзақтығы 30 сағат (қараңғыда), ультрадыбыс-тық ваннада экстракция ұзақтығы 30 мин. Жалпы фенолдық қосылыстардың ең жоғары мәндері мацерация мен ультрадыбыстық экс-тракциямен салыстырғанда өнімділіктің 2540% жоғарылауын қамтамасыз ететін перколяция әдісін қолдану арқылы алынады. "In vitro" дақылдары табиғи жағдайда жиналған өсімдіктермен салыстырғанда фенолдық зат-тардың жоғары құрамымен сипатталатыны анықталды, оларды пайдалану қайталану және қайталама метаболиттердің биосинтезін бағыт-талған реттеу мүмкіндігі тұрғысынан қызығу-шылық тудырады.

Жалпы антиоксидантты экстракцияның үш әдісінің салыстырмалы талдауының нәти-желері 2-кестеде келтірілген.

Кесте 2. Өсімдіктердің әртүрлі түрлерінің өсімдік және In vitro шикізат сығындыларындағы жалпы фенолдық қосылыстардың (мг GAE/г құрғақ зат) құрамы

Өсімдік түрі	Өсімдіктер типі	Экстракция әдістері
Өсімдік түрі	Өсімдіктер типі	Мацерация	Сокслет (аппаратом Сокслета)	Ультрадыбыс (UAE)
Hypericum perforatum	Табиғи өсімдік шикізаты	42,6 ± 1,3	61,2 ± 2,4	58,4 ± 2,1
Hypericum perforatum	In vitro өсірілген өсімдік шикізаты	36,9 ± 1,2	54,5 ± 2,0	49,8 ± 1,7
Melilotus officinalis	Табиғи өсімдік шикізаты	31,4 ± 0,9	56,3 ± 1,9	44,1 ± 1,5
Melilotus officinalis	In vitro өсірілген өсімдік шикізаты	27,6 ± 1,0	50,1 ± 1,6	39,7 ± 1,3
Portulaca oleracea	Табиғи өсімдік шикізаты	24,2 ± 0,8	45,7 ± 1,5	32,8 ± 1,1
Portulaca oleracea	In vitro өсірілген өсімдік шикізаты	20,5 ± 0,7	40,2 ± 1,3	28,1 ± 1,0

Сокслет әдісі фенолдық қосылыстарды алудың жоғары деңгейін қамтамасыз етеді. Табиғи өсімдік пен in vitro шикізатты салыстыру кезінде жасуша дақылдарының сығындыларындағы фенолдық қосылыстардың концентрациясы тұтас өсімдік материалының сығындыларымен салыстырғанда біршама төмен (орта есеппен 10-20 %) екені анықталды.

Бұл in vitro дақылдардағы жасушалардың толық емес дифференциациясына және табиғи ортадағы стресс факторларына ұшыраған өсімдіктермен салыстырғанда қайталама мета-болизмнің салыстырмалы түрде төмен дең-гейіне байланысты [16-17].

Сонымен қатар, in vitro дақылдардан алынған сығындылар құрамның көбеюімен жэне турацтылыFымен сипатталады, бул шикi-заттьщ бул тYрiн стандартталFан фитопре-параттар мен функционалды ингредиенттер

Yшiн перспективалы етедi [18-19].

Фенолды цосылыстардыц жалпы цура-мының ең жоғары мәндері мацерация мен ультрадыбыстыц экстракциямен салыстыр-Fанда eнiмдiлiктi 25-40% арттыруды цамта-масыз ететін перколяция әдісін қолдану арқылы алынады. «in vitro» дацылдары табиFи жаFдайда жиналFан eciмдiктермен cалыcтырFанда фенол-дыц заттардыц жоFары цурамымен сипаттала-тыны аныцталды, олардыц цолданылуы цайта-лану мYмкiндiгi жэне цайталама метабо-литтердің биосинтезін бағытталған реттеу турFыcынан цызыFушылыц тудырады [20].

Демек, Сокслет аппаратындаFы перколяция әдісі антиоксиданттық белсенділігі бар функционалды ингредиенттер мен cыFынды-ларды жасауға арналған табиғи өсімдік және «in vitro» жасушалыц материалдан биология-

мен фенолдыц цосы-

Түйежоңышқа, шәйқурай және портулак сығындыларындағы құрғақ заттар

Сурет 1.

лық белсенді қосылыстарды оқшаулаудың оцтайлы эдici ретiнде усынылады.

Сондыцтан 70% этанолмен ультрады-быстыц экстракция функционалды ингреди- енттер мен айцын антиоксиданттыц белсен-ділігі бар сығындыларды жасауға арналған өсімдік және in vitro жасушалық материалдан биологиялыц белcендi цосылыстарды оцшау-лаудың оңтайлы әдісі ретінде ұсынылуы мүмкін. Алынған сығындылар құрғақ заттар мен полифенол қосылыстарының жалпы мeлшерiне текcерiлдi. Экстракция темпера-турасы 30-70 °C аралыFында зерттелдi. 0ciмдiк шикізатынан қайталама метаболиттерді алу тиiмдiлiгi 30 0С, 40 0С, 50 0С, 60 0С,70 0С температурада нәтижелер көрсеткендей, 70 °C температура оптималды болды, мацерация-ның ұзақтығы 24 сағат, экстракция 10 минут сығындының көлемі 100 мл. нәтижелер деректерi сурет-1 керсетыген.

лыстардың жиынтық құрамы

Алынған нәтижелерге сәйкес, Сокслет әдісі барлық зерттелген өсімдіктер үшін фенолдыц цосылыстардыц ец жоFары шыFы-мын қамтамасыз етті. Атап айтқанда, табиғи өсімдік шикізатында Hypericum perforatum Yшiн 61,2 мг GAE/г, Melilotus officinalis Yшiн 56,3 мг GAE/г жэне Portulaca oleracea Yшiн 45,7 мг GAE/г мәндері тіркелді. Бұл көрсеткіштер мацерация және ультрадыбыстық экстракция нэтижелерiнен жоFары.

Ультрадыбыстыц экстракция (UAE) Сокслет әдісімен салыстырғанда біршама төмен нәтиже көрсеткенімен, мацерация әдісіне қарағанда жоғары тиімділік көрсетті. Сонымен қатар, бұл эдic экстракция уацытын айтарлыцтай цысцар-туға (30 мин) және еріткіш шығынын азайтуға мүмкіндік береді. УД әсерінен пайда болатын кавитациялық құбылыстар жасуша құрылымын бұзып, мақсатты қосылыстардың бөлінуін жеделдететіні белгілі.

Мацерация әдісі ең төмен көрсеткіштерді көрсетті, бұл оның ұзақ уақытты қажет етуімен және масса алмасу процесінің баяулығымен түсіндіріледі.

Табиғи өсімдік шикізаты мен in vitro дақылдарын салыстыру нәтижесінде, in vitro үлгілерінде фенолдық қосылыстар мөлшері орта есеппен 10–20% төмен екені анықталды. Бұл құбылыс жасушалардың толық дифферен-циацияланбауымен және табиғи стресс фактор-ларының болмауымен түсіндіріледі. Дегенмен, in vitro дақылдары құрамының тұрақты-лығымен және қайта өндірілу мүмкіндігімен ерекшеленеді.

Температуралық фактордың әсерін зерт-теу нәтижесінде экстракция тиімділігі 30–70 °C диапазонында артатыны анықталды. Ең жоғары көрсеткіштер 70 °C температурада тіркелді, бұл еріткіштің диффузиялық қабілетінің артуымен және фенолдық қосылыстардың ерігіштігінің жоғарылауымен түсіндіріледі.

Экстрагент ретінде қолданылған этанол– су қоспалары ішінде 70% этанол барлық үлгілер үшін ең тиімді болды. Мысалы, шәйқурай сығындысында фенолдық қосылыс-тар мөлшері 18,1 мг GAE/г жетті, бұл басқа концентрациялармен салыстырғанда жоғары нәтиже көрсетті. Түйежоңышқа мен портулак үшін де ұқсас үрдіс байқалды.

Осылайша, алынған нәтижелер экстракция әдісін таңдауда тек шығымдылық емес, сонымен қатар уақыт, энергия шығыны және мақсатты қосылыстардың тұрақтылығы сияқты факторларды кешенді түрде ескеру қажеттігін көрсетеді.

^орытынды

Жүргізілген зерттеу нәтижелері Hypericum perforatum, Melilotus officinalis және Portulaca oleracea өсімдік шикізатынан фенолдық қосылыстарды алудың тиімділігі қолданы-латын экстракция әдісіне тікелей тәуелді екенін көрсетті.

Салыстырмалы талдау нәтижесінде Сокслет әдісі фенолдық қосылыстардың ең жоғары шығымын қамтамасыз ететіні анықталды. Бұл әдіс әсіресе термостабильді қосылыстарды толық экстракциялау үшін тиімді болып табылады. Алайда, оның негізгі кемшіліктері ретінде жоғары температура, ұзақ уақыт және энергия шығынының көптігі анықталды.

Ультрадыбыстық экстракция (UAE) әдісі шығымдылығы жағынан Сокслеттен біршама төмен болғанымен, экстракция уақытының қысқалығы, энергия тиімділігі және эколо-гиялық қауіпсіздігімен ерекшеленеді. Сондық-тан бұл әдіс функционалды тағам өнімдерін өндіруде биологиялық белсенді қосылыстарды алудың перспективалы тәсілі ретінде қарас-тырылуы мүмкін.

Мацерация әдісі қарапайымдылығына қарамастан, ең төмен тиімділік көрсетті және өндірістік мақсатта қолдану үшін шектеулі болып табылады.

Температуралық және еріткіш фактор-ларын оңтайландыру нәтижесінде 70% эта-нолды қолдану және 50–70 °C температура диапазоны фенолдық қосылыстарды тиімді экстракциялау үшін оңтайлы екені анықталды. In vitro өсірілген өсімдік шикізаты табиғи өсімдіктермен салыстырғанда фенолдық қосы-лыстардың төмен мөлшерін көрсеткенімен, олардың құрамының тұрақтылығы мен стан-дартталуы бұл шикізатты функционалды ингредиенттер алу үшін перспективалы етеді. Осылайша, экстракция әдісін таңдау нақты мақсатқа байланысты жүргізілуі тиіс: макси-малды шығымдылық қажет болған жағдайда – Сокслет әдісі, ал технологиялық тиімділік пен тұрақтылық маңызды болған жағдайда – ультрадыбыстық экстракция әдісі ұсынылады.

АлFыс, MYдделер цацть^ысы (цар- жыландыру)

Зерттеулер ИРН АР23489321 "In vitro өсірілетін өсімдік шикізатының қайталама метаболиттерін пайдалана отырып алынған функционалдық сүт өнімдерінің технология-сын әзірлеу" гранттық қаржыландыру жобасы шеңберінде орындалды.