Аннотации:
The aim of the paper. The aim of the present paper is to evaluate the effectiveness of extracting
biologically active substances of antioxidant action from plant raw materials on the basis
of applying different extraction approaches. Materials and methods. We did the chemical research
of BAS extracts Lonicera сaerulea L. and Urtica folia L. concerning their migration parameters
during fraction division (honeysuckle berries) and changing extraction conditions (dried
nettle leaves). Freeze-drying of raw material (by means of a freeze-drying apparatus “Ineye-6”
under the following conditions: temperature –50 ± 5 °C, pressure no more than 6 Pa) was applied
to preserve the bioactivity in a honeysuckle fraction. The experiment included a wide range of
chemical parameters ‒ antioxidant activity (АОА), mass fraction of extractives, phenol compounds,
anthocyanins and vitamins. The UFLC Shimadzu Corporation Pump: LC-20AD Detector:
SPD-M20A Prominence Diode array detector was used to identify bioactive substances.
Results and discussion. The paper studies the influence of various approaches concerning bioactive
compounds extraction from Lonicera сaerulea L. and Urtica folia L. The application of
ultrasound (US) with frequencies 22 ± 0.6 kHz increases the effectiveness of extraction process.
It helps to conduct extraction at low temperatures (60 ± 2 °С) without using chemical reagents.
The paper presents the results of water and ethanol extraction obtained from different fractions of
honeysuckle and dried nettle leaves. It also provides the results of antioxidant activity analysis
of this extraction and a total of antioxidant activity. Urtica folia L extracted by US of 120 W
(2,4043 ± 0,084 mg/ml) and a sample based on the water-ethanol extraction agent without an ultrasonic
bath (2,5209 ± 0,032 mg/ml) showed higher antioxidant activity. We defined the technological
parameters of obtaining a dry extract of Lonicera сaerulea L by means of ultrasound and
freeze-drying for preserving the maximum bioactive compounds of raw material (up to 92–85 %).
Conclusion. The results of the experiment proved that ultrasound-assisted extraction improves
the extraction kinetics and the output of bioactive compounds from the substrate. The extraction
technology excludes the infusion stage which reduces energy intensity. Цель работы. Целью настоящей работы является оценка эффективности извлечения
биологически активных веществ антиоксидантного действия из растительного сырья на
основе применения различных методов экстракции. Материалы и методы. Проведены
химические исследования экстрактов биологически активных веществ из Lonicera caerulea L.
и Urtica folia L. По их миграционным параметрам на основе разделения фракций (плоды
жимолости) и изменения условий экстрагирования (высушенные листья крапивы). Для со-
хранения биологически активных веществ жимолостных фракций применялась лиофилизация сырья (использовался аппарат «Иней-6», сушка протекала при следующих условиях:
температура –50 ± 5 °С, давление не более 6 Па). Эксперимент включал широкий спектр
химических параметров ‒ антиоксидантная активность (АОА), массовая доля экстрактивных веществ, фенольных соединений, антоцианов и витаминов. Использовался метод
ВЭЖХ с применением Shimadzu LC-20AD. Детектор: SPD-M20A. Для определения биологически активных веществ была использована диодная матрица. Результаты и обсуждение. В статье исследовано влияние различных подходов к извлечению биоактивных соединений из Lonicera caerulea L. и Urtica folia L. Применение ультразвука (УЗ) с частотой
22 ± 0,6 кГц повышает эффективность процесса экстракции, что позволяет вести экстракцию при низкой температуре (60 ± 2 °С) без использования химических реагентов. В статье представлены результаты экстракции водным и водно-спиртовым растворами из различных фракций плодов жимолости и высушенных листьев крапивы. Также представлены
результаты анализа антиоксидантной активности данных экстрактов. Наибольшей антиоксидантной активностью отличались водный экстракт Urtica folia L., полученный с применением УЗ мощностью 120 Вт (2,4043 ± 0,084 мг/мл), и водно-спиртовой экстракт Urtica
folia L. без УЗ (2,5209 ± 0,032 мг/мл). Определены технологические параметры получения
сухого экстракта Lonicera caerulea L. с помощью ультразвука и сублимационной сушки с
максимальным сохранением биологически активных компонентов сырья (до 92–85 %).
Вывод. Результаты эксперимента показали, что ультразвуковая экстракция улучшает кинетику экстракции и выход биоактивных соединений из субстрата. Технология экстракции
исключает этап инфузии, что снижает энергоемкость процесса.
Описание:
I.U. Potoroko1, irina_potoroko@mail.ru, ORCID: 0000-0002-3059-8061,
I.V. Kalinina1, ORCID: 0000-0002-6242-9870,
N.V. Naumenko1, ORCID: 0000-0002-9520-3251,
R.I. Fatkullin1, ORCID: 0000-0002-1498-0703,
S. Shaik2, shabana89.chem@gmail.com, ORCID: 0000-0001-7133-5754,
S.H. Sonawane2, shirish@nitw.ac.in, ORCID: 0000-0002-3201-6731,
D. Ivanova3, dg_ivanova@yahoo.com, ORCID: 0000-0002-8336-2925,
Y. Kiselova-Kaneva3, ykisselova@abv.bg, ORCID: 0000-0001-9692-6227,
O. Tolstykh1, tolga@bk.ru, ORCID: 0000-0002-3112-7026,
A.V. Paymulina1, paimulinaav@susu.ru, ORCID: 0000-0003-4981-717X
1South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation,
2National Institute of Technology, Warangal, India,
3Medical University of Varna named after Dr. Paraskev Stoyanov, Varna, Bulgaria. Потороко Ирина Юрьевна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой
пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск,
проспект Ленина, 76. E-mail: irina_potoroko@mail.ru, ORCID: 0000-0002-3059-8061.
Калинина Ирина Валерьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. ORCID: 0000-0002-6242-9870.
Науменко Наталья Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых
и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект
Ленина, 76. ORCID: 0000-0002-9520-3251.
Фаткуллин Ринат Ильгидарович, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и
биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект
Ленина, 76. ORCID: 0000-0002-1498-0703.
Шаик Шабана, PhD, Департамент химической инженерии, Национальный технологический
институт. 506004, г. Варангал, Штат Телангана, Индия. E-mail: shabana89.chem@gmail.com, ORCID:
0000-0001-7133-5754.
Сонавайн Шириш, доктор философских наук, профессор Департамента химической инженерии, Национальный технологический институт. 506004, г. Варангал, Штат Телангана, Индия.
E-mail: shirish@nitw.ac.in, ORCID: 0000-0002-3201-6731.
Иванова Диана, доктор биологических наук, профессор отдела биохимии, молекулярной
медицины и нутригеномики лаборатории нутригеномики, функциональных продуктов питания и
нутрицевтиков, Медицинский университет, 9002, Болгария, г. Варна, ул. Марин Дринов, д. 55.
E-mail: dg_ivanova@yahoo.com, ORCID: 0000-0002-8336-2925.
Киселова-Канева Йоана, кандидат биологических наук (PhD), доцент, начальник отдела
биохимии, молекулярной медицины и нутригеномики Лаборатории нутригеномики, функциональных продуктов питания и нутрицевтиков, Медицинский университет. 9002, Болгария, г. Варна, ул. Марин Дринов, д. 55. E-mail: ykisselova@abv.bg, ORCID: 0000-0001-9692-6227.
Толстых Ольга Анатольевна, кандидат филологических наук, доцент кафедры лингвистики
и перевода, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: tolga@bk.ru, ORCID: 0000-0002-3112-7026.
Паймулина Анастасия Валерьяновна, аспирант кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail:
paimulinaav@susu.ru, ORCID: 0000-0003-4981-717X.