Экстракты и меланины чаги, полученные после плазменной обработки сырья

О.Ю. Кузнецова¹, М.Ф. Шаехов¹, Г.К. Зиятдинова², Г.К. Будников²

¹Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, 420015, Россия

²Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.2.211-221

Для цитирования: Кузнецова О.Ю., Шаехов М.Ф., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К. Экстракты и меланины чаги, полученные после плазменной обработки сырья // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 2. – С. 211–221. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.211-221.

For citation: Kuznetsova O.Yu., Shaehov M.F., Ziyatdinova G.K., Budnikov H.C. Chaga extracts and melanins after plasma treatment of raw material. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 2, pp. 211–221. doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.211-221. (In Russian)

Аннотация

Исследованы экстракты и меланины чаги (Inonotus obliquus (Pers.) Pil.), полученные из сырья, предварительно обработанного высокочастотной емкостной плазмой (ВЧЕ-плазмой) пониженного давления в различных технологических режимах. Показаны преимущества ВЧЕ-плазменной обработки сырья в трех плазмообразующих средах (аргоне, воздухе и азоте). Во всех случаях наблюдается модификация поверхности природных частиц, которая в дальнейшем оказывает влияние на процесс экстракции. Оптимизация параметров процесса экстрагирования показала, что наилучшие результаты (увеличение выхода экстрактивных веществ и повышение их антиоксидантной емкости) достигаются в режиме с плазмообразующей средой «воздух». Оценена топология поверхности исследуемых меланинов методом атомно-силовой микроскопии. Показано отличие структурных особенностей меланинов по степени шероховатости, высоте и диаметру отдельных частиц в зависимости от режимов ВЧЕ-плазменной обработки сырья, что позволяет расширить представление о грибных меланинах. Использование предварительной ВЧЕ-плазменной обработки сырья можно рекомендовать для получения экстрактов гриба Inonotus obliquus (Pers.) Pil. при производстве лекарственных средств на их основе.

Ключевые слова: гриб Inonotus obliquus (Pers.) Pil., чага, ВЧЕ-плазменная обработка, экстракт, меланин, экстрагирование, антиоксидантная емкость, атомно-силовая микроскопия

Благодарности. Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Наноматериалы и нанотехнологии» ФГБОУ ВО «КНИТУ». Авторы благодарят доктора технических наук, профессора И.Ш. Абдуллина за консультации в области плазменных процессов и сотрудников лаборатории «Спектроскопии, микроскопии и термического анализа» кафедры физики ФГБОУ ВО «КНИТУ» Е.С.  Нефедьева и Р.А. Сафиуллина за регистрацию АСМ-изображений.

Литература

1. Кузнецова О.Ю. Обзор современных препаратов с биологически активными композициями березового гриба чага // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2016. – Т. 14, № 1. – С. 128–141.

2. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. – М., 2018. – Т. IV. – С. 5188–7019.

3. Федосеева Г.М. О применении чаги в медицинской практике // Сиб. мед. журн. – 2004. – Т. 49, № 8. – С. 66–69.

4. Arata S., Watanabe J., Maeda M., Yamamoto M., Matsuhashi H., Mochizuki M., Kagami N., Honda K., Inagaki M. Continuous intake of the Chaga mushroom (Inonotus obliquus) aqueous extract suppresses cancer progression and maintains body temperature in mice // Heliyon. – 2016. – V. 2, No 5. – Art. e00111, P. 1–16. – doi: 10.1016/j.heliyon.2016.e00111.

5. Staniszewska J., Szymański M., Ignatowicz E. Antitumor and immunomodulatory activity of Inonotus obliquus // Herba Pol. – 2017. – V. 63, No 2. – P. 48–58. – doi: 10.1515/hepo-2017-0013.

6. Géry A., Dubreule C., André V., Rioult J.-P., Bouchart V., Heutte N., de Pécoulas P.E., Krivomaz T., Garon D. Chaga (Inonotus obliquus), a future potential medicinal fungus in oncology? A chemical study and a comparison of the cytotoxicity against human lung adenocarcinoma cells (A549) and human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) // Integr. Cancer Ther. – 2018. – V. 17, No 3. – P. 832–843. – doi: 10.1177/1534735418757912.

7. Patel S. Chaga (Inonotus Obliquus) mushroom: Nutraceutical assesement based on latest findings // Emerging Bioresources with Nutraceutical and Pharmaceutical Prospects. Applied Environmental Science and Engineering for a Sustainable Future. – Cham, Springer, 2015. – P. 115–126. – doi: 10.1007/978-3-319-12847-4_11.

8. Balandaykin M.E., Zmitrovich I.V. Review on chaga medicinal mushroom, Inonotus obliquus (higher basidiomycetes): Realm of medicinal applications and approaches on estimating its resource potential // Int. J. Med. Mushrooms. – 2015. – V. 17, No 2. – P. 95–104. – doi: 10.1615/IntJMedMushrooms.v17.i2.10.

9. Полковникова М.В., Носик Н.Н., Гараев Т.М., Кондрашина Н.Г., Финогенова М.П., Шибнев В.А. Изучение противогерпетических свойств экстрактов из березового гриба Inonotus Obliquus // Вопр. вирусологии. – 2014. – Т. 59, № 2. – С. 45–48.

10. Грачева Н.В., Голованчиков А.Б. Исследование возможности интенсификации экстракции чаги электрическим полем постоянного тока // Хим.-фарм. журн. – 2010. – Т. 44, № 11. – C. 22–24.

11. Kim J.H., Sung N.Y., Kwon S.K., Srinivasan P., Song B.S., Choi J.I., Yoon Y., Kim J.K., Byun M.W., Kim M.R., Lee J.W. γ-Irradiation improves the color and antioxidant properties of Chaga mushroom (Inonotus obliquus) extract // J. Med. Food. – 2009. – V. 12, No 6. – P.1343–1347. – doi: 10.1089/jmf.2008.1281.
12. Chen Y., Gu X., Huang S.Q., Li J., Wang X., Tang J. Optimization of ultrasonic/microwave assisted extraction (UMAE) of polysaccharides from Inonotus obliquus and evaluation of its anti-tumor activities // Int. J. Biol. Macromol. – 2010. – V. 46, No 4. – P. 429–435. – doi: 10.1016/j.ijbiomac.2010.02.003.
13. Кузнецова О.Ю., Абдуллин И.Ш., Шаехов М.Ф., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К. Исследование экстрактов и меланинов гриба Inonotus obliquus (Pers.) Pil., получен-ных после обработки сырья ВЧЕ-плазмой // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 1. – С. 23–33.
14. Кузнецова О.Ю., Абдуллин И.Ш., Шаехов М.Ф., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К. Оптимизация предварительной обработки лекарственного сырья ВЧЕ-плазмой перед экстракцией // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 2. – С. 197–206.

15. Пат. 2450817 РФ. Способ получения хромогенного комплекса чаги / О.Ю. Кузнецова, М.А. Сысоева. – № 2011105353/15; заявл. 14.02.2011. опубл. 20.05.2012. Бюл. 14. – 5 с.

16. Кондратьева Т.С. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм. – М.: Медицина, 1986. – 288 с.

17. Муравьева Д.А. Фармакогнозия. – М.: Медицина, 1981. – 714 с.

18. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances // Anal. Chem. – 1956. – V. 28, No 3. – P. 350–356. – doi: 10.1021/ac60111a017.

19. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. – Л.: Химия, 1981. – 624 с.

20. Ziyatdinova G.K., Budnikov H.C., Pogorel’tzev V.I., Ganeev T.S. The application of cou-lometry for total antioxidant capacity determination of human blood // Talanta. – 2006. – V. 68, No 3. – P. 800–805. – doi: 10.1016/j.talanta.2005.06.010.

21. Кузнецова О.Ю. Изучение поверхности трансдермальных терапевтических систем с помощью атомно-силовой микроскопии // Биофарм. журн. – 2013. – Т. 5, № 2. – С. 13–21.

Поступила в редакцию

27.03.19

Кузнецова Ольга Юрьевна, кандидат химических наук, доцент кафедры технологии мясных и молочных продуктов

Казанский национальный исследовательский технологический университет

ул. К. Маркса, д. 68, г. Казань, 420015, Россия

E-mail: kuznetsovaolga@mail.ru

Шаехов Марс Фаритович, доктор технических наук, профессор кафедры плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов

Казанский национальный исследовательский технологический университет

ул. К. Маркса, д. 68, г. Казань, 420015, Россия

E-mail: shaechov@kstu.ru

Зиятдинова Гузель Камилевна, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ziyatdinovag@mail.ru

Будников Герман Константинович, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: Herman.Budnikov@kpfu.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.