Растения рода Марьянник (Melampyrum argyrocomum Fisch.ex Lebed) – однолетние или многолетние полупаразитарные травянистые растения, относящиеся к семейству норичниковые (Scrophulariaceae), и включающие в себя около 35 видов [1].
Средняя полоса Европейской части России характеризуется наличием 6 видов марьянников: марьянником полевым, марьянником дубравным, марьянником гребенчатым, марьянником лесным, марьянником серебристоприцветниковым, марьянником луговым. Среди данных видов наименее изученным является марьянник серебристоприцветниковый, близкий вид к марьяннику полевому [2].
Марьянник серебристоприцветниковый (Melampyrum argyrocomum Fisch.ex Lebed) – однолетнее травянистое растение, широко встречающиеся в Курской, Орловской, Белгородской, Липецкой, Воронежской, Самарской, Рязанской и Саратовской областях [2].
Растения рода Марьянник флоры средней полосы России содержат различные группы биологически активных веществ: фенольные соединения, тритерпеновые соединения, алкалоиды, углеводороды, иридоиды [3]. Однако химический состав марьянника серебристоприцветникового практически не изучен, имеются лишь данные о содержании в его надземной части иридоидов: каталпола, аукубина и ацетата аукубина [3]. При этом растения рода Марьянник широко применяются в народной медицине. В народной медицине находит применение марьянник полевой, близкий вид к марьяннику серебристоприцветниковому. Его настой применяют внутрь для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, гипертонии, невралгии, эпилепсии, головокружений, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Марьянник полевой применяют и наружно для лечения экзем, кожной сыпи, чесотки, скрофулеза, туберкулеза кожи, ревматизма. Измельченные семена в виде припарок обладают мягчительным действием [3,4].
В связи с вышесказанным изучение химического состава травы марьянника серебристоприцветникового является актуальным.
Цель работы – изучение полисахаридного состава травы марьянника серебристоприцветникового.
Объект исследования. В качестве объекта исследования выступила высушенная измельченная трава марьянника серебристоприцветникового, заготовленная в окрестностях г. Курска (пос. Жукова) в 2016 году.
Материалы и методы исследования
Первоначально проводили выделение полисахаридов фракционно в соответствии с методом Н.К. Кочеткова: водорастворимый полисахаридный комплекс; пектиновый комплекс; гемицеллюлозы А и Б.
При получении водорастворимого полисахаридного комплекса вначале сырье горлюхи ястребинковой экстрагировали спиртом этиловым 70 % для удаления фенольных соединений. После удаления фенольных соединений полученный шрот высушивали и экстрагировали из него водорастворимый полисахаридный комплекс. Для этого к 50,0 г шрота, помещенного в колбу, приливали 1 л горячей воды очищенной, помещали колбу на кипящую водяную баню и выдерживали 1 час при постоянном помешивании для извлечения полисахаридного комплекса. Для полного извлечения полисахаридов исследуемый шрот подвергали экстрагированию еще 2 раза, при использовании соотношения: шрот-экстрагент 1:10. Растительный шрот отделяли центрифугированием, а водные извлечения были объединены и упарены до объёма, составляющего 1/5 от первоначального объема. К упаренному водному извлечению проливали 3 объема спирта этилового 96 % для осаждения полисахаридов и оставляли на 3 часа в условиях комнатной температуры. Образовавшийся осадок полисахаридного комплекса подвергали фильтрации и промыванию 70 %, 96 % спиртом этиловым, ацетоном с дальнейшим высушиванием и взвешиванием [6].
Шрот, оставшийся после выделения водорастворимого полисахаридного комплекса использовали для получения пектинового комплекса. Для чего к 50,0 г шрота приливали 1 л смеси растворов кислоты щавелевой 0,5 % и оксалата аммония при их соотношении – 1:1 и экстрагировали пектиновый комлекс на кипящей водяной бане 2 часа. Кислые извлечения объединяли, концентрировали под вакуумом и осаждали, используя для этой цели спирт этиловый 96 % (пять объемов). Отфильтрованный осадок пектинового комплекса подвергали фильтрованию с дальнейшим промыванием 96 % спиртом этиловым, высушиванием и взвешиванием [6].
Для выделения гемицеллюлоз А и Б использовали шрот марьянника серебристоприцветникового после выделения пектинового комплекса. К оставшемуся шроту приливали раствор натрия гидроксида 10 %, используя соотношение 1:5 и выдерживали при комнатной температуре 12 часов. Щелочное извлечение отделяли от шрота и к извлечению приливали кислоту уксусную ледяную; наблюдали появление осадка гемицеллюлозы А, который отфильтровывали с дальнейшим высушиванием и взвешиванием [6].
Моносахаридный состав полученных полисахаридных комплексов устанавливали с использованием гидролиза кислотой серной (1моль/л) и последующим хроматографированием на бумаге. Для хроматографии использовали системы растворителей: н.бутиловый спирт-вода-пиридин (6:3:4) и вода-этилацетат-кислота уксусная-кислота муравьиная (4:18:3:1). Для определения нейтральных моносахаридов применяли нисходящую хроматографию, для кислых – восходящую хроматографию. Хроматографирование вели параллельно с известными образцами моносахаров. Проявителем моносахаридов выступал анилинфталат. После проявления на хроматограмме наблюдали красно-коричневые пятна [7].
Количественное определение моносахаров в гидролизатах выделенных полисахаридных комплексов проводили с использованием метода денситометрии после проведения хроматографии в тонких слоях сорбента [5].
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты исследований позволили провести выделение полисахаридных комплексов фракционно с установлением их содержания; содержание водорастворимых полисахаридных комплексов составило 9,36 %, пектинового комплекса 12,20 %, гемицеллюлозы А – 3,96 %, гемицеллюлозы Б – 5,32 % (таблица).
Характеристика полисахаридных комплексов, выделенных из травы марьянника серебристоприцветникового
|
Комплексы полисахаридов |
Выход. % от воздушно-сухого сырья |
Моносахаридный состав, % к полисахаридному комплексу |
||||||
|
Арабиноза |
Глюкоза |
Галактоза |
Ксилоза |
Рамноза |
Глюкуроновая кислота |
Галакту-роновая килота |
||
|
Водорастворимый полисахаридный комплекс |
9,36 |
14,20 |
0,60 |
8,90 |
1,30 |
3,20 |
4,10 |
|
|
Пектиновые вещества |
12,20 |
2,69 |
3,60 |
0,90 |
1,20 |
90,54 |
||
|
Гемицеллюлоза А |
3,96 |
2,31 |
2,70 |
8,25 |
||||
|
Гемицеллюлоза Б |
5,32 |
2,90 |
3,12 |
7,92 |
||||
Водорастворимый полисахаридный комплекс травы марьянника серебристоприцветниковго представлен аморфным порошком, имеющим серый цвет; при растворении порошка в воде образуется опалесцирующий раствор (рН 1 % водного раствора колеблется от 5 до 6); полисахаридный комплекс легко растворяется в водных растворах щелочей и кислот и практически не растворяется в органических растворителях. Водный раствор полисахаридного комплекса осаждается спиртом этиловым, ацетоном, вступает в реакцию Фелинга после проведения кислотного гидролиза полисахаридов [5].
Пектиновые вещества травы марьянника серебристоприцветникового представлены аморфным порошком светло-коричневого цвета, который хорошо растворим в воде, при этом образуется вязкий раствор, имеющий рН 1 % водного раствора от 3 до 4. Пектиновые вещества в виде водного раствора осаждаются 1 % раствором алюминия сульфата, при этом образуются пектаты.
Гемицеллюлоза А и гемицеллюлоза Б представляют собой аморфные порошки темно-серого цвета.
Методом хроматографии на бумаге параллельно с известными образцами сахаров в гидролизате исследуемого водорастворимого полисахаридного комплекса идентифицированы глюкоза, галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза, а также галактуроновая кислота. Преобладающими моносахаридами среди них были арабиноза (14,20 %) и галактоза (8,90 %). В гидролизате пектинового комплекса идентифицированы галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза, галактуроновая кислота. В пектиновом комплексе преобладающей является галактуроновая кислота (90,54 %) (таблица). В гемицеллюлозах А и Б после проведения кислотного гидролиза обнаружили ксилозу, глюкозу, и галактозу, среди которых доминировала ксилоза (8,25 % и 7,92 % соответственно), что свидетельствует о том, что трава марьянника серебристоприцветникового содержит гемицеллюлозы типа ксиланов.
Выводы
Из травы марьянника серебристоприцветникового выделены полисахариды по фракциям: водорастворимый полисахаридный комплекс, пектиновый комплекс, гемицеллюлоза А и гемицеллюлоза Б.
В выделенных полисахаридных комплексах установлен их моносахаридный состав; в водорастворимом полисахаридном комплексе доминируют арабиноза и галактоза, в пектиновом комплексе галактуроновая кислота, в гемицеллюлозах А и Б – ксилоза.
Показано, что трава марьянника серебристоприцветникового может явиться источником водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ.