Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

VOLATILE SUBSTANCES OF ALCOHOLIC EXTRACTS FROM GIANT ACHATINA (ACHATINA FULICA)

Kopytko Ya.F. 1
1 All-Russia Research and Development Institute of Medicinal and Aromatic Plants (VILAR)
1324 KB
Giant Achatina (Achatina fulica, Achatinidae, Gastropoda) is a large land mollusk, common in Russia and other European countries as a pet, a dangerous invasive species in tropical countries. Achatina is edible and cultivated in tropical countries, promising for use in artificial bioregenerative life support systems, used in cosmetics and cosmetology due to antibacterial, healing and rejuvenating properties of mucus. The aim of the work was to study the component composition of volatile substances in the alcohol extract from the tissues of Achatina fulica. Volatile substances contained in the alcohol extract from Achatina fulica tissues were analyzed using GC/MS on a Varian 450GC-220MS chromatography-mass spectrometer with an «ion trap» mass analyzer. The extraction was obtained by infusion of mollusk tissues with 90 % (by volume) ethyl alcohol in a 1:10 ratio for 14 days. In the alcohol extract from Achatina fulica tissues 152 compounds were found, of which 78 substances were identified, including propionic acid derivatives (2-(4-isobutylphenyl)-propionic acid (36.17 %) as well as 3-(methylthio)-propionic acid and 3-hydroxy-2-methyl-3-phenyl-propionic acid,) omega-3 and -6 fatty acids, their ethyl and propyl esters, tridocosahexaenoin, hydroxydihydromaltol, steroid compounds, carboxylic acids, alcohols, aldehydes, nitrogen-containing substances, etc., which can condition along with anti-inflammatory glycoproteins and peptides the pharmacological action of mucin and preparations of Achatina fulica.
Achatina fulica
volatile substances
GC/MS

Ахатина гигантская (Achatina fulica, Achatinidae, Gastropoda), крупный сухопутный моллюск, распространенный в России и других странах Европы как домашний питомец, опасный инвазивный вид в странах тропического климата. Ахатина съедобна и культивируется в странах Африки, Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Мясо ахатины характеризуется высоким содержанием белка, низким содержанием углеводов и жира, в нем присутствуют почти все аминокислоты, необходимые человеку. Основными макро- и микроэлементами, содержащимися в мясе, являются кальций, фосфор, калий, цинк, марганец, железо и медь [1–4]. Содержание в мясе незаменимых жирных кислот составляет 16,6 % от их общего количества, среди незаменимых жирных кислот доминируют линоленовая и линолевая кислоты. Achatina fulica перспективна для использования в искусственных биорегенеративных системах жизнеобеспечения, служащих для автономного существования человека на космических станциях и т.п., так как ахатины способны потреблять и перерабатывать несъедобную биомассу растений и пищевые отходы, быстро расти и набирать массу. Добавление мяса улитки к основному рациону позволяет увеличить продовольственную независимость биорегенеративной системы жизнеобеспечения до 97 % [5].

Слизь (муцин) Achatina fulica используется в косметике и косметологии благодаря своим антибактериальным, заживляющим и омолаживающим свойствам [6, 7]. Выявлено, что слизь проявляет антибактериальную активность как в отношении грамположительных (Bacillus subtilis и Staphylococcus aureus), так и в отношении грамотрицательных бактерий (Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa). Предполагается, что антибактериальным фактором слизи улитки является гликопротеин с молекулярной массой около 160.000 [8].

Муцин Achatina fulica оказывает защитное действие на фибробласты и коллаген [9], что может использоваться для предотвращения фотостарения под воздействием УФ-облучения [10]. Из слизи выделен гликозаминогликан ахаран сульфат, имеющий первичную повторяющуюся дисахаридную структуру α-DN-ацетилглюкозаминил-2-O-сульфо-α-L-идуроновой кислоты. Ахаран сульфат в опытах как in vivo, так и in vitro продемонстрировал противоопухолевую активность, которая связана с ингибированием ангиогенеза [11]. Муцин улитки, приготовленный в виде сухого порошка сублимационной сушкой, обладает потенциальным действием для регенерации и восстановления костей и зубов [12]. Лектин, выделенный из слизи улитки и способствующий ее врожденному иммунитету [13], содержит антимикробные пептиды, в том числе цистеин-богатый антимикробный пептид митамицин-AF, состоящий из 80 аминокислотных остатков, включая 10 цистеинов. Митамицин-AF обладает выраженной антимикробной активностью против грамотрицательных и грамположительных бактерий и грибка Candida albicans [14]. Пептиды слизи A. fulica показали in vitro цитотоксичность в отношении линий клеток рака молочной железы (MCF-7) и клеток нормального эпителия (Vero), что делает эти вещества перспективными для разработки новых противораковых лекарственных средств [15].

Цель исследования – изучение компонентного состава летучих веществ в спиртовом извлечении из тканей ахатины гигантской (Achatina fulica).

Материалы и методы исследования

Анализ проводили методом ГЖХ-МС на хромато-масс-спектрометре Varian 450GC-220MS с масс-анализатором типа «ионная ловушка. Извлечение получали настаиванием тканей моллюска (Achatina fulica) с 90 % (по объему) этиловым спиртом в соотношении 1:10 в течение 14 сут.

Хроматографическое разделение компонентов пробы проводили на кварцевой капиллярной колонке FactorFOUR VF-5ms (30 м×0,25 мм). Газ-носитель – гелий с постоянной скоростью потока 1,0 мл/мин. В инжектор хроматографа при температуре 200 °С (деление потока 10) вводят 1 мкл испытуемого раствора. Температурная программа колонки: 50 °С – 5 мин, нагрев до 110 °С со скоростью 5 °С/мин, 110 ° – 2 мин, нагрев до 240 °С – 25 °С/мин, изотерма при 240 °С 10 мин. Идентификацию разделенных компонентов проводили с использованием библиотеки масс-спектров NIST08 Mass Spectral Library и алгоритмов сравнения программного обеспечения Saturn (Varian). Количественную оценку осуществляли методом нормализации по площади пиков (полный ионный ток) идентифицированных соединений с использованием автоматической системы обработки.

Результаты исследования и их обсуждение

В извлечениях из тканей Achatina fulica было найдено 152 соединения, из которых идентифицировано 78 веществ. Состав и относительные содержания этих компонентов приведены на рис. 1 и в таблице.

missing image file

Рис. 1. Хроматограмма спиртового извлечения из Achatina fulica

missing image file

Рис. 2. Масс-спектр 2-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислоты в сравнении с библиотечным

Состав спиртового извлечения из Achatina fulica

Время (мин)

Название вещества

Площадь пика

%

Вероятн. cовпаде-ния, %

CAS Номер

1

3.717

3-Метилбутановая (изовалериановая) кислота

278859

0.34

73.82

503-74-2

2

3.972

2-Фуранметанол

8484

0.01

61.36

98-00-0

4

5.947

1,1,1-Трифторогексанон

258754

0.32

32.59

360-34-9

5

7.281

2,3-Дигидроксипропаналь-, (S)-

162332

0.20

52.36

497-09-6

6

8.909

1-(Тетрагидрофуран-2-ил)-N-(тетрагидрофуран-2-илметил)метанамин

9845

0.01

18.86

5343-16-8

7

10.831

3-(Метилтио)-пропионовая кислота

96700

0.12

76.46

646-01-5

8

10.961

Мальтол

54366

0.07

77.16

118-71-8

9

12.042

Гидроксидигидромальтол

2.43E+06

3.00

74.18

28564-83-2

10

12.596

Валериановый ангидрид

17680

0.02

35.01

2082-59-9

11

13.187

Моноэтилсукцинат

465933

0.58

88.75

1070-34-4

12

13.882

Изовалериановый ангидрид

42679

0.05

35.45

1468-39-9

13

13.889

3β,28-Бис[(тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси]луп-20(29)-ен-21β-ол 3,3-диметилбутаноат

40093

0.05

23.64

55401-92-8

14

14.226

5-Гидроксиметилофурфурол

161542

0.20

64.08

67-47-0

15

14.515

1,2,3-Пропантриол, 1-ацетат

625615

0.77

51.76

106-61-6

16

15.443

Фениляблочная кислота

274592

0.34

30.16

2613-89-0

17

15.469

Фенилуксусная кислота

328446

0.41

44.09

103-82-2

18

17.165

D-Цитрамалевая кислота

148439

0.18

15.79

6236-10-8

19

17.783

3-Гидрокси-2-метил-3-фенил-пропионовая кислота

12507

0.02

12.9

20

18.454

3-Хлоро-пропановой кислоты 4-формилфениловый эфир

73522

0.09

39.45

21

19.685

1-нитро-β-d-арабинофуранозы татраацетат

37679

0.05

48.98

22

21.526

8-Ацетил-8-азабицикло[3.2.1]октан

255658

0.32

63.93

769-04-0

23

22.914

1-нафтойной кислоты пентафторфениловый эфир

49015

0.06

7.64

24

23.335

Фумаровой кислоты 2-хлорфенилэтиловый эфир

37357

0.03

18.1

25

24.098

2-(4-Изобутилфенил)-N-(3,5-динитрофенил)-пропанамид

68542

0.08

64.16

135241-50-8

26

25.028

2-(4-Изобутилфенил)-пропионовая кислота (Ибупрофен)

2.93E+07

36.17

91.83

15687-27-1

27

26.157

Этил-α-d-глюкопиранозид

3.90E+06

4.81

73.24

28

26.301

Этил-α-d-глюкопиранозид (изомер)

7.19E+06

8.87

46.28

29

26.363

Этил-α-d-глюкопиранозид (изомер)

9.66E+06

11.92

73.36

30

28.627

Тетрадекановой (миристиновой) кислоты С14:0 этиловый эфир

235714

0.29

41.75

124-06-1

31

29.042

Пентадеканаль

143460

0.18

11.93

09.11.2765

32

29.139

Пентакозан

69385

0.21

12.18

33

29.916

1H-Индол-3-уксусной кислоты этиловый эфир

51622

0.06

69.86

778-82-5

34

30.097

цис-9-Октадеценовой (олеиновой) кислоты С18:1 этиловый эфир

110214

0.14

8.47

111-62-6

35

30.311

Оксациклогексадекан-2-он

224487

0.28

19.91

106-02-5

36

30.457

Цикло(пролил-лейцил), (гексагидро-3-(2-метилпропил)-пиролло(1,2а)- пиразин-1,4-дион)

68788

0.08

81.49

5654-86-4

37

30.628

13-Метил-тетрадекановой кислоты, (13Me-C14:0), этиловый эфир

191480

0.24

75.76

38

31.076

2-Метил-Z,Z-3,13-октадекадиенол

26981

0.03

14.14

39

31.986

3-Деокси-17β-эстрадиол

294414

0.36

25.8

2529-64-8

40

32.098

9-Гексадеценовой кислоты, С16:1(n-7), этиловый эфир

198953

0.25

13.17

54546-22-4

41

32.548

Гексадекановой (пальмитиновой) кислоты С16:0 этиловый эфир

1.78E+06

2.20

42.35

628-97-7

42

33.019

Цис-9-эйкозен-1-ол

75776

0.09

6.59

112248-30-3

43

33.074

E-2-Тетрадецен-1-ол

94659

0.12

5.96

Продолжение таблицы

Время (мин)

Название вещества

Площадь пика

%

Вероятн. cовпаде-ния, %

CAS Номер

44

33.148

Транс-1,10-диметил-транс-9-декалинол

52580

0.06

33.69

45

33.895

14-Метил-гексадекановой (14-метил-пальмитиновой) кислоты 14Me-C16:0 этиловый эфир

329421

0.41

68.13

46

34.4

15-Метил-гексадекановой (15-метил-пальмитиновой) кислоты 15Me-C16:0 этиловый эфир

257676

0.32

61.1

47

35.114

2-[[2-[(2-этилциклопропил)-метил]-циклопропил]метил]-циклопропан-октановой кислоты метиловый эфир

295486

0.36

6.71

10152-71-3

48

35.217

8,11,14-Эйкозатриеновая (Z,Z,Z) (дигомо-γ-линоленовая) кислота С20:3(n-6)

1.02E+06

1.26

10.82

1783-84-2

49

35.188

9,12,15-Октадекатриеновой кислоты ) С18:3(n-3) 2,3-дигидроксипропиловый эфир (1-монолиноленин)

668997

0.83

9.6

18465-99-1

50

35.518

9,12-Октадекадиеновой (линолевой) кислоты С18:2 (n-6) н-пропиловый эфир

3.72E+06

4.62

17.64

51

35.613

9,12,15-Октадекатриеновой (α-линоленовй) кислоты С18:3(n-3) этиловый эфир

3.38E+06

4.17

43.12

1191-41-9

52

35.76

11-Октадеценовой (вакценовой) кислоты C18:1(n-11) н-пропиловый эфир

319868

0.39

10.04

53

36.149

Октадекановой (стеариновой) кислоты С18:0 этиловый эфир

818105

1.01

71.13

111-61-5

54

36.803

Транс-1,10-диметил-транс-9-декалинол (изомер)

103024

0.13

15.21

55

36.834

Геосмин ((4S,4aS,8aR)-4,8a-диметил-1,2,3,4,5,6,7,8-октагидронафтален-4a-ол)

151059

0.19

13.84

19700-21-1

56

37.351

11,12-Метилен-октадеценовой кислоты (лактобациловой) 11,12-Mt 18:0 изо-пропиловый эфир

63589

0.08

27.58

57

37.916

1,1',1"-Докозагексаеновой (цервоновой) кислоты 22:6 (n−3) 1,2,3- пропантрииловый эфир (тридокозагексаеноин)

141178

0.17

22.32

11094-59-0

58

38.163

5,8,11,14-Эйкозатетраеновой (арахидоновой) кислоты 20:4(n-6) этиловый эфир

1.01E+06

1.25

22.88

1808-26-0

59

38.28

5,8,11,14,17-Эйкозапентаеновая (тимнодоновая) кислота, 20:5(n-3)

227476

0.28

33.72

60

38.431

5,11,14-Эйкозатриеновой (подокарповой) кислоты 20:3(n-3) метиловый эфир

99527

0.12

16.66

61

38.517

5,11,14,17-Эйкозатетраеновой (юнипереновой) кислоты 20:4(n-3) метиловый эфир

554691

0.68

31.83

59149-01-8

62

38.558

9,12,15-Октадекатриеновой (α-линоленовой) кислоты 20:3(n-3) бутиловый эфир

795200

0.98

11.05

63

38.867

цис-11,14-Эйкозадиеновой кислоты 20:2(n-6) метиловый эфир

1.19E+06

1.47

21.07

64

38.957

9,12,15-Октадекатриеновой кислоты (α-линоленовой) 18:3(n-3) 2,3-дигидроксипропиловый эфир (глицерил линолеат)

343329

0.42

10.6

18465-99-1

65

39.087

1-Гексакозен

98668

0.12

14.13

18835-33-1

66

39.475

Докозановая (бегеновая) кислота, С22:0

111537

0.14

36.42

112-85-6

67

39.54

Гексакозен

94922

0.12

8.08

18835-33-1

68

39.724

Тетратриаконтилгептафторбутират

392666

0.48

3.83

69

39.991

Гептакозен

13228

0.02

5.42

18835-33-1

70

40.337

Гептакозен (изомер)

7053

0.01

18.64

18835-33-1

71

41.713

5,8,11,14-Эйкозатетраеновой кислоты 20:4(n-6) этиловый эфир

178510

0.22

7.52

1808-26-0

72

42.064

1(22),7(16)диэпокси-трицикло [20.8.0.0(7,16)]триаконтан

70727

0.09

8.95

73

42.268

Октадекатриеновой кислоты (α-линоленовой) С18:3 2,3-дигидроксипропиловый эфир

151655

0.19

6.88

18465-99-1

74

45.221

Тетратриаконтил гептафторбутират

564062

0.70

8.03

75

45.377

Тетратриаконтил гептафторбутират (изомер)

77887

0.10

5.51

Окончание таблицы

Время (мин)

Название вещества

Площадь пика

%

Вероятн. cовпаде-ния, %

CAS Номер

76

45.466

1-Октакозен

176766

0.22

12.83

77

46.655

Триаконтил трифторацетат

2.70E+06

3.33

4.83

78

47.785

17-(1,5-Диметилгексил)-10,13-диметил-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-тетрадекагидро-1H-циклопента[a]фенантрен-3-ол

1.16E+06

1.45

46.08

   

Сумма

81014852

100

   

В пробе обнаружено значительное количество 2-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислоты (ибупрофен), которое обладает противовоспалительным, анальгезирующим и жаропонижающим действием, масс-спектр обнаруженного вещества в сравнении с библиотечным приведен на рис. 2.

Найдены омега-3 и омега-6 жирные кислоты, их этиловые и пропиловые эфиры, среди которых превалируют линолевой кислоты н-пропиловый эфир, α-линоленовой, пальмитиновой, арахидоновой кислот этиловые эфиры, цис-11,14-эйкозадиеновой кислоты метиловый эфир. Содержится триацилглицерин тридокозагексаеноин, гидроксидигидромальтол, стероидные соединения (3-деокси-17β-эстрадиол, 3β,28-Бис[(тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси]луп-20(29)-ен-21β-ол 3,3-диметилбутаноат и 17-(1,5-диметилгексил)-10,13-диметил-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-тетрадекагидро-1H-циклопента[a]фенантрен-3-ол), карбоновые кислоты, геосмин и другие спирты, альдегиды, азотсодержащие вещества и др. Идентифицированы галогенсодержащие соединения (3-хлоро-пропановой кислоты 4-формилфениловый эфир, 1-нафтойной кислоты пентафторфениловый эфир, фумаровой кислоты 2-хлорфенилэтиловый эфир, тетратриаконтил гептафторбутират, триаконтил трифторацетат), содержание которых может быть обусловлено присутствием в рационе улитки панциря каракатицы.

Заключение

В извлечении идентифицировано 78 различных соединений, выявлено значительное содержание 2-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислоты, полиненасыщенных жирных кислот и их эфиров, стероидов и др. соединений могут обуславливать наряду с противовоспалительными гликопротеинами и пептидами фармакологическое действие муцина и препаратов Achatina fulica.