vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2018-3-212-219vguit-1957Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyПолучение селенсодержащих экстрактов из растительного сырьяProduction of selenium-containing extracts from vegetable materialsМуравьёвК. Ю.MuravevK. Yu

аспирант, кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, Кронверкский пр-т, 19, г. Санкт-Петербург, 197101, Россия

graduate student, department of food biotechnology products from vegetative raw material, Kronverksky av., 49, St. Petersburg, 197101, Russia

k.murav@yandex.ruБараковаН. В.BarakovaN. V.n.barakova@mail.ruСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияITMO UniversityRussian Federation201827092018803212219Copyright © Муравьёв К.Ю., Баракова Н.В., 20182018Муравьёв К.Ю., Баракова Н.В.Muravev K.Y., Barakova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/1957

Исследовано влияние ферментных препаратов протеолитического и целлюлолитического действия, а также времени экстракции на степень извлечения селена из селенсодержащего растительного сырья. В качестве селенсодержащего растительного сырья использовались китайская капуста (Brassica rapa) сорта Пак-чой и амарант (Amaranthus caudatus L.) сорта Харьковский, обогащённые селеном в процессе агрохимического культивирования. В качестве экстрагента применялся водный раствор ферментных препаратов Дистицим-протацид-экстра (протолитического действия) и Вискостар (целлюлолитического действия). В образцы, в которые вносились ферментные препараты, дозировка последних составляла 1 мкл на 1 г сырья. Время экстракции составляло от 0.5 до 4 часов. Температура экстракции – 45°С и 55°С. Соотношение количества растительного сырья к количеству экстрагента составило 1:12. Определение содержания селена в полученных экстрактах проводилось по ГОСТ Р 53182-2008. Установлено, что при увеличении времени экстракции происходит увеличение выхода экстрактивных веществ. Максимальное содержание сухихвеществ в экстрактах из капусты Пак-чой составил 7.4 г на 100 мл при дозировке ферментных препаратов 1 мл на 1 кг сырья, температуре 55°С и времени экстракции 1,18 часа. Максимальное содержание сухихвеществ в экстрактах из амаранта составляет 2,93 г на 100 мл при дозировке ферментных препаратов 1 мл на 1 кг сырья, температуре 55°С и времени экстракции 1,05 часа. Содержание селена в полученных экстрактах составило: в экстрактах из китайской капусты Пак-чой при максимальной дозировку ферментов, времени экстракции равным 4 часа и температуре 45°С – 257,3 мкг?дм-3, а при температуре 55°С – 284,9 мкг?дм-3; в экстрактах из амаранта при тех же условиях экстракции концентрация селенсодержащих веществ составило 325,8 мкг?дм-3 (45°С) и 347,0 мкг?дм-3 (55°С). В дальнейшем полученные результаты могут быть использованы при разработке БАДов и функциональных продуктов питания.

The effect of proteolytic and cytolytic enzymes, as well as extraction time, on the efficiency of selenium extraction from vegetable materials was evaluated. The materials containing selenium to be extracted were Chinese lettuce (Brassica rapa) of pak-choi variety and amaranth (Amaranthus caudatus L.) of Kharkovskiy variety, both undergone selenium enrichment via agrochemical cultivation. A single water solution of DistizymProtacid Extra (proteolytic) and Viscostar (cytolytic) enzymes served as the extracting agent. Said solution was introduced into samples, with the exception of two control samples, in such quantities that the dosage of non-diluted enzymes was 1 µl each enzyme to 1 g sample. Accounting for the dilution, the resulting dosage was 1 part water solution to 12 parts vegetable material. Extraction time amounted to 24 hours. The temperature of extraction was either 45°C or 55°C. Selenium content in the extracts obtained was determined according to GOST R 53182–2008. It was found that the amount of dry matter in extracts became larger as extraction process continued. The maximum of dry matter content in pakchoi lettuce and amaranth extracts was achieved at non-zero enzyme dosage (1 µl per 1 g) and the extraction temperature of 55°C and was equal to 7.40 g?100 cm–3and 2.95 g?100 cm?3 dry matter, respectively. Selenium content in all extracts amounted to 257.3 µg?dm?3 at 45°C and 284.9 µg?dm?3 at 55°C; in amaranth extracts 325.8 µg?dm–3 (45°C) and 347.0 µg?dm?3 (55°C). The results obtained may be further applied to preparation of food adjuncts and functional foods.

экстракцияводные экстрактыселенсодержащее растительное сырьёпротеолитические ферментные препаратыцеллюлолитические ферментные препаратыextractionwater extractsselenium-containing vegetable materialsproteolytic enzyme preparationscellulolytic enzyme preparationsReferencesАгаджанян Н.А., Скальный А.В., Детков В.Ю. Элементный портрет человека: заболеваемость, демография и проблема управления здоровьем нации // Экология человека. 2013. С. 3–12.Agadzhanjan N.A., Skal'nyj A.V., Detkov V. Ju. Elemental portrait of a person: morbidity, demography and the problem of managing the health of the nation. Jekologija cheloveka. [Human ecology] 2013. pp. 3–12. (in Russian)DiMarco-Crook C., Xiao H. Diet-based strategies for cancer chemoprevention: the role of combination regimens using dietary bioactive components //Annu Rev. Food Sci. Technol. 2015. V. 6. P. 505–526.DiMarco-Crook C., Xiao H. Diet-based strategies for cancer chemoprevention: the role of combination regimens using dietary bioactive components. Annu Rev. Food Sci. Technol. 2015. vol. 6. pp. 505–526.Россия в цифрах. 2017. М.: Росстат, 2017 511 с.Rossija v cifrah. [Russia in numbers] Moscow, Rosstat, 2017. 511 p. (in Russian)Tushar D. Effect of extraction methods on yield, phytochemical constituents and antioxidant activity of Withaniasomnifera // Arabian Journal of Chemistry. 2017. V. 10. № 1. P. S1193S1199.Tushar D. Effect of extraction methods on yield, phytochemical constituents and antioxidant activity of Withaniasomnifera. Arabian Journal of Chemistry. 2017. vol. 10. no. 1. pp. S1193S1199. (in Russian)Высочина Г.И. Амарант (Amaranthus L.): химический состав и перспективы использования (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 2. С. 5–14.Vysochina G.I. Amaranthus L.: chemical composition and perspectives of use (review). Himijarastitel'nogosyr'ja. [Chemistry of plant materials] 2013. no. 2. pp. 5–14. (in Russian)Козарь Е.Г. Биологическая активность вторичных метаболитов растений семейства BRASSICACEAE // Овощи России. 2011. № 1. С. 46–53.Kozar' E.G. Biological act of secondary metabolites of plants of the family BRASSICACEAE. Ovoshhi Rossii. [Russian vegetables] 2011. no. 1. pp. 46–53. (in Russian)Муравьёв К.Ю., Баракова Н.В., Хомяков Ю.В., Удалова О.Р. Накопление селена в китайской капусте сорта Пак-чой в процессе культивирования //Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. № 4. С. 151–155.Murav'jov K.Ju., Barakova N.V., Homjakov Ju.V., Udalova O.R. The accumulation of selenium in the Chinese cabbage of Pak-choi cultivar in the process of cultivation. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tehnologij [Proceedings of VSUET] 2016. no.  4. pp. 151–155. (in Russian)Муравьёв К.Ю., Баракова Н.В., Хомяков Ю.В., Панова Г.Г. Накопление селена в процессе культивирования амаранта // Вестник МАХ. 2018. № 1. С. 48–53.Murav'jov K.Ju., Barakova N.V., Homjakov Ju.V., Panova G.G. Accumulation of selenium in the process of cultivation of amaranth. Vestnik MAKh. [Proceedings of MAC] 2018. no. 1. pp. 48–53. (in Russian)Lee SuanChua. A review on plant-based rutin extraction methods and its pharmacological activities //Journal of Ethnopharmacology. 2013. V. 150. № 3. Р. 805–817.Lee SuanChua. A review on plant-based rutin extraction methods and its pharmacological activities. Journal of Ethnopharmacology. 2013. vol. 150. no. 3. pp. 805–817.Бурдо А.К. Влияние СВЧ-поля на получение функциональных хлорофилл-содержащих экстрактов // Пищевая наука и технология. 2012. № 4(21). С. 14–17.Burdo A.K. Effect of the microwave field on the production of functional chlorophyll-containing extracts. Pishhevaja naukai tehnologija. [Food science and technology] 2012. no. 4(21). pp. 14–17. (in Russian)Бутько З.Т., Зайцев В.А. Влияние способа пробоподготовки на определение содержания селена в пищевых продуктах флуориметрическим методом // Здоровье и окружающая среда. 2013. № 23. С. 264–266.But'ko Z.T., Zajcev V.A. Influence of the sample preparation method on the determination of selenium content in food products by the fluorimetric method. Zdorov'e I okruzhajushhaja sreda. [Health and environment] 2013. no. 23. pp. 264–266. (in Russian)Пат. РФ № 2391875 Способ получения растительного экстракта с повышенным содержанием селена / Маюрникова Л.А., Гореликова Г.А., Шигина Е.В., Щипицын С.К. Опубл. 20.06.2010.Majurnikova L.A., Gorelikova G.A., Shigina E.V., Shhipicyn S.K. Sposob poluenija rastitel'nogo jekstrakta s povyshennym soderzhaniem selena  [A method for producing a plant extract with a high selenium content] Patent RF, no. 2391875, 2010. (in Russian)Prakash Maran J. et al. Box–Behnken design based statistical modeling for ultrasound-assisted extraction of corn silk polysaccharide // Carbohydrate Polymers. 2013. V. 92. № 1. P. 604–611.Prakash Maran J. et al. Box–Behnken design based statistical modeling for ultrasound-assisted extraction of corn silk polysaccharide. Carbohydrate Polymers. 2013. vol. 92. no. 1. pp. 604–611Коцуба Т.В., Гайда В.К. Селен в производстве пищевых продуктов // Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы химии, биотехнологии и сферы услуг». 2017. С. 110–116.Kocuba T.V., Gajda V.K. Selenium in food production. Materialy vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnymu chastiem «Aktual'nye problem himii, biotehnologii I sfery uslug» [Materials of the All-Russian scientific-practical conference with international participation "Actual problems of chemistry, biotechnology and the service sector"] 2017. pp. 110–116. (in Russian)Youcef M. Selenium in the Environment, Metabolism and Involvement in Body Functions // Molecules. 2013. V. 18(3). P. 3292–3311.Youcef M. Selenium in the Environment, Metabolism and Involvement in Body Functions. Molecules. 2013. vol. 18(3). pp. 3292–3311.Дерябина И.В. Разработка способов экстракции для определения различных форм селена в доннике лекарственном // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007 гDeryabina I.V. Development of extraction methods for the determination of various forms of selenium in the clover of medicinal. KHranenie i pererabotka selkhozsyria [Storage and processing of agricultural raw materials] 2017 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.