Важным аспектом здорового образа жизни и профилактики заболеваний населения алиментарной природы является сбалансированное питание с использованием местных сырьевых ресурсов, особенно дикорастущих и культивируемых плодов, содержащих помимо макрокомпонентов значительное количество минорных биологически активных веществ (БАВ). В настоящей работе оценены перспективы использования плодов жимолости съедобной в качестве потенциально богатого и коммерчески доступного источника БАВ.
Жимолость съедобная Lonicera edulis Turcz. ex Freyn [синоним Lonicera caerulea ssp. edulis (Turcz. & Freyn) Hulten] - декоративный листопадный кустарник семейства Жимолостные Caprifoliaceae с плодами синего цвета типа сочной ягоды. Благодаря своей неприхотливости, морозоустойчивости, а также устойчивости к болезням и вредителям широко культивируется в средней полосе России, в Сибири, на Урале, в Приморском крае. Так, в 2019 г в Государственном реестре селекционных достижений РФ зарегистрировано 120 сортов жимолости, выведенных в различных регионах России.
Плоды жимолости употребляются в пищу как в свежем виде, так и в виде соков, компотов, варенья, джемов и др. В свежем виде плоды жимолости хранятся в течение 2-8 дней. Промышленная переработка свежего сырья жимолости в России ограничивается недостаточной изученностью химического состава и технологических свойств.
За последние 15 лет значительно возрос интерес отечественных и зарубежных ученых как к химическому составу, так и к потенциальному биологическому действию плодов жимолости. Показана выраженная противовоспалительная активность, способность ингибировать перекисное окисление липидов клеточных мембран, гасить свободные радикалы, эффективно защищать клетки от повреждений, вызванных ультрафиолетовыми (УФ-А и УФ-В) излучениями [1, 2]. Отмечена гепатопротекторная активность экстракта плодов жимолости, проявляющаяся, в частности, в снижении общего содержания липидов и восстановлении активности ферментов печени [3]. Выявлено бактерицидное действие более чем на 10 штаммов патогенных микроорганизмов, в том числе стрептококков групп А, В и G, пневмококков, коринебактерий дифтерии, и бактериостатическое действие, в том числе на менингококки и Helicobacter pylori [4]. Высокую биологическую ценность жимолости связывают с наличием в плодах различных классов полифенольных соединений [антоцианинов, проантоцианидинов, катехинов, флавонолов и флавонов, гидроксикоричных кислот (ГКК) и др.], иридоидных гликозидов, аскорбиновой кислоты, пектинов [2, 4-10]. Следует отметить, что химический состав плодов жимолости отечественных сортов сравнительно мало изучен, что обусловливает актуальность проведения исследования качественного и количественного состава БАВ жимолости.
Цель данной работы - изучение содержания и состава полифенольных соединений (антоцианинов, проантоцианидинов, флавонолов и флавонов, ГКК) и иридоидных гликозидов различных сортов плодов жимолости съедобной, произрастающей в средней и черноземной полосах европейской части России.
Материал и методы
Исследовано 15 образцов замороженных свежесобранных плодов жимолости съедобной (табл. 1).
)
При проведении исследований использовали спектрофотометр Shimadzu "UV-1800" (Shimadzu Corporation, Япония) с диапазоном длин волн 190-1100 нм, систему жидкостной хроматографии Agilent 1100 (Agilent Technologies, США) со спектрофотометрическим детектором на диодной матрице (ДМД), времяпролетным (ВЭЖХ-ВП-МС) и тройным квадрупольным масс-спектрометрическим детектором (ВЭЖХ-МС/МС), систему капиллярного электрофореза Agilent 7100 (Agilent Technologies, США) с ДМД. В качестве стандартных образцов были использованы коммерчески доступные индивидуальные вещества: процианидин В2 (>90%, INDOFINE Chemical Company), рутин (>94%, Sigma), гиперозид (>95%, HWI ANALYTIK GMBH), изокверцитрин (>94%, HWI ANALYTIK GMBH), лютеолин-7-глюкозид (>98%, Extrasynthese), кемпферол-3-глюкозид (>95%, PhytoLab), логанин (>97,0%, Sigma), хлорогеновая кислота (>95%, Sigma), кофейная кислота (>98%, Sigma), фруктоза (>99%, Sigma), глюкоза (>99,5%, Sigma), сорбит (>98%, Sigma), галловая кислота (>99%, Sigma-Aldrich), тролокс (>97%, Aldrich).
Суммарное содержание полифенольных соединений (ПФ) в пересчете на галловую кислоту оценивали модифицированным методом Фолина-Чокальтеу [11], проантоцианидинов в пересчете на процианидин В2 - модифицированным методом Бейта-Смита [11], суммарное содержание мономерных антоцианинов в пересчете на цианидин-3-глюкозид - методом рН-дифференциальной спектрофотометрии [11]. Определение профиля антоцианинов, флавоноидов, ГКК, иридоидов проводили с помощью оригинальных разработанных ВЭЖХ-методик [12-14]. Содержание и состав моно- и дисахаридов определяли методом капиллярного электрофореза [14]. Оценку антирадикальных свойств в DPPH-тесте in vitro проводили по методике, приведенной ранее [15].
Результаты и обсуждение
Антоцианины. Количество антоцианинов в плодах жимолости варьировало от 162,2 до 622,2 мг/100 г (табл. 2), при этом в 9 из изученных 15 образцов количество антоцианинов превышало 300 мг/100 г. Полученные результаты позволяют поставить жимолость в один ряд с такими традиционными источниками антоцианинов, как черника (332-807 мг/100 г), арония (447-1480 мг/ 100 г), бузина черная (106-1374 мг/100 г) [2, 8, 16, 17]. Для сравнения образцы свежих плодов жимолости съедобной, заготовленные в Польше, содержали всего 96,3-235,4 мг/100 г антоцианинов [18].
Состав антоциановых пигментов определяли методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с онлайн ДМД- и МС-детектированием по методике, разработанной ранее для анализа индивидуальных антоцианинов в плодах кизила обыкновенного [14]. Коэффициенты емкости, максимумы поглощения в УФ- и видимой области спектра, детектируемые массы антоцианинов жимолости представлены в табл. 3.
)
Типичная хроматограмма антоцианинов жимолости съедобной изображена на рис. 1. Профиль антоцианинов жимолости представлен гликозидами цианидина, основным из которых во всех образцах является цианидин-3-глюкозид (75,9-88,3% суммы антоцианинов) - антоцианиновый маркер плодов данного вида (табл. 4). Идентифицированы минорные антоцианины: цианидин-3-рутинозид (4,3-10,4%), цианидин-3,5-диглюкозид (1,1-6,1%), пеонидин-3-глюкозид (1,1-5,2%), пеонидин-3,5-диглюкозид (0,3-1,4%), пеларгонидин-3-глюкозид (0,2-3,0%) и пеонидин-3-рутинозид (0-1,0%).
)
)
Проантоцианидины. Содержание проантоцианидинов в плодах жимолости варьировало в широком диапазоне: от 498,3 до 1804,0 мг/100 г (см. табл. 2). При этом в 11 из 15 исследуемых образцов накапливалось больше 1% проантоцианидинов. Согласно данным литературы, в плодах жимолости, заготовленных в различных регионах России (от Карелии до Курильских островов), было найдено меньшее количество проантоцианидинов (252694 мг/100 г), как и в образцах жимолости съедобной из Словакии (470-616 мг/100 г) [2].
Флавоноиды. Содержание и состав флавоноидов в плодах жимолости исследовали методом ВЭЖХ-ДМД-МС-TOF по методике, разработанной ранее для анализа флавоноидов в траве пустырника [13]. Типичная ВЭЖХ-УФ-хроматограмма флавоноидов плодов жимолости изображена на рис. 2.
)
Коэффициент емкости, максимумы поглощения в УФ-области и детектируемые массы флавоноидов ягод жимолости представлены в табл. 5.
)
Профиль флавоноидов в плодах жимолости представлен главным образом флавонольными гликозидами - преимущественно производными кверцетина, а также изорамнетина и кемпферола. Основным флавонольным гликозидом во всех образцах был рутин, содержание которого составило 6,2-30,5 мг/100 г (табл. 6).
)
Максимальное количество рутина обнаружено в образцах № 14 и 15. По данным литературы, приблизительно такое же количество рутина содержалось в плодах жимолости съедобной (13-41 мг/100 г) и некоторых других видов рода Жимолость, произрастающих в Словакии (27-48 мг/100 г) [2]. В плодах жимолости голубой, заготовленных в Украине, также были обнаружены флавоновые гликозиды - 7-глюкозид (8,2-10,3 мг/100 г) и 7-рутинозид лютеолина [2]. В исследованных нами образцах содержание лютеолин-7-глюкозида было существенно ниже (0,7 мг/100 г и менее), а лютеолин-7-рутинозид отсутствовал. Суммарное содержание флавоноидов в изученных образцах составило 9,2-46,6 мг/100 г Гидроксикоричные кислоты. Типичный профиль ГКК плодов жимолости отражен на рис. 3.
)
Среди ГКК во всех образцах преобладала хлороге-новая кислота, также обнаружены неохлорогеновая и кофейная кислоты. Результаты количественного определения ГКК представлены в табл. 7.
)
Суммарное содержание ГКК варьировало от 16,3 мг/ 100 г в образце № 13 до 79,8 мг/100 г в образце № 12 со значительным преобладанием хлорогеновой кислоты (от 85,7 до 90,4% общего содержания).
Иридоиды. Для идентификации и количественного определения иридоидов была использована методика ВЭЖХ с УФ- и МС-детектированием, разработанная нами ранее для анализа иридоидов этого класса в листьях вахты трехлистной и плодах кизила обыкновенного [13, 14]. В исследованных плодах жимолости съедобной идентифицированы С10-иридоидные гликозиды логанинового типа (логаниновая кислота, логанин) и секоиридоиды (секологанин, сверозид) (рис. 4). Иридоиды данного типа были обнаружены в плодах других видов рода жимолость [5-7, 9]. Данные о составе иридоидов жимолости съедобной в литературе отсутствуют.
)
Параметры удерживания, максимумы поглощения в УФ-области и детектируемые массы иридоидов представлены в табл. 8.
)
Спектрофотометрическое детектирование иридоидов при ВЭЖХ-анализе проводили при длине волны 235±2 нм, соответствующей основному максимуму поглощения данного класса иридоидов в УФ-области (рис. 5). ВЭЖХ-МС-хроматограмма выделенных ионов [M + Na] + иридоидов плодов жимолости голубой представлена на рис. 6.
)
)
Результаты количественного определения иридоидов в образцах плодов жимолости голубой представлены в табл. 9.
)
Во всех образцах обнаружены значительные количества логаниновой кислоты (33,6-197,0 мг/100 г) и логанина (14,0-134,7 мг/100 г). Содержание сверозида варьировало от 0,9 до 11,0 мг/100 г Иридоидный состав образцов № 1-11 относительно богаче: идентифицированы также секологанин (5,0-28,6 мг/100 г) и вещество, изомерное логанину (на основании совпадения УФ-и масс-спектров) (23,1-89,0 мг/100 г). Суммарное содержание иридоидов в плодах жимолости голубой составило от 78,0 в образцах № 8 и 9 до 341,8 мг/100 г в образце № 2.
Профиль углеводов. Электрофореграмма сахаров плодов жимолости голубой представлена на рис. 7.
)
Результаты количественного определения моносахаридов и многоатомного спирта сорбита в жимолости голубой представлены в табл. 10.
)
Во всех исследованных образцах найдены фруктоза в количестве 2,73-4,96%, глюкоза - 2,80-5,36% и сорбит - 0,06-2,12%. Соотношение глюкоза/фруктоза в образцах составило 0,99-1,10. Сахароза в исследованных образцах не обнаружена.
Полифенольные соединения и антирадикальная активность. Общее содержание полифенольных соединений, а также результаты исследования плодов жимолости на антирадикальные свойства в DPPH-тесте in vitro приведены в табл. 11.
)
Как видно из табл. 11, содержание полифенольных соединений в пересчете на галловую кислоту варьировало от 508,8 мг/100 г в образце № 13 до 927,0 мг/100 г в образце № 3. В сортах жимолости голубой российского происхождения, культивируемых в Чехии, сумма полифенольных соединений находилась в похожем диапазоне - 575-903 мг/100 г свежих плодов [10].
Антирадикальная активность плодов жимолости варьировала от 503,8 мг ТЭ/100 г свежих плодов в образце № 5 до 1197,5 мг ТЭ/100 г свежих плодов в образце № 3. При этом прослеживается четкая зависимость между общим содержанием полифенольных соединений, накоплением в первую очередь преобладающих классов полифенольных соединений - антоцианинов и проантоцианидинов, в меньшей степени флавоноидов и ГКК и выраженностью антирадикальных свойств изученных плодов жимолости в DPPH-тесте in vitro. В то же время корреляции между содержанием иридоидов и антирадикальной активностью плодов жимолости нами отмечено не было.
Заключение
Впервые подробно изучен полифенольный комплекс и профиль иридоидов плодов жимолости съедобной, произрастающей в различных регионах России. Полученные данные позволяют отнести жимолость к перспективным источникам вышеперечисленных минорных БАВ, особенно антоцианинов, проантоцианидинов и иридоидов, которые редко присутствуют в других видах плодов в столь существенном количестве и которые обладают целым рядом потенциально полезных для здоровья свойств. Широкое распространение на всей территории России, легкость выращивания, раннее созревание в сочетании с высоким содержанием БАВ делают целесообразным использование плодов жимолости в качестве сырья при производстве пищевых продуктов профилактической направленности и биологически активных добавок к пище. К перспективным источникам антоцианинов и проантоцианидинов относятся плоды жимолости Синичка, Юбилейная, Берель, Голубое веретено, Признание, Памяти Куминова, иридоидов - Голубое веретено, Юбилейная, Синичка, Леня, Берель.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.