booltБюллетень Государственного Никитского ботанического садаBulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens0513-1634Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”boolt-925Research ArticleБИОХИМИЯ РАСТЕНИЙPLANT BIOCHEMISTRYОптимизация условий ультразвуковой водноэтанольной экстракции полифенольных компонентов из соцветий Heracleum sosnowskyi Manden.Optimization of conditions for ultrasonic water-ethanol extraction of polyphenolic components from Heracleum sosnowskyi Manden. inflorescencesКозловаС. В.KozlovaS. V.

Светлана Владимировна Козлова 

184209, Россия, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д. 14 

s.kozlova@ksc.ruЦветовН. С.TsvetovN. S.

Никита Сергеевич Цветов 

184209, Россия, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д. 14 

ФГБУН ФИЦ «Кольский научный центр Российской академии наук», Научный центр медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике, Лаборатория медицинских и биологических технологийRussian Federation20251005202501547886Copyright © Козлова С.В., Цветов Н.С., 20252025Козлова С.В., Цветов Н.С.Kozlova S.V., Tsvetov N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://boolt.elpub.ru/jour/article/view/925

В статье приведены результаты комплексного изучения процессов водно-спиртовой ультразвуковой экстракции полифенольных соединений, флавоноидов и веществ, проявляющих антиоксидантную активность, из соцветий Heracleum sosnowskyi Manden. С помощью однофакторной оптимизации найдено, что оптимальное время экстракции составило 90 минут, концентрация этанола – 60%, мощность ультразвука – 120 Вт. С помощью алгоритма Бокса-Бенкена установлено, что оптимальная температура экстракции – 60°C, крупность частиц растительного сырья – 1 мм, соотношение массы сырья к объему растворителя – 1:30. Эти условия обеспечивают максимальный выход полифенольных соединений, флавоноидов, веществ, проявляющих антиоксидантную активность. Результаты работы могут быть применены для дальнейшего изучения особенностей метаболизма H. sosnowskyi Manden. в различных условиях произрастания, в ключе накопления биологически активных веществ.

The article presents the results of a comprehensive study of the processes of water-alcohol ultrasonic extraction of polyphenolic compounds, flavonoids and substances with antioxidant activity from the inflorescences of Heraculum sosnowskyi Manden. Using one-factor optimization, it was found that the optimal extraction time was 90 minutes, the ethanol concentration was 60%, and the ultrasonic power was 120 watts. Using the Box-Benken algorithm, it was found that the optimal extraction temperature is 60 °C, the particle size of vegetable raw materials is 1 mm, and the ratio of the mass of raw materials to the volume of solvent is 1:30. These conditions ensure the maximum yield of polyphenolic compounds, flavonoids, and substances exhibiting antioxidant activity. The results of the work can be applied to further study the metabolic features of H. sosnowskyi Manden. in various growing conditions, in order to accumulate biologically active substances.

Heracleum sosnowskyi Manden.ультразвуковая экстракцияполифенолыфлавоноидыантиоксидантная активностьHeracleum sosnowskyi Manden.ultrasonic-assisted extractionpolyphenolsflavonoidsantioxidant activityReferencesАгеев В.П., Шляпкина В.И., Куликов О.А., Заборовский А.В., Татарина Л.А. Качественный и количественный анализ основных производных псоралена сока борщевика Сосновского // Фармацевтическая химия и фармакогнозия. – 2022. – Т.71. – №3. – С. 10-17. DOI: 10.29296/25419218-2022-03-02Агеев В.П., Шляпкина В.И., Куликов О.А., Заборовский А.В., Татарина Л.А. Качественный и количественный анализ основных производных псоралена сока борщевика Сосновского // Фармацевтическая химия и фармакогнозия. – 2022. – Т.71. – №3. – С. 10-17. DOI: 10.29296/25419218-2022-03-02Богданов В.Л., Николаев Р.В., Шмелева И.В. Биологическое загрязнение территории экологически опасным растением борщевиком Сосновского // Фундаментальные медико-биологические науки и практическое здравоохранение: сб. науч. трудов 1-й Международной телеконференции. – Томск: СибГМУ, 2010. – С. 27- 29.Богданов В.Л., Николаев Р.В., Шмелева И.В. Биологическое загрязнение территории экологически опасным растением борщевиком Сосновского // Фундаментальные медико-биологические науки и практическое здравоохранение: сб. науч. трудов 1-й Международной телеконференции. – Томск: СибГМУ, 2010. – С. 27- 29.Васильева Е.Н., Рощин В.И. Химический состав борщевика Сосновского // Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции (26 мая 2021 г.). – СПб: Изд-во: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет С.М. Кирова, 2021. – Т. 1. – С. 99-102.Васильева Е.Н., Рощин В.И. Химический состав борщевика Сосновского // Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции (26 мая 2021 г.). – СПб: Изд-во: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет С.М. Кирова, 2021. – Т. 1. – С. 99-102.Елапов А.А., Кузнецов Н.Н., Марахова А.И. Применение ультразвука в экстракции биологически активных соединений из растительного сырья, применяемого или перспективного для применения в медицине (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2021. Т. 10. – № 4. – С. 96-116. DOI:10.33380/2305-2066-2021-10-4-96-116Елапов А.А., Кузнецов Н.Н., Марахова А.И. Применение ультразвука в экстракции биологически активных соединений из растительного сырья, применяемого или перспективного для применения в медицине (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2021. Т. 10. – № 4. – С. 96-116. DOI:10.33380/2305-2066-2021-10-4-96-116Жиров В.К., Кислых Е.Е. Структурно-функциональные изменения растительности в условиях техногенного изменения на Крайнем Севере. – М.: Наука, 2007. – 164 с.Жиров В.К., Кислых Е.Е. Структурно-функциональные изменения растительности в условиях техногенного изменения на Крайнем Севере. – М.: Наука, 2007. – 164 с.Козлова С.В., Ингири А.А., Цветов Н.С. Содержание биологически активных веществ и антиокислительная активность тканей листьев Heracléum Sosnówskyi в Мурманской области // X Международная научная конференция Молодых ученых. Современные тенденции развития технологий здоровьесбережения (15 декабря 2022г.). – М.: ФГБНУ ВИЛАР., 2022. – С. 167-171. DOI:10.52101/9785870191058_167Козлова С.В., Ингири А.А., Цветов Н.С. Содержание биологически активных веществ и антиокислительная активность тканей листьев Heracléum Sosnówskyi в Мурманской области // X Международная научная конференция Молодых ученых. Современные тенденции развития технологий здоровьесбережения (15 декабря 2022г.). – М.: ФГБНУ ВИЛАР., 2022. – С. 167-171. DOI:10.52101/9785870191058_167Козлова С.В., Цветов Н.С. Изучение процесса ультразвуковой экстракции полифенолов из листьев Heracleum Sosnowskyi // Международная научнаяпрактическая конференция «Достижения и перспективы создания новых лекарственных препаратов» (15 июня 2023). – М.: ФГБНУ ВИЛАР., 2023. – С. 271-275. DOI: 10.52101/9785870191102_271Козлова С.В., Цветов Н.С. Изучение процесса ультразвуковой экстракции полифенолов из листьев Heracleum Sosnowskyi // Международная научнаяпрактическая конференция «Достижения и перспективы создания новых лекарственных препаратов» (15 июня 2023). – М.: ФГБНУ ВИЛАР., 2023. – С. 271-275. DOI: 10.52101/9785870191102_271Ламан Н.А., Копылова Н.А., Прохоров В.Н. Борщевик Сосновского (Heracleum Sosnowskyi Manden) как перспективный источник биологически активных соединений // Клеточная биология и биотехнология растений. – 2018. – С.41-42.Ламан Н.А., Копылова Н.А., Прохоров В.Н. Борщевик Сосновского (Heracleum Sosnowskyi Manden) как перспективный источник биологически активных соединений // Клеточная биология и биотехнология растений. – 2018. – С.41-42.Песня Д.А., Серов Д.А., Вакорин С.А., Прохорова И.М. Исследование токсического, митозмодифицирующего и мутагенного действия борщевика Сосновского // Ярославский педагогический вестник. – 2011. – Том III. – №4. – С.93-98.Песня Д.А., Серов Д.А., Вакорин С.А., Прохорова И.М. Исследование токсического, митозмодифицирующего и мутагенного действия борщевика Сосновского // Ярославский педагогический вестник. – 2011. – Том III. – №4. – С.93-98.Сацыперова И.Ф. Борщевики флоры СССР – новые кормовые растения: перспективы использования в народном хозяйстве. – Л.: Наука, 1984. – 218 с.Сацыперова И.Ф. Борщевики флоры СССР – новые кормовые растения: перспективы использования в народном хозяйстве. – Л.: Наука, 1984. – 218 с.Фабрицкая А.А., Семенихин С.О., Городецкий В.О., Котляревская Н.И., Викторова Е.П. Современные исследования в области экстракции биологически активных веществ из растительного сырья с применением ферментов // Технология продовольственных продуктов. – 2021. – №17. – С.56-66. DOI: 10.47370/2072-0920-2021-17-2-56-66Фабрицкая А.А., Семенихин С.О., Городецкий В.О., Котляревская Н.И., Викторова Е.П. Современные исследования в области экстракции биологически активных веществ из растительного сырья с применением ферментов // Технология продовольственных продуктов. – 2021. – №17. – С.56-66. DOI: 10.47370/2072-0920-2021-17-2-56-66Юрлова Л.Ю., Черняк Д.М., Кутовая О.П. Фурокумарины Heracleum Sosnowskyi и Heracleum MoellenDorffii // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2013. – №2. – С.91-93.Юрлова Л.Ю., Черняк Д.М., Кутовая О.П. Фурокумарины Heracleum Sosnowskyi и Heracleum MoellenDorffii // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2013. – №2. – С.91-93.Ainsworth E. A., Gillespie K.M. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using folin–ciocalteu reagent // Nature protocols, 2007. – Vol. 2. – N. 4. – P. 875-877.Ainsworth E. A., Gillespie K.M. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using folin–ciocalteu reagent // Nature protocols, 2007. – Vol. 2. – N. 4. – P. 875-877.Kozlova S.V. Effects of hogweed secondary metabolites on green crops productivity in Murmansk region // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, Bulgaria, 2021. – Vol. 21. – P.131-138. DOI:10.5593/sgem2021/6.1/s25.17Kozlova S.V. Effects of hogweed secondary metabolites on green crops productivity in Murmansk region // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, Bulgaria, 2021. – Vol. 21. – P.131-138. DOI:10.5593/sgem2021/6.1/s25.17Pękal A.A., Pyrzynska K. Evaluation of aluminium complexation reaction for flavonoid content // Food Anal. Methods, 2014. – P. 1776 -1782.Pękal A.A., Pyrzynska K. Evaluation of aluminium complexation reaction for flavonoid content // Food Anal. Methods, 2014. – P. 1776 -1782.Prieto P., Pineda M. Aguilar M. Spectrophotometric Quantitation of Antioxidant Capacity through the Formation of a Phosphomolybdenum Complex: Specific Application to the Determination of Vitamin E // Anal. Biochem, 1999. – Vol. 269. – № 2. – P. 337-341.Prieto P., Pineda M. Aguilar M. Spectrophotometric Quantitation of Antioxidant Capacity through the Formation of a Phosphomolybdenum Complex: Specific Application to the Determination of Vitamin E // Anal. Biochem, 1999. – Vol. 269. – № 2. – P. 337-341.Tsvetov N., Paukshta O., Fokina N., Volodina N., Samarov A. Application of Natural Deep Eutectic Solvents for Extraction of Bioactive Components from Rhodiola rosea (L.) // Molecules., 2023. – Vol. 28. – № 2. – P. 912. DOI: 10.3390/molecules28020912Tsvetov N., Paukshta O., Fokina N., Volodina N., Samarov A. Application of Natural Deep Eutectic Solvents for Extraction of Bioactive Components from Rhodiola rosea (L.) // Molecules., 2023. – Vol. 28. – № 2. – P. 912. DOI: 10.3390/molecules28020912

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