Ученые создали новый экологически чистый метод извлечения экстракта из листьев брусники, применяя смесь натуральных компонентов: бетаина и молочной кислоты. Листья брусники богаты веществами, которые помогают снижать воспаление и уничтожать патогенные бактерии. Поэтому медицинские специалисты рекомендуют использовать экстракт этого растения для лечения заболеваний почек и мочевого пузыря, гастроэнтерита, диареи, ревматизма, подагры и артрита.
Предложенный метод является экологически чистым, а также более быстрым и экономически выгодным по сравнению с теми, что используются в настоящее время в фармакологии. Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), опубликованы в журнале Processes.
Экстракты и настои из листьев брусники применяются в медицине для лечения заболеваний почек и мочевого пузыря, гастроэнтерита, диареи, ревматизма, подагры и артрита благодаря их противовоспалительным и антисептическим свойствам. Для получения экстракта используют различные растворители, такие как вода или этанол. Однако вода не подходит для извлечения всех веществ, а для использования этанола требуются специальные разрешения. Кроме того, экстракт на основе этанола противопоказан детям до 12 лет. Поэтому учёные активно ищут более эффективные и безопасные альтернативы традиционным методам экстракции.
Сотрудники Кольского научного центра РАН (Апатиты) и Санкт-Петербургского государственного университета разработали инновационный метод извлечения экстракта из листьев брусники. В этом процессе применяются легкоплавкие водородносвязанные комплексы, известные также как глубокие эвтектические растворители. Температура их плавления значительно ниже, чем у исходных компонентов: например, бетаин — один из элементов таких растворителей — плавится при 310 °C, тогда как комплекс, состоящий из бетаина и молочной кислоты, — при -70 °C. При комнатной температуре легкоплавкие водородносвязанные комплексы имеют вязкую консистенцию и по своей структуре напоминают мёд или цветочный нектар.
Авторы применили шесть различных растворителей для получения экстрактов. Три из них представляли собой смеси бетаина — органического соединения, производного глицина — с молочной кислотой и варьирующимся количеством воды. Остальные три растворителя были смесями молочной кислоты с хлоридом холина (нетоксичной органической соли) и также с водой в различных пропорциях.
Для извлечения полезных соединений, таких как флавоноиды с антиоксидантными свойствами, листья брусники смешивали с подготовленными составами и обрабатывали ультразвуком, что способствовало увеличению скорости экстракции.
Наиболее эффективным растворителем оказалась смесь бетаина, молочной кислоты и воды в соотношении 1:10:5. С её помощью удалось извлечь в три раза больше полезных веществ по сравнению с использованием хлорида холина в аналогичной пропорции. Применённые авторами растворители дешевле и безопаснее этанола, а процесс экстракции занял всего 30 минут. Таким образом, этот метод может стать более безопасной и доступной альтернативой для извлечения полезных веществ из растительного сырья.
«Мы планируем продолжать тестировать различные составы подобных натуральных растворителей. В них могут содержаться и сахара, и органические кислоты — например, лимонная или яблочная. Кроме того, мы будем изучать биологическую активность экстрактов в лабораторных условиях, чтобы спрогнозировать их пользу для человека», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Никита Цветов, кандидат химических наук, заведующий лабораторией медицинских и биологических технологий Научного центра медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике КНЦ РАН.
Источник: пресс-служба РНФ. На фото - коллектив проекта и сотрудники лаборатории медицинских и биологических технологий. Слева направо: Анна Аниськевич, Никита Цветов, Алена Койгерова.
Источник: Российская академия наук.