УДК 665.5.06 ЭСТРОГЕНОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА СО2

УДК 665.5.06
ЭСТРОГЕНОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА СО2-ЭКСТРАКТА ХМЕЛЯ
Каленичина Е.В., Пелипенко Т.В., к.т.н., доцент
Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар
Аннотация: Известно, что наибольшее количество эстрогенных веществ содержатся в хмеле обыкновенном. В связи с этим большой интерес
вызвало изучение биологических основ использования эстрогенных веществ
хмеля в косметологии.
Используя основные свойства гормонов и методы, применяемые для получения эстрогенов, из хмеля был выделен очищенный концентрат эстрогеноподобных веществ (гормональное масло).
Было доказано, что в исследуемых образцах СО2-экстракта хмеля действительно содержится гормональное масло, в котором присутствует такое гормональное вещество как эстрадиол. Определено количество эстрогеноподобных веществ в составе гормонального масла, способом спектрофотометрии.
Подтверждена биологическая активность гормонального масла.
Ключевые слова: СО2-экстракт хмеля, гормональное масло хмеля, эстрогеноподобные вещества, биологическая активность гормонального масла.
В мировой практике косметического производства интерес к биокосметике значительно возрос, что обусловлено, прежде всего, эффективностью введения БАВ. За последние годы искусственно получены многие химические соединения, в том числе вещества, относящиеся к витаминам и проявляющие
фармакологическое действие. Однако установлено, что максимальную биологическую активность проявляют не синтетические, а натуральные БАВ, находящиеся в естественном комплексе с сопутствующими соединениями.
Биологическая ценность СО2-экстракта выше синтетических препаратов,
так как они представляют собой комплекс натуральных биологически активных
веществ. Кроме того, СО2-экстракты обладает ярко выраженными бактерицидными и бактериостатическими. При их введении в рецептуры пищевых продуктов, косметических средств повышается устойчивость к действию многих микроорганизмов, вызывающих брожение и плесневение, что повышает качество
готового продукта [1].
СО2-экстракты, благодаря своему многокомпонентному составу, не
только ароматизируют продукт, но и значительно повышают его биологическую ценность. Использование этих экстрактов в виде концентратов ароматических веществ и БАВ значительно снижает их расход.
Характерной особенностью СО2-экстрактов хмеля является его использование в пивоварении благодаря наличию веществ, объединяемых общим термином горечи, а также наличие эстрогеноподобных веществ [2].
Известно, что наибольшее количество эстрогенных веществ содержатся в
хмеле обыкновенном. В связи с этим большой интерес вызвало изучение биологических основ использования эстрогенных веществ хмеля в косметологии.
Для достижения этой цели необходимо определить оптимальные концентрации этих веществ в хмеле и степень эстрогенной активности. Используя основные свойства гормонов и методы, применяемые для получения эстрогенов,
из хмеля был выделен очищенный концентрат эстрогеноподобных веществ
(гормональное масло) [3].
Качественная реакция на эстрогеноподобные вещества
Известно, что гормональное вещество эстрадиол имеет качественную реакцию, сущность которой заключается в следующем.
Исследуемый препарат помещают в делительную воронку и прибавляют
20 мл петролейного эфира. Полученный раствор экстрагируют 20 мл 70°-ного
спирта. Спиртовой раствор помещают в выпарительную чашку и упаривают на
водяной бане досуха. К полученному остатку прибавляют 1 мл концентрированной серной кислоты, затем сливают в пробирку и осторожно нагревают.
Раствор окрашивается в буроватый цвет с характерной зеленой флуоресценцией; после прибавления 2 мл воды и нагревания в течение нескольких минут появляется розовое окрашивание [3].
В проведенном нами эксперименте навеска исследуемого вещества составила 0,2 г. вместо петролейного эфира использовали этоксиэтан.
Применив описанную выше методику, мы наблюдали характерные качественные реакции, а именно: окрашивание раствора в буроватый цвет с зеленой
флуоресценцией при прибавлении концентрированной серной кислоты и нагревании и появление бежево-розового окрашивания после добавления воды и
нагревания. Следовательно, можно сделать вывод, что в исследуемых образцах
действительно содержится гормональное масло, в котором присутствует такое
гормональное вещество как эстрадиол.
Спектрофотометрическое исследование гормонального масла
Известно, что эстрадиол, входящий в состав гормонального масла хмеля,
активно поглощает УФ-лучи в интервале длин волн 260–280 нм. Полученные
образцы гормонального масла были исследованы методом спектрофотометрии.
Для исследования был приготовлен раствор гормонального масла в
этоксиэтане в соотношении 1:4000. Спектры поглощения снимали в интервале
длин волн от 220 до 320 нм включительно.
Спектр поглощения УФ-лучей исследуемым образцом гормонального
масла СО2-экстракта хмеля представлен на рисунке 1.
2,100
оптическая плотность
1,900
1,700
1,500
1,300
1,100
0,900
0,700
200
220
240
260
280
300
320
340
длина волны, нм
Рисунок 1 – Спектр поглощения УФ-лучей гормональным маслом
Результаты спектрофотометрического исследования, при помощи СФ-46,
гормонального масла показали, что максимальное поглощение УФ-лучей находится в пределах длин волн 260-310 нм, с наибольшим пиком поглощения при
длине волны 260 и 280 нм. Это так же является подтверждением присутствия
эстрогеноподобных веществ в исследуемом образце СО2-экстракта хмеля, так
как известно, что эстрадиол максимально поглощает при значении длины волны 260 нм.
Количественное определение содержания эстрогеноподобных веществ
Метод основан на количественном определении эстрогеноподобных веществ в составе гормонального масла, выделенного из СО2-экстракта хмеля,
способом спектрофотометрии.
Спектры поглощения растворов препарата эстрадиола с различными концентрациями, представленые на рисунках 2,3,4,5, показали, что максимальное
поглощение УФ-лучей приходится на длину волны 260 нм. Эти данные были
использованы для построения калибровочного графика зависимости оптической плотности растворов от концентрации, представленного на рисунке 6.
оптическая плотность
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
180
200
220
240
260
280
300
320
длина волны, нм
Рисунок 2 – Спектр поглощения раствора с концентрацией этинилэстрадиола 5мкг/мл
оптическая плотность
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
180
200
220
240
260
280
300
320
длина волны, нм
Рисунок 3 – Спектр поглощения раствора с концентрацией этинилэстрадиола 10 мкг/мл
0,800
оптич плотность
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
180
200
220
240
260
280
300
320
длина волны, нм
Рисунок 4 – Спектр поглощения раствора с концентрацией этинилэстрадиола 20 мкг/мл
1,400
оптическая плотность
1,200
1,000
0,800
0,600
0,400
0,200
180
200
220
240
260
280
300
320
длина волны, нм
Рисунок 5 – Спектр поглощения раствора с концентрацией этинилэстрадиола 20 мкг/мл
1,3
оптическая плотность
1,2
1,1
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
концентрация, мкг/мл
Рисунок 6 – Калибровочный график по этинилэстрадиолу при длине волны 260 нм
По величине оптической плотности, измеренной при длине волны 260 нм,
используя калибровочный график, определяется концентрация ( A ) эстрогеноподобных веществ в анализируемом растворе в мкг/мл.
Массовая доля ( X ′ , %) эстрогеноподобных веществ в гормональном масле рассчитывается по формуле:
X′ =
A ×V
,
m × 10 4
где V – объем рабочего раствора, с учетом всех разведений, см3;
m – масса навески гормонального масла, г.
Массовая доля ( X ′′ , %) эстрогеноподобных веществ в анализируемом
СО2-экстракте хмеля:
X ′′ =
X × X′
,
100
где X – массовая доля гормнального масла в СО2-экстракте хмеля, %;
X ′ – массовая доля эстрогеноподобных веществ в гормональном масле, %.
Массовая доля эстрогеноподобных веществ в гормональном масле в расчете на этинилэстрадиол составляет 18,7 %. В расчете на исходный СО2экстракт массовая доля эстрогеноподобных веществ равна 2,3 %.
Микробиологические исследования
Метод исследования основан на выращивании дрожжей с целью последующего изучения действия на них эмульсии, содержащей гормональное масло, полученного из СО2-экстракта шишек хмеля.
Сущность метода:
В пробирки со стерильным виноградно-яблочным соком вносят по 1–2
3
см разводки дрожжей. Пробирки помещают в термостат на 2–3 суток при температуре 30 °C. После выдерживания в пробирки добавляют пробы свежеприготовленной эмульсии с гормональным маслом объемом 1 и 2 см3 и пробы контрольной эмульсии объемом 1 см3. Все опыты проводят в двух повторностях.
Пробирки помещают в термостат и выдерживают от 3 до 6 суток. По истечении
указанного времени оценивают биологическую эффективность препаратов гормонального масла в исследуемых пробирках по количеству дрожжевых клеток,
попавших в поле зрения микроскопа в препарате «раздавленная капля», при
этом сравниваются опытные и контрольные образцы.
При микроскопировании препарата «раздавленная капля» проб из пробирок с анализируемыми образцами эмульсий с гормональным маслом и контрольной эмульсией, получены результаты, по которым можно судить об их
биологической эффективности. Результаты микробиологического анализа
представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Результаты микробиологического анализа биологической эффективности гормонального масла
Обра- Питательная Вид мик- Объем Конц. горРезультаты
зец
среда
роорга- пробы, монального
микроскопирова3
№
низмов
см
масла в обния
разце, %
1
винограднохлебопенебольшие скопяблочный сок
карные
1
0,035
ления дрожжевых
дрожжи
клеток (до 50)
стерильный
2
винограднохлебопезначительные
яблочный сок
карные
2
0,07
скопления дрожстерильный
дрожжи
жевых клеток и
клеток в фазе почкования (до 90)
3
винограднохлебопенебольшое колияблочный сок
карные
1
––
чество дрожжевых
стерильный
дрожжи
клеток (до 25)
Наглядное подтверждение полученных результатов представлено в виде
рисунков: 1 – изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10 препарата «раздавленная капля» образца №1; 2 – изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10 препарата «раздавленная капля» образца №2; 3 –
изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10 препарата «раздавленная капля» образца №3.
Рисунок 1 – изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10
препарата «раздавленная капля» образца №1
Рисунок 2 – изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10
препарата «раздавленная капля» образца №2
Рисунок 3 – изображение в объективе микроскопа при увеличении 40×10
препарата «раздавленная капля» образца №3
Значительное увеличение количества дрожжевых клеток и клеток, находящихся в фазе почкования, в образцах, содержащих гормональное масло по
сравнению с контрольным образцом, подтверждает его высокую биологическую активность.
После проведения ряда опытов и экспериментов был сделан вывод о целесообразности применения эстрогеноподобных веществ хмеля в качестве биологически активных компонентов в составах различных косметических средствах.
Список использованной литературы:
1. Войцеховская А.Л., Вольфензон И.И. Косметика сегодня.- М: Химия,
1991.-176 с.
2. Ежов И. С., Рейтман И.Г., Аксенова З. Н. и др. Хмель и хмелевые препараты в пивоварении. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 168 с.
3. Химия и технология эфирных масел и душистых веществ. IV Международный конгресс по эфирным маслам Том I / - Тбилиси, 1968. – 458с.