Семенова Е.Ф., Фадеева Т.М., Преснякова Е.В., Курдюков Е.Е., Водопьянова О.А.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ И ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ СЕМЯН
ЛЬНА КУЛЬТУРНОГО Linum usitatissimum L.
Семенова Е.Ф., Фадеева Т.М., Преснякова Е.В., Курдюков Е.Е., Водопьянова О.А.
Медицинский институт, Пензенский государственный университет
Пенза, Россия
Пенза, Россия (440026, г. Пенза, ул. Красная, 40)
PHARMACOLOGICAL AND FOOD VALUE OF SEEDS
FLAX CULTURAL Linum usitatissimum L.
Semenova E.F., Fadeeva T.M., Presnyakova E.V., Kurdyukov E.E., Vodopyanova O.A.
Medical Institute, Penza State University
Penza, Russia
Penza, Russia (440026, s.Penza, st. Krasnay, 40)
Актуальность. В последние годы во всем мире возрос интерес к использованию
семян льна в связи с их лечебными и пищевыми свойствами (рис.1, табл.1). Льняное семя
используется в качестве добавок к некоторым сортам хлеба и крупяным смесям, а также
для обсыпки кондитерских изделий. В медицине семена применяют наружно для
припарок, внутрь – в виде слизи в качестве обволакивающего и мягчительного средства.
Биологически активные
фармакологически ценные
липофильные соединения
омега 3,6,9 –
жирные кислоты
каротиноиды
токоферолы
фитостероиды
Рис. 1 – Основные группы биологически активных липофильных соединений
семян льна
№ п/п
1.
2.
3.
4.
Таблица 1 - Возможные фармакологические эффекты биологически активных
соединений льносемян
Биологически активные Фармакологическое действие на организм
соединения
Омега-3 жирные кислоты Оказывают эффект на сердечно-сосудистую, дыхательную,
мочевыделительную систему, положительно влияют на
многие уровни иммунитета.
Омега-6 жирные кислоты Провоцируют атеросклероз, инфаркты, инсульт. Стимулируют развитие аллергиических реакций, астмы, атопического дерматита, остеопороза
Омега-9 жирные кислоты Помогают предотвратить рак молочной железы, бороться с
инсулиновой устойчивостью
Каротины и
Радиопротекторное,
антимутагенное,
ксантофиллы
5.
6.
иммуномодулирующее, антиинфекционное действие.
Выражен гипохолестеринемический эффект.
а,β,γ,δ - токоферолы
Поддерживают
репродуктивные
процессы,
препятствующие атеросклеротическим изменениям.
Фитостерины
Повышают иммунный статус организма против
микобактерий туберкулеза и снижают интенсивность
их размножения. Антидепрессантное, адаптогенное,
противошоковое действие.
Льняное масло способствует выведению из организма холестерина, улучшению
обмена белков и жиров, нормализации артериального давления, уменьшению вероятности
образования тромбов и опухолей. В целом, льняное масло существенно снижает риск
сердечно-сосудистых и раковых заболеваний и уменьшает аллергические реакции [1].
Поэтому важное значение приобретают сорта и формы
с повышенным
содержанием масла и белка, улучшенным соотношением их компонентов и биологически
активных веществ.
Цель исследования: проведение фитохимического анализа семян льна (Semina
Lini) различного происхождения.
Материалы и методы.
Объектом изучения служили районированные сорта и коллекционные образцы
льна
культурного
Linum
usitatissimum
L.
различного
эколого-географического
происхождения (Исилькульский, Исток, Кентавр, Санлин, Belinka, ВНИИМК-620,
ВНИМК-630,
Ручеек),
полученные
в
отличающихся
по влагообеспеченности и
температурному режиму условиях. По гидротермическому коэффициенту Селянинова
(ГТК) периоды вегетации льна характеризовались как достаточно увлажненные (1,1-1,2),
недостаточно увлажненные (0,8) и избыточно увлажненные (1,4-1,9).
Анализ
показателей
качества
жирномасличного
фитосырья
осуществляли
общепринятыми методами [2-4]. Аминокислотный состав белков определялся после
кислотного гидролиза на аминокислотном анализаторе «Хитачи 835» (Япония) [2].
Жирнокислотный состав липидов, выделенных из семян льна, определялся методом
газожидкостной хроматографии (ГЖХ) в соответствии с Руководством по методам
анализа качества и безопасности пищевых продуктов [3] на хроматографах – «Хром- 5» и
«Кристалл» с интегратором и двойным пламенно-ионизационным детектором.
Результаты и их обсуждение
Ценность семян льна состоит в возможности использования их и как источника
белка, при этом важное значение имеет его полноценность, количественный и
качественный состав заменимых и незаменимых аминокислот. Исследованный нами
аминокислотный состав льняных семян
удовлетворяет современным требованиям и
диетическим рекомендациям. Кроме того, по содержанию белка они приближаются к
бобовым культурам (табл. 2).
Аминокислотный состав белков существенно зависит от морфогенетических,
технологических
и
экологических
факторов.
Наши
экспериментальные
данные
подтверждают это положение (табл.3, рис. 2).
2,5
3,4
4,3
Треонин
2,8
3,4
3,4
3,0
3,5
3,3
Валин
4,2
4,5
3,4
3,0
4,8
6,3
Метионин
2,2
1,9
2,4
1,3
2,0
1,3
Изолейцин
4,2
4,5
2,3
2,4
3,6
5,3
Лейцин
4,8
7,1
9,5
6,6
6,2
5,6
Фенилаланин
2,8
4,1
4,0
4,1
4,2
5,7
∑ незаменимых
25,2
31,4
27,7
22,9
27,7
31,8
-
36,7
10,3
12,1
20,7
30,2
Лен
2,7
Лизин
нечник*
Пшеница*
5,9
Аминокислота
Подсол-
Кукуруза*
4,2
Показатель
Стандарт
Соя*
ФАО/ВОЗ*
Таблица 2 - Белковость и содержание незаменимых аминокислот в белке семян
некоторых культур (г в 100 г белка)
аминокислот**
Белок, %
* - цитир. по Петибской В.С. с соавт., 2001
** - без триптофана
К числу незаменимых аминокислот относят аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин,
лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин и валин. Из перечисленных в составе
незаменимых десяти аминокислот две – гистидин и аргинин – незаменимы лишь для
детей, особенно новорожденных [1]. Важно не только их общее количество в белке, но и
оптимальное соотношение потому, что даже при недостатке только одной аминокислоты
организм
вынужден
перерабатывать
большое
количество
пищи,
чтобы
добыть
необходимую для строительства соответствующего белка аминокислоту.
Доля незаменимых аминокислот составила: Исилькульский – 43,83%, Belinka –
43,80%, Санлин - 43,87% от суммы аминокислот. Наибольшее содержание среди
незаменимых аминокислот имели: аргинин – 10,50…11,33%, лейцин – 5,80…6,40% и
валин – 6,06…6,17%, что составило 23,93…25,81, 13,22…14,59 и 13,81…14,07%,
соответственно, от их суммы. Кроме того, в состав белков семян льна входит незаменимая
серосодержащая аминокислота метионин – 0,85…1,43% от общего количества белка.
Максимальное ее процентное содержание определено в семенах льна Belinka – 1,43%, что
содержание г в 100 г белка
сопоставимо с ее количеством в семенах растений семейства капустных.
7
6
5
4
3
2
1
0
аминокислоты
Исток
Санлин
Исилькульский
Belinka
Рис. 2 – Содержание основных незаменимых аминокислот
в белке семян некоторых сортов льна
Содержание белка в семенах сорта Санлин составляет 31988,75 мг/100 г или 32,0%,
существенно превосходя данные показатели у сортов Исилькульский – 25280,5 мг/100 г;
25,3% и Belinka – 28844,5 мг/100 г; 28,8%. Острозасушливые условия вегетации в
межфазный период цветение – созревание (ГТК – 0,20) способствовали повышению
белковости семян указанных сортов на 2,5…3,4% в сравнении с данными более влажного
(ГТК-0,77) периода.
Количество аминокислот (по массе) в обезжиренных семенах льна исследуемых
сортов различно и увеличивается в ряду Исилькульский, Belinka, Санлин. Однако в
процентном отношении их содержание имеет близкие значения. Семена льна отличаются
высоким уровнем глутаминовой кислоты – 21,73…22,49 % и аспарагиновой кислоты –
10,62…11,16%.
Таблица 3 – Аминокислотный состав семян льна различных сортов
Исилькульский
Санлин
Belinka
Аминокислота
мг/100 г
%
мг/100 г
%
мг/100 г
%
320,0
2820,75
1,26
1,16
380,5
3063,0
1,32
10,62
533,75
3518,5
1,67
11,0
Треонин
860,0
3,40
935,0
3,24
1049,5
3,28
Серин
716,25
2,83
799,25
2,77
887,0
2,77
Глутаминовая к-та
5493,25
21,73
6486,5
22,49
6986,5
21,84
Пролин
1049,5
4,15
1239,75
4,30
1227,5
3,84
Глицин
1573,5
56,22
1815,75
6,29
1965,75
6,15
Аланин
1297,5
5,13
1462,25
5,07
1561,5
4,88
Цистин
197,75
0,78
215,75
0,75
340,25
1,06
Валин
1530,75
6,06
1772,75
6,15
1974,5
6,17
Метионин
214,75
0,85
411,25
1,43
396,5
1,24
Изолейцин
1194,0
4,72
1366,75
4,74
1410,0
4,41
Лейцин
1616,75
6,40
1765,25
6,12
1854,7
5,80
Тирозин
636,0
2,52
640,75
2,22
817,25
2,55
Фенилаланин
1285,25
5,08
1506,5
5,22
1635,5
5,11
Лизин
1093,25
4,32
1271,5
4,41
1401,75
4,38
Гистидин
568,0
2,25
575,75
1,20
688,75
2,15
Аргинин
2718,0
10,75
3029,5
10,50
3622,75
11,33
Минорные
95,25
0,37
106,75
0,35
116,75
0,36
11080,75
43,83
12634,25
43,80
14034,0
43,87
Оксипролин
Аспарагиновая к-та
Сумма незаменимых
аминокислот
Белок
25,3
28,8
32,0
Данные по изучению жирнокислотного состава масла сортов льна представлены в
таблицах 4 и 5. В одинаковых условиях выращивания содержание основных жирных
кислот сортоспецифично, что является следствием генетической детерминации.
При анализе в липидах семян сорта Санлин содержания линоленовой кислоты
четко прослеживается ее увеличение и уменьшение содержания стеариновой кислоты при
повышении значения ГТК в период цветение-созревание. У сорта Исилькульский
аналогичная зависимость (обнаруженная для стеариновой у сорта Санлин) установлена
для пальмитиновой кислоты. Обе эти жирные кислоты являются насыщенными.
Таблица 4 – Жирнокислотный состав масла в семенах некоторых сортов льна
культурного, % к сумме ЖК
ГТК
Исилькульский
Санлин
Ручеек
ВНИИМК-620
ВНИИМК-630
Исилькульский
Санлин
Исилькульский
Санлин
ВНИИМК-630
Миристиновая С140
0
16
Пальмитиновая С
Пальмитоолеиновая
С161 =
Метилгексадекановая
С170
Гептадекеновая С171 =
0
18
Стеариновая С
1,9
0,0
0,0
0,0
сл.
0,1
0,1
сл.
сл.
0,0
0,0
сл.
5,4
6,6
6,4
5,8
6,0
6,0
6,3
6,3
5,6
5,6
5,7
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,2
0,2
0,1
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,00 0,00
0,00
0,00 0,00 0,00 0,00
0,00
0,00 0,00 0,00
5,3
Название ЖК
Сорт
0,8
Belinka
1,2
4,2
4,5
3,7
4,2
4,8
3,6
1 =
18
20,4 19,6
17,8
20,0 17,8 14,2 18,1
18,3
18,2 16,3 12,2
2 =
18
15,8 15,7
68,6
13,4 14,2 11,4 15,6
66,0
16,1 70,4 10,5
52,4 53,2
2,2
56,4 58,6 63,9 55,1
2,3
55,8
3,0
68,0
0,2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,3
1 =
Гондоиновая С 20
0,2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,1
2 =
Эйкозадиеновая С 20
0,1
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,1
0,0
0
Бегеновая С 22
0,0
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,0
0,1
Олеиновая С
Линолевая С
3 =
18
Линоленовая С
Арахиновая С
0
20
3,4
3,7
4,2
2,9
Отдельные жирные кислоты: арахиновая, гондоиновая и др. (с числом углеродных
атомов, равным 20…22) присутствовали в незначительных количествах: 0,0…0,3% и
зависимость их содержания от гидротермических условий вегетации не прослеживалась
(табл. 4). Следует отметить у сорта Санлин появление нетрадиционных для льняного
масла, хотя и в следовых количествах (не более 0,1%), жирных кислот: миристиновой С140
(0,00…0,10%),
С170
метилгексадекановой
(0,00…0,10%),
гептадекеновой
С171 =
2 =
(0,00…0,04%), эйкозадиеновой С 20
(0,00…0,10%).
Содержание основных жирных кислот в годы исследований изменялось в
следующих пределах: олеиновая – 16,8…19,6% и 14,3…18,8%, линолевая – 15,7…16,6% и
66,0…73,4%, линоленовая – 53,2…56,8% и 2,2…4,1% у сортов Исилькульский и Санлин,
соответственно (табл. 5). Нетрадиционный состав масла выявлен у сортов Санлин, Исток,
Кентавр (ЛВ-002). При этом у Санлина и Истока он приближается к подсолнечному
растительному маслу, а у Кентавра (ЛВ-002) занимает промежуточное положение между
традиционными льняным и оливковым маслами по содержанию линолевой, линоленовой
и олеиновой жирных кислот.
Таблица 5 – Изменчивость содержания основных жирных кислот липидов
семян некоторых сортов льна
Название
сорта
Пальмитиновая
С 16:0
Lim
x
Исилькульский
Belinka
Санлин
Исток
Кентавр
(ЛВ-002)
4,4…6,9
4,2…6,0
4,9…6,8
6,5…6,8
4,0…5,8
6,1
5,4
6,1
6,6
5,2
Стеариновая
С 18:0
Lim
Олеиновая
С18:1
Lim
x
3,0…4,2
4,1…5,5
3,4…4,8
4,0…4,5
2,9…4,3
3,6
5,3
4,4
4,2
3,8
16,8…19,6
18,7…21,8
14,3…18,8
18,2…19,6
20,1…23,5
Линолевая
С 18:2
Lim
x
18,2
20,4
17,3
18,6
22,6
15,7…16,6
15,3…17,2
66,0…73,4
65,0…66,6
32,4…35,5
Линоленовая
С 18:3
Lim
x
x
16,1
15,8
68,9
65,8
34,3
53,2…56,8
51,9…53,5
2,2…4,1
3,6…4,5
32,1…34,7
54,7
52,4
2,8
3,8
33,5
Очень важное значение для качества масла имеет не только жирнокислотный
состав, но и содержание биологически активных компонентов (табл. 6), степень
окисленности липидов (табл. 7), которые играют определенную роль при хранении масла.
В составе липидов среди биологически активных соединений особое место занимают
токоферолы
(витамин
Е),
которые
являются
естественными
антиоксидантами
растительных масел. В семенах масличных культур они встречаются в четырех формах –
альфа (α), бета (β), гамма (γ), дельта (δ), которые различаются по биологической и
антиокислительной активности [2,3].
Для льна характерно невысокое содержание пигментов группы хлорофиллов:
0,14…0,46 мг на кг.
Таблица 6 – Содержание биологически активных компонентов в липидах семян льна
Компоненты
Сорт
Каротин +
каротиноиды, %
Хлорофиллы, мг/кг
Токоферолы, мг%
ВНИИМК- Исилькул
ВНИИМКРучеек Belinka
Санлин Исток
620
ьский
630
0,0018
0,0053
0,0011
0,0010
0,0015
0,0020
0,0010
0,24
0,23
0,14
0,46
0,16
0,29
0,030
67,5
65,3
77,0
36,7
73,8
73,7
63,6
В т.ч., % к сумме
α – токоферол
β+ γ – токоферолы
δ – токоферол
Димеры
токоферолов
Фитостероиды, %
20
71
следы
19
72
сл.
27
66
сл.
28
57
сл.
22
68
сл.
25
72
сл.
25
71
сл.
9
9
7
15
10
3
5
0,129
0,122
0,145
0,146
0,159
0,200
0,174
Содержание каротиноидов, среди которых наиболее важен каротин (провитамин А)
невысокое и достигает 0,0010…0,0053 %. Каротиноиды являются переносчиками
активного кислорода и участвуют в окислительно-восстановительных процессах. Распад и
синтез каротиноидов регулирует витамин Е.
Таким образом, количество каротиноидов у изучаемых генотипов различается в 5
раз, хлорофилла в 15 раз, токоферолов в 2 раза, фитостероидов более чем в 1,5 раза, что
дает возможность использовать лучшие из них по данным показателям в качестве
исходных форм в селекции при создании специализированных сортов различного
назначения.
Степень окисленности липидов представлена в таблице 7 и характеризуется
перекисным и анизидиновым числами.
Таблица 7 – Степень окисленности липидов семян сортов льна
Показатели
Сорт
Перекисное число, мг активного кислорода ½ О кг
Анизидиновое число, у. е.
Содержание
соединений с
сопряженными
двойными связями, л/г·см
диены
триены
Исилькульский
Belinka
Санлин
1,5
0,9
2,0
0,7
0,0
0,0
0,21
0,02
0,20
0,05
0,18
0,02
Перекисное число у изучаемых сортов составило 0,0…2,0 мг активного кислорода
½ О на кг. Анизидиновое число составило 0,0…0,9 у.е. Содержание соединений с
сопряженными двойными связями было невысоким и составило: диены – 0,18…0,21 л/г·см
и триены – 0,02…0,05 л/г·см (табл. 7). Приведенные в таблицах данные подтверждают, что
масло, полученное из семян Санлина более устойчиво к прогорканию, что дает
возможность использовать его в пищевых целях, в частности, при производстве
диетических продуктов.
Таким
образом,
полученные
результаты
свидетельствуют
о
возможности
расширения спектра назначения продуктов из новых сортов и форм льна в лечебных и
пищевых целях, включая и традиционное использование [5]. .
Выводы
1. Количественный и качественный состав льносемян свидетельствует об их
значительной пищевой, лечебно-диетической и лечебно-профилактической ценности.
2. Жирнокислотный состав масла в семенах генетически детерминирован и
сортоспецифичен.
3.
Существенное
отличие
изучаемых
сортов
заключается
в
содержании
линоленовой кислоты, при этом жирнокислотный состав липидов сортов Санлин и Исток,
можно характеризовать как более стабильный при окислении кислородом воздуха по
сравнению с сортами, имеющими традиционный состав жирного масла.
Список литературы
1. Исаев В.А. Незаменимые факторы питания и физиологические аспекты их
действия в организме человека. – М., 2005. – 247 с.
2. Методические указания по определению биохимических показателей качества
масла и семян масличных культур / ВАСХНИЛ, ВНИИ масличных культур. –
Краснодар, 1986. – 88 с.
3. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов. М., 1998. – С. 84-93.
4. Сливкин А.И.. Садчикова Н.П. Контроль качества экстемпоральных лекарственных
форм. - Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета,
2003. – 264 с.
5. Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов животного
происхождения/Под ред. Г.П. Яковлева и К.Ф. Блиновой. –СПб:СпецЛит,
Издательство СПХФА, 2002. – 407 с.
E-mail. Научный руководитель: Семенова Е.Ф. [email protected]
Курдюков Е.Е. [email protected]