RU2764439C1 - Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids - Google Patents

Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids Download PDF

Info

Publication number
RU2764439C1
RU2764439C1 RU2021109798A RU2021109798A RU2764439C1 RU 2764439 C1 RU2764439 C1 RU 2764439C1 RU 2021109798 A RU2021109798 A RU 2021109798A RU 2021109798 A RU2021109798 A RU 2021109798A RU 2764439 C1 RU2764439 C1 RU 2764439C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
grains
phytoecdysteroids
extract
quinoa
Prior art date
Application number
RU2021109798A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Зорин
Владимир Кимович Мазо
Юлия Сергеевна Сидорова
Никита Александрович Петров
Алексей Дмитриевич Малинкин
Ирина Борисовна Перова
Владимир Владимирович Бессонов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи"
Priority to RU2021109798A priority Critical patent/RU2764439C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764439C1 publication Critical patent/RU2764439C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/21Amaranthaceae (Amaranth family), e.g. pigweed, rockwort or globe amaranth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, namely to a method for obtaining an extract from quinoa grains. The method for obtaining an extract from quinoa grains includes grinding and sieving the grains through a sieve with a pore size of 0.35 mm, then 2-stage extraction: at the first stage, the crushed grains are extracted with 500 ml of 20-60% ethyl alcohol solution and at a ratio of 1:20 g/ml, respectively, at room temperature for 1 hour, clarified by centrifugation for 30 minutes on a BEKMAN J-6B centrifuge at 4000 rpm and the supernatant is selected, at the second stage the resulting precipitate is extracted with 250 ml of 20-60% solution of ethyl alcohol under similar conditions, at a ratio of 1:10 g/ml, respectively, at room temperature for 45-60 minutes, followed by centrifugation, the supernatant is selected and combined with the one obtained at the first stage, ultrafiltration is carried out through a membrane with a pore size of 10 kD, with the collection of a low-molecular fraction, which is then subjected to reverse osmotic concentration, followed by removal of ethanol under vacuum on a rotary evaporator, passing this concentrate through a column with a hydrophobic sorbent, washing the sorbent with water and subsequent desorption of phytoecdysteroids, flavonoids and polyphenols with 70-75% ethyl alcohol, removal of ethanol from the alcohol flush under vacuum on a rotary evaporator and lyophilic drying.
EFFECT: method makes it possible to obtain an extract (concentrate) from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids (mostly 20-hydroxyecdysone) and flavonoids.
1 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, а именно к получению обогащенных пищевых продуктов, для повышения адаптационных возможностей организма в условиях стресса, повышения умственной и физической работоспособности, улучшения кратковременной и долговременной памяти, улучшения углеводного и липидного обмена, профилактики и компенсации абдоминального ожирения. Изобретение находит применение в функциональном питании, восстановительной медицине, гериатрии и спорте.The invention relates to food biotechnology, namely to obtaining enriched food products to increase the adaptive capacity of the body under stress, increase mental and physical performance, improve short-term and long-term memory, improve carbohydrate and lipid metabolism, prevent and compensate for abdominal obesity. The invention finds application in functional nutrition, restorative medicine, geriatrics and sports.

Известно, что современный человек подвергается действию факторов стресса различной природы, силы и продолжительности действия. В регуляции стресса принимает участие гормон стресса кортизол, который в ответ на утомление, физическую нагрузку, голодание, страх и другие экстренные стрессовые ситуации мобилизует в организме метаболические процессы: расщепление белков (в том числе мышечных) до аминокислот, запуск процессов глюконеогенеза в печени, повышение уровня глюкозы в крови, а также накопление жира. Стресс невысокой интенсивности и продолжительности выполняет защитное действие и помогает преодолеть человеческому организму вызовы на стрессовые воздействия. При этом после снятия стрессовой нагрузки уровень кортизола возвращается на базовый уровень. В условиях хронического стресса, когда уровень кортизола постоянно повышен, под его влиянием происходит подавление функций щитовидной железы, повышается артериальное давление, возникает гипергликемия, снижается иммунитет, нарастает количество брюшного жира при нормальной массе тела, уменьшается плотность костей. В свою очередь, это может привести к различным заболеваниям, таким как сахарный диабет, инфаркт миокарда, инсульт, атеросклероз и другие. Многие известные лекарственные средства, направленные на лечение отдельных сердечно-сосудистых заболеваний или нарушений обмена веществ, не устраняют их главную причину, обусловленную хроническим стрессом [Дильман В.М. Большие биологические часы (Введение в интегральную медицину). М: Знание, 1981. 208 с.].It is known that a modern person is exposed to stress factors of various nature, strength and duration of action. The stress hormone cortisol takes part in the regulation of stress, which, in response to fatigue, physical exertion, starvation, fear and other emergency stressful situations, mobilizes metabolic processes in the body: the breakdown of proteins (including muscle proteins) into amino acids, the launch of gluconeogenesis processes in the liver, an increase in blood glucose levels, and fat accumulation. Stress of low intensity and duration has a protective effect and helps the human body overcome the challenges of stress. At the same time, after the removal of the stress load, the level of cortisol returns to the base level. Under conditions of chronic stress, when cortisol levels are constantly elevated, under its influence, thyroid function is suppressed, blood pressure rises, hyperglycemia occurs, immunity decreases, the amount of abdominal fat increases with normal body weight, and bone density decreases. In turn, this can lead to various diseases, such as diabetes, myocardial infarction, stroke, atherosclerosis, and others. Many well-known drugs aimed at the treatment of certain cardiovascular diseases or metabolic disorders do not eliminate their main cause due to chronic stress [Dilman V.M. Large biological clock (Introduction to integral medicine). M: Knowledge, 1981. 208 p.].

В настоящее время большое внимание уделяется антистрессовой фиторегуляции с применением лекарственных растений, которые эффективны не только для лечения различных заболеваний, но и как метод нормализации физиологических функций и психофизиологического состояния здоровых людей. Показана их эффективность для адаптации организма в ситуациях, как острого стресса, так и длительного воздействия стрессоров, для повышения работоспособности и ускорения восстановления после нагрузок. Для профилактики и коррекции стрессовых состояний, к которым относятся утомление, астения, снижение работоспособности, используются адаптогены - вещества преимущественно растительного происхождения, повышающие неспецифическую устойчивость организма к неблагоприятным стрессовым воздействиям. Адаптогены действуют на центры гормональной регуляции, оптимизируя секрецию кортизола и обеспечивая тонизирующее и стимулирующее действие на функции нервной системы и организма в целом. Они эффективны как на ранней стадии стресса, так и на стадии стрессового истощения, активизируя метаболические процессы. Адаптогены характеризуются также антиоксидантным действием и обеспечивают защиту от повреждения клеточных структур свободными радикалами. Они обладают иммуностимулирующим действием, повышают физическую и умственную работоспособность, устойчивость к различным физиологическим и психологическим стресс-факторам, сокращают сроки адаптации к ним.Currently, much attention is paid to anti-stress phytoregulation using medicinal plants, which are effective not only for the treatment of various diseases, but also as a method of normalizing the physiological functions and psychophysiological state of healthy people. Their effectiveness has been shown to adapt the body in situations of both acute stress and prolonged exposure to stressors, to increase efficiency and accelerate recovery after stress. For the prevention and correction of stressful conditions, which include fatigue, asthenia, decreased performance, adaptogens are used - substances of predominantly plant origin that increase the body's nonspecific resistance to adverse stress effects. Adaptogens act on the centers of hormonal regulation, optimizing the secretion of cortisol and providing a tonic and stimulating effect on the functions of the nervous system and the body as a whole. They are effective both at the early stage of stress and at the stage of stress exhaustion, activating metabolic processes. Adaptogens are also characterized by antioxidant action and provide protection against damage to cellular structures by free radicals. They have an immunostimulating effect, increase physical and mental performance, resistance to various physiological and psychological stress factors, and reduce the time for adaptation to them.

Известными адаптогенами являются настойки и препараты на основе женьшеня, элеутерококка, аралии, лимонника, родиолы и некоторых других растений, однако, они имеют противопоказания при бессоннице, повышенной нервной возбудимости и гипертонии [Дырдымов И.В. Женьшень, элеутерококк (к механизму биологического действия). Μ., 1976. 184 с.; Яременко К.В. Оптимальное состояние организма и адаптогены. СПб., 2007. 129 с.]. Этих недостатков лишены лекарственные препараты и биологически активные добавки на основе растений, содержащих фитоэкдистероиды [Володин В.В., Матаев С.И. Экдистероидсодержащие растения - источники новых адаптогенов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова, 2011. Т. 7. №2, С. 52-59.].Known adaptogens are tinctures and preparations based on ginseng, eleutherococcus, aralia, magnolia vine, rhodiola and some other plants, however, they have contraindications for insomnia, increased nervous excitability and hypertension [Dyrdymov I.V. Ginseng, Eleutherococcus (to the mechanism of biological action). M., 1976. 184 p.; Yaremenko K.V. Optimal body condition and adaptogens. SPb., 2007. 129 p.]. These shortcomings are deprived of drugs and dietary supplements based on plants containing phytoecdysteroids [Volodin V.V., Mataev S.I. Ecdysteroid-containing plants - sources of new adaptogens. Bulletin of Biotechnology and Physico-Chemical Biology. Yu.A. Ovchinnikova, 2011. V. 7. No. 2, S. 52-59.].

Фитоэкдистероиды - полигидроксилированные стерины, являющиеся структурными аналогами гормонов линьки насекомых, обнаружены во многих видах дикорастущих растений. Фитоэкдистероиды не токсичны для млекопитающих. Выявлено выраженное актопротекторное действие (патент RU №2276991, 2005 A61K 36/21).Phytoecdysteroids - polyhydroxylated sterols, which are structural analogs of insect molting hormones, are found in many species of wild plants. Phytoecdysteroids are not toxic to mammals. A pronounced actoprotective effect was revealed (patent RU No. 2276991, 2005 A61K 36/21).

Известно гиполипидемическое и противоишемическое средство, представляющее собой экдистероидсодержащую субстанцию смеси 20-гидоксиэкдизона в количестве не менее 75% и 258-инокостерона в количестве не менее 10%, выделенную из надземной части растения серпухи венценосной Serratula coronata L. (Asteraceae). (RU, патент №2337701, 2007, A61K 36/28).A hypolipidemic and anti-ischemic agent is known, which is an ecdysteroid-containing substance of a mixture of 20-hydroxyecdysone in an amount of at least 75% and 258-inocosterone in an amount of at least 10%, isolated from the aerial part of the plant Serratula coronata L. (Asteraceae). (RU, patent No. 2337701, 2007, A61K 36/28).

Экдистероиды вводятся в организм в чистом виде или в форме экстрактов растений. Для этого используются лекарственные растения с относительно высоким содержанием экдистероидов, например, левзея сафлоровидная, из корневищ которой получают жидкие и сухие экстракты и выделяют очищенный 20-гидроксиэкдизон в качестве субстанции тонизирующего лекарственного препарата экдистен [Куракина И.О., Булаев В.М. Экдистен-тонизирующее средство в таблетках по 0.005 г // Новые лекарственные препараты.М., 1990. Вып. 6. С. 16-18.].Ecdysteroids are introduced into the body in pure form or in the form of plant extracts. For this, medicinal plants with a relatively high content of ecdysteroids are used, for example, safflower-like leuzea, from the rhizomes of which liquid and dry extracts are obtained and purified 20-hydroxyecdysone is isolated as the substance of the tonic drug ecdysten [Kurakina I.O., Bulaev V.M. Ekdisten-tonic agent in tablets of 0.005 g // New drugs. M., 1990. Issue. 6. S. 16-18.].

Для получения биологически активных добавок к пище в последнее время не рекомендовано использование растений, относящихся к списку лекарственных. В этих целях могут быть использованы пищевые растения, однако, примеров известных видов пищевых растений, содержащих фитоэкдистероиды, мало. К ним относятся, например, шпинат и киноа (Chenopodium quinoa Willd.). (Bakrim Α., Maria Α., Sayah F. et al.Ecdysteroids in spinach (Spinacia oleracea L.): biosynthesis, transport and regulation of levels //Plant Physiology and Biochemistry, 2008. V. 46. P. 844-854.; Foucault et al A.-S., Even P., Lafont R. et al. Quinoa extract enriched in 20-hydroxyecdysone affects energy homeostasis and intestinal fat absorption in mice fed a high-fat diet // Physiology and Behavior, 2014. V. 128. P. 226-231.).To obtain biologically active food supplements, the use of plants belonging to the list of medicinal plants has not been recommended recently. Food plants can be used for this purpose, however, examples of known food plant species containing phytoecdysteroids are few. These include, for example, spinach and quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). (Bakrim A., Maria A., Sayah F. et al. Ecdysteroids in spinach (Spinacia oleracea L.): biosynthesis, transport and regulation of levels // Plant Physiology and Biochemistry, 2008. V. 46. P. 844-854 .; Foucault et al A.-S., Even P., Lafont R. et al. Quinoa extract enriched in 20-hydroxyecdysone affects energy homeostasis and intestinal fat absorption in mice fed a high-fat diet // Physiology and Behavior, 2014 V. 128. P. 226-231.).

Киноа или рисовая лебеда (Chenopodium quinoa Willd.), - двудольное растение (класс покрытосеменных растений, у которых зародыш семени имеет две боковые супротивные семядоли), принадлежащее к семейству Chenopodiaceae, является одним из старейших культур в Андском регионе Южной Америки, где выращивается около 7000 лет. Киноа содержит в своем составе большое количество вторичных метаболитов (жирных кислот, флавоноидов, терпеноидов, стероидных и азотосодержащих соединений). Высокое содержание в киноа этих соединений обуславливает ее антидиабетическую, противоопухолевую, антимикробную, противовоспалительную, иммуномодулирующую активность.Quinoa or rice quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), is a dicotyledonous plant (a class of angiosperms in which the seed embryo has two lateral opposite cotyledons), belonging to the Chenopodiaceae family, is one of the oldest crops in the Andean region of South America, where about 7000 years. Quinoa contains in its composition a large number of secondary metabolites (fatty acids, flavonoids, terpenoids, steroid and nitrogen-containing compounds). The high content of these compounds in quinoa determines its antidiabetic, antitumor, antimicrobial, anti-inflammatory, and immunomodulatory activity.

Растение киноа обладает высокой пищевой ценностью и целебными свойствами. Зерна киноа содержат много полезных для человеческого организма веществ. Например, витамины Д, С, А, К, Ε и все витамины группы В, магний, марганец, железо, медь, цинк и фосфор. В рационе современного человека должно присутствовать не только сбалансированное количество известных макронутриентов (белков, жиров и углеводов), но и так называемых микронутриентов или минорных компонентов, поступающих с растительной пищей.The quinoa plant has a high nutritional value and medicinal properties. Quinoa grains contain many useful substances for the human body. For example, vitamins D, C, A, K, E and all B vitamins, magnesium, manganese, iron, copper, zinc and phosphorus. The diet of a modern person should contain not only a balanced amount of known macronutrients (proteins, fats and carbohydrates), but also the so-called micronutrients or minor components that come with plant foods.

Известен функциональный пищевой продукт для снижения избыточной массы тела, содержащий фитоэкдистероиды из пищевого растения киноа, и способ его получения. Содержание фитоэкдистероидов в зернах киноа не выше (0,01-0,02)%. Необходимо потребить не менее 100 г необработанных сухих зерен, чтобы организм человека получил эффективную концентрацию фитоэкдистероидов. Авторами данного изобретения предлагается использовать обогащенный продукт, содержащий в 50 раз больше фитоэкдистероидов, чем исходные зерна киноа. Согласно заявленному способу для получения обогащенного продукта зерна киноа вначале экстрагируют кипящей водой в соотношении 1:4 для удаления сапонинов, придающих экстракту горький вкус. Экдистероиды извлекают из зерен киноа путем вторичной экстракции смесью этанол-вода (1:1) при температуре 80°С. Сухой экстракт обрабатывают абсолютным этанолом. Этанольную фракцию фильтруют и конечный продукт высушивают. Способ предполагает также использование бутанола вместо этанола. Содержание фитоэкдистероидов в обогащенном продукте от 2% до 7%, что на два порядка выше, чем в исходном сырье. Данный обогащенный экстракт добавляют в пищевые продукты, например, йогурты, другие молочные продукты и напитки, или включают в состав желатиновых капсул для получения биологически активных добавок к пище. Согласно патенту в одной капсуле содержится 7,5 мг фитоэкдистероидов. Рекомендуемая доза для профилактики или компенсации абдоминального ожирения составляет 4 капсулы или 30 мг фитоэкдистероидов в сутки. Указанный способ имеет ряд недостатков, таких как использование импортного растительного сырья (зерна киноа), неизбежные потери фитоэкдистероидов на стадии первичной водной экстракции при удалении сапонинов (растворимость фитоэкдистероидов в воде составляет около 2 г/л), применение больших объемов этанола удорожает производство, а использование бутанола нежелательно при получении пищевых добавок (см. патент №2491083, 2008, A61K 36/185).Known functional food product for reducing excess body weight, containing phytoecdysteroids from the food plant quinoa, and a method for its production. The content of phytoecdysteroids in quinoa grains is not higher (0.01-0.02)%. It is necessary to consume at least 100 g of unprocessed dry grains in order for the human body to receive an effective concentration of phytoecdysteroids. The authors of this invention propose to use an enriched product containing 50 times more phytoecdysteroids than the original grains of quinoa. According to the claimed method, to obtain an enriched product, quinoa grains are first extracted with boiling water in a ratio of 1:4 to remove saponins, which give the extract a bitter taste. Ecdysteroids are extracted from quinoa grains by secondary extraction with a mixture of ethanol-water (1:1) at a temperature of 80°C. The dry extract is treated with absolute ethanol. The ethanol fraction is filtered and the final product is dried. The method also involves the use of butanol instead of ethanol. The content of phytoecdysteroids in the enriched product is from 2% to 7%, which is two orders of magnitude higher than in the feedstock. This enriched extract is added to food products such as yogurt, other dairy products and drinks, or formulated into gelatin capsules to form dietary supplements. According to the patent, one capsule contains 7.5 mg of phytoecdysteroids. The recommended dose for the prevention or compensation of abdominal obesity is 4 capsules or 30 mg of phytoecdysteroids per day. This method has a number of disadvantages, such as the use of imported plant materials (quinoa grains), the inevitable loss of phytoecdysteroids at the stage of primary water extraction when removing saponins (the solubility of phytoecdysteroids in water is about 2 g/l), the use of large volumes of ethanol increases the cost of production, and the use butanol is undesirable when receiving food additives (see patent No. 2491083, 2008, A61K 36/185).

Заявленный способ, благодаря подобранным приемам и режимам проведения, позволяет получить экстракт из зерен киноа, обогащенный фитоэкдистероидами, с содержанием 20-гидроксиэкдизона до 50 мг/г сухого экстракта, флавоноидов до 240 мг/г в сухом экстракте.The claimed method, thanks to the selected methods and modes of conduct, makes it possible to obtain an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids, with a content of 20-hydroxyecdysone up to 50 mg/g of dry extract, flavonoids up to 240 mg/g in dry extract.

Технической задачей заявленного способа является разработка эффективного метода получения экстракта из зерен киноа, позволяющего увеличить содержание 20-гидроксиэкдизона до 50 мг/г сухого экстракта, флавоноидов до 240 мг/г сухого экстракта. Настоящее изобретение позволяет расширить арсенал средств для повышения адаптационных возможностей организма в условиях стресса, повышения умственной и физической работоспособности, улучшения кратковременной и долговременной памяти, улучшения углеводного и липидного обмена, профилактики и компенсации абдоминального ожирения.The technical objective of the claimed method is to develop an effective method for obtaining an extract from quinoa grains, which allows increasing the content of 20-hydroxyecdysone to 50 mg/g of dry extract, flavonoids to 240 mg/g of dry extract. The present invention makes it possible to expand the arsenal of means for increasing the adaptive capacity of the body under stress, increasing mental and physical performance, improving short-term and long-term memory, improving carbohydrate and lipid metabolism, preventing and compensating for abdominal obesity.

Кроме того, способ получения экстракта из зерен киноа является менее трудоемким и экономически выгодным при сохранении качественных и количественных характеристик конечного продукта.In addition, the method for obtaining an extract from quinoa seeds is less laborious and cost-effective while maintaining the qualitative and quantitative characteristics of the final product.

Техническим результатом заявленного способа является получение экстракта (концентрата) из зерен киноа, обогащенного фитоэкдистероидами (по большей части 20-гидроксиэкдизоном) и флавоноидами.The technical result of the claimed method is to obtain an extract (concentrate) from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids (mostly 20-hydroxyecdysone) and flavonoids.

Технический результат достигается путем получения экстракта из зерен киноа способом, включающим измельчение и просеивание зерен через сито с размерами пор 0,35 мм, затем 2-х этапное экстрагирование на первом этапе, измельченные зерна экстрагируют 500 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта и в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно, при комнатной температуре в течение 1 часа осветляют центрифугированием в течение 30 минут (центрифуга BEKMAN J-6B) при скорости 4000 об/мин и отбирают супернатант.на втором этапе полученный осадок экстрагируют 250 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта в соотношении 1:10 (г/мл) соответственно, при комнатной температуре в течение 45-60 мин, с последующим центрифугированием, отбирают супернатант и объединяют с полученным на первом этапе, ультрафильтрацию через мембрану с размером пор 10 кД, со сбором низкомолекулярной фракции, которую затем подвергают обратноосмотическому концентрированию с последующем удалением этанола под вакуумом на роторном испарителе, пропусканием этого концентрата через колонку с гидрофобным сорбентом «Диасорб-100 С16» со скоростью элюирования, обеспечивающей прохождение фронта наносимого образца через сорбент в течение 50-60 минут, отмывкой сорбента водой и последующей десорбцией фитоэкдистероидов, флавоноидов и полифенолов 70-75% этиловым спиртом, удалением этанола из спиртового смыва под вакуумом на роторном испарителе и лиофильным высушиванием.The technical result is achieved by obtaining an extract from quinoa grains by a method including grinding and sieving the grains through a sieve with a pore size of 0.35 mm, then 2-stage extraction at the first stage, the crushed grains are extracted with 500 ml of a 20-60% ethanol solution and in a ratio of 1:20 (g/ml), respectively, at room temperature for 1 hour, clarified by centrifugation for 30 minutes (centrifuge BEKMAN J-6B) at a speed of 4000 rpm and the supernatant is taken. in the second stage, the precipitate obtained is extracted with 250 ml of a 20-60% solution of ethyl alcohol in a ratio of 1:10 (g/ml), respectively, at room temperature for 45-60 minutes, followed by centrifugation, the supernatant is taken and combined with that obtained at the first stage, ultrafiltration through a membrane with with a pore size of 10 kD, with the collection of a low molecular weight fraction, which is then subjected to reverse osmosis concentration, followed by removal of ethanol under vacuum on a rotary evaporator , passing this concentrate through a column with a hydrophobic sorbent "Diasorb-100 C16" with an elution rate that ensures the passage of the front of the applied sample through the sorbent for 50-60 minutes, washing the sorbent with water and subsequent desorption of phytoecdysteroids, flavonoids and polyphenols with 70-75% ethyl alcohol , removal of ethanol from the alcohol wash under vacuum on a rotary evaporator and freeze drying.

Получаемый экстракт (концентрат) может быть применен в качестве профилактического средства для преодоления негативных последствий стресса, ускорения восстановления после сильных физических и умственных нагрузок, в частности, для людей экстремальных профессий, спортсменов и для лиц, занятых тяжелым физическим трудом, подверженных вредным природным и производственным факторам, пожилым людям, испытывающим состояние хронического стресса.The resulting extract (concentrate) can be used as a prophylactic agent to overcome the negative effects of stress, accelerate recovery after strong physical and mental stress, in particular, for people of extreme professions, athletes and for people engaged in heavy physical labor, exposed to harmful natural and industrial factors, older people experiencing a state of chronic stress.

Способ осуществляется следующим образомThe method is carried out as follows

Зерна киноа измельчают и просеивают через сито с размерами пор 0,35 мм. Затем проводят 2-х этапное экстрагирование при перемешивании 20-60%-ным раствором этилового спирта при комнатной температуре в течение 1 часа. На первом этапе проводят экстрагирование измельченных зерен 500 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно, при комнатной температуре в течение 1 часа Осветляют путем центрифугирования в течение 30 минут (центрифуга BEKMAN J-6B) при скорости 4000 об/мин и отбирали супернатант. На втором этапе полученный осадок экстрагируют 250 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта в соотношении 1:10 (г/мл) соответственно, при комнатной температуре в течение 45-60 мин, с последующим центрифугированием. Отбирают супернатант и объединяют с полученным на первом этапе. Далее проводят ультрафильтрацию объединенного супернатанта в тангенциальном потоке на установке для мембранной фильтрации на базе фильтродержателя АСФ-018 (ВЛАДИСРТ, РФ) через мембрану с диаметром пор 10 кД со сбором низкомолекулярной фракции, которую затем подвергают обратноосмотическому концентрированию с последующем удалением этанола под вакуумом на роторном испарителе, пропусканием этого концентрата через колонку с гидрофобным сорбентом «Диасорб-100 С16» со скоростью элюирования, обеспечивающей прохождение фронта наносимого образца через сорбент в течение 50-60 минут, отмывкой сорбента водой и последующей десорбцией фитоэкдистероидов, флавоноидов и полифенолов 70-75% этиловым спиртом, удалением этанола из спиртового смыва под вакуумом на роторном испарителе и водный раствор фитоэкдистероидов, флавоноидов лиофилизируют (лиофильная сушка ЛС-500, производства ПРОИНТЕХ, РФ).Quinoa grains are crushed and sifted through a sieve with a pore size of 0.35 mm. Then a 2-stage extraction is carried out with stirring with a 20-60% solution of ethanol at room temperature for 1 hour. At the first stage, the crushed grains are extracted with 500 ml of a 20-60% ethanol solution in a ratio of 1:20 (g / ml), respectively, at room temperature for 1 hour. Clarified by centrifugation for 30 minutes (BEKMAN J-6B centrifuge ) at a speed of 4000 rpm and the supernatant was taken. At the second stage, the resulting precipitate is extracted with 250 ml of a 20-60% ethanol solution in a ratio of 1:10 (g/ml), respectively, at room temperature for 45-60 minutes, followed by centrifugation. The supernatant is taken and combined with that obtained in the first step. Next, ultrafiltration of the combined supernatant is carried out in a tangential flow on a membrane filtration unit based on an ASF-018 filter holder (VLADISRT, RF) through a membrane with a pore diameter of 10 kD with the collection of a low molecular weight fraction, which is then subjected to reverse osmosis concentration followed by removal of ethanol under vacuum on a rotary evaporator , passing this concentrate through a column with a hydrophobic sorbent "Diasorb-100 C16" with an elution rate that ensures the passage of the front of the applied sample through the sorbent for 50-60 minutes, washing the sorbent with water and subsequent desorption of phytoecdysteroids, flavonoids and polyphenols with 70-75% ethyl alcohol , removal of ethanol from the alcohol flush under vacuum on a rotary evaporator and an aqueous solution of phytoecdysteroids, flavonoids are lyophilized (freeze-drying LS-500, produced by PROINTECH, RF).

Содержание 20-гидроксиэкдизона в конечном продукте составляет до 50 мг/г сухого препарата, флавоноидов до 240 мг/г сухого препарата.The content of 20-hydroxyecdysone in the final product is up to 50 mg/g of dry preparation, flavonoids up to 240 mg/g of dry preparation.

ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВEXAMPLES OF OBTAINING EXTRACTS

ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1.

Зерна киноа (25 г) после измельчения и просеивания через сито с размерами пор 0,35 мм на первом этапе зерна экстрагировали 500 мл 20% этилового спирта спирта в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно при комнатной температуре в течение 1 часа, осветляли центрифугированием в течение 30 минут (центрифуга BEKMAN J-6B) при скорости 4000 об/мин и отбирали супернатант. На втором этапе осадок, полученный на первом этапе, повторно экстрагировали 250 мл 20% этилового спирта в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно при аналогичных условиях, центрифугировали, отбирали супернатант и объединяли с полученным на первом этапе.Quinoa grains (25 g) after grinding and sifting through a sieve with a pore size of 0.35 mm in the first stage, the grains were extracted with 500 ml of 20% ethyl alcohol in a ratio of 1:20 (g/ml), respectively, at room temperature for 1 hour, clarified by centrifugation for 30 minutes (BEKMAN J-6B centrifuge) at 4000 rpm, and the supernatant was collected. At the second stage, the precipitate obtained at the first stage was re-extracted with 250 ml of 20% ethyl alcohol in a ratio of 1:20 (g/ml), respectively, under similar conditions, centrifuged, the supernatant was taken and combined with that obtained at the first stage.

Объединенный супернатант подвергали ультрафильтрации в тангенциальном потоке на установке для мембранной фильтрации на базе фильтродержателя АСФ-018 (ВЛАДИСРТ, РФ) через мембрану с диаметром пор 10 кД со сбором низкомолекулярной фракции. Полученный фильтрат концентрировали методом обратного осмоса на установке с фильтром рулонным мембранным «УРФ-1812» и удаляли этанол под вакуумом на роторном испарителе.The combined supernatant was subjected to ultrafiltration in a tangential flow on a membrane filtration unit based on an ASF-018 filter holder (VLADISRT, RF) through a membrane with a pore diameter of 10 kD with the collection of a low molecular weight fraction. The resulting filtrate was concentrated by reverse osmosis on a unit with a URF-1812 roll membrane filter, and ethanol was removed under vacuum on a rotary evaporator.

После этого полученный концентрат пропускали через колонку с гидрофобным сорбентом «Диасорб-100 С 16» (ЗАО «БиоХимМак», объем 100 мл), со скоростью элюирования, обеспечивающей прохождения фронта наносимого образца через сорбент в течение 60 минут, дальнейшей отмывкой колонки водой и смывом продукта 75% этиловым спиртом. После сбора продукта спирт удалялся на роторном испарителе и водный раствор фитоэкдистероидов, полифенолов и флавоноидов лиофилизовался (лиофильная сушка ЛС-500, производства ПРОИНТЕХ, РФ).After that, the resulting concentrate was passed through a column with a hydrophobic sorbent "Diasorb-100 C 16" (CJSC "BioKhimMak", volume 100 ml), with an elution rate that ensured the passage of the front of the applied sample through the sorbent for 60 minutes, further washing the column with water and washing product with 75% ethyl alcohol. After collecting the product, the alcohol was removed on a rotary evaporator and an aqueous solution of phytoecdysteroids, polyphenols, and flavonoids was lyophilized (freeze drying LS-500, PROINTECH, RF).

Содержание 20-гидроксиэкдизона в сухом экстракте составило 36,9±1,8 мг/г, флавоноидов 204,1±10,2 мг/г.Концентрирование 20-гидроксиэкдизона относительно исходного сырья в конечном сухом продукте составило 238 раз.The content of 20-hydroxyecdysone in the dry extract was 36.9±1.8 mg/g, flavonoids 204.1±10.2 mg/g. The concentration of 20-hydroxyecdysone relative to the feedstock in the final dry product was 238 times.

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2.

Зерна киноа (25 г) после измельчения и просеивания через сито с размерами пор 0,35 мм на первом этапе зерна экстрагировали 500 мл 60% этилового спирта в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно при комнатной температуре в течение 1 часа, Затем осветляли центрифугированием в течение 30 минут (центрифуга BEKMAN J-6B) при скорости 4000 об/мин и отбирали супернатант. На втором этапе осадок, полученный на первом этапе, повторно экстрагировали 250 мл 60% этилового спирта при аналогичных условиях, центрифугировали, отбирали супернатант и объединяли с полученным на первом этапе.Quinoa grains (25 g) after grinding and sieving through a sieve with a pore size of 0.35 mm in the first stage, the grains were extracted with 500 ml of 60% ethyl alcohol in a ratio of 1:20 (g/ml), respectively, at room temperature for 1 hour, then clarified by centrifugation for 30 minutes (BEKMAN J-6B centrifuge) at 4000 rpm, and the supernatant was collected. At the second stage, the precipitate obtained at the first stage was re-extracted with 250 ml of 60% ethanol under similar conditions, centrifuged, the supernatant was taken and combined with that obtained at the first stage.

Объединенный супернатант подвергали ультрафильтрации в тангенциальном потоке на установке для мембранной фильтрации на базе фильтродержателя АСФ-018 (ВЛАДИСРТ, РФ) через мембрану с диаметром пор 10 кД со сбором низкомолекулярной фракции. Полученный фильтрат концентрировали методом обратного осмоса на установке с фильтром рулонным мембранным «УРФ-1812» и удаляли этанол под вакуумом на роторном испарителе.The combined supernatant was subjected to ultrafiltration in a tangential flow on a membrane filtration unit based on an ASF-018 filter holder (VLADISRT, RF) through a membrane with a pore diameter of 10 kD with the collection of a low molecular weight fraction. The resulting filtrate was concentrated by reverse osmosis on a unit with a URF-1812 roll membrane filter, and ethanol was removed under vacuum on a rotary evaporator.

После этого полученный концентрат пропускали через колонку с гидрофобным сорбентом «Диасорб-100 С 16» (ЗАО«БиоХимМак», объем 100 мл), со скоростью элюирования, обеспечивающей прохождения фронта наносимого образца через сорбент в течение 60 минут, дальнейшей отмывкой колонки водой и смывом продукта 75% этиловым спиртом. После сбора продукта спирт удалялся на роторном испарителе и водный раствор фитоэкдистероидов, полифенолов и флавоноидов лиофилизовался (лиофильная сушка ЛС-500, производства ПРОИНТЕХ, РФ).After that, the resulting concentrate was passed through a column with a hydrophobic sorbent "Diasorb-100 C 16" (CJSC "BioKhimMak", volume 100 ml), with an elution rate that ensured the passage of the front of the applied sample through the sorbent for 60 minutes, further washing the column with water and washing product with 75% ethyl alcohol. After collecting the product, the alcohol was removed on a rotary evaporator and an aqueous solution of phytoecdysteroids, polyphenols, and flavonoids was lyophilized (freeze drying LS-500, PROINTECH, RF).

Содержание 20-гидроксиэкдизона в сухом экстракте составило 30,8±1,5 мг/г, суммы флавоноидов 170,1±8,2 мг/г,. Концентрирование 20-гидроксиэкдизона относительно исходного сырья в конечном сухом продукте составило 200 раз.The content of 20-hydroxyecdysone in the dry extract was 30.8±1.5 mg/g, the amount of flavonoids was 170.1±8.2 mg/g. The concentration of 20-hydroxyecdysone relative to the feedstock in the final dry product was 200 times.

ПРИМЕР 3.EXAMPLE 3.

Зерна киноа (200 г) измельчали и просеивали через сито с размерами пор 0,35 мм, после чего проводили экстракцию в два этапа. На первом этапе зерна экстрагировали 500 мл 40% этилового спирта в соотношении 1:20 (г/мл) соответственно при комнатной температуре в течение 1 часа, Затем осветляли центрифугированием в течение 30 минут (центрифуга BEKMAN J-6B) при скорости 4000 об/мин и отбирали супернатант. На втором этапе осадок, полученный на первом этапе, повторно экстрагировали 250 мл 40% этилового спирта при аналогичных условиях, центрифугировали, отбирали супернатант и объединяли с полученным на первом этапе, как описано в примерах 1 и 2. Объединенный супернатант подвергали ультрафильтрации через мембрану с размерами пор 10 кД со сбором низкомолекулярной фракции, которую концентрировали методом обратного осмоса на установке с фильтром рулонным мембранным «УРФ-1812» и удаляли этанол под вакуумом на роторном испарителе.Quinoa grains (200 g) were crushed and sifted through a sieve with a pore size of 0.35 mm, after which extraction was carried out in two stages. At the first stage, the grains were extracted with 500 ml of 40% ethyl alcohol in a ratio of 1:20 (g/ml) respectively at room temperature for 1 hour, Then they were clarified by centrifugation for 30 minutes (centrifuge BEKMAN J-6B) at a speed of 4000 rpm and the supernatant was collected. At the second stage, the precipitate obtained in the first stage was re-extracted with 250 ml of 40% ethanol under similar conditions, centrifuged, the supernatant was taken and combined with that obtained in the first stage, as described in examples 1 and 2. The combined supernatant was subjected to ultrafiltration through a membrane with dimensions pores of 10 kDa with the collection of the low molecular weight fraction, which was concentrated by reverse osmosis on an installation with a roll membrane filter "URF-1812" and ethanol was removed under vacuum on a rotary evaporator.

После этого полученный концентрат пропускали через колонку с гидрофобным сорбентом «Диасорб-100 С 16» (ЗАО«БиоХимМак», объем 100 мл), со скоростью элюирования, обеспечивающей прохождения фронта наносимого образца через сорбент в течение 60 минут, и после отмывки колонки водой смывали полифенолы, фитоэкдистероиды и флавоноиды 75% этиловым спиртом. После сбора продукта спирт удаляли на роторном испарителе и водный раствор лиофилизовали (лиофильная сушка ЛС-500, производства ПРОИНТЕХ, РФ).After that, the resulting concentrate was passed through a column with a hydrophobic sorbent "Diasorb-100 C 16" (CJSC "BioKhimMak", volume 100 ml), with an elution rate that ensured the passage of the front of the applied sample through the sorbent for 60 minutes, and after washing the column with water, it was washed off polyphenols, phytoecdysteroids and flavonoids with 75% ethyl alcohol. After collecting the product, the alcohol was removed on a rotary evaporator, and the aqueous solution was lyophilized (freeze drying LS-500, PROINTECH, Russia).

Содержание 20-гидроксиэкдизона в полученном конечном продукте составляет 42,9 мг/г сухого вещества, флавоноидов 212,3±7,1 мг/г сухого вещества, концентрирование 20-гидроксиэкдизона относительно исходного сырья составляет 168 раз.The content of 20-hydroxyecdysone in the resulting final product is 42.9 mg/g of dry matter, flavonoids 212.3±7.1 mg/g of dry matter, the concentration of 20-hydroxyecdysone relative to the feedstock is 168 times.

Claims (1)

Способ получения экстракта из зерен киноа, включающий измельчение и просеивание зерен через сито с размерами пор 0,35 мм, затем 2-этапное экстрагирование: на первом этапе измельченные зерна экстрагируют 500 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта и в соотношении 1:20 г/мл соответственно, при комнатной температуре в течение 1 ч, осветляют центрифугированием в течение 30 мин на центрифуге BEKMAN J-6B при скорости 4000 об/мин и отбирают супернатант, на втором этапе полученный осадок экстрагируют 250 мл 20-60%-ным раствором этилового спирта в аналогичных условиях, в соотношении 1:10 г/мл соответственно, при комнатной температуре в течение 45-60 мин, с последующим центрифугированием, отбирают супернатант и объединяют с полученным на первом этапе, ультрафильтрацию проводят через мембрану с размером пор 10 кД, со сбором низкомолекулярной фракции, которую затем подвергают обратноосмотическому концентрированию с последующим удалением этанола под вакуумом на роторном испарителе, пропусканием этого концентрата через колонку с гидрофобным сорбентом, отмывкой сорбента водой и последующей десорбцией фитоэкдистероидов, флавоноидов и полифенолов 70-75% этиловым спиртом, удалением этанола из спиртового смыва под вакуумом на роторном испарителе и лиофильным высушиванием. A method for obtaining an extract from quinoa grains, including grinding and sifting the grains through a sieve with a pore size of 0.35 mm, then 2-stage extraction: at the first stage, the crushed grains are extracted with 500 ml of a 20-60% ethanol solution and in a ratio of 1: 20 g / ml, respectively, at room temperature for 1 h, clarified by centrifugation for 30 min on a BEKMAN J-6B centrifuge at a speed of 4000 rpm and the supernatant is taken, in the second stage, the resulting precipitate is extracted with 250 ml of 20-60% ethyl alcohol solution under similar conditions, in a ratio of 1:10 g/ml, respectively, at room temperature for 45-60 minutes, followed by centrifugation, the supernatant is taken and combined with that obtained at the first stage, ultrafiltration is carried out through a membrane with a pore size of 10 kD , with the collection of a low molecular weight fraction, which is then subjected to reverse osmosis concentration, followed by removal of ethanol under vacuum on a rotary evaporator, passing this th concentrate through a column with a hydrophobic sorbent, washing the sorbent with water and subsequent desorption of phytoecdysteroids, flavonoids and polyphenols with 70-75% ethyl alcohol, removing ethanol from the alcohol wash under vacuum on a rotary evaporator and freeze drying.
RU2021109798A 2021-04-09 2021-04-09 Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids RU2764439C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109798A RU2764439C1 (en) 2021-04-09 2021-04-09 Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109798A RU2764439C1 (en) 2021-04-09 2021-04-09 Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764439C1 true RU2764439C1 (en) 2022-01-17

Family

ID=80040516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021109798A RU2764439C1 (en) 2021-04-09 2021-04-09 Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764439C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2008332981A2 (en) * 2007-11-30 2010-07-22 Biophytis Use of phytoecdysones in the preparation of a composition for acting on metabolic syndrome
US20150157644A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Rutgers, The State University Of New Jersey Methods of making quinoa leachates and uses thereof
RU2627450C1 (en) * 2015-09-11 2017-08-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук Extract of spinach leaves and method for its production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2008332981A2 (en) * 2007-11-30 2010-07-22 Biophytis Use of phytoecdysones in the preparation of a composition for acting on metabolic syndrome
US20150157644A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Rutgers, The State University Of New Jersey Methods of making quinoa leachates and uses thereof
RU2627450C1 (en) * 2015-09-11 2017-08-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук Extract of spinach leaves and method for its production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRITTANY L. GRAFL et al. Quinoa seeds leach phytoecdysteroids and other compounds with anti-diabetic properties // Food Chem. 2014 November 15; 163: 178-185. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4777776B2 (en) Ginseng preparation using vinegar and method for producing the same
US20080293644A1 (en) Guava extract
US20150201661A1 (en) Bamboo extracts, compositions and uses thereof
CN107998220B (en) Composition for reducing food intake, delaying hunger sensation, and controlling body weight
EP2844083A1 (en) Use of tomato extract as antihypertensive agent and process for making water soluble sugar free tomato extract
TWI610680B (en) Olive extract containing Des Rhamnosyl Acteoside
WO2003075686A1 (en) Process for producing sdg and foods and drinks containing the same
KR20080080127A (en) Phaseolus vulgaris extracts, their use, and formulations containing them
JP2009013080A (en) Vascular endothelium function improver and nitrogen monoxide production promoter
JP2009298769A (en) Fat accumulation-suppressing composition
Suhendi Potential Activity of Rambutan (Nepheliumlappaceum L.) Fruit Peel Extract as Antidiabetic and Antihypercholesterolemia
JP2006321772A (en) Anti-obesity agent
JP7515817B2 (en) Composition for promoting male hormone secretion
WO2012115026A1 (en) Tomatoside a-containing composition
JP4856852B2 (en) Blood cholesterol reducing agent and blood phospholipid reducing agent
WO2005105125A1 (en) Preventive or remedy for osteroporosis
RU2764439C1 (en) Method for obtaining an extract from quinoa grains enriched with phytoecdysteroids
KR102080410B1 (en) Composition for Preventing, Treating or Improving of Andropause Syndrome Comprising Elderberry Extracts
JP2010270096A (en) Glucose absorption inhibitor
RU2627450C1 (en) Extract of spinach leaves and method for its production
Skenderidis et al. Functional Properties of Goji Berry (Lycium barbarum) Fruit Extracts
KR101910099B1 (en) Compositions for improving lipid metabolism or anti-obesity as an active ingredient extracted from an immature persimmon by pressurized hydrothermal method
JP7409798B2 (en) Intestinal flora regulator
KR101440781B1 (en) Composition for Improving Liver Function Using an Extract of Wheat Bran
KR20180042920A (en) Extracts from red bean shell having anti obesity and Compositions comprising the same as an active ingredient