Триглицериды масел семян некоторых хвойных растений

 

В.И. Дейнека, И.С. Ефимова, А.В. Туртыгин, В.Н. Сорокопудов

Белгородский государственный университет

В работе методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием исследован триглицеридный и рассчитан жирнокислотный состав масел семян некоторых растений семейства Pinaceae. Показано,что 5Z-,9Z-,^Z-октадекатриеновая(пиноленовая)кислота в количестве 20-30 моль % входит в состав триглицеридов большинства исследованных масел, причем триглицериды, содержащие более одного радикала, для этих масел не характерны. Установлено, что в ряде семян растений трибы сосновые возможно снижение содержания пиноленовой кислоты вплоть до полного отсутствия.

Введение

Семейство Pinaceae насчитывает 10 - 11 родов и не менее 250 видов, по распространению почти нацело ограниченных северным полушарием [1]. Семейство делится на 3 трибы: пихтовые (Abieteae), лиственничные (Lariceae) и сосновые (Pinасeae). В трибе пихтовые - 6 родов, среди которых пихта (Abies) и ель (Picea). В трибе лиственничные - 3 рода, среди которых лиственница (Larix) и кедр (Cedrus). Триба сосновые содержит род сосен (Pinus), среди которых имеется группа видов, объединенная в секцию Cembra, одну из древнейших в роде. В секцию Cembra включают несколько растений: сосну кедровую сибирскую (кедр сибирский) - Pinus sibirica; сосну кедровую корейскую (кедр корейский) - P. koraiensis; сосну кедровую европейскую (кедр европейский) - P. cembra и кедровый стланник (сосна кедровая стланниковая) - P. pumila. Именно кедр сибирский представляет наибольший интерес как источник растительного масла, которое в наше время поступает в аптеки от целого ряда производителей. Строго говоря, семена пиний (P. pinea) крупнее и считаются вкуснее «кедровых орешек», но по площадям естественного произрастания сосне сибирской нет равных.

Кедровое масло в настоящее время рассматривается как ценный питательный и лечебнопрофилактический продукт [2]. Но, как отмечалось в работе [3], относительно жирнокислотного состава кедрового масла даже в научной литературе можно найти работы с невнятным или неверным определением октадекатриеновой кислоты. На сайте http://www.siberiagoldenherbs.com/, ориентированном на экспорт продукта, обоснование ценности масла начинается с названия, в котором кедровое масло рекламируется как продукт, обогащенный у-линоленовой кислотой. Основная октадекатриеновая (пиноленовая) кислота масла содержит двойные связи в положениях 5, 9 и 12 [4], что лишь довольно близко к расположениюдвойныхсвязейв у-линоленовой кислоте (6Z-, 9Z-, ^Z-октадекатриеновой кислоте). Соответственно ошибочно утверждение на другом сайте - о благоприятном, по современным представлениям, соотношении 1:4 для ю-3 и ю-6 жирных кислот в кедровом масле, поскольку в нем ю-3 кислот вообще нет. Ошибочно и утверждение о том, что кедровое масло многократно упоминается в Священном писании (речь идет о кедре ливанском). Впрочем, на сайте http://www.pinenut.com/ приводится верная информация о жирнокислотном составе масла; наконец весьма интересно сообщение об исследовании, выполненном голландской фирмой Lipid Nutrition, показавшем способность кедрового масла подавлять аппетит, защищая организм от переедания.

Цель настоящей работы - исследование триглицеридного состава масел семян растений семейства сосновые методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Данная работа является продолжением серии исследований триглицеридного состава растительных масел белгородской флоры.

Экспериментальная часть

Для обращенно-фазовой ВЭЖХ использовали хроматографическую систему, составленную из насоса Altex 110A, крана-дозатора Rheodyne 7100 с петлей объемом 20 мкл, детектора RI 401 Waters. Для регистрации и обработки хроматограмм использовали ПП Мультихром 1,5 (Ampersand Ltd. 2005). Хроматографические условия: колонка 250x4 мм, Диасфер-110-С18, 5 мкм; подвижная фаза ацетонитрил - ацетон (10 : 90 об.) 1 мл/мин.

Масла экстрагировали ацетоном из семян, измельченных с кварцевым песком, в течение 30 мин. При определении времен удерживания триглицеридов первоначально использовали предварительную экстракцию гидрофильных составляющих ацетонитрилом.

Определение триглицеридного состава, расчет жирнокислотного состава масел выполняли по инкрементной модели [3]. Способ обозначения кислот и триглицеридов: Х - радикалы пиноленовой, Л - линолевой, О - олеиновой, П - пальмитиновой и С - стеариновой кислот; ХЛ2 - триглицерид, содержащий радикалы пиноленовой и два радикала линолевой кислот без уточнения их положения в молекуле. В качестве образца сравнения использовали масло кедрового ореха (ООО ТПК «Ароматы жизни»).

Результаты и обсуждение

Типичные хроматограммы ряда исследованных масел представлены на рис. 1.

Рис.1. Разделение триглицеридов масел семян некоторых растений семейства Pinaceae:

А - сосна обыкновенная, Б - ель обыкновенная, В - пихта сибирская,

Г - лиственница сибирская. Триглицериды: 1 - Х2Л; 2 - ХЛ2; 3 - Л3; 4 - ХЛО;

5 - ХЛП; 6 - Л2О; 7 - ХО2+Л2П; 8 - ЛО2; 9 - ЛОП+Л2С Основным триглицеридом исследованных масел является ХЛ2, конкуренцию ему составляют только триглицериды состава ХЛО, особенно при высокой доле олеиновой кислоты (табл.1). В данном отношении очевидно преимущество использованного в работе метода анализа триглицеридного состава. В работе [5], в которой исследовали позиционное распределение пиноленовой кислоты анализом продуктов частичного омыления триглицеридов, пришли к выводу о том, что положение 2 глицерина практически не ацилируется этой кислотой. По полученным в настоящей работе результатам можно утверждать, что для масел исследованных семян вообще маловероятно образование триглицеридов, содержащих более одного радикала пиноленовой кислоты.

Таблица 1

Триглицеридный состав масел семян некоторых растений семейства Pinaceae

 

Вид

триг

лице

рида

Содержание триглицеридов, моль %

Abies

Picea

Pinus

Larix

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Х2Л

0,3

3,1

2,7

2,2

11,7

2,0

1,8

0,6

3,4

0,4

Сл.

5,9

9,9

ХЛ2

22,4

21,2

22,5

40,0

38,2

41,4

6,2

37,7

45,2

14,8

0,4

36,9

37,6

ХЛО

22,3

18,8

23,6

25,4

26,3

28,7

3,6

19,0

19,2

7,8

0,5

27,6

23,9

ХЛП

2,5

2,8

2,3

4,8

2,8

4,6

2,2

4,0

4,4

2,8

0,4

4,2

4,1

Х02

7,7

12,2

7,4

4,6

1,8

3,6

0,2

13,4

7,0

2,3

0,2

12,4

8,3

Лз

14,2

11,0

12,5

8,2

9,8

7,7

32,0

8,7

10,7

33,5

17,3

6,5

5,1

Л20

15,5

12,2

13,3

6,3

5,2

6,5

25,5

7,9

7,4

20,9

28,6

4,1

5,5

Л2П

6,8

2,8

7,4

6,8

2,6

3,5

7,1

1,1

0,9

3,6

6,6

0,3

2,8

Л02

6,5

6,6

5,7

1,1

1,1

1,3

10,4

4,0

1,0

7,2

19,9

1,6

2,1

ЛОП

1,8

7,6

2,1

0,4

0,4

0,7

4,4

1,9

0,1

2,5

9,0

0,2

0,7

ЛП2

Сл.

Сл.

Сл.

0.1

Сл.

Сл.

Сл.

0,2

Сл.

0,6

2,0

0,2

Сл.

Оз

Сл.

1,6

0,5

0,1

Сл.

Сл.

2,7

1,5

0,7

0,6

5,9

0,1

Сл.

Примечание. 1 - fraseri, 2 - mayriana, 3 - sibirica, 4 - abies, 5 - canadensis, 6 - pungens, 7 - brutia, 8 - pumilla, 9 - sylvestris, 10, 11 - неизвестн., 12 - deciduas, 13 - leptolepis.

По жирнокислотному составу (табл. 2) большая часть исследованных масел близка к кедровому маслу [3]. Это неудивительно, поскольку пиноленовая кислота используется как своеобразный таксохимический маркер для хвойных растений [6]. В маслах семян елей и лиственниц найдено высокое содержание пиноленовой кислоты (порядка 30,0 моль %), что согласуется с результатами исследования 26 видов и сортов елей и 10 видов и сортов елей, представленных в работе [6]. Высокое содержание этой кислоты характерно и для масел семян пихт.

Таблица 2

Жирнокислотный состав триглицеридов масел семян некоторых растений семейства Pinaceae

 

 

Содержание жирнокислотных радикалов, моль %

Abies

Picea

Pinus

Larix

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Х

18,6

20,6

20,6

26,8

31,2

27,8

5,2

25,5

27,9

9,6

0,5

31,4

31,6

Л

55,6

48,6

53,8

55,8

55,1

55,2

68,7

50,4

56,5

68,9

51

47,9

50

O

22,9

27,3

22,4

14,9

12,7

15,5

20,9

22,9

15,3

18,2

39,5

20,4

17,2

П+С

2,9

3,5

3,2

2,5

1

1,5

5,2

1,2

0,3

3,3

9

0,3

1,2

Примечание. Радикалы кислот:Х- 5Z-,9Z-,12Z-октадекатриеновой (пиноленовой),

Л - 9Z-, 12Z-октадекадиеновой (линолевой), О - 9Z-октадекаеновой (олеиновой), П - гексадекановой (пальмитиновой), С - октадекановой (стеариновой). 1 - 13 - см. прим. к табл. 1.

У сосен состав масел семян не столь однороден. Для масел семян сосен секции Cembra высокое содержание пиноленовой кислоты в целом характерно. Но в упоминавшемся ранее масле семян P. pinea обнаружено следовое содержание этой кислоты, лишь порядка 5 % ее содержится в масле P. halepensis [7]. Известны и другие виды сосен с относительно невысоким содержанием пиноленовой кислоты [8].

В табл. 1 и 2 представлены данные исследования состава масел семян двух сосен, шишки которых были приобретены на рынке Сочи под названием кедр кавказский и кедр крымский. Морфологически эти шишки (и семена) не отличались от шишек сосны сибирской. Но, судя по химическому составу масел (рис. 2), они вряд ли могут принадлежать к секции Cembra.

Наконец, по виду хроматограммы особенно выделяется масло семян кедра ливанского (рис. 3). Впрочем, триглицериды этого масла по методу инкрементов идентифицируются легко. Основное отличие масла - в необычно высоком по сравнению с маслами остальных рассматриваемых растений содержании радикалов олеиновой кислоты. В принципе полученные результаты для этого масла соответствуют литературным данным [9]; поскольку использованные при анализе плоды были недозрелыми, вероятно, вследствие этого содержание триглицерида Х2Л оказалось высоким.

Рис. 3. Разделение триглицеридов масел семян кедра ливанского:

А - масло семян кедра ливанского; Б - масло семян лиственницы сибирской

Выводы

С использованием метода обращенно-фазовой ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием и применением инкрементного подхода исследован триглицеридный и рассчитан жирнокислотный состав масел семян некоторых растений семейства Pinaceae.

Установлено, что все исследованные масла являются высоконенасыщенными. Основными кислотами, образовавшими масла, являются линолевая (примерно 50 моль% и более); на олеиновую и пиноленовую приходится 15- 20 моль % и 0,4 - 30 моль % соответственно.

Установлено, что в маслах семян некоторых видов трибы сосновые содержание октадекатриеновой кислоты может быть снижено до полного отсутствия.

Рис .2. Разделение триглицеридов масел семян некоторых сосен Б - сосна №10 (крымская), В - №11 (кавказская) на фоне А - сосны обыкновенной.

Список литературы

Чавчавадзе У.С., Яценко-Хмелевский А.А. Семейство сосновые (Pinaceae) // Жизнь растений: в 6 т. - М.: Просвещение, 1978. - Т.4. - С. 350-374.

Озерова В.М. Кедровое масло против склероза и хронической усталости. - СПб.: ИД «Весь», 2006. - 128 с.

Дейнека В.И., Дейнека Л.А. Исследование триглицеридного состава масла Pirns Sibirica Du Tour. // Химия природн. соединен. - 2003. - № 2. - С. 126-128.

Wolff R.L., Marpeau A.M. Delta5-Olefinic Acids in the Edible Seeds of Nut Pines (Pinus cembroides edulis) from the United States // J. Amer. Oil Chem. Soc. - 1997. - V. 74. - P. 613-614.

Blaise P., Tropini V., Farines M., Wolff R.L. Positional Distribution of Delta5-Acids in Triacylglycerols from Conifer Seeds As Determined by Partial Chemical Cleavage // J. Amer. Oil Chem. Soc. - 1977. - V. 74. - P. 165-168.

Wolff R.L., Lavialle O., Pedrono F., Pasquier E., Deluc L.G., Marpeau A.M., Aitzetmuller K. Fatty acid composition of Pinaceae as taxonomic markers. // Lipids. - 2001. - V. 36. - P. 439-451.

Nasri N., Khaldi A., Hammami M., Triki S. Fatty acid composition of two Tunisian pine seed oil. //Biotechnol. Prog. - 2005. - V.21. - P. 998-1001.

Bagci E., Karaagacli Y. Fatty acid and tocochromanol patterns of Turkish pines // Acta Biol. Cracov. - 2004. - V. 46. - P. 95-100.

Wolff R.L., Deluc L.G., Marpeau A.M., Comps B. Chemotaxonomic differentiation of conifer families and genera based on the seed oil fatty acid compositions: multivariate analyses. // Trees. - 1997. - V.

- Р. 57-65.