English version
На Главную Карта сайта Форма запроса
Искать
 
Сверхкритическая флюидная экстракция

Амарантовое масло как источника сквалена. Обзор применения и новый способ получения

И.Ю.ПОПОВА - вед.н.сотр., к.б.н, А.Р.ВОДЯНИК - коммерческий директор,
Научно-исследовательский Центр Экологических Ресурсов "ГОРО"


Амарант - травянистое однолетнее растение с крупными листьями, высотой достигающее 3-4 метров и диаметром стебля до 10 см, в нарядных метелках соцветий образуется до 500.000 семян. Семена очень мягкие, расцветка от белых, кремовых, розовых до красных и черных, диаметром до 1-1,5 мм. Амарант произрастает в аридных районах с теплым климатом, что вполне соответствует климатическим условиям Юга России. Родиной его является Центральную Америку, и продукты из него в течение многих веков и тысячелетий входили в рацион питания ацтеков и инков. Урожайность семян амаранта - 2-3 тонны на гектар, а зеленой массы амаранта - 4-4,5 тонны на гектар в течение 4-х недель. Если говорить о белках, содержащихся в амаранте, то с одного гектара их можно получить до 1800 ц, тогда как соя дает их всего 70-300 ц. Срок возделывания культуры 3-4 месяца [1].

В Европу амарант был завезен в 16 веке. По-гречески "амарантос" означает неувядающий, вечный цветок, видимо, поэтому у древних греков амарант служил эмблемой бессмертия. Действительно, соцветия амаранта могут всю зиму простоять в зимнем букете в вазе, за что его называют зимним другом людей. После более чем четырехсотлетнего забвения человечество вспомнило об этой культуре, обладающей уникальным химическим составом, делающим его культурой универсального использования.

Особое внимание ученых амарант привлек после того, как выяснилось, что он принадлежит к растениям четырехуглеродного типа и обладает особым типом фотосинтеза, что объясняет колоссальные потенции продуктивности и роста. Это растение одновременно является зерновым, овощным, кормовым и декоративным [2].

Упоминания об амаранте как о средстве для очищения кишок можно найти у армянского врача 16 века Амасияци. Отвар из верхушек A.cruentus Дубянский (1918) рекомендовал в качестве эффективного средства от кашля. Позднее отвары листьев А. retroflexus и A.lividis были рекомендованы врачом Сахобитдиновым (1948) от головной боли и опухолей, а корни от желтухи. Бондаренко (1964) и Золотницкая (1965) сообщают об анти-бактериальной активности нескольких видов амаранта. Водный настой листьев А. retroflexus рекомендован при кишечных коликах, запорах и в качестве кровоостанавливающего средства (Махлаюк, 1967). Семена A.lividis эффективны при опухолях, бородавках (Hartwell, 1967) и при укусах змей (Chopra, 1956). Wulf (1969) рекомендовал листья A.spinosus в качестве диуретического средства [3].


Химический состав

По содержанию протеинов 13-19% амарант имеет наибольшее совпадение с теоретически рассчитанным идеальным белком, а по сбалансированности аминокислотного состава заменимых и незаменимых аминокислот приравнивается к белку женского молока. Для сравнения, коэффициент оценки к идеальному белку: амарант - 75, коровье молоко - 72, соя, 68, ячмень - 62, пшеница - 60, кукурузу - 44, арахис - 32.

Семена амаранта богаты комплексом полиненасыщенных жирных кислот (линолевая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линоленовая), причем их содержание составляет 77%, при этом 50% принадлежит линолевой кислоте, из которой синтезируется арахидоновая кислота, являющаяся основанием для синтеза простагландинов в организме.

Так же в составе амаранта присутствуют и дугие не менее важные для организма человека вещества, такие, как серотонин, пигменты красного ряда, например, ксантины, желчные кислоты, холин, стероиды, витамины группы В (рибофлавин - В2, тиамин - В1), токоферолы, витамин Д, пантотеновая кислота, а также сквален. Листья амаранта являются источником каротинов. Содержание каротиноидов, в тотом числе -каротина и зеаксантина, колеблется у разных видов от 46 до 90 мг/100 г сухого веса. Максимального содержания каротиноиды достигают в период цветения [4].

Некоторые виды амаранта содержат в листьях до 3% рутина, что позволяет рассматривать листовую часть растения в качестве источника витамина Р. Рутин и продукт его гидролиза, кверцитин, применяют в качестве лечебного средства при различных геморрагических проявлениях, гипертонической болезни, при лучевых поражениях, а также в качестве антиоксиданта. Листья амаранта также содержат до 10% Са и используется в качестве биогенного кальция и антацидного средства [3,4].


Сквален

Амарантовое масло - это известный источник сквалена. В зависимости от технологии извлечения в нем может содержаться от 5 до 15% сквалена. В США и Канаде бум его потребления начался в 1998 году. Канадская компания "SuLin International" использует амарантовое масло в составе набора продуктов, известного как "Master Formula", и предназначенного для интоксикации организма [5].

В 1906 году доктор Митцумаро Цуджимото из Японии выделил из печени акулы экстракт, который позже был идентифицирован как сквален с брутто-формулой С30Нn. В 1931 году профессор Цюрихского университета Клаур (Швейцария), лауреат Нобелевской премии провел детальное изучение акульего жира и выделил из него действующее вещество - сквален. В труде о химических свойствах ненасыщенных углеводородов профессор Клаур доказал, что соединению не хватает 12-и атомов водорода для достижения стабильного состояния. Поэтому он способен захватывать эти атомы из любого доступного источника [6]. Поскольку в организме наиболее распространенным источником кислорода является вода, то сквален с легкостью вступает с нею в реакцию.

Сквален является ненасыщенным углеводородом с шестью двойными связями и принадлежит к тритерпенам, являясь промежуточным звеном в биосинтезе холестерина. Сквален является естественным компонентом секрета сальных желез человеческой кожи (до 12-14%), благодаря чему легко всасывается и проникает внутрь организма, и, к тому же, ускоряет проникновение растворенных в нем веществ.

Интерес к применению сквалена высок, в особенности, дерматологической практике резко возрос, когда он был найден в сальных железах человека, а также описан как предшественник холестерина. Был установлен его антиканцерогенный эффект, антимикробное и фунгицидное действие.

В ходе биохимических исследований свойств сквалена было обнаружено множество других его интересных свойств. Так, скален является производным витамина А и при синтезе холестерина превращается в его биохимический аналог 7-дегидрохолестерин, который при солнечном свете становиться витамином Д, обеспечивая тем самым радиопротекторные свойства. Помимо этого, витамин А значительно лучше всасывается, когда он растворен в сквалене.

Очень важно, что предшественником в синтезе стероидных гормоном у человека и стероидных фитоэстрогенов у растений является одно и то же вещество - сквален, который в ходе химических превращений превращается в ланостерол. В дальнейшем, через образование холестерола, в организме человека образуются стероидные гормоны [7]. Было отмечено, что употребление амаранта в пищу снижает уровень холестерина в крови, что уменьшает опасность заболевания атеросклерозом.

Сквален в составе амарантового масла обладает уникальными ранозаживляющими свойствами, легко справляется с большинством кожных заболеваний, включая экземы, псориазы и трофические язвы, ожоги. Попадая в организм человека, сквален активизирует регенеративные процессы тканей внутренних органов.

Из зарубежных источников известно, что амарант успешно используется при радиотерапии. Если смазать участок кожи, под которым находится опухоль, дозу облучения можно заметно увеличить без риска получить радиационный ожог. Употребление амарантового масла до и после радиационной терапии заметно ускоряет восстановление организма пациентов.

В косметических целях амарантовое масло применяется для защиты, детоксикации, увлажнения, смягчения и питания кожи.
Таким образом, способность сквалена высвобождать кислород из воды позволяет считать его противоопухолевым фактором, является предшественником в синтезе стероидных гормонов, обладает смягчающим, бактерицидным действием, восстанавливает структуру эпидермальных липидов, легко проникает через кожные покровы, способствуя переносу биологически активных веществ в глубокие слои кожи. Сквален способен повышать силы иммунной системы в несколько раз, обеспечивая тем самым устойчивость организма к различным заболеваниям.
Суммируя отечественный и зарубежный опыт применения амарантового масла, можно с уверенностью сказать, что это мощное средство для оздоровления, лечения и профилактики. Оно воздействует на весь организм, восстанавливая его защитные силы и нормализуя обмен веществ, что приводит к долговременным положительным результатам.
Амарантовой масло рекомендуется для лечения и профилактики следующих групп заболеваний: кожных (псориаз, экзема и др.), сердечно-сосудистых (атеросклероз, инфаркт, инсульт и т.п.), гастроэнтерологических (язвы, гастриты и т.п.), эндокринных (диабет), заболеваний печени, почек и других внутренних органов. Отмечается, что противопоказаний к употреблению амарантового масла не отмечено.


Получение сквалена из семян амаранта

До недавнего времени сквален получали только из печени акул, в результате чего его стоимость была настолько высока, что массовое его использование становилось практически невозможным в силу своей экзотичности. Из легко возобновляемых растительных ресурсов сквален в небольших количествах находится в масле из зародышей пшеницы и рисовых отрубей, а также в дрожжах. Описан способ получения сквалена и фитостероидов путем сверхкритического способа экстракции из оливкового масла и пальмового масла в качестве одно из субпродуктов (200-600 промиль) [8,9,10], а также из коры хинного дерева, эфедры и Spidorela polyrhizia [11,12].

Возможности нового для России вида экстракции сверхкритическим флюидом диоксида углерода позволили обнаружить присутствие сквалена в сверхкритических экстрактах брусники (0,34%), змееголовника (0,67%), душицы (0,15%), мяты перечной (0,36%), мелиссы (0,57%), фукуса (0,07%), семян черной смородины (0,16%), пиона уклоняющегося (0,22%), клюквы (0,19%), чабреца (1,18%), чаги (0,45%), каштана конского (4,19%), полыни обыкновенной (1,3%). Перерасчет производился на жирорастворимую массу экстракта (данные приведены по технологическим разработкам НИЦ ЭР "Горо").

Наиболее высокое содержание сквалена по литературным источникам обнаружено в амарантовом масле - от 8% до 15%, в зависимости от технологии получения.
В силу ряда причин извлечь масло из семян амаранта непросто. Известны несколько технологий его получения: масляная экстракция, извлечение органическими растворителями и сверхкритическая флюидная экстракция диоксидом углерода (СФЭ - CO2).

Суть технологии масляной экстракции состоит в том, что подогретое растительное (кукурузное) масло пропускают через амарантовую муку, в процессе чего ряд полезных соединений из зерен амаранта перекочевывает в растительное масло. Недостатком такого вида экстракции является необходимость нагревать экстрагент до 70 °С, что приводит к разрушению ряда биологически активных компонентов. Кроме того, полученный продукт крайне нестоек и реально сохраняет свои качества в течение 7-10 дней после изготовления.

Недостатком экстракции при помощи органических растворителей, например, гексана, является невозможность полностью извлечь его из готового продукта, и поэтому использование его ограничено только наружным применением.

Наиболее эффективным методом получения амарантового масла является экстрагирование при помощи СФЭ - CO2. В настоящее время в НИЦ ЭР "Горо", являющийся единственным производителем сверхкритических углекислотных экстрактов в России, освоена технология получения амарантового масла при температуре экстрагирования 50 °C и давлении 300 атм. Технология позволяет получать продукт с содержанием сквалена не менее 8% и минимальным содержание свободных жирных кислот, способствующих прогорканию масла.

Возможность модулирования качественного и количественного состава продукта в ходе экстракционного процесса обеспечивается модулированием параметров давления и температуры. Получаемая таким образом определенная плотность экстрагирующего газа позволяет получать те или иные фракции неполярных составляющих исходного материала.

Преимуществом СФЭ - CO2 экстракции является получение веществ, чувствительных к нагреванию. При этом виде экстракции отсутствуют химические остатки органических растворителей в конечных продукта, сохраняется натуральный характер экстрактов, устраняются нежелательные вещества и сохраняется эффективная концентрация желательных веществ. Растворитель - углекислый газ - легко отделяется от готового продукта благодаря чрезвычайной летучести, и является абсолютно не токсичным.

Таким образом, СФЭ - CO2 экстракция является наиболее оптимальной для такого сырья, как амарант, так как позволяет выделить из семян амаранта масляный экстракт с наиболее полным содержанием в нем сквалена и комплексом ПНЖК, а в качестве шрота получить белковую массу с присущим амаранту аминокислотным и микроэлементным составом, готовую к употреблению, например, в БАДах.


Литература

  1. Наталья Гриднева.// Как я рад, как я рад нашей встрече, амарант!// - по сайту интернета: www.smena.ru
  2. Что такое амарант?// - по сайту интернета: roz.by.ru/other/ama-book.htm
  3. Офицеров Е.Н. Амарант - перспективное сырье для фармацевтической промышленности.// Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов". Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001, №5. http:// chem.kstu.ru/jchem&cs/russian/n5/
  4. Кадошников С.И., Кадошникова И.Г., Галиуллина А.С., Чернов И.А. Фармакологические свойсва амаранта.// Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов". Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001, №5. http:// chem.kstu.ru/jchem&cs/russian/n5/
  5. Амарантовое масло - очередная панацея? - Стоит попробовать..// - по сайту интернета: user.cityline.ru/~sunny_1/amarant02/htm
  6. Сквален (С30Н50). - "Мир здоровья", 4(34) - 2001.
  7. Дименко В. Научные исследования компании "Emansi"//- по сайту интернета: emansi.ru
  8. Dipl.-Ing. D. Bu. Properties and Applications of Squalene and its Separation from Olive Oil Deodorizer Distillates.// - по сайту интернета: www.tu-harburg.de
  9. Choo Y.M., Lau H.L.N., Puah C.W. et al. Production of Phytonutrients (carotines, vitamin E, sterols, squalene, co-ensyme Q & phospholipides) from palm methyl esters.(Malaysian Palm Oil Board ).// http://mpob.gov.my
  10. Ibanes E., Palasios J., et.al. // J.Am.Oil Cham.Society. - v.77, 2000, p.839.
  11. Ting Yi, Yong-Chien Ling. An Overview of Supercritical Fluid Extraction in Chinese Herbal Medicine: from Preparation to Analysis/// J. of Food and Drug Analysis, - v.8, No.4, 2000,p.235-247.
  12. Kaiser, C.S.; Rompp, H.; Schmidt P.C. // Pharmaceutical applications of supercritical carbon dioxide.// Pharmazie, v.56, 2001, p.12.

Дата публикации: 01.10.2003 г.



Назад  Вверх Версия для печати
Copyright © 2001-2018 Группа компаний «ГОРО»
Сделано в студии «RU-WEB»