Научная статья на тему 'Углеводы кузинии ангренской Cousinia angreni Jus (Asteraceae), установление структуры их глюкофруктанов'

Углеводы кузинии ангренской Cousinia angreni Jus (Asteraceae), установление структуры их глюкофруктанов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
87
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Химия растительного сырья
Scopus
ВАК
AGRIS
CAS
RSCI
Ключевые слова
COUSINIA ANGRENI JUS / GLUCOFRUCTANS / OLIGOSACCHARIDES / FRUCTOSE / POLYSACCHARIDES / THIN LAYER CHROMATOGRAPHY / ГЛЮКОФРУКТАНЫ / ОЛИГОСАХАРИДЫ / ФРУКТОЗА / ПОЛИСАХАРИДЫ / ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Турдумамбетов Кенеш Турдумамбетович, Ажибаева Зулайка Сулаймановна, Джорупбекова Джанымбю, Гончарова Раиса Андреевна, Эрназарова Элнура Эсенбаевна

В настоящее время большое внимание ряда исследователей уделяется олигои полисахаридам. Это связано с ;высоким их содержанием в растительном сырье и выполнением особой роли в развитии живых организмов, что имеет огромное значение при получении фруктозы, сахарозы и инулина. Кыргызстан располагает огромными запасами еще малоизученных, экологически чистых лекарственных и других видов растений. В статье рассмотрены вопросы изучения химического состава углеводного комплекса в растениях рода Cousinia angreni Jus. Проведены экспериментальные исследования по выделению и установлению структур водорастворимых полисахаридов и спирторастворимых олигосахаридов. Из корней Cousinia angreni Jus выделен глюкофруктан, строение отдельных фракций изучено методами метилирования, периодатного окисления, бумажной хроматографии, тонкослойной хроматографии и ГЖХ, ИКи 13С-ЯМРспектроскопии. В гидролизатах методом тонкослойной хроматографии при сравнении со свидетелями обнаружены 2,3,4,6-тетра-О-Ме-D-глюкоза, 1,3,4,6-тетра-О-Ме-D-фруктоза, 3,4,6-три-О-Ме-D-фруктоза (основной продукт) и следовые количества 1,3,4-три-О-Ме-D-фруктозы. Присутствие основного продукта 3,4,6-три-О-Ме-D-фруктоза указывает на ;преобладание связей типа β-(2→1). Таким образом, установлено, что глюкофруктаны кузинии ангренской (C. angreni Jus) состоят из фруктофуранозных остатков, связанных между собой β-(2→1) связями типа инулина.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Турдумамбетов Кенеш Турдумамбетович, Ажибаева Зулайка Сулаймановна, Джорупбекова Джанымбю, Гончарова Раиса Андреевна, Эрназарова Элнура Эсенбаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CARBOHYDRATE COUSINIA ANGRENI JUS (ASTERACEAE), ESTABLISHING THE STRUCTURE OF THEIR GLU-COFRUCTANS

Currently, a lot of attention is paid to a number of researchers oligo and polysaccharides. This is due to their high content in plant materials and the fulfillment of a special role in the development of living organisms, which is of great importance in the production of fructose, sucrose and inulin. Kyrgyzstan has huge reserves of still little-studied, environmentally friendly medicinal and other plant species. The article deals with the study of the chemical composition of the carbohydrate complex in plants of the genus Cousinia angreni Jus. Experimental studies have been carried out to isolate and establish structures of water-soluble polysaccharides and alcohol-soluble oligosaccharides. Glucofructan was isolated from the roots of Cousinia angreni Jus, the structure of individual fractions was studied by methylation, periodic oxidation, paper chromatography, thin-layer chromatography and GLC, IR and 13C-NMR spectroscopy. When compared with witnesses, 2,3,4,6-tetra-O-Me-D-glucose, 1,3,4,6-tetra-O-Me-D-fructose, 3,4,6-tri-O-Me-D-fructose (main product) and trace amounts of 1,3,4-tri-O-Me-D-fructose. The presence of the main product 3,4,6-tri-O-Me-D-fructose indicates the predominance of β-(2→1) bonds. Thus, it was found that glucofructans of the Angren cousin (C. angreni Jus) consist of fructofuranose residues linked by β-(2→1) inulin type bonds.

Текст научной работы на тему «Углеводы кузинии ангренской Cousinia angreni Jus (Asteraceae), установление структуры их глюкофруктанов»

DOI: 10.14258/jcpim.2020015182

УДК 547.917 (575.2)(04)

УГЛЕВОДЫ КУЗИНИИ АНГРЕНСКОЙ COUSINIA ANGRENI JUS (ASTERACEAE), УСТАНОВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ИХ ГЛЮКОФРУКТАНОВ

© К. Турдумамбетов1, З.С. Ажибаева2*, Дж. Джорупбекова1, Р.А. Гончарова1, Э.Э. Эрназарова1

1 Институт химии и фитотехнологии НАН Кыргызской Республики, пр. Чуй, 267, Бишкек, 720071 (Киргизия)

2 Ошский государственный университет, ул. Ленина, 331, Ош, 723500, (Киргизия), e-mail: zulaika75@mail.ru

В настоящее время большое внимание ряда исследователей уделяется олиго- и полисахаридам. Это связано с высоким их содержанием в растительном сырье и выполнением особой роли в развитии живых организмов, что имеет огромное значение при получении фруктозы, сахарозы и инулина.

Кыргызстан располагает огромными запасами еще малоизученных, экологически чистых лекарственных и других видов растений.

В статье рассмотрены вопросы изучения химического состава углеводного комплекса в растениях рода Cousinia angreni Jus. Проведены экспериментальные исследования по выделению и установлению структур водорастворимых полисахаридов и спирторастворимых олигосахаридов. Из корней Cousinia angreni Jus выделен глюкофруктан, строение отдельных фракций изучено методами метилирования, периодатного окисления, бумажной хроматографии, тонкослойной хроматографии и ГЖХ, ИК- и 13С-ЯМР- спектроскопии.

В гидролизатах методом тонкослойной хроматографии при сравнении со свидетелями обнаружены 2,3,4,6-тетра-О-Ме^-глюкоза, 1,3,4,6-тетра-О-Ме-Э-фруктоза, 3,4,6-три-О-Ме-Э-фруктоза (основной продукт) и следовые количества 1,3,4-три-О-Ме-Э-фруктозы. Присутствие основного продукта 3,4,6-три-О-Ме-Э-фруктоза указывает на преобладание связей типа ß-(2—>1).

Таким образом, установлено, что глюкофруктаны кузинии ангренской (C. angreni Jus) состоят из фруктофура-нозных остатков, связанных между собой ß-(2—1) связями типа инулина.

Ключевые слова: Cousinia angreni Jus, глюкофруктаны, олигосахариды, фруктоза, полисахариды, тонкослойная хроматография.

Полисахариды высших растений проявляют интерес как вещества, обладающие комплексом иммуностимулирующих, бактерицидных и антиоксидантных свойств [1-3]. Известны работы, посвященные изучению динамики накопления [4, 5] и оптимизации технологии получения водорастворимых полисахаридов [6, 7] из растительного сырья. Поиск новых полисахаридных комплексов, которые обладают физиологической активностью, является приоритетным направлением в исследовании углеводов. Использование при разработке таких препаратов широкого спектра действия ежегодно возобновляемого, легкодоступного растительного сырья объясняется относительной безвредностью и эффективностью полученных лекарственных средств.

Введение

Турдумамбетов Кенешбек - доктор химических наук, заведующий лабораторией химии и технологии углеводов, e-mail: him-teh-ugl@mail.ru Ажибаева Зулайка Сулаймановна - кандидат химических наук, и.о. доцента, e-mail: zulaika75@mail.ru Джорупбекова Джанымбю - кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: him-teh-ugl@mail.ru Гончарова Раиса Андреевна - научный сотрудник, e-mail: him-teh-ugl@mail.ru

Эрназарова Элнура Эсенбаевна - младший научный сотрудник, e-mail: him-teh-ugl@mail.ru

Cousinia angreni Jus — многолетнее растение семейства сложноцветных, сорняк, высотой 70120 см, широко распространено по всей территории Кыргызстана, растущий сплошными зарослями на пустырях, пастбищах и сенокосах.

Для создания безотходной, экологически чистой технологии переработки растительного сырья с целью проведения комплексной утилизации про-

* Автор, с которым следует вести переписку.

водилось изучение растения из рода Cousinia. Ранее нами был определен углеводный состав этого растения [8], а вот строение, биологическая активность водорастворимых полисахаридов, содержащихся в С. angreni Jus, еще не установлены и не изучены.

Цель работы - выделение водорастворимых полисахаридов из растительного сырья и определение структуру выделенных глюкофруктанов.

Экспериментальная часть

Выделение и очистка глюкофруктанов. Объектом исследования являлась подземная часть растения кузинии ангренской (Cousinia angreni Jus), заготовленная в период фазы плодоношения. Измельченное воздушно-сухое сырье навеской 300 г обрабатывали последовательно хлороформом и 96%-ным этиловым спиртом для выделения сесквитерпеновых лактонов и олигосахаридов. Остаток сырья после высушивания экстрагировали водой (1 : 6) в при нагревании до 75 °С течение 45 мин при постоянном перемешивании. После фильтрования экстракта шрота процесс повторяли еще раз. Фильтраты объединяли и концентрировали в вакууме при 35-40 °С до половины объема и осаждали полисахариды этиловым спиртом (1 : 3). Через 24 ч выпавший осадок отделяли центрифугированием, промывали этиловым спиртом, ацетоном и эфиром. Выход полисахарида - 21.5%.

Определение молекулярной массы (ММ). Навеску (0.02 г) полисахарида растворяли в 2 мл воды и вносили в колонку (1.2 х 65 см) с сефадексом G-75. Колонку калибровали пропусканием образцов декстранов ММ 40000 (Vc 16.8 мл), 20000 (Vc 24.0 мл), 10000 (Vc 31.7 мл). Элюент собирали по 2.0 мл, расчеты проводили фенол-сернокислым методом.

Удельное вращение. Определяли на сахариметре СУ-3 в трубке длиной 10 см, объемом 6.5 мл при 22 °С.

Кислотный гидролиз. Гидролизовали 0.1 г глюкофруктана в 5 мл 0.5%-ной соляной кислоты на водяной бане в течение 45 мин при 85 °С. Гидролизат нейтрализовали карбонатом кальция, фильтровали, концентрировали в вакууме. Остаток анализировали методом бумажной хроматографии. После индикации обнаружили только фруктозу и следовые количества глюкозы.

Периодатное окисление и распад по Смиту [9]. К навеске (0.2 г) образцов глюкофруктанов в 50 мл воды добавляли 10 мл 0.25 М раствора периодата натрия. Смесь выдерживали в темноте при комнатной температуре и постоянном перемешивании. Каждые 12 ч отбирали пробы на анализ, расход периодата натрия определяли титрованием 0.01 М раствором тиосульфата натрия. Через 120 ч расход периодата натрия прекращался и далее не менялся.

После окончания периодатного окисления избыток периодат-иона удаляли прибавлением 3 капель этиленгликоля, далее смесь восстанавливали борогидридом натрия (0.1 г), фильтровали и полученную смесь подвергали диализу, затем нейтрализовали на катионообменнике КУ-2 (Н+-форма) до нейтральной реакции. Раствор концентрировали под вакуумом, прибавляли 2.4 мл 0,25М серной кислоты и гидролизовали на кипящей водяной бане в течение 4 ч. После гидролиза смесь нейтрализовали карбонатом бария, фильтровали, концентрировали в вакууме. Остаток анализировали методом бумажной хроматографии.

Метилирование по Хакамори [10]. Навеску 0.02 г глюкофруктана растворяли в 2 мл диметилсульфоксида (ДМСО) при перемешивании на магнитной мешалке в течение 90 мин. Отдельно растворяли 0.01 г гидроксида натрия в 2 мл ДМСО при 40-50 °С до появления зелено-синего цвета, затем объединяли с раствором глюкофруктана и выдерживали при перемешивании на магнитной мешалке в течение 5-6 ч в токе азота. Далее прибавляли 1 мл йодистого метила и оставляли в темноте на 10-12 ч. Смесь разлагали добавлением 3-4 капель 10%-ного раствора гипосульфита натрия и диализировали. Раствор экстрагировали хлороформом (4 х 5 мл), объединяли все экстракты и концентрировали до сиропа. Полноту метилирования контролировали методом тонкослойной хроматографии и ИК-спектроскопии (полоса поглощение гидроксильных групп при 3400-3600 см-1 в ИК-спектрах отсутствовала). В описанных выше услових остаток подвергали к повторному метилированию, для получения исчерпывающих результатов.

Формолиз и гидролиз перметилатов. Полностью метилированный продукт концентрировали до сиропа, добавляли 5 мл муравьиной кислоты, нагревали на кипящей водяной бане в течение 1 ч, далее прибавляли метанол и упаривали досуха. Остаток гидролизовали в 2.5 мл 1 М серной кислоты в течение 5 ч на кипящей водяной бане. После нейтрализации карбонатом бария до нейтральной реакции смесь фильтровали и концентрировали до сиропообразного состояния. Метилированные продукты анализировали методом тонкослойной хроматографии в системе бензол - ацетон (1 : 2), проявляли кислым

анилинфталатом. В результате были идентифицированы следующие метилированные продукты: 2,3,4,6-тетра-О-Ме-Б-глюкоза, 1,3,4,6-тетра-О-Ме-Э-фруктоза, 3,4,6-три-О-Ме-Э-фруктоза и следы 1,3,4-три-О-Ме-Б-фруктозы. Количественное соотношение метилированных соединений определено методом ГЖХ, для глюкофруктанов Ф-3 - 1 : 5 : 14 : 0.5 и для глюкофруктанов Ф-4 - 1 : 5 : 16 : 0.5.

13С ЯМР-спектроскопия. Спектры были сняты на спектрометрах BrukerWM-260 в Д2О при 50 °С при частоте по углероду 62.89 МГц с приготовленными 5%-ными растворами полисахарида (внутренний стандарт-метанол, 50.15 м.д.).

Бумажная хроматография. Выполняли на бумаге FNN-7,11 нисходящим способом в системе растворителей н-бутанол-пиридин-вода (6 : 4 : 3). Зоны восстанавливающих сахаров на бумаге проявляли кислым ани-линфталатом.

Тонкослойная хроматография. Осуществляли на силикагеле марки КСК-5/40 мкм (Chemahol) и силу-фоле UV-254 (№етаро1), пятна обнаруживали опрыскиванием проявителем и последующем нагревании до 110 °С.

Газожидкостная хроматография. Осуществляли на приборе «Цвет-101» с пламенно-ионизационным детектором, колонка стальная (0.3 х 200 см), хроматон N-AW-,3MCS (0.160-0.200 мм), пропитанная 5%-ным Silicone SE-30, температура 180-220 °С, N2-40 мл/мин. Образцы снимали в виде триметильных производных.

Обсуждение результатов

Из корней растений кузиния ангренская (C.angreni Jus) по приведенной схеме разделения были выделены биологически активные вещества и водорастворимый глюкофруктан. Полученный полисахарид представляет собой белый порошок, не растворимый в холодной воде, но легко растворимый в воде при 60 °С (табл. 1, рис.).

Предварительное изучение показало, что наибольшее содержание полисахаридов попадает на период плодоношения.

Из одной навески сырья последовательно были выделены эфирное масло (ЭМ) [11], сесквитерпено-вые лактоны (СЛ) [12], спирторастворимые сахара (СРС) [13], водорастворимые полисахариды (ВРПС) [14], пектиновые вещества (ПВ) и гемицеллюлоза (ГЦ) [15] (табл. 1).

Как следует из таблицы 1, в корнях растения преобладают водорастворимые полисахариды (18.0%).

Гель-хроматография исходных глюкофруктанов на колонке (64.0 х 1.3 см) с сефадексом G-75 показала их полидисперсность, а значения молекулярных масс (ММ), вычисленные из графика зависимости^ ММ от объема элюирования и фенол-сернокислым методом [16, 17], колеблятся от 10500 до 24000. С целью получения наиболее однородных фракций (Ф) глюкофруктанов было проведено дробное их осаждение (табл. 2).

Из полученных результатов следует, что основная часть общей массы глюкофруктанов представлена фракциями Ф-3 и Ф-4. В связи с этим дальнейшее исследование глюкофруктанов проводили на примере этих фракций.

В продуктах полного кислотного гидролиза Ф-3 и Ф-4 методом бумажной хроматографии идентифицированы фруктоза и следовые количества глюкозы. Содержание фруктозы в гидролизатах Ф-3 и Ф-4 составило по Кольтгофу [18], соответственно, 98.7% и 96.3% от общей массы (табл. 3).

Угол удельного вращения полисахаридов во фракции Ф-3 равен - 39.5, а во фракции Ф-4 составляет 40.0. Отрицательное значение удельного вращения указывает на D-конфигурацию остатков фруктозы и ß-конфигурацию гликозидных центров в глюкофруктанах [19].

В ИК-спектрах изученных фракций выявлены полосы поглощения при 820, 860 и 940 см-1, типичные для глюкофруктановых полимеров типа инулина и левана. Поглощение в области 820 и 940 см-1 относится к колебаниям пиранозного и фуранозного колец, соответственно, а полоса при 860 см-1 - к ß-гликозидным связям [20].

Однородность фракций Ф-3 и Ф-4 были изучены с помощью гель-хроматографии. Полученные кривые зависимости оптической плотности от объемов экстракта доказывают однородность фракции.

Таблица 1. Выделенные продукты из С. angreni Jus

Орган растения ЭМ, % СРС, % СЛ, % ВРПС, % ПВ, % ГЦ, %

Корни 0.9 9.0 0.7 18.0 4.5 6.5

Листья, стебли, плоды 0.7 5.7 0.3 4.5 2.6 4.5

Технологическая схема переработки растительного сырья

Таблица 2. Данные фракционирования полисахаридов

Показатель

Раствор : этанол

1 : 1.0 1 : 1.5 1 : 2.0 1 : 2.5 1 : 3.0 1 : 3.5

Этанол, мл 100 150 200 250 300 350

Фракция, № 1 2 3 4 5 6

Выход, % - 4.5 48.5 39.0 6.0 1.0

ММ - - 10500 12000 - -

Таблица 3. Характеристика глюкофруктанов Ф-3 и Ф-4

№ фракции ММ Фруктоза, % [а]22 ИК-спектры, см-1 Периодатное окисление, моль

N8104 НС00Н

Ф-3 Ф-4 13800 34000 98.7 96.3 -39.5 -40.0 820, 860, 940 0.98 0.96 0.043 0.042

Исследованиями периодатного окисления [21] глюкофруктанов Ф-3 и Ф-4 установлено, что расход периодата натрия остается постоянным уже после 120 ч от начала реакции и составляет 0.98 моль и 0.96 моль на 1 моль ангидрогексозного звена, выделившаяся муравьиная кислота составляет 0.043 моль и 0.04 моль соответствено (табл. 3). В настоящее время наиболее удобным и распространенным методом периодатного окисления полисахаридов является расщепление по Смиту, которое заключается в полном окислении полисахарида, восстановлении полученного полиальдегида борогидридом натрия, гидролизе образовавшегося полигидроксильного производного и анализе образующихся при этом соединений. В связи с тем, что циклическая форма разрушена при окислении, резко возрастает их чувствительность к кислотам. Методом бумажной хроматографии в продуктах расщепления по Смиту обнаружен глицерин, что свидетельствует о наличии в глюкофруктанах р-(2—>1) связи. Следует отметить, что в полимерной цепи глюкофруктанов во фракциях Ф-3 и Ф-4 отсутствует разветвление в положениях С-3 и С-4 ангидрофуранозных звеньев.

Для выяснения природы межмономерных связей в молекулах глюкофруктанов был применен метод метилирования по Хакамори. Полнота метилирования Ф-3 и Ф-4 достигалась в результате двукратной обработки метилиодидом и щелочью в ДМСО, который был подтвержден по данным тонкослойной хроматографии. Продукты метилирования глюкофруктанов по Хакамори были получены с выходом 84.0% и 83.0% с коэффициентом угла удельного вращения [а]22 - 50.5 и 50.0 °С для Ф-3 и Ф-4 соответственно.

Как правило, метилированные продукты плохо растворяются в воде, поэтому лучшим вариантом гидролиза метилированного глюкофруктана является его частичный формолиз, осуществляемый 90%-ной муравьиной кислотой при 100°С, с последующей обработкой 1М серной кислотой при той же температуре. В гидролизатах методом тонкослойной хроматографии в системе бензол-ацетон (2 : 1) идентифицированы полностью метилированные фракции ГФ при сравнении со стандартными свидетелями 2,3,4,6-тетра-О-Ме-Б-глюкоза, 1,3,4,6-тетра-О-Ме-Б-фруктоза, 3,4,6-три-О-Ме-Б-фруктоза (основной продукт) и следовые количества 1,3,4-три-О-Ме-Б-фруктозы.

Количественный расчет дает следующие результаты: соотношения метилированных соединений, установленные методом газожидкостной хроматографии, для глюкофруктанов во фракциях Ф-3 и Ф-5, соответственно, составляют 1 : 5 : 14 : 0.5 и 1 : 5 : 16 : 0.5.

Анализ продуктов метилирования показал, что в полимерной цепи изученных ГФ имеются в-(2—1) связанные фруктофуранозные остатки, что подтверждается присутствием в продуктах метилирования основного вещества 3,4,6-три-О-Ме-Б-фруктозы.

Присутствие в-(2—1) связей между структурными звеньями макромолекулы глюкофруктанов подтверждается также данными13С-ЯМР-спектроскопии, а именно, величиной химического сдвига 104.25104.24 мд углеродного атома С2 фруктофуранозного остатка и сигналами в области 75.7-75.65 мд, принадлежащими к С4 (табл. 4 для Ф-3). Эти сигналы подтверждают выводы о офуранозной форме этих остатков и о в - конфигурацию гликозидных центров [21].

Таблица 4. Спектры13С ЯМР глюкофруктана Ф-3 и Ф-4

Остатки ß-(2—1) С1 С2 Сз С4 С5 Сб

Ф-3 62.4 104.3 78.3 75.6 82.3 62.02

Ф-4 61.8 104.25 78.4 75.65 82.3 62.2

Выводы

Таким образом, установлено, что глюкофруктан, выделенный из корней С. angreni Jus, состоит из фруктофуранозных остатков с ß-(2—>1) гликозидными связами типа инулина. Глюкофруктаны в отдельных фракциях различаются посодержанию фруктозы и средневесовым молекулярным массам.

Определенный в результате исследований (21.6%) достаточно высокий выход полисахаридов свидетельствует о перспективности использования подземной части данного вида растения в качестве источника полисахаридного комплекса.

Список литературы

1. Сафонова Е.А., Разина Т.Г., Зуева Е.П., Лопатина К.А., Ефимова Л.А., Гурьев А.М., Рыбалкина О.Ю., Хотим-ченко Ю.С. Перспективы использования полисахаридов растений в комплексной терапии злокачественных опухолей // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012. Т. 75. №9. С. 42-47.

2. Лигачёва A.A. Иммунофармакологические свойства полисахаридов полыни горькой, клевера лугового, березы повислой: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Томск, 2010. 22 с.

3. Сафонова Е.А., Лопатина К.А., Федорова Е.П. Водорастворимые полисахариды матьи-мачехи обыкновенной и аира болотного как корректоры гематотоксического эффекта паклитаксела // Сибирский онкологический журнал. 2009. №1. С. 172-173.

4. Васфилова Е.С., Воробьева Т.А. Особенности накопления глюкофруктанов у видов рода Allium L. (Amaryllidaceae) // Вестник Томского государственного университета. 2018. №42. С. 160-175.

5. Ровкина К.И., Кривощеков С.В., Гурьев А.М., Юсубов М.С., Белоусов М.В. Водорастворимые полисахариды травы люцерны посевной Medicago sativa (Fabaceae) флоры Красноярского края // Химия растительного сырья. 2017. №2. С. 57-64.

6. Дьякова Н.А., Самылина И.А., Сливкин А.И., Гапонов С.П., Мындра А.А. Разработка и валидация экспрессной методики количественного определения водорастворимых полисахаридов в корнях лопуха обыкновенного (Arctium lappa L.) // Химико-фармацевтический журнал. 2015. Т. 49. №9. С. 35-38.

7. Муцаев Р.В., Алексанян И.Ю., Титова Л.М. Способы получения инулина из растительного сырья // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. №10. С. 433-436.

8. Плеханова Н.В., Турдумамбетов К., Федорченко Г.П. Лечебный сахар из сорных растений Киргизии. Фрунзе, 1985. 62 с.

9. Шашков А.С., Чижов О.С. Спектроскопия 13С ЯМР в химии углеводов и родственных соединений // Биоорганическая химия. 1976. Т. 2. №4. С. 437-497.

10. Hakomori S.A. Rapid permethylation of glucolipid and polysaccharides, catalyzed by methyl Sulfinylcarbanion in dimetulsulfoxside // J. Biochem. (Tokyo). 1964. Vol. 55. Pp. 205-208.

11. Иванов Н.Н. Методы физиологии и биохимии растений. М., Л., 1987. 271 с.

12. Луговская С.А, Плеханова Н.В., Орозбаев К. Алантолактон из Inula grandis // Химия природных соединений. 1976. №1. С. 110.

13. А.с. №955928 (СССР). Способ получения фруктозанов / Н.В. Плеханова, К. Турдумамбетов, А. Бердикеев, Г.П. Федорченко / 07.09.1982.

14. Турдумамбетов К., Плеханова Н.В., Рахимов Д.А., Ягудаев М.Р. Глюкофруктаны Cousina polycephala // Химия природных соединений. 1989. №3. С. 427-429.

15. Афанасьева Е.М. Полисахариды клубнекорней некоторых видов Eremirus Bieb // Растительные ресурсы. 1972. Т. 8, вып. 2. С. 192-200.

16. Детерман Г. Гель-хроматография. М., 1970. 252 с.

17. Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Методика количественного определения суммарного содержания полифрукта-нов в корнях Лопуха (ArctiumSpp) // Химия растительного сырья. 2010. №1. С. 115-120.

18. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова М.И. Методы биохимического исследования растений. М., 1987. 153 с.

19. Meier H., Reid J.S. Encyclopedia of Plant Physiology. New Series. Plant Carbohydrates I: Intracellular Carbohydrates V. 13A. Springer-Verlag, 1982. Pp. 435-451.

20. Рахманбердиева Р.К., Флиппов М.П. Исследование семян Gleditsia macracantha методом ИК-спектроскопии // Химия природных соединений. 2011. №2. С. 166-168.

21. ^moda M., Sation N. Conctituents of the Radix of Two New Furostanol Glycosides from Asparagus cochinchinensis. I. Isolation and characteristic of oligosaccharides // Chem. Pharm. Bull. 1974. Vol. 22. N10. Pp. 2306-2307.

Поступила в редакцию 17 февраля 2019 г.

После переработки 27 октября 2019 г.

Принята к публикации 7 ноября 2019 г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для цитирования: Турдумамбетов К., Ажибаева З.С., Джорупбекова Дж., Гончарова Р.А., Эрназарова Э.Э. Углеводы кузинии ангренской Cousinia angreni Jus (Asteraceae), установление структуры их глюкофруктанов // Химия растительного сырья. 2020. №1. С. 41-47. DOI: 10.14258/jcprm.2020015182.

yrnEBOflbl KY3HHHH AHrPEHCKOH COUSINIA ANGRENI JUS (ASTERACEAE)

47

Turdumambetov K.1, Azhibaeva Z.S.2*, Jorupbekova J.1, Goncharova R.A.1, Ernazarova E.E.1 CARBOHYDRATE COUSINIA ANGRENI JUS (ASTERACEAE), ESTABLISHING THE STRUCTURE OF THEIR GLUCOFRUCTANS

1 Institute of Chemistry and Phytotechnology, National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, pr. Chui, 267, Bishkek, 720071 (Kyrgyzstan)

2 Osh State University, ul. Lenina, 331, Osh, 723500, (Kyrgyzstan), e-mail: zulaika75@mail.ru

Currently, a lot of attention is paid to a number of researchers oligo - and polysaccharides. This is due to their high content in plant materials and the fulfillment of a special role in the development of living organisms, which is of great importance in the production of fructose, sucrose and inulin.

Kyrgyzstan has huge reserves of still little-studied, environmentally friendly medicinal and other plant species. The article deals with the study of the chemical composition of the carbohydrate complex in plants of the genus Cousinia angreni Jus. Experimental studies have been carried out to isolate and establish structures of water-soluble polysaccharides and alcohol-soluble oligosaccharides. Glucofructan was isolated from the roots of Cousinia angreni Jus, the structure of individual fractions was studied by methylation, periodic oxidation, paper chromatography, thin-layer chromatography and GLC, IR and 13C-NMR spectroscopy.

When compared with witnesses, 2,3,4,6-tetra-O-Me-D-glucose, 1,3,4,6-tetra-O-Me-D-fructose, 3,4,6-tri-O-Me-D-fruc-tose (main product) and trace amounts of 1,3,4-tri-O-Me-D-fructose. The presence of the main product 3,4,6-tri-O-Me-D-fructose indicates the predominance of P-(2—>1) bonds. Thus, it was found that glucofructans of the Angren cousin (C. angreni Jus) consist of fructofuranose residues linked by P-(2—1) inulin type bonds.

Keywords: Cousinia angreni Jus, glucofructans, oligosaccharides, fructose, polysaccharides, thin layer chromatography.

References

1. Safonova Ye.A., Razina T.G., Zuyeva Ye.P., Lopatina K.A., Yefimova L.A., Gur'yev A.M., Rybalkina O.Yu., Kho-timchenko Yu.S. Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya, 2012, vol. 75, no. 9, pp. 42-47 (in Russ.).

2. Ligachova A.A. Immunofarmakologicheskiye svoystva polisakharidov polyni gor'koy, klevera lugovogo, berezy pov-isloy: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. [Immunopharmacological properties of polysaccharides of wormwood, clover, meadow birch: Abstract. dis. ... cand. biol. sciences]. Tomsk, 2010, 22 p. (in Russ.).

3. Safonova Ye.A., Lopatina K.A., Fedorova Ye.P. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal, 2009, no. 1, pp. 172-173 (in Russ.).

4. Vasfilova Ye.S., Vorob'yeva T.A. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta, 2018, no. 42, pp. 160-175 (in Russ.).

5. Rovkina K.I., Krivoshchekov S.V., Gur'yev A.M., Yusubov M.S., Belousov M.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2017, no. 2, pp. 57-64 (in Russ.).

6. D'yakova N.A., Samylina I.A., Clivkin A.I., Gaponov S.P., Myndra A.A. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal, 2015, vol. 49, no. 9, pp. 35-38 (in Russ.).

7. Mutsayev R.V., Aleksanyan I.Yu., Titova L.M. Mezhdunarodnyyzhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovaniy, 2015, no. 10, pp. 433-436 (in Russ.).

8. Plekhanova N.V., Turdumambetov K., Fedorchenko G.P. Lechebnyy sakhar izsornykh rasteniy Kirgizii. [Healing sugar from weed plants of Kyrgyzstan]. Frunze, 1985, 62 p. (in Russ.).

9. Shashkov A.S., Chizhov O.S. Bioorganicheskaya khimiya, 1976, vol. 2, no. 4, pp. 437-497 (in Russ.).

10. Hakomori S.A. J. Biochem., 1964, vol. 55, pp. 205-208.

11. Ivanov N.N. Metodyfiziologii i biokhimii rasteniy. [Methods of physiology and biochemistry of plants]. Moscow, Leningrad, 1987, 271 p. (in Russ.).

12. Lugovskaya S.A, Plekhanova N.V., Orozbayev K. Khimiyaprirodnykh soyedineniy, 1976, no. 1, p. 110. (in Russ.).

13. Patent 955928 (USSR). 07.09.1982 (in Russ.).

14. Turdumambetov K., Plekhanova N.V., Rakhimov D.A., Yagudayev M.R. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1989, no. 3, pp. 427-429 (in Russ.).

15. Afanas'yeva Ye.M. Rastitel'nyye resursy, 1972, vol. 8, no. 2, pp. 192-200 (in Russ.).

16. Determan G. Gel'-khromatografiya. [Gel chromatography]. Moscow, 1970, 252 p. (in Russ.).

17. Olennikov D.N., Tankhayeva L.M. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2010, no. 1, pp. 115-120 (in Russ.).

18. Yermakov A.I., Arasimovich V.V., Smirnova M.I. Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy. [Methods of biochemical research of plants]. Moscow, 1987, 153 p. (in Russ.).

19. Meier H., Reid J.S. Encyclopedia of Plant Physiology. New Series. Plant Carbohydrates I: Intracellular Carbohydrates V. 13A, Springer-Verlag, 1982, pp. 435-451.

20. Rakhmanberdiyeva R.K., Flippov M.P. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 2011, no. 2, pp. 166-168 (in Russ.).

21. Tomoda M., Sation N. Chem. Pharm. Bull, 1974, vol. 22, no. 10, pp. 2306-2307.

Received February 17, 2019 Revised October 27, 2019 Accepted November 7, 2019

For citing: Turdumambetov K., Azhibaeva Z.S., Jorupbekova J.Zh., Goncharova R.A., Ernazarova E.E. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2020, no. 1, pp. 41-47. (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.2020015182.

* Corresponding author.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.