Перспективы использования красных листьев в качестве вторичного сырья

Перспективы использования красных листьев винограда в качестве вторичного сырья
Л. А. Оганесянц, академик РАСХН, д-р техн. наук, профессор;
А. Л. Панасюк, д-р техн. наук, профессор; Е. И. Кузьмина, канд. техн. наук; Д. А. Свиридов
Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
Т. А. Сокольская, д-р фарм. наук, профессор; Т. Д. Даргаева, д-р фарм. наук, профессор; В. Н. Дул
Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений
Ключевые слова: красные листья винограда, фенольные вещества, развератрол, рутин, микроэлементы
Key words: red vine leaves, phenolics, razveratrol, rutin, minerals

В последние годы с целью экологизации производства особое внимание уделяется рациональному использованию вторичных ресурсов виноделия. При этом большинство исследований было направлено на совершенствование режимов переработки виноградной выжимки и дрожжевых осадков как сырья для получения спирта, винной кислоты, энокрасителя.
В то же время часть вегетативных органов виноградного растения, имеющих сезонный статус (а именно листья), также можно рассматривать в качестве вторичных ресурсов, которые, в свою очередь, возможно использовать для получения новых, в том числе импортозамещающих, продуктов.
В условиях нашей страны использование красных листьев винограда особенно эффективно по причине особых климатических условий. Во-первых, большинство виноградников находится в зоне рискованного земледелия, в связи с чем для улучшения условий зимовки перед укрытием, как правило, вызревшие листья целенаправленно обрывают, что практикуется в первую очередь в Ростовской области. Во-вторых, виноградное растение лучше противостоит шоку от холодов, вырабатывая повышенное количество развератрола, что делает красные листья более ценным сырьем с точки зрения содержания биологически активных веществ.
В последнее время на мировом фармацевтическом рынке появилось много препаратов, в состав которых входят нативные биохимические соединения ягод и листьев красных сортов винограда (последние официально внесены в 9-е издание Французской фармакопеи). Бурая окраска листьев винограда обусловлена прекращением осенью постоянного синтеза хлорофилла, необходимого для фотосинтеза. После этого листья изменяют цвет и опадают. До их опадения растение стремится извлечь из них все питательные вещества и запасти их на зиму в стволе и корнях (особенно это важно для винограда, произрастающего на бедной почве). Красный цвет листьям придают антоцианы, которые обычно начинают синтезироваться как раз осенью, когда распадается хлорофилл. При этом антоцианы защищают ослабленные и уязвимые листья от солнечного света, позволяя им продержаться как можно дольше до наиболее полного извлечения из них максимального количества питательных веществ [1].

Международная номенклатура: 3,4-5-тригидростильбен

Установлено, что листья винограда содержат фенольные соединения (стильбены развератрол, виниферин, астрингин, пицеид и др., флавоноиды кверцетин, фенолкарбоновые кислоты, дубильные вещества, антоцианы), липиды, сахара, терпеноиды, витамины, полиамины путресцин, кадаверин, спермидин, спермин, агматин и другие компоненты.
Установлено, что листья винограда содержат фенольные соединения (стильбены развератрол, виниферин, астрингин, пицеид и др., флавоноиды кверцетин, фенолкарбоновые кислоты, дубильные вещества, антоцианы), липиды, сахара, терпеноиды, витамины, полиамины путресцин, кадаверин, спермидин, спермин, агматин и другие компоненты.
Развератрол — это фитоалексин, который вырабатывают естественным путем некоторые растения в ответ на стресс, повреждение, грибную инфекцию и ультрафиолетовое излучение. Он присутствует в кожице красного винограда, малины, тутовых ягод, слив, арахиса, черники и голубики, в красных листьях винограда, корнях и стеблях японского горца птичьего.
Его химическая формула C14H12O3.
Основное свойство биологически активных добавок, содержвератрол и экстракт красных листьев винограда, — способность укреплять стенки тончайших капилляров, снижать их проницаемость, восстанавливать резистентность, обеспечивая их нормальное функционирование и улучшая микроциркуляцию крови. Развератрол снижает уровень холестерина и триглицеридов в плазме крови, препятствует окислению липопротеина, что предотвращает возможность осаждения его на стенках кровеносных сосудов, тем самым уменьшая опасность возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.

На современном рынке на основе развератрола выпускают: 

Развератрол (торговая марка «Терратерналь», Англия), Развератрол-Фор те (производство ООО «В-МИН+», Россия), Resvera-Vitis (производство компании NatuVitta, Англия), Трансверол (производство «ЭКОМИР», Россия), ТрансверолТМ. Молодые сосуды (производство «ЭКОМИР», Россия);
на основе экстракта красных листьев винограда: Антистакс (производство «Фарматон СА», Швейцария), Экстракт листьев красного винограда порошковый EFLA® (производитель Frutarom Switzerland, Швейцария), гель «Венокорсет» и капсулы «Венокорсет» (производство ЗАО «Эвалар», Россия), Фортивен (Fortiven, производство компании «Нарин», Швейцария).
Наши исследования были направлены на изучение основных компонентов красных листьев винограда для определения содержания биологически активных веществ. С этой целью после окончания сезона виноделия собрали красные листья винограда европейских (Каберне Совиньон, Саперави) и аборигенных сортов (Красностоп золотовский, Голубок), произрастающих в Константиновском районе Ростовской области и повсеместно культивируемых в мировых зонах виноделия.
Ростовская область относится к зоне укрывного виноделия и расположена севернее других зон культивирования винограда в России. По данным исследователей, больше всего развератрола содержится в винограде, растущем в холодном климате. Это вещество помогает выжить винограду в зимний период. Большее количество развератрола в трансформе образуется в растениях в ответ на стрессовые ситуации, поскольку трансразвератрол обладает большей биологической активностью по сравнению с цис-развератролом. Холодные зимы Ростовской области можно считать сильным стрессом для виноградного растения. Исходя из этого, можно предположить, что сорта винограда, выращенные в холодном климате, содержат большее количество транс-развератрола по сравнению с виноградом, произрастающим в мягком климате.

В рамках поставленных задач изучали химический состав красных листьев винограда как источника биологически активных веществ. Экстрагировали листья 24%-ным водно-спиртовым раствором при 20 °С в течение 4 ч в 3 этапа (2 ч, 1 ч, 1 ч). Концентрировали экстракт на роторном испарителе под вакуумом при 55 °С до соотношения по массе 1:15. Дальнейшее выпаривание проводили в фарфоровых чашках на водяной бане до постоянной массы. Полученную сухую массу измельчали в порошок.
Общее содержание фенольных соединений определяли по двум методикам — с хлористым алюминием и с реактивом Фолина — Чокальтеу. В первом случае 2 г сырья, измельченного до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 2 мм, помещали в плоскодонную колбу вместимостью 100 мл, приливали 50 мл 50%-ного этилового спирта. Колбу с содержимым взвешивали и кипятили на водяной бане с обратным холодильником в течение 2 ч, затем ее охлаждали до комнатной температуры и взвешивали. Потерю в массе до первоначальной доводили 50%-ным этиловым спиртом. Полученную жидкость фильтровали (раствор А). В мерную колбу вместимостью 50 мл добавляли 1 мл раствора А, 1 мл 2%-ного спиртового раствора хлористого алюминия, объем доводили до метки 50%-ным этиловым спиртом и перемешивали. В другую мерную колбу вместимостью 50 мл приливали 1 мл раствора А и объем доводили до метки 50%-ным этиловым спиртом (раствор В). Оптическую плотность раствора А измеряли через 40 мин при длине волны 410 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали раствор В.

где D — оптическая плотность испытуемого раствора (раствора А) при 410 нм;— удельный показатель поглощения комплекса рутина с хлористым алюминием СО при 410 нм, равный 249; m — масса сырья, взятого для анализа, г; W — потери в массе при высушивании сырья, %.
Массовую концентрацию развератрола определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, а состав микроэлементов в листьях винограда

Каберне Совиньон — методом рентгенофлуоресцентного анализа. Таблетку-излучатель прессовали в виде двухслойного диска из 1 г тонко измельченного растения на подложке из борной кислоты при усилии 16 т. Интенсивность аналитических линий элементов измеряли на волновом рентгеновском спектрометре S4 Pioner (Bruker AXS, Germany). Градуировочные графики строили с помощью государственных стандартных образцов состава листа березы ЛБ-1 (ГСО 8923-2007), луговой травосмеси Тр-1 (ГСО 89222007), элодеи канадской ЕК-1 (ГСО 8921-2007), стандартных образцов (КНР) веток кустарника (GBW 07605), веток и листьев тополя (GBW 07603, GBW 07604), листьев чая (GBW 07605). Контролировали с помощью стандартного образца состава травосмеси INCT-MPH-2.
На основании полученных результатов следует заключить, что влажность аналитических проб близка. Содержание экстрактивных веществ в листьях красного винограда колеблется в диапазоне от 31,1 до 35,7 % (табл. 1). При этом наибольшая экстрактивность отмечена в листьях сорта Каберне Совиньон.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Суммы фенольных соединений, полученные по разным методикам, не совпадают (табл. 2). Это связано с коэффициентами пересчета на основное вещество при использовании различных реагентов. В методике, принятой в фармакогнозии, сумму фенольных соединений пересчитывают на рутин. По его содержанию наиболее перспективными для дальнейших исследований оказались листья винограда сорта Каберне Совиньон. По методике определения полифенолов с реактивом Фолина — Чокальтеу максимальное количество фенольных соединений обнаружено при анализе листьев сорта Красностоп золотовский, что также позволяет рассматривать данный сорт винограда в качестве потенциального сырья для нового лекарственного препарата.
В экстрактах из красных листьев винограда определяли содержание развератрола (табл. 3).
Наибольшее содержание развератрола обнаружено в автохтонных сортах винограда Голубок и Красностоп золотовский.
Количественное определение развератрола в автохтонных и европейских сортах винограда подтверждает предположение о том, что в экстремальных для виноградного растения условиях культивирования происходит большее накопление развератрола в качестве дополнительного запасного вещества. В связи с этим Красностоп золотовский и Голубок могут быть использованы в качестве источника развератрола при создании новых лекарственных препаратов и биологически активных добавок.
В экстракте красных листьев винограда сорта Каберне Совиньон состав микроэлементов изучали с помощью рентгенофлуоресцентного анализа (табл. 4).
Обнаружено высокое содержание кальция (более 3%), значительные концентрации кремния, магния, калия. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что красные листья винограда могут служить дополнительным источником кальция.

Выводы.

Согласно полученным результатам, красные листья винограда, произрастающего в зоне укрывного виноградарства, обладают повышенным содержанием биологически активных веществ и их можно использовать для производства продуктов питания с повышенными биопротекторными свойствами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вестник Воронежского Государственного Университета. Серия География. Геоэкология. 2010. № 2.0.76-78.