Инновационные технологии добычи экстракта: сотрудничество ведущих научных центров
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Кольского научного центра РАН сообщили о значительном прорыве в создании современных и экологичных методов извлечения экстракта из листьев брусники. Новый подход основан на применении бетаина и молочной кислоты — безопасных компонентов, позволяющих получать максимальное количество ценных веществ из растительного сырья быстрее и дешевле, чем ранее используемые способы. Грантовую поддержку этим исследованиям оказал Российский научный фонд (РНФ).
Лечебные свойства брусники и ограничения традиционных методов
Экстракты из листьев брусники издавна используются в медицине благодаря мощным антисептическим и противовоспалительным свойствам. Такие препараты помогают при заболеваниях почек, мочевых путей, избавляют от симптомов гастроэнтерита и диареи, а также применяются для терапии ревматизма, подагры и артрита. Однако получение экстракта в промышленных масштабах — задача не из легких. Привычно используют растворители — воду или этанол. К сожалению, вода не всегда способна извлечь нужные растительные компоненты, а этанол требует дополнительных разрешений и не подходит для препаратов, предназначенных для детей.
Глубокие эвтектические растворители: основа зелёной химии
Специалисты СПбГУ и Кольского научного центра РАН сделали акцент на глубокоэвтектических растворителях — особых смесях, в основе которых лежат бетаин и молочная кислота. Эти растворители образуют высокотекучие комплексы, напоминающие по консистенции мёд или цветочный нектар, и обладают существенно более низкой температурой плавления по сравнению с исходными веществами. Так, чистый бетаин плавится при 310°C, но в присутствии молочной кислоты температура понижается до -70°C, что позволяет работать с подобными веществами при обычной комнатной температуре.
Эксперимент и результаты: в три раза эффективнее и быстрее
Для извлечения полезных соединений из брусничных листьев учёные испытывали шесть вариантов растворителей, варьируя составы на основе бетаина, молочной кислоты, хлорида холина и воды. Листья помещали в растворы и подвергали ультразвуковой обработке — этой технологией добились значительного ускорения процесса. Лучший результат зафиксирован при применении смеси бетаина, молочной кислоты и воды в пропорции 1:10:5: из сырья удалось извлечь втрое больше биологически активных веществ, чем при использовании хлорида холина. А весь процесс занял всего лишь полчаса.
Сравнение с этанолом показывает: новые смеси не только безопаснее (без остаточного спирта, без токсичности), но и позволяют использовать экстракты даже для детских и лечебных продуктов. Сам процесс экстракции стал доступнее, дешевле и полностью отвечает современным требованиям к «зелёной химии».
Преимущества метода: безопасность, доступность и многофункциональность
Эффективный экстракционный подход, разработанный коллективом учёных, оказалcя настоящим открытием для фармацевтической и пищевой промышленности. Применение безопасных и дешёвых растворителей значительно снижает производственные расходы, а отсутствие ограничений делает метод универсальным для различных отраслей. Новый экстракт может использоваться как в лекарственных препаратах, так и в биологически активных добавках, а потенциальная возможность внедрять в растворители и другие натуральные компоненты (лимонная, яблочная кислоты, сахара) только расширяет спектр использования технологии.
Доцент кафедры химической термодинамики и кинетики СПбГУ Артемий Самаров подчеркнул, что развитие таких технологий — большой шаг в направлении устойчивого развития, позволяющего производить средства на основе растительного сырья без вреда для экологии и с минимальными затратами.
Дальнейшие перспективы исследований и открытий
Руководитель проекта Никита Цветов со своей командой продолжает разрабатывать новые комбинации растворителей, включая органические кислоты и сахара. На очереди — глубокое тестирование биологической активности извлечённых экстрактов в лабораторных условиях. Это позволит детально оценить их влияние на организм человека и подобрать идеальные составы для медицинских и пищевых нужд.
Исследования, объединяющие фундаментальные знания учёных СПбГУ, экспертизу Кольского научного центра РАН и поддержку Российского научного фонда, делают Россию одним из передовых участников в развитии экологичных фармацевтических и биотехнологических решений. Новейший способ экстракции из листьев брусники открывает перспективы для внедрения подобных методов при работе с другими лекарственными растениями, что помогает улучшать качество жизни людей и вести мир к здоровому будущему.
Источник: scientificrussia.ru
