Изучение органолептических и раздражающих свойств нативных экстрактов лука и чеснока, подвергшихся десульфуризации оригинальным способом

ВДОВИЧЕНКО А.Н., КОВАЛЕНКО О.В.

ООО "ГЕОРГ БИОСИСТЕМЫ" Кировоградская обл., Голованевский район, пгт. Побугское

Проведено изучение раздражающих и органолептических свойств экстрактов лука и чеснока, подвергшихся десульфуризации по оригинальному способу. В результате исследования установлено, что препараты лука и чеснока, обработанные данным способом лишаются характерного неприятного запаха и выраженного кожнораздражающено действия. Таким образом, устранены негативные свойства препаратов лука и чеснока созданы условия включения нативных экстрактов этих лекарственных растений в состав лечебно-косметических средств широчайшего назначения.

Ключевые слова: лук, чеснок, запах, ольфактометрия

Как пищевое растение лук известен людям более пяти тысяч лет. Родина наиболее распространенного культивируемого вида – лука репчатого (Allium cepa L.) – горы Афганистана, Туркмении, Ирана, где он и был, по-видимому, введен в культуру. В дальнейшем в качестве овощного растения этот и другие виды рода Лук распространились чрезвычайно широко. В Египте его выращивали, по крайней мере, 4 тысячи лет тому назад, а вскоре лук стали выращивать в Древней Греции и Персии [1].

Уже в то время человечество было хорошо осведомлено о лечебных свойствах лука. Он считался универсальным лекарственным средством, и современная медицина это не опровергает.

При Гиппократе лук прописывали больным ревматизмом, подагрой, а также при ожирении. Знаменитый персидский врач и учёный Ибн Сина (Авиценна) в начале XI века писал о луке: «Съедобный лук особенно помогает от вреда плохой воды, луковый сок полезен при загрязнённых ранах, смазывать глаза выжатым соком лука с мёдом полезно от бельма, помогает от ангины. Съедобный лук вследствие своей горечи укрепляет слабый желудок и возбуждает аппетит» [3].

Лук используется и в современной медицине. На базе лука репчатого производятся препараты «Аллилчеп» и «Аллилглицер». «Аллилчеп», оказывающий противомикробное действие, возбуждает моторику кишечника, используется как при диарее, так и при наклонности к запорам, при атонии кишечника, атеросклерозе и склеротической форме гипертонии. Имеются данные об эффективности «Аллилчеп» при его пероральном применении в составе комбинированной терапии для рассасывания келоидных рубцов.  «Аллилглицер» в виде тампонов рекомендуется для лечения трихомонозного кольпита [11].

Наиболее часто в медицине используют бактерицидные свойства лука и чеснока, которые определяются высоким содержанием в них фитонцидов [2, 4].

В результате тщательного исследования химического состава тканей репчатого лука, было установлено содержание в нем азотистых веществ (до 2,5 %), различных сахаров (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза – 10-11 %), полисахарида инулина, фитина, флавоноида кверцетина и его глюкозидов, жиров, различных ферментов, солей кальция и фосфора, фитонцидов, лимонной и яблочной кислот, витаминов A (3,75 мг%), B₁ (60 мг%), B₂ (50 мг%), PP (0,20 мг%), C (10,5-33 мг%), а также эфирного масла с резким специфическим запахом, раздражающим слизистые оболочки глаз и носа. Главной составной частью эфирного масла является сложная смесь органических сульфидов, дисульфидов, трисульфидов и других серосодержащих соединений [6].

Выяснилось, что резкий запах чеснока и лука обусловлен сернистыми соединениями: у чеснока – в основном диаллилдисульфидом (CH₂=CH–CH₂)₂S₂) и аллицином (CH₂=CH–CH₂–SO–S–CH₂–CH=CH₂),  а у лука – аллилпропилдисульфидом (CH₂=CH–CH₂–S–S–CH₂–CH–CH₃) [5].

Интересно отметить, что в самих чесноке и луке этих соединений нет, но велико содержание аминокислоты цистеина с сульфгидрильными группами –SH. При разрезании чеснока или лука эти аминокислоты под действием ферментов превращаются в пахучие дисульфиды. В луке, например, происходит образование тиопропиональдегид-S-оксида (CH₃–CH₂–CH=S=O), который как раз и проявляет всем известные свойства лакриматора. Цепочка химических превращений органических соединений серы на этом не заканчивается и приводит к не выясненному до конца набору продуктов, накапливающихся, как и в условиях ферментативного катализа, так и при обычных условиях хранения. При этом есть все основания полагать, что именно серосодержащие органические соединения обусловливают как раздражающие (до некротизирующих) свойства препаратов лука, так и их неприятный (вплоть до непереносимости) запах [6, 7, 8]. Это ограничивает область медикаментозного использования препаратов лука, поскольку раздражающее действие лекарственного средства часто оказывается препятствием при лечении, например, открытых раневых поверхностей, послеоперационных ран и рубцов, кожных заболеваний, а также – для использования в лечебной косметике и т.п.

В этой связи перспективным и интересным представилась разработка способа устранения раздражающих свойств и неприятного запаха, характерного для лука и чеснока, для беспрепятственного использования их в косметике, где отталкивающий запах средства может оказаться непреодолимым барьером для его применения.

Нами был разработан способ [9, 10] мягкого селективного удаления из экстрактов лука и чеснока серосодержащих соединений, основанный на использовании неорганических солей серебра, в присутствии которого происходит разрыв химической связи углерод-сера и образование нерастворимого сульфида серебра. Этот способ десульфуризации не затрагивает химические компоненты, обусловливающие полезные свойства лука и чеснока, что позволяет экстрактам сохранить присущие им виды биологической активности (проникать в глубокие слои кожи, увлажнять ее и  насыщать витаминами, микроэлементами и ферментами, оказывать противовоспалительныное, антибактериальное и антиоксидантное действие), что в дальнейшем может послужить основой для создания лечебно-косметических средств с разнообразными терапевтическими свойствами (например, корректирующими процессы рубцевания).

Цель исследования: оценить раздражающие и пахучие свойства экстрактов лука и чеснока, подвергшихся  десульфуризации по разработанному способу.     

Материалы и методы

Изучение раздражающего действия исследуемых средств проводили на  здоровых белых беспородных мышах (20 – десульфуризированный экстракт лука и 20 – десульфуризированный экстракт чеснока). Для этого на участок кожи головы, с которого предварительно состригали волосяной покров, ежедневно в течение 30 дней три раза в день наносили исследуемое средство и наблюдали за реакцией обработанных тканей. На 30 сутки на спине животных выстригали два симметричных участка. На один из участков наносили “разрешающую” дозу – ватный тампон, смоченный средством; на другой (контрольный) – водой. Через два часа ватные тампоны удаляли. Наблюдали за кожной реакцией и общим состоянием животных в течение 72 часов.

Изучение пахучих характеристик десульфуризированных экстрактов лука и чеснока проводили на 30 добровольцах (19 женщин и 11 мужчин) в возрасте 20-37 лет, не имеющих в анамнезе черепно-мозговых травм и хронических патологий носа и околоносовых пазух и не переносящих на момент испытания острых ринитов и риносинуитов. Всем участникам испытания предварительно была проведена ольфактометрия с  помощью ольфактометра Цваардемакерта и использованием набора Бернштейна (12 классов): воск, мыло, гелиотроп, розовая вода, горькоминдальная вода, скипидар, камфора, спирт, твандовое масло, деготь березовый, анис, сероводород.  В исследование включали добровольцев, чей порог распознавания не превышал 2 ольфактий.

Для определения пахучих характеристик десульфуризированных экстрактов лука и чеснока изучаемые средства наливали в пробирки (2/3) и закрывали их пробкой. Затем вращательным движением руки пробирку взбалтывали. После чего открывали ее и, поднеся ее к носу на расстояние 10 см, движением кисти «на себя» создавали поток воздуха к ноздрям, одновременно совершая неглубокие вдохи.  Для исключения обонятельной адаптации между анализом экстракта лука и экстракта чеснока соблюдали временной промежуток не менее 15 минут.

Интенсивность запаха оценивали по пятибалльной шкале (где за 0 баллов принято отсутствие признака, а за 5 баллов – его максимальное проявление), приведенной в табл.1. 

Таблица 1.
Определение характера и интенсивности запаха

Результаты и обсуждение

Поскольку результаты исследования органолептических (пахучих) и раздражающих характеристик десульфуризированного экстракта лука и десульфуризированного экстракта чеснока оказались абсолютно идентичными, описывать их отдельно не представляется рациональным.

Оценка кожнораздражающего действия десульфуризированных экстрактов лука и чеснока.

Непосредственно после нанесения исследуемого средства на кожу головы лабораторных мышей ни разу за 30 дней испытания не было отмечено изменения поведения подопытных животных. Они не проявляли беспокойства, не предпринимали попыток удалить нанесенный раствор, демонстрировали активное поведение и сохраненный аппетит.

После нанесения разрешающей дозы кожа на исследуемом участке не отличалась от кожи контрольного участка: была розовой, гладкой, эластичной, а пальпация ее не вызывала негативной реакции со стороны животных. Участки реактивной гиперемии, мацерации, шелушения или элементов высыпаний на коже, подвергшейся многократной обработке исследуемыми экстрактами не наблюдались.

Таким образом, явлений раздражения или реактивного воспаления в зоне ежедневного нанесения средства выявлено не было.

Оценка органолептических (пахучих) характеристик десульфуризированных экстрактов лука и чеснока.

При изучении пахучих свойств исследуемых экстрактов 28 человек (93,33%) оценили их в 0 баллов (запах отсутствует). Два добровольца (6,67%) указали, что при нагревании «появляется нечеткое ощущение едва уловимого запаха», идентифицировать который они не смогли, но при этом четко указали, что обонятельные ощущения не носят неприятного оттенка. Их оценка обоих экстрактов составила 1 балл.

Таким образом, наличие запаха у экстрактов лука и чеснока, десульфуризированных по разработанному способу составила 0,067±0,001 балла, что может быть охарактеризовано, как «отсутствие запаха».

Полученному из нативных экстрактов лука и чеснока деодорированному и нераздражающему кожу сложному комплексу биологически активных веществ присвоено наименование «ONION FLAVONES» и «ONION GARLIC» соответственно.

Выводы:

• Десульфуризация экстрактов лука и чеснока разработанным способом позволяет эффективно устранить неприятные запахи и раздражающие кожные покровы свойства, присущие им.
• Благодаря приобретенным качествам – отсутствию запаха и раздражающих свойств – создаются возможности широкого использования препаратов лука и чеснока в лечебно-косметических средствах различного терапевтического назначения.
  

Литература:

1. Агафонов А. Ф. Многолетние луки – пища и лекарство / А. Ф. Агафонов, Н. С. Дудченко, Н. А. Голубкина // Овощи  России. – 2009. -  № 1. – С. 25-30.
2. Активність деяких засобів народної медицини та лікарських препаратів проти мікобактерій туберкульозу in vitro / В. П. Мельник [та ін.] // Фітотерапія. Часопис. – 2012. -  № 1. – С. 30-34.
3. Барнаулов О. Д. Введение в фитотерапию / О. Д. Барнаулов. -  СПб.: Издательство «Лань», 1999. – 160 с. - (Серия «Мир медицины»).
4. Дослідження протимікробної дії харчових добавок з нативними біоцидними властивостями / В.М. Челябієва [та ін.] // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2013. – № 3. - С. 260-264.
5. Кисилева Т. Л. Лук и чеснок в фитотерапии и гомеопатии. Публикация 1: применение в традиционной медицине / Т.Л. Киселева, А.В. Нефедова // Традиционная медицина. – № 1 (2).
6. Кисилева Т. Л. Лук и чеснок в фитотерапии и гомеопатии. Публикация 2: Химический состав производящих растений и сырья / Т.Л. Киселева, А.В. Нефедова // Традиционная медицина. – № 1 (2).
7. Ли Шанью Лекарственные растения, том.1, Черновцы: Издательство "Митець", 1992. – 134с.
8. Нефедова А. В. Препараты лука репчатого и чеснока посевного в фитотерапии и гомеопатии / А. В. Нефёдова, Г. А. Зинченко, Т. Л. Киселёва // Медико-фармацевтический форум: материалы, 26 - 30 октября 2004 г. – М., 2004.
9. Патент Державної служби інтелектуальної власності України на корисну модель № 74132 Способ усунення хапаху цибулі від 25.10.2012.
10. Патент Державної служби інтелектуальної власності України на корисну модель № 80431 Способ усунення хапаху цибулі від 27.50.2013.
11. Vidal 2012. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России, – М.: Издательство «АстраФармСервис», 2012. – 1664 с.

Авторы:

КОВАЛЕНКО Оксана Васильевна
Биохимик, начальник лаборатории ООО "Георг Биосистемы".

ВДОВИЧЕНКО Александр Николаевич
Химик,к.х.н., главный технолог ООО "Георг Биосистемы".