DOI: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.57434

Reasoning of the extractant choice of biologically active substances of phaseolus vulgaris valves

Людмила Вікторівна Вронська

Abstract


Aim. Reasoning the choice of optimal extractant out of the number of water-alcohol solutions with different contents of ethyl alcohol by examining of certain extraction features of biologically active substances of Phaseolus vulgaris valves.

Methods. Medicinal herbs, valves of Phaseolus vulgaris, have been the object of the study. Water-alcohol extracts have been obtained by fractional maceration method using extraction ratio of 1: 7. The solutions of ethyl alcohol with content 10-95% have been used as extractants. The obtained extracts have been steeped, filtered and their content of dry residue, flavonoids, polyphenols and aminoacids has been measured.

Results. The content of flavonoids in the extract of Phaseolus vulgaris valves is within 6-77 mg / ml calculated on the rutin, polyphenols - 91-310 mg / ml calculated on the pyrogallol, aminoacids - 50-789 mg / ml calculated on the glycine, dry residue  - 0,14-1,43%. The analysis of the obtained results indicates that higher values of flavonoids content have been obtained using 60% ethyl alcohol, polyphenols - 40-60% aminoacids - 20% and dry residue - 10-40%. Thus, in the development of extract technology different extractants should be used to provide the optimal extraction of bioactive substances of Phaseolus vulgaris valves.

Conclusions. The choice of the ethyl alcohol concentration in the extractant of Phaseolus vulgaris valves biologically active substances has been studied. It has been found that the fullest extraction of flavonoids can be made using 60% ethyl alcohol, polyphenolic compounds - 40-60%,  aminoacids - 20%. Therefore, while developing technology of Phaseolus vulgaris valves extract it’s useful to use gradient extraction with selected extractant concentrations


Keywords


phaseolus vulgaris valves; extractant; fractional maceration; extract; spectrophotometry; flavonoids; polyphenolic compounds; aminoacids

References


IDF Diabetes Atlas. Seventh edition (2015). Brussels, Belgium: International Diabetes Federation, 144. Available at: http://www.diabetesatlas.org/

Yeh, G. Y., Eisenberg, D. M., Kaptchuk, T. J., Phillips, R. S. (2003). Systematic Review of Herbs and Dietary Supplements for Glycemic Control in Diabetes. Diabetes Care, 26 (4), 1277–1294. doi: 10.2337/diacare.26.4.1277

Herbal medicine: Biomolecular and Clinical Aspects (2011); Ed. Iris F. F. Benzie, Sissi Wachtel-Galor. 2nd edition. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis.

Morozova, V. Ye., Makarova, L. M., Pogorelyy, V. Ye. et. al. (2005). Izucheniye gipoglikemicheskoy i glyukozuricheskoy aktivnosti nastoyev cherniki pazushnoy, cherniki volosistoy i golubiki. Dal'nevostochnyy meditsinskiy zhurnal, 1, 67–70.

Fantini, N., Cabras, C., Lobina, C., Colombo, G., Gessa, G. L., Riva, A. et. al. (2009). Reducing Effect of a Phaseolus vulgaris Dry Extract on Food Intake, Body Weight, and Glycemia in Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57 (19), 9316–9323. doi: 10.1021/jf900711z

Pari, L., Venkateswaran, S. (2003). Effect of an aqueous extract of Phaseolus vulgaris on plasma insulin and hepatic key enzymes of glucose metabolism in experimental animals. Pharmazie, 58 (12), 916–919.

Barrett, M. L., Udani, J. K. (2011). A proprietary alpha-amylase inhibitor from white bean (Phaseolus vulgaris): A review of clinical studies on weight loss and glycemic control. Nutrition Journal, 10 (1), 24. doi: 10.1186/1475-2891-10-24

Loi, B., Fantini, N., Colombo, G., Gessa, G. L., Riva, A., Bombardelli, E. et. al. (2013). Reducing effect of an extract of Phaseolus vulgaris on food intake in mice – Focus on highly palatable foods. Fitoterapia, 85, 14–19. doi: 10.1016/j.fitote.2012.12.015

Spadafranca, A., Rinelli, S., Riva, A., Morazzoni, P., Magni, P., Bertoli, S., Battezzati, A. (2012). Phaseolus vulgaris extract affects glycometabolic and appetite control in healthy human subjects. British Journal of Nutrition, 10, 7–12. doi: 10.1017/S0007114512003741

Helmstädter, A. (2010). Beans and Diabetes: Phaseolus vulgaris Preparations as Antihyperglycemic Agents. Journal of Medicinal Food, 13 (2), 251–254. doi: 10.1089/jmf.2009.0002

Carai, M. A. M., Fantini, N., Loi, B., Colombo, G., Gessa, G. L., Riva, A. et. al. (2011). Multiple cycles of repeated treatments with a Phaseolus vulgaris dry extract reduce food intake and body weight in obese rats. British Journal of Nutrition, 106 (05), 762–768. doi: 10.1017/s0007114511000778

Rybak, V. A., Maloshtan, L. M. (2014). Vyvchennya vplyvu hustoho ekstraktu kvasoli na hostru insulinovu nedostatnistʹ, vyklykanu anty-insulinovoyu syrovatkoyu u kroliv. Problemy ekolohichnoyi ta medychnoyi henetyky i klinichnoyi imunolohiyi, 2 (122), 172–177.

Ribak, V. A., Maloshtan, L. M. (2014). Izucheniye gipoglikemicheskoy aktivnosti gustogo ekstrakta fasoli na modeli ditizonovogo diabeta. Meditsina i obrazovaniye v Sibiri, 3. Available at: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php&id=1441

Ribak, V. A., Maloshtan, L. M. (2014). Vpliv trivalogo zastosuvannya gustogo yekstraktu kvasolí na pokazniki vuglevodnogo obmínu v shchurív z metabolíchnim sindromom na tlí ozhirínnya Farmakologíya ta líkars'ka toksikologíya, 4-5 (40), 80–84.

Ribak, V. A., Poltorak, V. V., Maloshtan, L. M. et. al. (2015). Vivchennya antioksidantnikh vlastivostey gustogo yekstraktu kvasolí na modelí tsukrovogo díabetu 2 tipu na tlí ozhirínnya v shchurív. Farmakologíya ta líkars'ka toksikologíya, 1 (42), 76–81.

Koval'ov, S. V., Koval'ov, V. M., Bezugla, O. M. et. al. (2010). Doslídzhennya khímíchnogo skladu roslin rodu Fabaceae - Phaseolus L. Vísnik farmatsíí̈, 4 (64), 46–49.

Koval'ov, S. V., Koval'ov, V. M., Bezugla, O. M. (2011). Amínokislotniy ta míneral'niy sklad deyakikh vidív Phaseolus L. Vísnik farmatsíí̈, 2 (66), 41–44.

Derzhavniy reêstr líkars'kikh zasobív. Available at: http://www.drlz.kiev.ua

Vrons'ka, L. V. (2013). Doslídzhennya zí standartizatsíí̈ stulok plodív kvasolí za vmístom flavonoí̈dív. Farmatsevtichniy chasopis, 4, 47–53.

Devínyak, O. T., Gutsul, R. V., Zín'ko, S. O. et. al. (2013). Vpliv kharakteristik líkars'kogo preparatu na komplaêns. Naukoviy vísnik Uzhgorods'kogo uníversitetu, seríya «Meditsina», 3 (48), 43–48.

Derzhavna farmakopeya Ukraí̈ni (2004). Dopovnennya 1. Derzhavne pídpriêmstvo “Naukovo-yekspertniy farmakopeyniy tsentr”. Kharkív: RÍREG, 63–64.

Derzhavna farmakopeya Ukraí̈ni. Dopovnennya 2. (2008). Derzhavne pídpriêmstvo “Naukovo-yekspertniy farmakopeyniy tsentr”. Kharkív: Derzh. pídpriêmstvo “Naukovo-yekspertniy tsentr”, 128–129.

Zarivna, N. O., Vronska, L. V., Chubka, M. B., Ivanusa, I. B., Mikhalkiv, M. N.; Kudinov, A. P. (Ed.) (2013). K voprosu usovershenstvovaniya tekhnologii zhidkogo ekstrakta tym'yana polzuchego // Sbornik statey pyatnadtsatoy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii "Fundamental'nyye i prikladnyye issledovaniya, razrabotka i primeneniye vysokikh tekhnologiy v promyshlennosti i ekonomike". Sankt-Peterburg. Izd-vo Politekhnicheskogo universiteta, 145–149.

Zarivna, N. O., Vronsʹka, L. V., Hroshovyy, T. A. (2012). Patent na korysnu modelʹ № 73543 „Sposib otrymannya ridkoho ekstraktu chebretsyu povzuchoho”. – Derzhavnyy reyestr patentiv Ukrayiny 25.09.12. Byul. № 18.


GOST Style Citations


1. IDF Diabetes Atlas, Seventh edition, Brussels, Belgium: International Diabetes Federation [Electronic resource]. – 2015. – 144 p. – Availble at: http://www.diabetesatlas.org/

2. Yeh, G. Y. Systematic review of herbs and dietary supplements for glycemic control in diabetes [Text] / G. Y. Yeh, D. M. Eisenberg, T. J. Kaptchuk, R. S. Phillips // Diabetes Care. – 2003. – Vol. 26, Issue 4. – P. 1277–1294. doi: 10.2337/diacare.26.4.1277

3. Herbal medicine: Biomolecular and Clinical Aspects ; Ed. Iris F. F. Benzie, Sissi Wachtel-Galor; 2nd edition [Text]. – Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis, 2011.

4. Морозова, В. Е. Изучение гипогликемической и глюкозурической активности настоев черники пазушной, черники волосистой и голубики [Текст] / В. Е. Морозова, Л. М. Макарова, В. Е. Погорелый и др. // Дальневосточный медицинский журнал. – 2005. – № 1. – С. 67–70.

5. Fantini, N. Reducing effect of a Phaseolus vulgaris dry extract on food intake, Body weight, and glycemia in rats [Text] / N. Fantini, C. Cabras, C. Lobina, G. Colombo, G. L. Gessa, A. Riva et. al. // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2009. – Vol. 57, Issue 19. – P. 9316–9323. doi: 10.1021/jf900711z

6. Pari, L. Effect of an aqueous extract of Phaseolus vulgaris on plasma insulin and hepatic key enzymes of glucose metabolism in experimental animals [Text] / L. Pari, S. Venkateswaran // Pharmazie. – 2003. – Vol. 58, Issue 12. – P. 916–919.

7. Barrett, M. L. A proprietary alpha-amylase inhibitor from white bean (Phaseolus vulgaris): a review of clinical studies on weight loss and glycemic control [Text] / M. L. Barrett, J. K. Udani // Nutrition Journal. – 2011. – Vol. 10, Issue 1. – P. 24. doi: 10.1186/1475-2891-10-24

8. Loi, B. Reducing effect of an extract of Phaseolus vulgaris on food intake in mice – Focus on highly palatable foods [Text] / B. Loi, N. Fantini, G. Colombo, G. L. Gessa, A. Riva, E. Bombardelli et. al. // Fitoterapia. – 2013. – Vol. 85. – P. 14–19. doi: 10.1016/j.fitote.2012.12.015

9. Spadafranca, A. Phaseolus vulgaris extract affects glycometabolic and appetite control in healthy human subjects [Text] / A. Spadafranca, S. Rinelli, A. Riva, P. Morazzoni, P. Magni, S. Bertoli, A. Battezzati // British Journal of Nutrition. – 2012. – Vol. 109, Issue 10. – P. 1789–1795. doi: 10.1017/s0007114512003741

10. Helmstädter, A. Beans and diabetes: Phaseolus vulgaris preparations as antihyperglaycemic agents [Text] / A. Helmstädter // Journal of Medicinal Food. – 2010. – Vol. 13, Issue 2. – P. 251–254. doi: 10.1089/jmf.2009.0002

11. Carai, M. A. M. Multiple cycles of repeated treatments with a Phaseolus vulgaris dry extract reduce food intake and body weight in obese rats [Text] / M. A. M. Carai, N. Fantini, B. Loi, G. Colombo, G. L. Gessa, A. Riva et. al. // British Journal of Nutrition. – 2011. – Vol. 106, Issue 05. – P. 762–768. doi: 10.1017/s0007114511000778

12. Рибак, В. А. Вивчення впливу густого екстракту квасолі на гостру інсулінову недостатність, викликану анти-інсуліновою сироваткою у кролів [Текст] / В. А. Рибак, Л. М. Малоштан // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. – 2014. – № 2 (122). – С. 172–177.

13. Рибак, В. А. Изучение гипогликемической активности густого экстракта фасоли на модели дитизонового диабета [Текст] / В. А. Рибак, Л. М. Малоштан // Медицина и образование в Сибири. – 2014. – № 3. – Электронный ресурс. – Режим доступу: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php&id=1441

14. Рибак, В. А. Вплив тривалого застосування густого екстракту квасолі на показники вуглеводного обміну в щурів з метаболічним синдромом на тлі ожиріння [Текст] / В. А. Рибак, Л. М. Малоштан // Фармакологія та лікарська токсикологія. – 2014. – № 4-5 (40). – С. 80–84.

15. Рибак, В. А. Вивчення антиоксидантних властивостей густого екстракту квасолі на моделі цукрового діабету 2 типу на тлі ожиріння в щурів [Текст] / В. А. Рибак, В. В. Полторак, Л. М. Малоштан та ін. // Фармакологія та лікарська токсикологія. – 2015. – № 1(42). – С. 76–81.

16. Ковальов, С. В. Дослідження хімічного складу рослин роду Fabaceae – Phaseolus L. [Текст] / С. В. Ковальов, В. М. Ковальов, О. М. Безугла та ін. // Вісник фармації. – 2010. – № 4 (64). – С. 46–49.

17. Ковальов, С. В. Амінокислотний та мінеральний склад деяких видів Phaseolus L. [Текст] / С. В. Ковальов, В. М. Ковальов, О. М. Безугла // Вісник фармації. – 2011. – № 2 (66). – С. 41-–44.

18. Державний реєстр лікарських засобів [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.drlz.kiev.ua 

19. Вронська, Л. В. Дослідження зі стандартизації стулок плодів квасолі за вмістом флавоноїдів [Текст] / Л. В. Вронська // Фармацевтичний часопис. – 2013. – № 4. – С. 47–53.

20. Девіняк, О. Т. Вплив характеристик лікарського препарату на комплаєнс [Текст] / О. Т. Девіняк, Р. В. Гуцул, С. О. Зінько та ін. // Науковий вісник Ужгородського університету, серія «Медицина». – 2013. – Вип. 3 (48). – С. 43–48.

21. Державна фармакопея України [Текст]. – Державне підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр”; 1-е вид. – Харків: РІРЕГ, 2001. – Доповнення 1, 2004. – C. 63–64.

22. Державна фармакопея України [Текст]. – Державне підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр”; 1-е вид. – Доповнення 2. – Харків: Держ. підприємство “Науково-експертний центр”, 2008.  – C. 128-129.

23. Заривна, Н. О. К вопросу усовершенствования технологии жидкого экстракта тымьяна ползучего [Текст]: сб. ст. пятн. межд. науч.-прак. конф./ Н. О. Заривна, Л. В. Вронска, М. Б. Чубка, И. Б. Ивануса, М. Н. Михалкив; под ред. А. П. Кудинова// Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике. – Санкт-Петербург. Изд-во Политехнического университета, 2013. – С. 145–149.

24. Патент на корисну модель № 73543 „Спосіб отримання рідкого екстракту чебрецю повзучого” [Текст] / Зарівна Н. О., Вронська Л. В., Грошовий Т. А. – Державний реєстр патентів України 25.09.12. Бюл. № 18, 2012 р.







Copyright (c) 2015 Людмила Вікторівна Вронська

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2313-8416 (Online), ISSN 2313-6286 (Print)