LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

KLINIKINĖS FARMACIJOS KATEDRA

Laisvūnė Petrauskaitė

ŽALIOSIOS ARBATOS (CAMELLIA SINENSIS L.) IR

RAUDONOSIOS ARBATOS (ASPALATHUS LINEARIS (BURM. F.))

SKYSTŲJŲ EKSTRAKTŲ GAMYBA IR KOKYBĖS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof.dr. Kristina Ramanauskienė

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS KLINIKINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanė Data

ŽALIOSIOS ARBATOS (CAMELLIA SINENSIS L.) IR

RAUDONOSIOS ARBATOS (ASPALATHUS LINEARIS (BURM. F))

SKYSTŲJŲ EKSTRAKTŲ GAMYBA IR KOKYBĖS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof. Dr. Kristina Ramanauskienė Data

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantė

Data Laisvūnė Petrauskaitė

Data

TURINYS

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 11

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 12

1.1. Žalioji arbata (Camellia sinensis L.), kilmė, paplitimas ... 12

1.2. Juodoji arbata (Camellia sinensis L.) ... 13

1.3. Baltoji arbata (Camellia sinensis L.) ... 13

1.4. Raudonoji arbata (Aspalathus linearis (Burm. F.)) ... 14

1.5. Žaliosios arbatos ( Camellia sinensis L.) žaliavos cheminė sudėtis ... 15

1.6. Žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) farmakologinis poveikis ... 16

1.7. Baltosios , juodosios ir raudonosios arbatų farmakologinis poveikis ... 19

1.8. Arbatos žaliavos pramoninė paruoša ir paruoša vaistinėje ... 19

1.9. Augalinės žaliavos kokybės reikalavimai ... 20

1.10. Skystųjų ekstraktų gamybos metodai ... 21

1.11. Vaistažolių arbatos gamybos metodai ... 23

1.12. Maceracija ... 24

1.13. Perkoliacija ... 25

2. EKSPERIMENTINĖ DALIS. TYRIMO METODIKA IR METODAI... 29

2.1. Naudotos medžiagos ir reagentai ... 29

2.2. Įranga ... 29

2.3. Žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) vandeninių ekstraktų gamyba buitiniu būdu ... 30

2.4. Raudonosios arbatos ( Rooibos (Aspalathus linearis)) vandeninio ekstrakto gamyba buitiniu būdu ... 30

2.5. Arbatų ekstraktų gamyba pritaikant ultragarsą ... 31

2.6. Etanolinių ekstraktų gamyba maceracijos būdu... 31

2.7. Etanolinių ekstraktų gamyba perkoliacijos būdu ... 32

2.8. Arbatų ekstraktų bendrojo fenolinių junginių kiekio nustatymas spektrofotometriniu metodu 32 2.9. Bendro antioksidacinio aktyvumo nustatymas spektrofotometru, naudojant DPPH radikalo surišimo testą ... 33

2.10. Antimikrobinio aktyvumo nustatymas žaliojoje arbatoje ... 33

2.11. Sausas ekstraktų likutis ... 34

2.12. Statistinė analizė... 34

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 35

3.1. Fenolinių junginių kiekis buitiniu būdu ruoštoje arbatoje ... 35

3.2. Technologinių faktorių įtaka arbatų vandeninių ekstraktų kokybei ... 37

3.3. Vandeninių ekstraktų gamyba ekstrahuojant ultragarsu ir kokybės vertinimas ... 38

3.4. Vandeninių arbatų ekstraktų antioksidacinio aktyvumo tyrimas ... 42

3.5. Vandeninių arbatų ekstraktų antibakterinio aktyvumo vertinimas ... 43

3.6. Etanolinių arbatų ekstraktų, pagamintų maceracijos būdu, kokybės vertinimas ... 44

3.7. Etanolinių arbatų ekstraktų, pagamintų perkoliacijos būdu, kokybės vertinimas ... 45

3.9. Skystųjų etanolinių arbatų žaliavų ekstraktų antioksidacinio aktyvumo tyrimas ... 47

4. IŠVADOS ... 52

5. REKOMENDACIJOS ... 53

SANTRAUKA

L. Petrauskaitės magistro baigiamasis darbas/„ŽALIOSIOS ARBATOS (CAMELLIA SINENSIS L.) IR RAUDONOSIOS ARBATOS (ASPALATHUS LINEARIS (BURM. F.)) SKYSTŲJŲ EKSTRAKTŲ GAMYBA IR KOKYBĖS VERTINIMAS.“/ mokslinė vadovė prof. K. Ramanauskienė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Farmacijos fakulteto, Klinikinės farmacijos katedra – Kaunas.

Raktiniai žodžiai: žalioji arbata, fenoliniai junginiai, katechinai, epigalokatechino galatas, spekrofotometrija, antioksidantinis aktyvumas, maceracija, perkoliacija.

Tyrimo tikslas - Pagaminti skirtingų fermentacijų Žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.), raudonosios arbatos (Aspalathus linearis (Burm. F.)) ekstraktus ir įvertinti jų kokybę.

Tyrimo uždaviniai: 1. Parinkti tirpiklį ir pritaikyti technologiją ekstraktų iš arbatų žaliavų gamybai. 2. Ištirti technologinių faktorių daromą įtaką pagamintų vandeninių ekstraktų kokybei. 3. Ištirti skirtingų fermentacijų žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) etanolinių ekstraktų kokybę. 4. Nustatyti skirtingų fermentacijų žaliosios arbatos ir raudonosios arbatos ekstraktų antiradikalinį aktyvumą.

Tyrimo objektas: trijų augalo Camellia sinensis L. skirtingų fermentacijų arbatų (žalioji, baltoji, juodoji) ir raudonosios (Rooibos) arbatos skystieji ekstraktai.

Metodai: Skirtingų fermentacijų žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) skystųjų ekstraktų kokybė įvertinta nustatant bendrą fenolinių junginių kiekį naudojant spektrofotometrą ir nustatant antioksidantinį aktyvumą taikant DPPH radikalų surišimo metodą. Tyrimo metu įvertintas žaliosios ir baltosios arbatų veikliųjų medžiagų antimikrobinis aktyvumas in vitro.

Tyrimo rezultatai: Pagamintuose skystuosiuose ekstraktuose nustatytas bendras fenolinių junginių kiekis skiriasi priklausomai nuo arbatos rūšies ir išsidėsto sekančiai mažėjimo tvarka: žalioji arbata, baltoji arbata, juodoji arbata ir raudonoji arbata.

Išvados: Buitiniu metodu pagamintuose vandeniniuose ekstraktuose aukščiausia kokybė pasiekiama, jei atsižvelgiama į technologinius veiksnius, nes aukštesnės temperatūros ir ilgesnės ekstrahavimo trukmės parinkimas, turi lemiamą įtaką fenolinių junginių kiekio išsiskyrimui. Fenolinių junginių kiekis skystuosiuose etanoliniuose ekstraktuose taip pat priklauso nuo technologinio faktoriaus ir tirpiklio rūšies. Daugiausia fenolinių junginių išsiskiria ekstrahuojant žaliavą 70 proc. (V/V) etanoliu, perkoliacijos metodu.

SUMMARY

L. Petrauskaitė final master‘s thesis/„PRODUCTION AND QUALITY EVALUATION OF LIQUID EXTRACTS OF GREEN TEA ( CAMELLIA SINENSIS L.) AND RED TEA ( ASPALATHUS LINEARIS (BURM. F.)). “/ research supervisor assoc. prof. dr. K. Ramanauskienė; Lithuanian University of Health Sciences, Academy of Medicine, Faculty of Pharmacy, Department of Clinical Pharmacy – Kaunas.

Keywords: green tea, phenolic compounds, catechins, epigallocatechin gallate, spekrophotometry, antioxidant activity, maceration, percolation.

Title: Production and quality evaluation of liquid extracts of green tea ( Camellia Sinensis L.) and red tea (Aspalathus linearis (Burm. F.)).

The aim of the research. To analyze the qualitative parameters of liquid Camellia sinensis L. and Aspalathus linearis (Burm. F.) leafs liquid extracts and to focus on ethanolic extracts.

Research object. Liquid extracts of Camellia sinensis L. teas with different fermentation: green tea, white tea, black tea, - and of Aspalathus linearis (Burm. F.) tea (red tea).

Research methods. The total amount of phenolic compounds of green tea extracts is determined by applying a spectrophotometric method of analysis. Antioxidant activity is determined by applying spectrophotometric methods with DPPH.

SANTRUMPOS

BAM – biologiškai aktyvios medžiagos

DPPH - 2,2 – difenil–1–pikrilhidrazilas

EGCG - epigalaktokatechino - 3 – galatas

GRE – galo rūgšties ekvivalentas

n – imties dydis

NVNU – nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo

p – reikšmingumo lygmuo

Rs – Spirmano koreliacijos koeficientas

PADĖKA

ĮVADAS

Žalioji arbata – vienas populiariausių gėrimų pasaulyje. Mėgiama dėl savo malonaus skonio bei aromato, taip pat turinti tonizuojantį poveikį. Atlikta daugybė tyrimų, norint įsitikinti jos gerosiomis savybėmis, išsiaiškinti, koks žaliosios arbatos poveikis organizmui ir ar toks paprastas dalykas kaip arbata gali būti ir vaistas. Iš jau atliktų mokslinių tyrimų, galima teigti, kad taip, žalioji arbata gali būti vaistas, tačiau tam tikrais kiekiais. Žalioji arbata labai vertinama dėl savo antioksidantinio poveikio, kurį nulemia joje esantys polifenoliniai junginiai – katechinai, o iš katechinų pagrindinis yra epigalokatechinas, kurio žaliojoje arbatoje nustatoma didžiausia koncentracija [1]. Iš to paties augalo gaminamos baltoji ir juodoji arbatos, taip pat reikšmingos, nes turi labai panašią cheminę sudėtį. Dar rečiau vartojama yra raudonoji arbata, tačiau taip pat turtinga polifenolinių junginių sudėtimi.

Dažniausiai arbatų vandeniniai ekstraktai ruošiami buitiniu būdu, todėl aktualu įvertinti fizikinių metodų daromą įtaką veikliųjų junginių išsiskyrimui iš arbatų žaliavų. Taip pat dėl esamo tyrimų trūkumo svarbu atlikti veikliųjų junginių ekstrahavimą, naudojant skirtingų koncentracijų etanolį.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas: Pagaminti skirtingų fermentacijų žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.), raudonosios arbatos (Aspalathus linearis (Burm. F.)) ekstraktus ir įvertinti jų kokybę.

Problema: Gausu tyrimų apie žaliosios arbatos vandeninius ekstraktus, tačiau trūkumas apie jos etanolinius ekstraktus. Aktualu atlikti palyginamuosius tyrimus.

Darbo uždaviniai:

1. Parinkti tirpiklį ir pritaikyti technologiją ekstraktų iš arbatų žaliavų gamybai. 2. Ištirti technologinių faktorių daromą įtaką pagamintų vandeninių ekstraktų kokybei. 3. Ištirti skirtingų fermentacijų žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) etanolinių ekstraktų

kokybę.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1.

Žalioji arbata (Camellia sinensis L.), kilmė, paplitimas

Gaminama iš jaunų lapelių, kininio arbatmedžio (Camellia sinensis L. ) arbata, yra vienas populiariausių gėrimų pasaulyje, ypač mėgtsamas azijiečių [2]. Žalioji arbata (Camellia sinensis L. ) priklauso Arbatmedinių (Theaceae) šeimai. Kininis arbatmedis - tai visžalis krūmas, kuris, esant palankioms augimo sąlygoms, gali išaugti net iki 10 m aukščio. Pramoniniais tikslais auginami krūmai turi pusiau apvalią formą, nes taip yra apkarpomi. Kultivuojant šie krūmai užauga tik iki 1 m aukščio. Augalo lapai išsidėstę pražanginiu būdu, jie yra trumpakočiai, elipsiškos formos, odiški, kraštai dantyti. Žiedai taisyklingi, balti, išsidėstę lapų pažastyse [3]. Pirmiausia žalioji arbata iš Kinijos atkeliavo į Japoniją, daugiau kaip prieš 1000 metų ir jau tada laikyta vaistine žaliava. 1211 m., japonų Zen vienuolis Eisai išleido knygą, kurioje aprašė žaliąją arbatą kaip sveikatos stiprinimo preparatą [4]. Auginama daugiau nei 30 pasaulio šalių ir skirtingais gamybos būdais iš šio arbatmedžio yra pagaminamos trijų rūšių arbatos. Tai žalioji, juodoji ir baltoji arbata. Šių arbatų pasiskirstymas pagal procentus pasaulyje yra toks: juodosios arbatos pagaminama 78%, žaliosios – 20% ir baltosios – 2%. Juodosios arbatos suvartojimas labiau paplitęs vakarų ir Pietinės Azijos šalyse, tokiose kaip Indija ir Šri Lanka, o žaliosios ir baltosios arbatos labiau mėgiamos Azijos šalių, tai Kinija, Japonija ir Taivanas. Visos trys arbatos yra pagaminamos iš lapelių bei pumpurų nuskintų nuo to paties medžio, taigi skiriasi tik pagaminimo būdas [5].

1 pav. Epigalaktokatechino – 3 – galatas [7].

1.2.

Juodoji arbata (Camellia sinensis L.)

Juodosios arbatos žaliava yra gaminama nuskinant lapelius nuo jaunų ūglių ir juos vytinant. Vytinimo metu arbatos lapeliai nėra pilnai išdžiovinami, juose mažėja vandens kiekis. Suvytinti lapai sukami tarp dviejų būgnų, kurie lapelius spaudžia ir jie netenka dar daugiau vandens. Vanduo bei sultys nusėda ant lapelių, tuomet vyksta oksidacijos procesai. Fermentavimo metu lapeliai laikomi vėsiai ir drėgnai, atsiranda juoda spalva bei aromatas. Paskutinėje juodosios arbatos gaminimo stadijoje gauta lapų masė išdžiovinama karštu oru [3].

1.3.

Baltoji arbata (Camellia sinensis L.)

Baltoji arbata yra visiškai neapdirbta, nefermentuota, rankomis nuskinti pumpurėliai su dviem lapeliais yra greitai išdžiovinama garais [8, 9]. Baltoji ir žalioji arbatos yra mažiausiai apdorotos, todėl išsaugo didesnį veikliųjų junginių kiekį, lyginant su kitomis arbatų rūšimis. Baltosios arbatos gamybos etapai :

Baltoji arbata gali būti renkama skirtingais būdais: mechaniniu arba renkama rankomis. Mechaninis rinkimas yra plačiau taikomas arbatos gamybos pramonėje, nes yra ekonomiškesnis, tačiau nuo jo nukenčia baltosios arbatos žaliavos kokybė, nes šio rinkimo metu arbatos lapeliai yra labiau pažeidžiami. Vytinimo stadijos metu siekiama sumažinti arbatos lapuose drėgmės kiekį iki 70 % (drėgmės kiekis skiriasi priklausomai nuo regiono, kuriame buvo surinkta žaliava). Tuomet vyksta džiovinimas, kurio metu baltosios arbatos žaliava paskleidžiama ant metalinio sieto ir pučiamas oras, kuris išgarina drėgmę. Šis procesas trunka nuo 14 iki 18 valandų ir drėgmės kiekis sumažėja per puse [10]. Po šio proceso lapeliai tampa minkšti ir lankstūs, todėl gerai susisuka. Siekiant išvegti oksidacijos, gauta arbatos žaliava praleidžiama pro karšto oro džiovintuvus. Tai sumažina absoliučios drėgmės kiekį iki 3 % ir sustabdo fermentų veiklą. Šiuo procesu baigiama oksidacija ir arbata paruošiama rūšiavimui bei pakavimui [11]. Daugiausiai baltosios arbatos yra pagaminama Pietų Kinijoje, Fudžiano provincijoje [8].

1.4.

Raudonoji arbata (Aspalathus linearis (Burm. F.))

Mokslinėje literatūroje teigiama, kad panašūs junginiai, kaip ir žaliojoje arbatoje, aptinkami ir raudonojoje arbatoje. Savo atliktame tyrime taip pat naudojau raudonąją arbatą, kad būtų galima palyginti veikliuosius junginius ir jų kiekį, kokie yra arbatose gaunamose iš kininio arbatmedžio ( Camellia sinensis L.) ir arbatoje, kuri gaunama iš visiškai kito augalo, tai Aspalathus linearis (Burm. F.) krūmo lapelių ir stiebų. Aspalathus linearis (Burm. F.) tėvynė yra Pietų Afrika, Cedarberg kalnai. Augalas priklauso Pupinių (Fabaceae) šeimai. Kultivuojamas augalas yra šviesiai žalios spalvos, į adatas panašiais tiesiais lapais bei plonomis šakelėmis. Po derliaus nuėmimo adatėlių formos lapeliai ir stiebeliai gali būti sutrinami ir prieš džiovinimą atliekama fermentacija arba džiovinama iš karto be fermentacijos. Neatlikus fermentacijos produktas lieka žalios spalvos ir vadinamas žaliąja Rooibos. Fermentacijos proceso metu, dėl polifenolių oksidacijos, AŽ žalia spalva pasikeičia į raudoną [12].

1.5.

Žaliosios arbatos ( Camellia sinensis L.) žaliavos cheminė

sudėtis

Žaliosios arbatos žaliava yra nuskinti, nefermentuoti, greitai karštai išdžiovinti Camellia sinensis L. lapai. Arbatos cheminę sudėtį gali nulemti: rūšis, geografinė kultivavimo vieta, klimatas, nuskintų lapų amžius [14]. Žaliosios arbatos žaliavoje dominuoja polifenoliniai junginiai, iš kurių, kaip jau minėta, svarbiausi yra katechinai. Epigalaktokatechino galatas (EGCG) užima didžiausią dalį iš visų katechinų. Jis sudaro nuo 50 iki 70 % visų katechinų [15]. Žaliosios arbatos lapuose taip pat randama :

1. Purino grupės alkaloidai 4 proc. Pagrindinis iš jų – metilksantinas kofeinas (nuo 2,5 iki 4 proc.), teobrominas (0,15 - 0,2 proc.), teofilinas (0,02-0,04 proc.);

2. Fenoliniai junginiai 2,5 – 5 proc. Jiems priskiriami flavonoidai, fenolinės rūgštys, katechinai;

a) Flavonoidai:

1) Flavanoliai (flavan – 3 – oliai) (10 – 25%):

Monomerai = katechinai: galokatechinai (GC); 2) epigalokatechinai (ECG); 3) epigalokatechin-3-galatai; 4) galokatechingalatai; 5) epikatechingalatai.

Dimerai = teaflavinai: teaflavinas, teaflavino – 3 – galatas, teaflavino – 3 – O – galatas, teaflavino 3,3 – O – digalatas.

2) Flavonoliai: kvercetinas, kamferolis, mircetinas ir jų glikozidai. 3) Flavonai: apigeninas, liuteolinas.

b) Fenolinės rūgštys (galo r. (rūgštis), chlorogeninė r., kavos r.) ;

3. Aminorūgštys: 19 aminorūgščių, įskaitant teaniną, kuri yra unikali žaliosios arbatos aminorūgštis.

4. Polisacharidai 13%.

5. Vitaminai: askorbo rūgštis, a – tokoferolis. 6. Eteriniai aliejai iki 0,02 proc.;

1.6.

Žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) farmakologinis

poveikis

Žalioji arbata turi didelę gausą ir įvairovę poveikių organizmui, todėl yra labai didelis susidomėjimas ir atliekami tyrimai, tiems poveikiams ištirti bei patvirtinti.

Turbūt geriausiai žinoma, kad žalioji arbata yra naudojama tradicinėje kinų ir ajurvedos medicinoje, labiausiai dėl savo stimuliuojančio poveikio, diuretinių bei sutraukiančių savybių, taip pat teigiamo poveikio širdies ir kraujagyslių sistemai. Kinų medicina žaliąją arbatą naudoja migrenos gydymui, pykinimui, viduriavimui, kurį sukėlė virškinimo sutrikimai. Indijoje arbatos tradiciškai naudojamos esant viduriavimui, apetito stokai, migrenai, nuovargiui bei temperatūrai mažinti [14]. Manoma, kad žalioji arbata padeda gerinti regėjimą, nes yra stiprinamos arterijos bei neutralizuojami nuodai [16]. Arbatos gaunamos iš Kininio arbatmedžio pasižymi antioksidantinėmis savybėmis, dėl jose randamų fenolinių junginių – katechinų. Katechinai yra natūralūs antioksidantai, kurie neutralizuoja kenksmingus laisvuosius radikalus. Žalioji arbata ypač pasižymi antioksidantiniu poveikiu, nes joje polifenolinių junginių nustatoma daugiausiai [17].

Širdies ir kraujagyslių sistema. Įrodytas žaliosios arbatos teigiamas poveikis širdies ir kraujagyslių ligų prevencijoje. Buvo atliekamas tyrimas norint išsiaiškinti ar galima vartojant arbatą sumažinti insulto riziką. Tyrimas parodė, kad geriant žalią arbatą tikrai galima sumažinti riziką hemoraginiam insultui, netgi jei šeimoje buvo pasitaikę hemoraginio insulto atvejų [18]. Taigi, insulto geriant žaliąją arbatą galima išvengti, net ir aplenkiant paveldimumą. Žalioji arbata mažina cholesterolio absorbciją iš virškinamojo trakto bei skatina jo pašalinimą iš organizmo. Nustatyta, kad epigalaktokatechinas mažina ląstelinio cholesterolio kiekį in vitro tyrime, o katechinai, gauti iš žaliosios arbatos lapų, sumažino cholesterolio kiekį tyrime in vivo. Tai taip pat naudinga kraujagyslių sistemai, kadangi cholesterolis kaupiasi ant kraujagyslių sienelių, mažindamas jų spindį, taigi vartojant žaliąją arbatą užkertamas kelias kraujagyslių bei širdies ligoms [16, 7].

Vėžio prevencija. Dar viena savybė, kuria pasižymi žalioji arbata – tai antimutageninis poveikis. Pastaruoju metu, atliekama daug tyrimų tiek in vitro, tiek ir in vivo, su žaliąja arbata, norint nustatyti jos teikiamą naudą vykdant prevenciją bei gydant nuo vėžio. Atliekant tyrimą nustatyta, kad žaliosios arbatos veiklieji junginiai, ypač epigalokatechino – 3 – galatas , turi antivėžinį poveikį krūties vėžio ląstelėms [15]. Taigi, žalioji arbata gali užkirsti kelią lėtinėms ligoms, taip pat ir vėžiui [19].

bakterijos DNR (kitaip tariant, ji mutuoja), to pasekoje bakterijos nebegali užimti sveikų organizmo ląstelių, tap pat nebegali išskirti toksinų [20].

Antiuždegiminis poveikis. Žaliojoje arbatoje esantis epigalaktokatechino - 3 - galatas (EGCG), lemia visus išvardintus poveikius, taip pat jo veikimas pasireiškia antiuždegiminiu poveikiu. Uždegimas, tai organizmo atsakas į daromą žalą, infekciją ar mechaninį pažeidimą. Uždegimo vieta parausta, įkaista, patinsta, sutrinka normalios fiziologinės funkcijos. Šiems simptomams malšinti yra vartojami nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo, kurie žaloja skrandį, todėl yra ieškoma natūralių alternatyvų šiems vaistams pakeisti. Žalioji arbata galėtų būti viena šių alternatyvų, nes turi antiuždegiminį poveikį. Atliktame palyginamąjame tyrime buvo tiriamas žaliosios arbatos ir juodosios arbatos antiuždegiminis poveikis, lyginant su diklofenaku, kuris yra gerai žinomas NVNU. Nustatyta, kad žaliosios arbatos antiuždegiminis poveikis beveik per pusę didesnis už juodosios arbatos. Manoma, kad taip yra todėl, kad žaliosios arbatos cheminėje sudėtyje yra didesnis kiekis katechinų, nei juodojoje. Todėl galima teigti, kad antiuždegiminį žaliosios arbatos poveikį lemia katechinai [21].

Plaukų augimas. Dėl žaliosios arbatos stimuliuojamojo poveikio, atliktas tyrimas norint nustatyti ar žalioji arbata gali padėti kontroliuoti plaukų slinkimą. Tyrimo metu buvo lyginamas sintetinis kosmetinis gydomasis produktas, minoxidil, su naturaliu žaliosios arbatos etanoliniu ekstraktu (nes etanoliniame ekstrakte yra daugiau veikliųjų junginių). Tyrimui naudotas žaliosios arbatos ekstraktas, pagamintas naudojant 70% etanolį. Šis ekstraktas buvo dedamas į toniko sudėtį tokiais kiekiais: 2,5%, 5% ir 7,5 %. Tyrimas buvo vykdomas in vivo, buvo tiriamas plaukų augimas ant žiurkių. Buvo nuskusti vienodi plotai plaukų ant žiurkių nugarų, ir tepami tonikais, pagamintais su trijų skirtingų koncentracijų žaliosios arbatos tonikais, kaip kontrolė naudojamas 2,5% minoxidil tirpalas [22].

reikėtų naudoti visuomet, kai esame saulėje. Atliktas tyrimas, norint išsiaiškinti ar geriant žaliąją arbatą joje esantys katechinai ir jų metabolitai atkeliauja iki odos ir gali ją apsaugoti [23].

Žaizdų gijimas. Arbata nuo seno yra naudojama kaip naminė priemonė nudegimams, žaizdoms ir patinimams. Karštas žaliosios arbatos kompresas nuramina niežulį ir uždegimą po vabzdžių įkandimų. Arbatoje esantys taninai ir flavonoidai pasižymi antiseptinėmis savybėmis bei priešuždegiminiu poveikiu. Žalioji arbata taip pat turi keletą privalumų, jei naudojama išoriškai. Ji gali būti panaudojama norint sustabdyti arba sumažinti kraujavimą, slopinant niežulį ir bėrimą [24]. Žaliosios arbatos sudedamosios dalys gali būti naudingos vartojant lokaliai ant odos. Jos skatina odos regeneraciją, žaizdų gijimą, tinkamos gydant odos ligas, pavyzdžiui, psoriazę, rožinę, aktininę keratozę, aftines opas. Tam tikromis koncentracijomis EGCG arba pagrindinių žaliosios arbatos polifenolių mišinys skatina pagyvenusius keratinocitus gaminti biologinę energiją ir sintetinti DNR ir taip atnaujinti ląstelių dalijimąsi.

Metabolinis poveikis. Žalioji arbata pasižymi metabolizmą greitinančiu poveikiu ir kūno riebalų mažinimu, o tai yra dar viena savybė, dėl kurios žalioji arbata yra tokia populiari, nes nutukimas yra opi šių dienų problema. Nutukimas – tai galimai metabolinio sindromo pasekmė. Metabolinis sindromas – tai nėra konkreti liga, tai ligų kompleksas, tačiau tos ligas sukelia viena bendra pasekmė – metabolizmo sutrikimas. Norint kontroliuoti šią ligą, pakanka sureguliuoti gyvenimo būdą, sportuoti ir laikytis dietos. Kaip jau minėta, geriant žaliąją arbatą kasdien, ji padeda palaikyti gerą savijautą bei nesusirgti įvairiomis ligomis. Atliekant vis daugiau tyrimų su žaliąja arbata parodo, kad žaliosios arbatos katechinai padeda susitvarkyti su didžiaudiomis metabolinio sindromo problemomis, tai nutukimu, II tipo cukriniu diabetu bei širdies ir kraujagyslių ligomis. Buvo atliekamas tyrimas su žiurkėmis, jos šešis mėnesius buvo maitinamos maistu, kurio 15% sudarė riebalai, o girdomos buvo žalia arbata, juoda arbata, EGCG tirpalu ir vandeniu. Žalioji ir juodoji arbata sumažino kūno riebalus, o tuo tarpu ta pati žalioji arbata ir EGCG dar ir padidino kūno raumenų masę [25].Taigi, didžiausią poveikį svorio kontrolei, gliukozės kiekiui kraujyje normalizuoti ir kontroliuoti kardio sistemos rizikos faktorius, turi EGCG. Tačiau optimali ar rekomenduojama suvartoti arbatos katechinų dozė dar nėra nustatyta.

1.7. Baltosios , juodosios ir raudonosios arbatų farmakologinis poveikis Kadangi baltoji ir juodoji arbatos yra iš to paties arbatmedžio augalo Camellia sinensis L. pagamintos arbatos, todėl jos kaupia panašias BAM, kaip ir žalioji arbata. Šiek tiek skiriasi jų cheminė sudėtis, nes žaliojoje arbatoje dėl jos žaliavos gamybos procese esančios fermentacijos stadijos išskiriama daugiau katechinų, tačiau didžioji dalis lieka panaši. Taip pat panaši BAM sudėtis yra ir raudonojoje arbatoje, todėl visų šių arbatų farmakologinis poveikis yra labai panašus. Vienintelė raudonoji arbata iš visų šių arbatų neturi nė kiek kofeino. Farmakologinės šių arbatų savybės tai: teigiamas poveikis virškinimo traktui, metabolizmą gerinantis poveikis, antiuždegiminis poveikis, antimikrobinis aktyvumas, taip pat padeda širdies ir kraujagyslių sistemai (nes mažina cholesterolio kiekį). Įrodytas juodosios arbatos skrandžio rūgštingumą, kuris buvo padidėjęs nuo NVNU vartojimo, mažinantis poveikis [26]. Baltoji arbata labiausiai išsiskiria savo antioksidaciniu poveikiu dėl savo cheminės sudėties, kuri išlieka nepatikusi, nes baltosios arbatos lapeliai yra „šviežiausi“, todėl, kad gaminant baltosios arbatos žaliavą nėra vykdoma oksidacija ir veiklieji junginiai neskyla. Taigi, visos arbatos, kaupiančios polifenlinius junginius, pasižymi panašiu farmakologiniu poveikiu, tik kai kurių poveikių stiprumas priklauso nuo veikliųjų junginių kiekio esančio žaliavoje.

1.8.

Arbatos žaliavos pramoninė paruoša ir paruoša vaistinėje

Arbata – tai gryna, susmulkinta augalinė žaliava, paruošta naudoti, arba vaistažolių mišinys. Taip pat gali būti kelių susmulkintų vaistažolių mišinys, kaip priedai gali būti eteriniai aliejai, druskos ir kiti. Išimtinais atvejais vaistažolės gali būti naudojamos ir nesmulkintos. AŽ smulkinama priklausomai nuo to, kokiam tikslui ji bus naudojama. Kiekviena žaliavos rūšis yra smulkinama tam tikru būdu, priklausomai nuo AŽ specifinių savybių. Pvz.: lapai, žolės, žievės karpomi arba pjaustomi specialiomis mašinomis.

Kuomet vaistinėje yra tikrinama vaistažolių kokybė, turi būti įvertinta būdinga bendra išvaizda, spalva, aromatas [3].

1.9.

Augalinės žaliavos kokybės reikalavimai

Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos ekstrahavimo procesui yra žaliavos kokybės faktoriai ir faktoriai, veikiantys biologiškai aktyvių junginių pernašą AŽ dalelių viduje ir ekstrahente. Kokybiškai ekstrakcijai ir kad būtų gautas didžiausias veikliųjų junginių kiekis, augalinė žaliava taip pat turi būti tinkamai paruošta ir gauta iš kokybiškiausio augalo. Taigi, veiksniai, darantys įtaką kokybiškai ekstrakcijai, tai žaliavos kokybės faktoriai.

1 lent. AŽ smulkumo vertinimas pagal dalelių skersinį pjūvį dmax [53]

Smulkumo rūšis dmax

Stambiosios dalelės Smulkiosios dalelės Stambieji miltai Smulkieji miltai Smulkiausi miltai >50 mm 5 – 50 mm 0,5 – 5 mm 50 – 500 µm 1 – 50 µm

Smulkinimo būdas. Smulkinant lapus ir žolę kyla daug sunkumų, nes labai skiriasi sudedamosios AŽ dalių (ar turi stiebų) kietumas bei trapumas. Minkštos žolės smulkinamos pjaunamosiomis mašinomis, o kietiems ir trapiems lapams yra reikalingi smūginiai malūnai. Vaistažolių lapai yra suklasifikuoti pagal skirtingas fizikines savybes, kad būtų lengviau parinkti tinkamą smulkinimo būdą [53].

Drėgmės kiekis. Per didelis drėgmės kiekis mažina veikliųjų medžiagų kiekį. Didėjant drėgmei blogėja žaliavos kokybė.

1.10.

Skystųjų ekstraktų gamybos metodai

Ekstraktai, tai kietos, skystos arba tirštos konsistencijos preparatai, priskiriami Galeniniams preparatams, kurie gaunami ekstrahuojant augalinės ar gyvūlinės kilmės žaliavą ir vėliau apdorojami įvairiais metodais. Aprašus apie ekstraktus galima rasti Europos ir kitų šalių farmakopėjose. Ekstraktai skirstomi pagal konsistenciją: gali būti skystieji (Extracta fluida), tirštieji (Extracta spissa), pusiau tirštieji – pusiau skystieji (Extracta tenua s. mollia) ir sausieji (Extracta sicca) [12]. Skystieji ekstraktai – tai skystoji vaisto forma, pagaminta iš vaistinės augalinės žaliavos, naudojant skystą tirpiklį. Tai skysti preparatai, kurių viena masės ar tūrio dalis yra vienoda vienai sausos žaliavos daliai [53]. Ekstrahavimo metodą būtina pasirinkti atsižvelgiant į tai, kokiame tirpiklyje ir kokioje temperatūroje geriausiai tirpsta norimi išgauti veiklieji junginiai. Dažniausiai veiklieji junginiai iš arbatos žaliavos ekstrahuojami šiais metodais:

a) Maceracija; b) Perkoliacija ;

2. Ekstrahavimas ultragarsu (UAE). 3. Aukštu hidrostatiniu slėgiu (HHPE). 4. Superkritinių skysčių ekstrakcija (SFE).

5. Ekstrakcija tam tikros koncentracijos etanoliu [29].

Gaminant užpilus ir nuovirus ekstrahentu naudojant vandenį, remiamasi ekstrahavimo teoriniais pagrindais. Ekstrahavimo procesą pradedame nuo ekstrahuojamos augalinės žaliavos suvilgymo ekstrahentu. Užpilų ir nuovirų gamyboje naudojama paruošta naudojimui, išdžiovinta

1.11.

Vaistažolių arbatos gamybos metodai

Vaistažolių arbatos – tai natūralūs fitopreparatai, vartojami į vidų vandeninių ekstraktų pavidalu, kurios gaminamos maceracijos, užpilų ar nuovirų gamybos metodais ir yra vartojamos iš karto [12]. Vaistažolinių arbatų ruošimo metodai atliekami remiantis Europos Farmakopėjos bendrojoje monografijoje „Vaistažolinės arbatos“ pateiktais reikalavimus (Ph.Eur. 2008:1435), nes ruošiant vaistažolių arbatas remiantis kitais šaltiniais gali būti pagamintos nesaugios vaistų formos ir neatitikti keliamų reikalavimų. Užpilai ir nuovirai gaminami tokiomis stadijomis:

 AŽ smulkinimas,  dulkių nusijojimas,

 AŽ ekstrahavimas (kaitinant ir aušinant),  košimas,

 pagamintos ištraukos tūrio patikslinimas,  įpakavimas ir apipavidalinimas.

Lapai ir žolė smulkinami ne didesnėmis kaip 5 mm dalelėmis. Jei pageidaujamas AŽ smulkumas yra kitoks, tuomet tai turėtų būti nurodyta norminiuose dokumentuose [52].

Buitiniu būdu arbata ruošiama taip: verdančiu vandeniu užpilama susmulkinta vaistinė augalinė žaliava ir laikoma 5 – 10 min. Europos vaistų agentūros pateiktame Camellia sinensis L. įvertinime rekomenduojamas arbatos paruošimas aprašomas, kad nefermentuota žalioji arbata turėtų būri užpilama 100 – 150 ml verdančiu vandeniu ir paliekama pastovėti 3 – 5 min [12, 14].

Užpilams gaminti, dažniausiai naudojamos tokios vaistinės AŽ kaip lapai, žolė, žiedai ir kitos augalų dalys, kurios pasižymi savybe lengvai atiduoti savo veikliąsias medžiagas. Gaminant užpilus karštuoju būdu, vykdomas 15 min. kaitinimas ir 45 min aušinimas. Užpilai taip pat gali būti gaminami šaltuoju būdu [3, 12].

Nuovirai gaminami vaistinę AŽ užlpilant apskaičiuotu kiekiu šalto vandens į infundirinį indą. Šis uždengtas indas įstatomas į infundavimo aparato vandens vonelę ir vykdomas kaitinimas 30 min, paskui ataušinama [3, 12].

Visuose išvardintuose skystųjų ekstraktų ruošimo metoduose ekstrakcija vyksta vienodomis stadijomis. Ekstrahavimo proceso stadijos: 1. Brinkinimas; 2. Desorbcija; 3. Išplovimas; 4. Dializė; 5. Difuzija; 6. Osmosas [3].

junginius. Dėl šio proceso, ląstelių viduje pasidaro koncentruotas tirpalas ir pakyla osmosinis slėgis. Dėl susidariusių skirtingų koncentracijų ląstelių viduje ir išorėje vyksta difuzijos procesas. Taigi, molekulės juda kryptimi iš ląstelės [3].

1.12.

Maceracija

Naudoti vandenį ekstraktų gamybai yra saugu ir patogu, tačiau, norint išgauti daugiau biologiškai aktyvių junginių, naudojamas karštas vanduo, kuris gali pakeisti katechinų struktūrą ir galime prarasti dalį šių junginių, nes jie gali skilti [30]. Todėl yra naudojami alternatyvūs ekstrakcijos būdai. Vienas iš jų – maceracija.

1.13.

Perkoliacija

Perkoliacija dar vienas labai senas, tačiau patikimas skystųjų ekstraktų gamybos būdas. Perkoliacija – lotynų kalboje percolare reiškia perkošti. Šis metodas paremtas tuo, kad pro ekstrahuojamos žaliavos sluoksnį tam tikru greičiu leidžiamas ekstrahentas. Proceso metu veiklieji junginiai ištirpsta ir difunduoja iš AŽ į tirpiklį. AŽ nuolat košiama vis šviežiu ekstrahentu ir taip palaikomas didelis koncentracijų skirtumas, o tai yra palanki sąlyga intensyviąjai difuzijai vykti. Šiuo metodu galima išekstrahuoti net 95 proc. ekstraktyvių medžiagų. Perkoliacijos procesas vyksta tokia eiga: susmulkinta žaliava sudėta į sandarų indą, sumaišoma su nedideliu kiekiu ekstrahento, jo turi būti toks kiekis, kad būtų suvilgoma visa inde esanti žaliava. Sudrėkinta žaliava laikoma 4 – 6 val. Vyksta brinkimas, ekstrahentas pro ląstelių sieneles prasiskverbia į ląstelių vidų ir tirpina ten esančias veikliąsias medžiagas. Po to išbrinkusi AŽ perkeliama į specialų perkoliatorių. Žaliava į perkoliatorių turi būti kruopščiai dedama, ją suspaudžiant, kad nesusidarytų oro tarpai, kurie gali trukdtyti kokybiškai ekstrakcijai. Tuomet užpilama tirpikliu, kad virš AŽ būtų 30 – 40 mm sluoksnis ekstrahento. Svarbu, kad pilant ekstrahentą, būtų atsuktas apatinis perkoliatoriaus čiaupas. Skystis, kuris spėjo išbėgti pro čiaupą yra surenkamas ir supilamas atgal į perkoliatorių, čiaupas užsukamas ir paliekama 24 – 48 val. Čia vyksta maceravimo stadija. Po šios stadijos seka perkoliavimo stadija. Apatinis čiaupas atsukamas ir nustatomas taip, kad per 1 val. ištekėtų 1/48 (jei tinktūra gaminama 1:5 santykiu) arba 1/24 dalis (jei tinktūra gaminama 1:10 santykiu) pripildyto perkoliatoriaus tūrio. Vykstant tokiam tekėjimui pro AŽ, ekstrahentas maksimaliai prisotinamas ekstrakcinėmis medžiagomis. Ištekant perkoliatui, tuo pačiu metu iš viršaus į perkoliatorių tokiu pat greičiu pilamas švarus ekstrahentas. Perkoliacija vyksta tol, kol gaunamas reikiamas tinktūros tūris [53].

1.14.

Ekstrakcija ultragarsu

susidūrimus, spartinančius sūkurių ir vidinės difuzijos plitimą. Kavitacijos sukelti turbulentiniai srautai greitina tirpiklio įsiskverbimą į ląsteles ir nukreipia greitai judančią tirpiklio srovę iš ląstelės vidaus į paviršių. Kavitacija medžiagos paviršiuje sukuria mikro srautų susidūrimus, taip sukeldama ląstelės suardymą [31, 32]. Ištraukos išgavimui įtakos turi ne tik laikas, temperatūra ir tirpiklio parinkimas, bet taip pat ir bangų dažnis ir ultragarso bangos pasiskirstymas. Du labiausiai paplitę ultragarso bangų patekimo į mėginį keliai – zondų ir vonios sistemos. Zondų sistemoje zondas, skleidžiantis ultragarso bangas, visą laiką liečiasi su mėginiu, o vonios sistemoje ultragarso bangos veikia visus mėginius, esančius vonioje. Naudojant zondų sistemą, egzistuoja didelė mėginio užterštumo rizika, o vonios sistema pasižymi didele išeiga [33]. Ekstrakcija ultragarsu suteikia galimybę reguliuoti ekstrakcijos temperatūrą. Tai yra aktualu termolabiliems junginiams (pvz. fenoliniams junginiams), kurių išgavimas gali vykti žemoje temperatūroje, tirpalui lengvai įšilus nuo mechaninių judesių. Tai ne tik nesuardo termolabilių junginių, bet ir pagreitina patį ekstrakcijos procesą. Ekstrahuojant fenolinius junginius svarbu kontroliuoti ir ekstrahavimo laiką, nes per ilgas ekstrahavimas gali pakenkti ekstrakto kokybei. Ekstrakcija ultragarsu, dėl didelio efektyvumo išeigos ir greičio požiūriu, dažnai naudojama išgauti junginius, pasižyminčius dideliu antioksidaciniu aktyvumu. Šiuo metu tai vienas iš perspektyviausių ekstrahavimo metodų, kuris leidžia išgauti chemiškai grynus ir biologiškai aktyvius junginius iš natūralių augalinių žaliavų, be to, ekstrakcijai galima naudoti visus žinomus tirpiklius. Tai nebrangi, paprasta ir efektyvi alternatyva tradiciniams metodams [32]. Ultragarsinės ekstrakcijos privalumai – greitesnė difuzija ir kinetika, trumpas ekstrakcijos laikas, galimybė veikti nepertraukiamai ir žemoje temperatūroje. Ekstrakcija ultragarsu tinkama temperatūrai jautriems junginiams ekstrahuoti, kurie gali skilti aukštos temperatūros poveikyje. Tačiau šis metodas turi ir trūkumų – ultragarsas gali ne tik pakeisti molekulių struktūrinę konformaciją, erdvinę orientaciją ir savybes, bet ir suardyti molekulių grandinę į atskirus fragmentus [32].

1.15.

Tirpiklio įtaka junginių išsiskyrimui iš žaliosios arbatos ir

faktoriai, veikiantys veikliųjų junginių pernašą iš AŽ į ekstrahentą

Tirpiklis yra dar vienas labai svarbus faktorius geram ir kokybiškam ekstraktui pagaminti, todėl tinkamiausią ekstrahentą reikia kruopščiai atsirinkti, kadangi kiekvienas junginys geriausiai tirpsta jo savybes atitinkančiame tirpiklyje. Vandens kokybė turi įtakos ne tik arbatos skoniui, kvapui, bet ir antioksidaciniam aktyvumui.

vandentiekio vanduo, aktyvuota anglimi adsorbuotas vanduo, dejonizuotas vanduo, distiliuotas vanduo, atvirkštinio osmoso vanduo ir ultra – švarus vanduo. Tyrimo rezultatai parodė, kad arbatos užpilams, kuriems paruošti buvo naudojamas dejonizuotas vanduo, vandentiekio vanduo, aktyvuota anglimi adsorbuotas vanduo, nustatytas panašus antioksidacinis aktyvumas. Geriausi rezultatai, t.y. didžiausiu antioksidaciniu aktyvumu pasižymėjo užpilai, pagaminti su distiliuotu vandeniu, atvirkštinio osmoso vandeniu, ir itin švariu vandeniu [35]. Tiriant vandens pH vertės reikšmę žaliosios arbatos aktyvių junginių ekstrakcijai, pastebėta, jog didesnis katechinų kiekis išsiskiria naudojant vandenį, kurio pH<6. Nustatyta, kad didesnis katechinų kiekis priklauso nuo jų stabilumo skirtingose pH vertėse, o ne nuo ekstrakcijos efektyvumo. Mokslinės literatūros duomenimis, galo rūgštis geriau tirpsta etanolyje, nei vandenyje, todėl aktualu ištirti kaip skiriasi veikliųjų junginių kiekis vandeniniuose arbatų ekstraktuose ir etanoliniuose arbatų ekstraktuose [36].

Faktoriai, darantys įtaką biologiškai aktyvių medžiagų pernašai AŽ dalelių viduje ir ekstrahente:

 hidrodinaminės sąlygos;  temperatūra;

 žaliavos ir ekstrahento santykis;  ekstrahavimo trukmė,

 ekstrahento pH [37].

Ekstrahavimo metu būtina palaikyti kuo didesnį koncentracijų gradientą, nes difuzija vyksta dėl koncentracijų skirtumo. Vykdant maišymą dviejų fazių (ekstrahuojamos medžiagos ir tirpiklio) sąlyčio vietoje palaikomas koncentracijų skirtumas, taip sudaromos sąlygos vykti molekulinei difuzijai iš ekstrahuojamos žaliavos dalelių į ekstrahentą. Difuzijai svarbi ir tirpalo temperatūra. Kai ekstrahuojant palaikoma aukštesnė temperatūra, tuomet pagerėja medžiagų tirpumas, suintensyvėja molekulinė difuzija ir ekstrahavimas vyksta greičiau [27]. Norint apskaičiuoti reikalingą vandens kiekį gaminamai vaistinei formai vartojamas sugerties koeficientas Ks. Šaknims šis koeficientas yra nurodytas 1,5 karto daugiau už žaliavos masę, o lapams, žolei ir žievei – 2 kartus daugiau [3, 53]. Vandens kiekiui, reikalingam ištraukai gaminti, apskaičiuojamas daugeliui vaistinių augalinių žaliavų vartojant formulę:

X=V+M×Ks, kur:

X – vandens kiekis, reikalingas ištraukai gaminti, ml; V – recepte išrašytas užpilo ar nuoviro tūris, ml; M – augalinės žaliavos masė, g;

2. EKSPERIMENTINĖ DALIS. TYRIMO METODIKA IR

METODAI

2.1.

Naudotos medžiagos ir reagentai

Žalioji arbata – Japan Bancha, Japonija Baltoji arbata – Pai Mu Tan, Kinija

Juodoji arbata – Batik, Ceilonas, Šri Lanka Raudonoji arbata – Rooibos, PAR

Etanolis 96,6 proc.- AB „Stumbras“, Lietuva

Natrio karbonatas, Na2CO3 – Sigma-Aldrich, Saint Luisas, JAV

Folin-Ciocalteu reagentas – Sigma-Aldrich, Saint Luisas, JAV 2,2-difenil-1-pikrilhidrazilas DPPH – Sigma-Aldrich, Vokietija

Mueller – Hinton agar Oxoid LTD (CM 0337), Bsingstoke, Hampshire, Anglija

2.2.

Įranga

Spektrofotometras: Agilent 8453 UV-Vis, Agilent Technologies, JAV Svarstyklės: Scaltec SBC 31, Scaltec Instruments GmbH, Vokietija

Magnetinė maišyklė su kaitinamuoju paviršiumi: IKAMAG C-MAG HS7, IKA-Werke GmbH & Co. KG, Vokietija

Ultragarso vonelė: VWR Ultrasonic Cleaner, USC – THD

Sauso likučio nustatymo aparatas: drėgmės analizatorius ADAM PMB 53.

Tyrimo objektas. Analizės atliekamos 4 skirtingoms augalinėms žaliavoms, kurios yra vienarūšės, grynos arbatos, be papildomų priemaišų, pvz., priedų, kurie sodrintų skonį, ryškintų aromatą, spalvą ir kt.

 Japan Bancha, žalioji arbata (Camellia sinensis L.), kilmės šalis Japonija. Gamintojai rekomenduoja užpilti 80o

C temperatūros vandeniu ir vartoti po 5 min.ekstrakcijos;

 Pai Mu Tan, baltoji arbata (Camellia sinensis L.), kilmės šalis Kinija. Gamintojai rekomenduoja užpilti 80o

 Batik, juodoji arbata (Camellia sinensis L.), kilmės šalis Šri Lanka. Gamintojai rekomenduoja užpilti verdančiu vandeniu ir vartoti po 3 – 5 min.

 Rooibos, raudonoji arbata (Aspalathus linearis (Burm. F.)), kilmės šalis Pietų Afrikos Respublika. Gamintojai rekomenduoja užpilti 80o C temperatūros vandeniu ir vartoti po 3 – 5 min ekstrakcijos.

Šių žaliavų vandeninės ištraukos paruošiamos šiais skirtingais gamybos metodais: buitiniu, ultragarsu su vandeniu. Žaliosios ir baltosios arbatų ekstraktai pagaminti maceracijos ir perkoliacijos metodais. Žaliavos sugėrimo koeficientas 2 [12].

2.3.

Žaliosios arbatos (Camellia sinensis L.) vandeninių ekstraktų

gamyba buitiniu būdu

Žaliosios arbatos vandeniniai ekstraktai buitniu būdu ruošiami: 5 g (±0,01) žaliavos užpilama 100 ml (±0,01) verdančiu, 100 oC temperatūros vandeniu ir laikoma 10 min., tuomet imami mėginiai fenolinių junginių nustatymui bei antioksidacinio aktyvumo nustatymui. Tokiu pat būdu gaminama arbata tyrimui, kai nustatinėjama maišymo įtaka fenolinių junginių kiekio išsiskyrimui, tik mėginiai yra paimami po 5 min., po 10 min. ir po 20 min. [3].

2.4.

Raudonosios arbatos ( Rooibos (Aspalathus linearis))

vandeninio ekstrakto gamyba buitiniu būdu

2.5.

Arbatų ekstraktų gamyba pritaikant ultragarsą

Vandeniniai arbatų ekstraktai pritaikant ultragarsą yra ruošiami ultragarso vonelėje. Žaliavos (žalioji, baltoji, juodoji ir raudonoji arbata) pasveriamos, 1 g (±0,001) žaliavos užpilamas 20 ml (±0,01) vandens arba etanolinio tirpiklio. Mėginiai įstatomi ultragarso vonelėje ir paliekami 30 min. Po 30 min. imami mėginiai ir atliekami spektrofotometrinės analizės tyrimai.

2.6.

Etanolinių ekstraktų gamyba maceracijos būdu

Pirmiausia paskaičiuojama kiek tirpiklio reikės. Tirpiklio kiekis paskaičiuojamas atsižvelgiant į žaliavos sugėrimo koeficientą. Tuomet pasiruošiamas reikiamų koncentracijų etanolis, nes turimas etanolis yra 96,6 proc. (V/V). Tai apskaičiuojamas tūris ekstrakcijai tirpiklio ir apskaičiuojama kiek 96,6 proc. (V/V) etanolio reikės. Kadangi žinoma kokios koncentracijos etanolio reikės, apskaičiuoti norimai etanolio koncentracijai gauti, naudojama formulė: X= ,

Čia: X – didesnės koncentracijos etanolio tūris (ml); V – norimo skiedimo etanolio tūris (ml);

b – norimo skiedimo etanolio koncentracija, tūrio %; a – stipraus etanolio koncentracija, tūrio % [54].

Kad būtų gauta reikiama etanolio koncentracija, gautą skaičių X reikia skiesti vandeniu iki norimo tūrio V.

2.7.

Etanolinių ekstraktų gamyba perkoliacijos būdu

Perkoliacija prasideda panašiai kaip ir maceracija, AŽ rūpestingai sumaišoma su tam tikra dalimi tirpiklio ir paliekama pastovėti kelioms valandoms, kad išbrinktų. Išbrinkusi AŽ atsargiai sukraunama į perkoliatorių, reikia paspausti, kad neliktų oro tarpelių, nes jie gali trukdyti vykti kokybiškai ekstrakcijai. Tuomet išbrikusi AŽ užpilama tirpikliu, kad virš jos būtų 30 – 40 mm sluoksnis tirpiklio. Prieš pilant ekstrahentą, reikia atsukti apatinį perkoliatoriaus čiaupą. Skystis, kuris spėja išbėgti pro čiaupą yra surenkamas ir supilamas atgal į perkoliatorių, čiaupas užsukamas ir paliekama vykti maceracijos stadijai 24 – 48 val. Po šios stadijos vykdoma perkoliavimo stadija. Apatinis čiaupas atsukamas ir nustatomas taip, kad per 1 val. ištekėtų 1/48 (jei tinktūra gaminama 1:5 santykiu) arba 1/24 dalis (jei tinktūra gaminama 1:10 santykiu) pripildyto perkoliatoriaus tūrio. Ištekant perkoliatui, tuo pačiu metu iš viršaus į perkoliatorių tokiu pat greičiu pilamas švarus ekstrahentas. Vykstant tokiam tekėjimui pro AŽ, ekstrahentas maksimaliai prisotinamas ekstrakcinėmis medžiagomis. Gautas ekstraktas filtruojamas per bepelenį filtrą [53, 55].

2.8.

Arbatų ekstraktų bendrojo fenolinių junginių kiekio

nustatymas spektrofotometriniu metodu

Bendras fenolinių junginių kiekis pagamintuose skystuosiuose (tiek vandeniniuose, tiek etanoliniuose) arbatų žaliavų ekstraktuose nustatomas naudojant spektrofotometrą Agilent 8453 UV – Vis, 765 bangos ilgyje, atliekant reakciją su Folin – Ciocalteu reagentu.

Reakcijos eiga: į 10 ml matavimo kolbutę įpilama 3 ml išgryninto vandens, 1 ml Folin reagento ir 1 ml tiriamojo tirpalo. Suplakama ir laikoma 2-3 minutes kambario temperatūroje. Įpilama 1,5 ml 20 proc. Na2CO3 vandeninio tirpalo. Praskiedžiama išgrynintu vandeniu iki 10 ml žymos.

Laikoma tamsioje vietoje kambario temperatūroje 30 min. Kaip lyginamasis tirpalas naudojamas distiliuotas vanduo.

2.9.

Bendro

antioksidacinio

aktyvumo

nustatymas

spektrofotometru, naudojant DPPH radikalo surišimo testą

Fenoliniai junginiai pasižymi tuo, kad jiems būdingas antioksidantinis aktyvumas, nes jie geba deaktyvuoti laisvuosius radikalus. Antioksidantinis aktyvumas gali būti vertinamas skirtingais metodais, tačiau jie visi pagrįsti elektronų perdavimo (EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis. Antioksidaciniam aktyvumui įvertinti taikomas spektrofotometrinis DPPH radikalų deaktyvinimo nustatymo metodas. Šio metodo privalumai :

 paprastas;  greitas;  tikslus;  nebrangus.

Veikimo mechanizmas: antioksidantas (fenolinis junginys) atiduoda vandelinio atomą ir neutralizuoja laisvojo radikalo poveikį. Paveikti DPPH, laisvieji radikalai virsta stabiliais, DPPH – H tipo, junginiais [3].

Rezultatai išreiškiami procentais, kurie apskaičiuojami pagal inaktyvuotą DPPH kiekį.

Tyrimo eiga: į kiuvetę pilama 2,9 ml 40 μg/ml (t.y. 0,1 mM) koncentracijos DPPH (2,2 – defenil – 1 – pikrilhidrazilo) tirpalo ir 0,1 ml tiriamosios augalinės žaliavos tirpalo. Paliekama stovėti 15 min. tamsoje, po to supurtoma ir laikoma tamsoje dar 15 min. Lyginamasis tirpalas – 96 proc. etanolio tirpalas. Matuojama absorbcija spektrofotometru Agilent 8453 UV esant 518 nm bangos ilgiui.

Aktyvumui apskaičiuoti naudojama dormulė: Y=92,0108x(1,0531 – a) + 2,5796, kur: Y – surišto DPPH kiekis procentiais;

A –absorbcija.

Gauti rezultatai lyginami pagal trolokso kalibraceinę kreivę ir pateikiami kaip efektyvi 50 proc. radikalų surišanti koncentracija EC50 [38].

2.10.

Antimikrobinio aktyvumo nustatymas žaliojoje arbatoje

Antimikrobinis žaliosios arbatos ekstrakto aktyvumas nustatinėjamas in vitro, naudojant agaro difuzijos metodą. Tyrime buvo naudojamas MÜller‘io ir Hinton‘o agaras. In vitro tyrimas buvo

Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Bacillus cereus (ATCC 11778), Escherichia coli (ATCC 25922),

Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Salmonella enterica (ATCC 13076).

Skystas agaras supilamas į 10 cm diametro petri lėkšteles po 35 ml ir paliekant horizontalioje padėtyje, kad sustingtų. Tuomet ant paviršiaus uždedamos tiriamų bakterijų padermės, padaromi 6, 7 mm skersmens šulinėliai kiekvienoje petri lėkštelėje ir užpilama 0,1 ml arbatos ekstrakto į kiekvieną tiriamosios grupės indą, ir po tokį patį kiekį vandens į kontrolines lėkšteles. Petri lėkštelės inhubuojamos 24 val. 36 oC temperatūroje. Antibakterinis arbatos ekstraktų aktyvumas in vitro įvertintas po 24 val. kultivacijos, skaičiuojamas persišviečiančių vietų skersmuo aplink šulinėlius milimetrais. Jei aplink šulinėlį nėra jokio persisšviečiančio sluoksnio, tuomet laikoma, kad tiriamoji medžiaga (arbatos ekstraktas) neturi antibakterinio aktyvumo prieš šią bakterijų kultūrą.

2.11.

Sausas ekstraktų likutis

Tinktūrose, skystuosiuose ekstraktuose bei vandeninėse ištraukose esantis veikliųjų junginių sausasis likutis matuotas drėgmės analizatoriumi ADAM PMB 53. Imta 3 kartus po 2 ml kiekvienos etanolinės ir vandeninės ištraukos. Kaitinama 105 0

C temperatūroje 30 min [Ph. Eur. 2.8.16][55]. Iš gautų rezultataų vedamas aritmetinis vidurkis

2.12.

Statistinė analizė

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

Tyrimai vykdyti klinikinės farmacijos katedroje, kurioje vykdomi moksliniai tyrimai nagrinėjant farmacinių veiksnių įtaką vaistų biologiniam pasisavinimui. Katedroje nagrinėjama natūralios kilmės veikliųjų junginių pritaikymo galimybės vaisto formų modeliavime. Bendradarbiaujant su Veterinarijos akademijos, Dr. Leono Kriaučeliūno smulkiųjų gyvūnų klinika, vykdytas antimikrobinio aktyvumo tyrimas. Todėl šis darbas yra aktualus siekiant pritaikyti skirtingų fermentacijų žaliają arbatą kaip veikliąją medžiagą farmacinių formų modeliavime.

3.1.

Fenolinių junginių kiekis buitiniu būdu ruoštoje arbatoje

Siekinat įgyvendinti darbo tikslą, vienas iš uždavinių buvo pagaminti iš skirtingų žaliavų vandenines ištraukas buitiniu būdu ir ištirti jų kokybę. Pirminiam tyrimui atlikti tirpikliu buvo pasirinktas vanduo, nes ruošiant arbatą naudojamas karštas vanduo, o karštu vandeniu ekstrahuojant išsiekstrahuoja daugiau polifenolių, nei su šaltu vandeniu [19]. Eksperimentinio tyrimo metu nuspręsta gaminti ištraukas pagal žaliosios arbatos žaliavos gamintojų pateikiamas rekomendacijas [39]. Vandeninių ištraukų kokybė vertinama pagal fenolinių junginių kiekį esantį jose. Fenoliniai junginiai buvo nustatinėjami ekstraktus veikiant Folin – Ciocalteau ir natrio karbonato tirpalais. Duomenys įvertinti pagal galo rūgšties etaloninio tirpalo gradavimo grafiko tiesinės regresijos lygtį [3]. Galo rūgštis yra pagrindinis fenolinis junginys, randamas žaliojoje arbatoje, todėl pagal šią rūgštį įvertinamas bendras fenolinių junginių kiekis ir galima kiekybiškai nustatyti galo rūgštį žaliojoje arbatoje ir iš to daryti išvadą apie arbatos kokybę. Gauti duomenys pateikiami paveiksle.

2 lentelė. Bendro fenolinių junginių kiekio pagal galo rūgšties ekvivalentą nustatymas vandeniniuose arbatų ekstraktuose

Arbata m±SN Žalioji (N=3) Baltoji (N=3) Juodoji (N=3) Raudonoji (N=3) Fenolinių junginių kiekis µg/ml 67,59±1,85 23,95±3,42 37,25±3,49 30,95±4,49 R 1,95; p<0,01 1,33; p<0,01 1,31; p<0,01

Iš 1 lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad didžiausias fenolinių junginių kiekis (67,59 µg/ml) nustatytas žaliosios arbatos ištraukoje, o mažiausias (23,95 µg/ml) – baltosios arbatos ištraukoje. Nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas tarp žaliosios arbatos ir kitų trijų rūšių tirtų arbatų. Manoma, kad gaminant ištraukas buitiniu būdu, svarbus parametras darantis įtaką ištraukos kokybei yra žaliavos smulkumas [40]. Iš baltosios arbatos išsiskyręs mažiausias kiekis veikliųjų junginių, gali būti siejamas su šios žaliavos smulkumo laipsniu, nes žaliavos smulkumas daro didelę įtaką veikliųjų junginių išplovimui iš žaliavos, nes kuo smulkesnė žaliava, tuo labiau padidėja lietimosi paviršius su ekstrahentu ir greitėja difuzija [3]. Kadangi baltosios arbatos žaliava renkama rankomis kruopščiai atskiriant lapelius vieną nuo kito ir sudžiovinama iš karto juos nuskynus [10]. Taigi žaliava gaunama stambi, tai matome 2 paveiksle. Todėl iš šios arbatos žaliavos veikliųjų junginių – katechinų, išsiskyrė mažiausiai. Siekiant pagrįsti žaliavos smulkumo įtaką veikliųjų medžiagų išsiskyrimui tolesniuose tyrimuose tikslinga būtų vykdyti ekstrakcijas su skirtingų smulkumo žaliavomis.

2 pav. Žaliosios arbatos žaliavos (1 – a nuotrauka) ir baltosios arbatos žaliavos(2 – a nuotrauka) smulkumo vizualinis palyginimas

3.2.

Technologinių faktorių įtaka arbatų vandeninių ekstraktų

kokybei

Maišymas yra vienas iš svarbiausių faktorių, siekiant vaistinių preparatų homogeniškumo [53]. Sekančiame tyrimų etape vertinta, kaip maišymas gali paveikti veikliųjų junginių išsiskyrimą iš augalinės žaliavos. Eksperimentinio tyrimo metu, ekstrakcija buvo vykdyta 20 min. ir palaikoma pastovi vandens tmpertūra – 80 oC, vykdomas pastovus maišymas. Šiuo eksperimentu buvo siekiama išsiaiškinti, kaip maišymas daro įtaką veikliųjų junginių išsiskyrimui iš žaliavos. Pagal gautus tyrimo duomenis galima teigti, kad veikliųjų junginių išsiskyrimas vyksta efektyviausiai 5 min laikotarpyje ir po to procesas lėtėja (3 lentelė). Iš baltosios arbatos daugiausia veikliųjų junginių išsiskyrė po ilgiausio laiko, t.y. po 20 min. išsiskyrė 138,65 µg/ml veikliųjų junginių. Galima iškelti hipotezę, kad veikliųjų junginių lėtesnį išsiskyrimą iš baltosios arbatos žaliavos lėmė didesnis žaliavos dalelių dydis, lyginant su kitomis arbatomis.

3 lentelė. Maišymo įtaka vandeniniams arbatų ekstraktams, kai ekstrahento temperatūra 80 oC

Arbata Žalioji Baltoji Juodoji Raudonoji

Maišym o laikas (min) 5 10 20 5 10 20 5 10 20 5 10 20 Fenolini ų junginių kiekis µg/ml GRE 97,5 3±0, 98 99, 18 ±1, 14 87,1 5±0, 94 86,9 6±1, 45 123, 78±1 ,32 138, 65±0 ,89 9 95,2 4±1, 79 1 101, 33±2 ,02 9 98,9 8±1, 83 8 87,0 7±1, 02 8 86,8 9±1, 42 86,9 1±0, 34 Statistin is vertini mas -0.50; p>0.05 1.00; p<0.01 0.50; p>0.05 -0.50; p>0.05

priklausomas nuo ekstrahavimo laiko. Žaliosios ir raudonosios arbatos veikliųjų junginių koreliacijos koeficientas buvo atvirkščiai vidutinis, t.y., kad maišymas ir ekstrahavimas ilgesnį laiką, nedaro teigiamos įtakos veikliųjų medžiagų išsiskyrimui iš žaliavos. Juodosios arbatos veikliųjų junginių išgavimui tarp ekstrahavimo laiko ir junginių kiekio, nustatyta tiesioginė vidutinė koreliacija. Tyrimo rezultatai parodė, kad siekiant efektyvaus junginių išsiskyrimo yra svarbus ekstrahavimo laikas bei ekstrahavimo temperatūra. Mokslinių tyrimų duomenimis, žaliosios arbatos veikliųjų junginių išsiskyrimui rekomenduojama vandens temperatūra yra 80 – 90 o

C laipsnių [43]. Tyrimuose naudota temperatūra atitinka mokslininkų rekomenduojamą temperatūrą, veikliųjų junginių išskyrimui, kai tirpikliu naudojamas vanduo. Moksliniais duomenimis dažniausiai tyrimai atliekami žaliavą ekstrahuojant nuo 20 iki 120 min [37]. Šio tyrimo duomenys parodė, kad žaliavos ekstrahavimui yra svarbus ir trupesnis laiko intervalas, nes 10 min laikotarpyje vyksta intensyvus junginių išsiskyrimas [44].

3.3.

Vandeninių ekstraktų gamyba ekstrahuojant ultragarsu ir

kokybės vertinimas

4 lentelė. Bendras fenolinių junginių kiekis pagal galo r. ekvivalentą po 30 min tyrimo ultragarso vonelėje, kai ekstrahentas yra 25 o_{C temperatūros vanduo}

Arbata m±SN Žalioji (N=3) Baltoji (N=3) Juodoji (N=3) Raudonoji (N=3) Fenolinių junginių kiekis µg/ml GRE 46,82±2,59 24,95±6,99 32,6,93±11,93 15,16±6,31 R 0,51; p<0,01 0,86; p<0,01 0,81; p<0,01

N – matavimų skaičius; m – aritmetinis vidurkis; SN – vidurkio standartinis nuokrypis, t – Stjudento kriterijus, p – paklaidos tikimybė; R – referentinė grupė.

Galima teigti, kad išsiskyrusių junginių kiekis iš žaliavos priklauso nuo junginių kiekio esančio žaliavoje. Šiuo atveju vykstant silpnai difuzijai, nustatytas didžiausias kiekis fenolinių junginių žaliosios arbatos ištraukoje, kuri, remiantis mokslinės literatūros duomenimis yra labiausiai turtinga fenoliniais junginiais, lyginant su juodąja ir raudonąja arbata [45]. O baltosios arbatos veikliųjų junginių išsiskyrimą ribojantis veiksnys yra žaliavos smulkumas [3]. Nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas lyginant žaliąją arbatą su kitomis trimis tirtomis arbatų rūšimis.

Siekiant įvertini kaip vandens temperatūra daro įtaką veikliųjų junginių išsiskyrimui iš žaliavos, ištraukos buvo gaminamos ekstrahentu naudojant 80 o_{C vandenį. Iš ultragarso vonelės buvo}

5 lentelė. Bendro fenolinių junginių kiekio pagal galo r. ekvivaletną vertinimas po tyrimo ultragarso vonelėje

Arbata Žalioji Baltoji Juodoji Raudonoji

Fenolinių junginių kiekis (µg/ml) GRE po 10 min 90,78±1,72 78,21±1,65 90,15±1,48 59,98±2,03 Fenolinių junginių kiekis(µg/ml) GRE po 30 min 93,42±1,68 78,79±2,01 90,80±0,98 _60,47±1,23

Lyginant mėginių imtų po 10 min ir po 30 min rezultatus matyti, kad didžioji dalis junginių išsiskiria po 10 min. Apskaičiuota, kad nėra statistiškai reikšmingo skirtumotarp mėginių po 10 min ir po 30 min, todėl ekstrahavimą ultragarsu tikslinga vykdyti ne ilgiau kaip 10 min.

89,27 76,21 89,42 54,01 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ž2 B2 J2 R2

4 pav. Fenolinių junginių išsiskyrimo iš arbatų žaliavų po 30 min ekstrakcijos ultragarsu

Apžvelgiant tyrimo rezultatus galima teigti, kad stipresnis veiksnys įtakojantis veikliųjų junginių išsiskyrimą iš arbatų žaliavų yra vandens temperatūra. Tyrimo rezultatai parodė, kad ekstrahentu naudojant aukštesnės temperatūros vandenį, po 10 min ekstrahavimo ultragarsu išskiriamas didesnis kiekis veikliųjų junginių iš žaliavos, lyginant su ištraukomis pagamintomis, kai ekstrahentas yra kambario temperatūros vanduo. Tai galima paaiškinti tuo, kad ultragarsas pagreitina vidinę medžiagų difuziją ir taip padidėja ekstrahuojamųjų medžiagų srautas iš žaliosios arbatos žaliavos į ekstrahentą. Tačiau žemesnė temperatūra yra ribojantis veiksnys veikliųjų medžiagų tirpimui ir tai lemia difuzijos lėtėjimą, nes nesusidaro koncentracijos skirtumas veikliųjų medžiagų žaliavos viduje ir ekstrahente. Taip pat tyrimo rezultatai parodė, kad žaliavos smulkumas gali būti svarbus veiksnys, siekiant kokybiško ekstrakto pagaminimo. Mažiausias skirtumas tarp fenolinių junginių kiekio nustatytas ištraukose R1, R2. Tai galima paaiškinti tuo, kad vandens temperatūra yra mažiau svarbi, kad ekstrahentas suardytų žaliavos audinius ir prasiskverbtų pro ląstelių sieneles siekiant efektyvesnės difuzijos, nes žaliava yra labai smulki ir smulkumas nėra vienas iš svarbiausių ekstrahavimą ribojančių veiksnių.

3.4.

Vandeninių arbatų ekstraktų antioksidacinio aktyvumo

tyrimas

Antioksidacinio aktyvumo vertinimui pasirinkti ekstraktai, kurių ekstrahavimo trukmė 10 min. Tirtuose vandeniniuose arbatų ekstraktuose nustatytas fenolinių junginių kiekis, tyrimo rezultatai pateikiami 5 lentelėje. Veikliųjų junginių kiekis nustatytas nevienodas. Didžiausias fenolinių junginių kiekis nustatytas žaliojoje arbatoje, o mažiausias – raudonojoje arbatoje. Pagal nustatytą fenolinių junginių kiekio didėjimą, pagamintus vandeninius ekstraktus galima išdėstyti sekančia tvarka: žalioji, juodoji, baltoji, raudonoji.

6 lentelė. Bendras fenolinių junginių kiekis buitiniu būdu ruoštuose arbatų ekstraktuose

56,96 53,95 48,58 56,08 0 10 20 30 40 50 60 70

žalioji baltoji raudonoji juoda

5 pav. Antioksidacinis aktyvumas skystuosiuose vandeniniuose arbatų ekstraktuose, pagamintuose buitiniu būdu

Antioksidacinio aktyvumo tyrimo rezultatai parodė, kad mažiausiu antioksidaciniu aktyvumu pasižymi raudonoji arbata, o didžiausiu – žalioji arbata. Tyrimų rezultatai pagrindė mokslinės literatūros duomenis, kad raudonoji arbata pasižymi silpnesniu antioksidaciniu aktyvumu, lyginant su žaliąja arbata [12]. Tarp antioksidacinio aktyvumo ir bendro fenolinių junginių kiekio nustatyta vidutinio stiprumo koreliacija (0,5<0,68153<0,7).

Arbata Žalioji Baltoji Juodoji Raudonoji

Fenolinių junginių kiekis

µg/ml GRE

Pagal antioksidacinio aktyvumo rezultataus galima teigti, kad arbatų žaliavos yra potencialus mokslinių tyrimų objektas, siekiant platesnio arbatų pritaikymo maisto papildų ir medicininės paskirties, funkcinio maisto vystymo srityse.

3.5.

Vandeninių arbatų ekstraktų antibakterinio aktyvumo

vertinimas

Remiantis mokslinės literatūros duomenimis, arbatos, kaupiančios fenolinius junginius turi teigiamą antimikrobinį poveikį [41]. Atliktas tyrimas siekiant nusatatyti žaliosios, baltosios, arbatos antimikrobinį aktyvumą. Antibakterinio aktyvumo vertinimui pasirinkta žalioji ir baltoji arbatos vandeniniai ekstraktai. Siekiant pagrįsti poreikį planuojamų tyrimų, pagaminti iš šių žaliavų etanolinius ekstraktus. Gauti duomenys pateikiami 5 lentelėje.

7 lentelė. Antimikrobinis vandeninių arbatų ekstraktų aktyvumas. Ž1 – žalioji arbata, B1 – baltoji arbata

Arbata Bakterijų štamai

Gram (+) Gram (-) Staphylococcus aureus Enterococus feacalis Bacillus cereus Pseudomonas aeruginosa Esherichia coli Salmonela enterica Ž1 11,73±1,05 - 13,78±1,07 - - - B2 11,36±0,92 - 12,85±0,65 - - -

3.6.

Etanolinių arbatų ekstraktų, pagamintų maceracijos būdu,

kokybės vertinimas

Remiantis mokslinės literatūros duomenimis, maceracijos būdu yra gaminamos Camellia sinensis L. etanolinės ištraukos su 40 proc., 50 proc. ir 70 proc. (V/V) etanoliu [22]. Etanolinės ištraukos gamintos iš žaliosios arbatos ir baltosios arbatos žaliavos. Iš atlikto mikrobiologinio aktyvumo nustatymo tyrimo pastebėta, kad raudonoji bei juodoji arbata pasižymi mažiausiu antimikrobiniu aktyvumu, taigi jos turi mažiausiai veikliųjų junginių. Taip pat remiantis mokslinės literatūros duomenimis, raudonoji arbata labai retai naudojama gydomaisiai tikslais. Todėl nuspręsta etanoliniams ekstraktams naudoti tik žaliosios ir baltosios arbatos žaliavas.

Eksperimentinio tyrimo metu vertinta etanolio koncentracijos įtaka ištraukų kokybei. Tyrimo rezultatai pagrindė mokslinės literatūros duomenis, kad galo rūgsštis bei katechinai geriau tirpsta etanolyje, nei vandenyje [36]. Tai galėjo turėti įtakos veikliųjų junginių išsiskyrimui iš žaliosios ir baltosios arbatos naudojant skirtingų koncentracijų etanolį.

Fenolinių junginių daugiausia nustatyta baltosios ir žaliosios arbatų 70 proc. (V/V) etanolinėse ištraukose, tai atitinkamai 174,1 µg/ml GRE ir 138,13 µg/ml GRE. Mažėjant etanolio koncentracijai, mažėja ir išsiekstrahavusių veikliųjų junginių kiekis.

7 pav. Sauso likučio nustatymo rezultatai žaliosios (Ž) ir baltosios (B) arbatos etanoliniuose ekstraktuose. Čia Ž1, B1 – 40 proc. etanoliniai ekstraktai; Ž2, B2 – 50 proc.

etanoliniai ekstraktai, Ž3, B3- 70 proc. etanoliniai ekstraktai.

Atlikus sauso likučio vertinimą didžiausia sauso likučio išeiga yra iš žaliosios arbatos 70 proc. (V/V) etanolinio ekstrakto. Tyrimo rezultatai pagrindė mokslinės literatūros duomenis, kad fenoliniai junginiai geriau tirpsta etanolyje nei vandenyje [47]. Didinant etanolio koncentraciją ištirpinamas didesnis kiekis veikliųjų junginių iš žaliavos.

3.7.

Etanolinių arbatų ekstraktų, pagamintų perkoliacijos būdu,

kokybės vertinimas

Kadangi maceracija yra vienas iš klasikinių ekstrakcijos metodų, svarbu yra pagaminti ekstraktus taikant labiau efektyvius ekstrakcijos būdus. Vienas iš tokių būdų yra perkoliacija, kurios

8 lentelė. Fenolinių junginių kiekis etanoliniuose žaliosios ir baltosios arbatos ekstraktuose, pagamintuose perkoliacijos būdu.

Etanolinis

ekstraktas Žalioji 70% Baltoji 70% Žalioji 50% Baltoji 50% Žalioji 40% Baltoji 40%

Fenolinių junginių

kiekis mg/ml

169,82±0,92 201,51±1,1 172,44±1,03 123,68±0,91 120,47±1,47 104,92±1,26

Remiantis moksline literatūra yra gaminamos Camellia sinensis L. etanolinės ištraukos su 40 proc., 50 proc. ir 70 proc. (V/V) etanoliu perkoliacijos būdu. Tyrimo rezultatai patvirtino mokslinės literatūros duomenis, kad perkoliacija yra efektyvesnis būdas gaminant etanolinius ekstraktus, nes gaminant šiuo būdu nustatytas didesnis kiekis fenolinių junginių. Šie būdai yra panašūs, todėl tikslinga palyginti, kokie kiekiai gaunami ekstrahuojant AŽ skirtingais ekstrahavimo metodais.

3.8.

Etanolinių arbatų ekstraktų, naudojant ultragarsą ir

kokybės vertinimas