Аннотация

Введение. Морские звезды (Asteroidea) насчитывают более 160 видов, что делает их ценным сырьем для производства белков и жиров. Настоящее исследование позволило определить химический состав морских звезд и доказало целесообразность использования этого ресурса в качестве коммерческого источника жиров.
Объекты и методы исследования. В ходе исследования были определены оптимальные параметры экстракции липидной фракции Lysastrosoma anthosticta сверхкритическим диоксидом углерода, а также описан качественный состав полученных экстрактов.
Результаты и их обсуждение. Выход жирных кислот, полученных со сверхкритическим сорастворителем диоксида углерода, был в 1,8 раза выше, чем при стандартной экстракции по методу Фолча. Содержание примесей оказалось ниже, чем в образцах, где использовалась система хлороформ-метанол. Полиненасыщенные жирные кислоты, выделенные из L. anthosticta, принадлежали к ω-3 (18,0 %), ω-6 (11,7 %), ω-7 (21,2 %), ω-9 (10,1 %) и ω-11 (6,5 %). Остальное составляли насыщенные жирные кислоты: пальмитиновая (до 14 %) и миристиновая (до 6 %). Качественный состав липидной фракции не отличался от метода выделения. Однако сверхкритическая экстракция увеличила выход продукта, скорость экстракции и качество экстракционного остатка. Сверхкритический диоксид углерода оставил твердый осадок, который не имел характерного запаха и был достаточно хрупким для дальнейшего измельчения. В будущем такой остаток можно использовать для получения белкового концентрата.
Выводы. Сверхкритическая экстракция хлороформом может быть рекомендована для выделения жирных кислот из морских организмов при 60°C и 400 бар.

Ключевые слова

Морская звезда, иглокожие, ненасыщенные жирные кислоты, липиды, море

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации (SP-3156.2019.4).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Yavnov SV. Atlas morskikh zvezd dalʹnevostochnykh morey Rossii [Atlas of starfish of the Far Eastern seas of Russia]. Vladivostok: Russian Island; 2010. 240 p. (In Russ.).
2. Taylor SL, King JW, Montanari L, Fantozzi P, Blanco MA. Enrichment and fractionation of phospholipid concentrates by supercritical fluid extraction and chromatography. Italian Journal of Food Science. 2000;12(1):65–76.
3. Pan M, Qin C, Han X. Quantitative analysis of polyphosphoinositide, bis(monoacylglycero)phosphate, and phosphatidylglycerol species by shotgun lipidomics after methylation. Methods in Molecular Biology. 2021;2306:77–91. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1410-5_6.
4. Zakharenko A, Romanchenko D, Thinh PD, Pikula K, Thuy Hang CT, Yuan W, et al. Features and advantages of supercritical CO2 extraction of sea cucumber Cucumaria frondosa japonica Semper, 1868. Molecules. 2020;25(18). https://doi.org/10.3390/molecules25184088.
5. Razgonova MP, Zakharenko AM, Ercisli S, Grudev V, Golokhvast K. Comparative analysis of far east sikhotinsky rhododendron (Rh. sichotense) and East Siberian Rhododendron (Rh. adamsii) using supercritical CO2-extraction and HPLCESI-MS/MS spectrometry. Molecules. 2020;25(17). https://doi.org/10.3390/molecules25173774.
6. Kasʹyanov GI, Nematullaev I, Shaftan EhA, Shaposhnikov VG. Rastvorimostʹ naturalʹnykh veshchestv v zhidkom diokside ugleroda [Solubility of natural substances in liquid carbon dioxide]. News of Institutes of Higher Education. Food Technology. 1997;237–238(2–3):54–57. (In Russ.).
7. Buranachokpaisan K, Muangrat R, Chalermchat Y. Supercritical CO2 extraction of residual oil from pressed sesame seed cake: Optimization and its physicochemical properties. Journal of Food Processing and Preservation. 2021;45(9). https://doi.org/10.1111/jfpp.15722.
8. Zhou J, Gullón B, Wang M, Gullón P, Lorenzo JM, Barba FJ. The application of supercritical fluids technology to recover healthy valuable compounds from marine and agricultural food processing by-products: A review. Processes. 2021;9(2). https://doi.org/10.3390/pr9020357.
9. Gong T, Liu S, Wang H, Zhang M. Supercritical CO2 fluid extraction, physicochemical properties, antioxidant activities and hypoglycemic activity of polysaccharides derived from fallen Ginkgo leaves. Food Bioscience. 2021;42. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2021.101153.
10. Guzmán-Albores JM, Bojórquez-Velázquez E, De León-Rodríguez A, Calva-Cruz ODJ, Barba de la Rosa AP, Ruíz-Valdiviezo VM. Comparison of Moringa oleifera oils extracted with supercritical fluids and hexane and characterization of seed storage proteins in defatted flour. Food Bioscience. 2021;40. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100830.
11. Muangrat R, Jirarattanarangsri W. Physicochemical properties and antioxidant activity of oil extracted from Assam tea seeds (Camellia sinensis var. assamica) by supercritical CO2 extraction. Journal of Food Processing and Preservation. 2020;44(3). https://doi.org/10.1111/jfpp.14364.
12. Svetashev VI, Kharlamenko VI. Fatty acids of abyssal Echinodermata, the sea star Eremicaster vicinus and the sea urchin Kamptosoma abyssale: A new polyunsaturated fatty acid detected, 22:6(n-2). Lipids. 2020;55(3):291–296. https://doi.org/10.1002/lipd.12227.
13. Beppu F, Li H, Yoshinaga K, Nagai T, Yoshinda A, Kubo A, et al. Dietary starfish oil prevents hepatic steatosis and hyperlipidemia in C57BL/6N mice fed high-fat diet. Journal of Oleo Science. 2017;66(7):761–769. https://doi.org/10.5650/jos.ess17038.
14. Bogdanov VD, Maximova SN, Tungusov NG, Shadrina EV. Techno-chemical description of starfish as an object of industrial processing. Izvestiya TINRO. 2015;181:241–251. (In Russ.).
15. Stonik VA. Morskie polyarnye steroid [Marine polar steroids]. Russian Chemical Reviews. 2001;70(8):763–808. (In Russ.).
16. Malyarenko TV. Izuchenie struktury i biologicheskoy aktivnosti asterosaponinov i drugikh polyarnykh steroidnykh soedineniy morskikh zvezd [Study of the structure and biological activity of asterosaponins and other polar steroid compounds of starfish]. Cand. sci. chem. diss. Vladivostok: G.B. Elyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry; 2012. 134 p.