Capacity assessment of Eleutherococcus meal for secondary use
Abstract
Background. In the production of medicinal compositions from plant raw materials, pharmaceutical enterprises generate a fairly large amount of waste (meals). However, the meal of medicinal plants can be an inexpensive source of cellulose and residual bioactive substances. In addition, it is environmentally friendly waste. In this regard, plant meals can be used as secondary raw materials for the production of valuable products.
Purpose. The purpose of this work was to study the properties of Eleutherococcus senticosus meal and assess its potential for processing using biotechnologies.
Materials and methods. The object of the study is Eleutherococcus senticosus meal. The content of moisture and ash of the meal were determined, residual bioactive substances were estimated in aqueous extracts of Eleutherococcus meal obtained by maceration. Proteins, carbohydrates, flavonoids, and B vitamins were identified using qualitative reactions. Vitamins C and P were quantitatively determined by titrimetric method. Antiradical activity was determined by a colorimetric method using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl reagent. The integral antioxidant activity of the extracts was measured by coulometric titration with electrogenerated bromine. The elemental composition was estimated on a Euro EA 3028-HT-OM elemental CHNSO high-temperature analyzer.
Results. All the phytoextracts studied contained proteins, carbohydrates, flavonoids and vitamins of groups B, C and P. All extracts showed antioxidant activity.
Conclusion. Suggestions were made for the utilization of Eleutherococcus meal: the possibility of using extracts based on it as a component of a nutrient medium for cultivating baker's yeast was shown, and the meal after secondary extraction can be used as a substrate for growing fruit mushrooms.
EDN: PDMGPP
Downloads
References
Абашкин, И. А., Елеев, Ю. А., Глухан, Е. Н. и др. (2021). Методы экстракции биологически активных веществ из растительного сырья (обзор). Химия и технология органических веществ, (2 (18)), 43–59. https://doi.org/10.54468/25876724_2021_2_43. EDN: https://elibrary.ru/NZTCMB
Базарнова, Ю. Г., Иванченко, О. Б. (2016). Исследование состава биологически активных веществ экстрактов дикорастущих растений. Вопросы питания, (5), 100–107. EDN: https://elibrary.ru/WYMSPN
Григорьев, Л. Н., Веренцова, Л. Г., Шанова, О. А., Родионова, А. А. (2015). Получение активного угля из растительных остатков и оценка его адсорбционных свойств. Химия растительного сырья, (4). EDN: https://elibrary.ru/VJYXFH
Исхакова, К. Р., Денисюк, З. О., Романова, Е. В., Щербакова, Ю. В. (2023). Возможность использования шрота лекарственных растений для получения экстрактов, обладающих антиоксидантными свойствами. В Сборник конкурсных работ «Жить в XXI веке» (с. 344–347). Красноярск: Научно инновационный центр.
Казимова, К. Ш., Ахмадуллина, Ф. Ю., Акулов, А. Н., Щербакова, Ю. В., Никитин, Е. Н. (2024). Скрининг параметров извлечения биологически активных веществ из цветов бархатцев распростёртых (Tagetes patula) и оценка антиоксидантной активности их водных экстрактов. Химия растительного сырья, (3), 250–258. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240313383. EDN: https://elibrary.ru/GWNKRG
Комарова, А. А., Степанова, Т. А. (2018). Элеутерококк колючий — популярный адаптоген Дальнего Востока: история изучения, исследование биологической и фармакотерапевтической активности. Дальневосточный медицинский журнал, (2), 65–71. EDN: https://elibrary.ru/XTGXOX
Кравченко, Е. М., Одарюк, И. Д. (2021). Сравнение методик определения белка в растительном сырье. В Химические проблемы современности 2021: Сборник материалов V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (с. 116–119). Донецк: Донецкий национальный университет. EDN: https://elibrary.ru/PVLHZB
Лукичева, В. Н., Нестерова, О. В. (2020). Проведение и анализ качественных химических реакций на определённые группы органических веществ в ферментированном растворе чайного гриба (Medusomyces gisevii лат.). В Современная медицина: новые подходы и актуальные исследования: сборник материалов международной научно практической конференции (с. 521–526). Грозный: Чеченский государственный университет. https://doi.org/10.36684/33-2020-1-521-526. EDN: https://elibrary.ru/MCJNIZ
Макарова, Н. В., Валиулина, Д. Ф., Азаров, О. И., Кузнецов, А. А. (2018). Сравнительные исследования содержания фенольных соединений, флавоноидов и антиоксидантной активности яблок разных сортов. Химия растительного сырья, (2). https://doi.org/10.14258/jcprm.2018022205. EDN: https://elibrary.ru/XQIGVV
Минаков, Д. В., Севодина, К. В., Севодин, В. П. (2016). Культивирование Grifola frondosa на субстрате с берёзовыми опилками. Техника и технология пищевых производств, 40(1), 39–45. EDN: https://elibrary.ru/VRDJAT
Петренко, О. А., Романова, Е. В., Исхакова, К. Р. и др. (2023). Получение водных экстрактов на основе шрота фитосырья (тезисы докладов научной конференции). В Материалы XVIII Всероссийской конференции молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием «Пищевые технологии и биотехнологии» (с. 379–382). Казань: КНИТУ. EDN: https://elibrary.ru/PXZKXT
Попов, В. С., Смятская, Ю. А. (2020). Модифицированный титриметрический метод количественного определения витамина С в окрашенных растительных экстрактах. Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология, (4). https://doi.org/10.15593/2224-9400/2020.4.04. EDN: https://elibrary.ru/EDGXCM
Романов, Н. А., Павлова, Е. В. (2025). Количественное определение содержания рутина в различных сортах зелёного и чёрного чая. Вестник науки, (2 (83)). EDN: https://elibrary.ru/SMIKIY
Ahmed, R., Niloy, M. A. H. M., Islam, M. S. et al. (2024). Optimizing tea waste as a sustainable substrate for oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) cultivation: a comprehensive study on biological efficiency and nutritional aspect. Frontiers in Sustainable Food Systems, 7, 1308053. https://doi.org/10.3389/fsufs.2023.1308053. EDN: https://elibrary.ru/OKFVAC
Gao, S., Huang, Z., Feng, X. et al. (2020). Bioconversion of rice straw agro residues by Lentinula edodes and evaluation of non volatile taste compounds in mushrooms. Scientific Reports, 10, 1814. https://doi.org/10.1038/s41598-020-58778-x. EDN: https://elibrary.ru/ULVKVP
Haile, A., Gelebo, G. G., Tesfaye, T. et al. (2021). Pulp and paper mill wastes: utilizations and prospects for high value added biomaterials. Bioresources and Bioprocessing, 8, 35. https://doi.org/10.1186/s40643-021-00385-3. EDN: https://elibrary.ru/EUJRUX
Li, X.-T., Zhou, J.-C., Zhou, Y. et al. (2022). Pharmacological effects of Eleutherococcus senticosus on the neurological disorders. Phytotherapy Research, 36. https://doi.org/10.1002/ptr.7555. EDN: https://elibrary.ru/NNJWSC
Sadh, P. K., Duhan, S., & Duhan, J. S. (2018). Agro industrial wastes and their utilization using solid state fermentation: a review. Bioresources and Bioprocessing, 5, 1. https://doi.org/10.1186/s40643-017-0187-z. EDN: https://elibrary.ru/GHBWYB
Suwannarach, N., Kumla, J., Zhao, Y., & Kakumyan, P. (2022). Impact of cultivation substrate and microbial community on improving mushroom productivity: a review. Biology (Basel), 11(4), 569. https://doi.org/10.3390/biology11040569. EDN: https://elibrary.ru/YISKWB
Tohda, C., Matsui, M., Inada, Y., Yang, X., Kuboyama, T., Kimbara, Y., & Watari, H. (2020). Combined treatment with two water extracts of Eleutherococcus senticosus leaf and rhizome of Drynaria fortunei enhances cognitive function: a placebo controlled, randomized, double blind study in healthy adults. Nutrients, 12, 303. https://doi.org/10.3390/nu12020303. EDN: https://elibrary.ru/PGRPFL
Wu, N., Tian, F., Moodley, O. et al. (2019). Optimization of agro residues as substrates for Pleurotus pulmonarius production. AMB Express, 9, 184. https://doi.org/10.1186/s13568-019-0907-1. EDN: https://elibrary.ru/XDMUIF
References
Abashkin, I. A., Eleev, Yu. A., Glukhan, E. N., et al. (2021). Methods of extraction of biologically active substances from plant raw materials (review). Chemistry and Technology of Organic Substances, (2 (18)), 43–59. https://doi.org/10.54468/25876724_2021_2_43. EDN: https://elibrary.ru/NZTCMB
Bazarnova, Yu. G., & Ivanchenko, O. B. (2016). Study of the composition of biologically active substances in extracts of wild plants. Nutrition Issues, (5), 100–107. EDN: https://elibrary.ru/WYMSPN
Grigoriev, L. N., Verentsova, L. G., Shanova, O. A., & Rodionova, A. A. (2015). Production of activated carbon from plant residues and evaluation of its adsorption properties. Chemistry of Plant Raw Materials, (4). EDN: https://elibrary.ru/VJYXFH
Iskhakova, K. R., Denisyuk, Z. O., Romanova, E. V., & Shcherbakova, Yu. V. (2023). Possibility of using herbal meal for obtaining extracts with antioxidant properties. In Collection of Competition Works “To Live in the XXI Century” (pp. 344–347). Krasnoyarsk: Scientific and Innovation Center
Kazimova, K. Sh., Akhmadullina, F. Yu., Akulov, A. N., Shcherbakova, Yu. V., & Nikitin, E. N. (2024). Screening of extraction parameters for biologically active substances from Tagetes patula flowers and evaluation of antioxidant activity of their aqueous extracts. Chemistry of Plant Raw Materials, (3), 250–258. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240313383. EDN: https://elibrary.ru/GWNKRG
Komarova, A. A., & Stepanova, T. A. (2018). Ele11utherococcus senticosus — a popular adaptogen of the Far East: history of study, research of biological and pharmacotherapeutic activity. Far Eastern Medical Journal, (2), 65–71. EDN: https://elibrary.ru/XTGXOX
Kravchenko, E. M., & Odaryuk, I. D. (2021). Comparison of methods for protein determination in plant raw materials. In Chemical Problems of Modernity 2021: Collection of Materials of the V International Scientific Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists (pp. 116–119). Donetsk: Donetsk National University. EDN: https://elibrary.ru/PVLHZB
Lukicheva, V. N., & Nesterova, O. V. (2020). Conducting and analyzing qualitative chemical reactions for certain groups of organic substances in a fermented solution of kombucha (Medusomyces gisevii L.). In Modern Medicine: New Approaches and Current Research: Collection of Materials of an International Scientific and Practical Conference (pp. 521–526). Grozny: Chechen State University. https://doi.org/10.36684/33-2020-1-521-526. EDN: https://elibrary.ru/MCJNIZ
Makarova, N. V., Valiulina, D. F., Azarov, O. I., & Kuznetsov, A. A. (2018). Comparative studies of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity in apples of different varieties. Chemistry of Plant Raw Materials, (2). https://doi.org/10.14258/jcprm.2018022205. EDN: https://elibrary.ru/XQIGVV
Minakov, D. V., Sevodina, K. V., & Sevodin, V. P. (2016). Cultivation of Grifola frondosa on a substrate with birch sawdust. Technique and Technology of Food Production, 40(1), 39–45. EDN: https://elibrary.ru/VRDJAT
Petrenko, O. A., Romanova, E. V., Iskhakova, K. R., et al. (2023). Obtaining aqueous extracts based on herbal meal (abstracts of scientific conference reports). In Materials of the XVIII All Russian Conference of Young Scientists, Postgraduates and Students with International Participation “Food Technologies and Biotechnologies” (pp. 379–382). Kazan: KNITU. EDN: https://elibrary.ru/PXZKXT
Popov, V. S., & Smyatskaya, Yu. A. (2020). Modified titrimetric method for quantitative determination of vitamin C in colored plant extracts. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, (4). https://doi.org/10.15593/2224-9400/2020.4.04. EDN: https://elibrary.ru/EDGXCM
Romanov, N. A., & Pavlova, E. V. (2025). Quantitative determination of rutin content in various varieties of green and black tea. Bulletin of Science, (2 (83)). EDN: https://elibrary.ru/SMIKIY
Ahmed, R., Niloy, M. A. H. M., Islam, M. S., et al. (2024). Optimizing tea waste as a sustainable substrate for oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) cultivation: a comprehensive study on biological efficiency and nutritional aspect. Frontiers in Sustainable Food Systems, 7, 1308053. https://doi.org/10.3389/fsufs.2023.1308053. EDN: https://elibrary.ru/OKFVAC
Gao, S., Huang, Z., Feng, X., et al. (2020). Bioconversion of rice straw agro residues by Lentinula edodes and evaluation of non volatile taste compounds in mushrooms. Scientific Reports, 10, 1814. https://doi.org/10.1038/s41598-020-58778-x. EDN: https://elibrary.ru/ULVKVP
Haile, A., Gelebo, G. G., Tesfaye, T., et al. (2021). Pulp and paper mill wastes: utilizations and prospects for high value added biomaterials. Bioresources and Bioprocessing, 8, 35. https://doi.org/10.1186/s40643-021-00385-3. EDN: https://elibrary.ru/EUJRUX
Li, X.-T., Zhou, J.-C., Zhou, Y., et al. (2022). Pharmacological effects of Eleutorococcus senticosus on neurological disorders. Phytotherapy Research, 36. https://doi.org/10.1002/ptr.7555. EDN: https://elibrary.ru/NNJWSC
Sadh, P. K., Duhan, S., & Duhan, J. S. (2018). Agro industrial wastes and their utilization using solid state fermentation: a review. Bioresources and Bioprocessing, 5, 1. https://doi.org/10.1186/s40643-017-0187-z. EDN: https://elibrary.ru/GHBWYB
Suwannarach, N., Kumla, J., Zhao, Y., & Kakumyan, P. (2022). Impact of cultivation substrate and microbial community on improving mushroom productivity: a review. Biology (Basel), 11(4), 569. https://doi.org/10.3390/biology11040569. EDN: https://elibrary.ru/YISKWB
Tohda, C., Matsui, M., Inada, Y., Yang, X., Kuboyama, T., Kimbara, Y., & Watari, H. (2020). Combined treatment with two water extracts of Eleutherococcus senticosus leaf and rhizome of Drynaria fortunei enhances cognitive function: a placebo controlled, randomized, double blind study in healthy adults. Nutrients, 12, 303. https://doi.org/10.3390/nu12020303. EDN: https://elibrary.ru/PGRPFL
Wu, N., Tian, F., Moodley, O. et al. (2019). Optimization of agro residues as substrates for Pleurotus pulmonarius production. AMB Express, 9, 184. https://doi.org/10.1186/s13568-019-0907-1. EDN: https://elibrary.ru/XDMUIF
Copyright (c) 2025 Ol'ga A. Petrenko, Alena A. Kuznetsova, Oksana V. Shchenyatskaya, Yuliya V. Shcherbakova, Rustem K. Zakirov, Akhmadullina F. Yunusovna
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
