vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 1020 10.31429/vestnik-20-4-71-78 Научная статья Original article Физика Physics Анализ содержания антоцианов цианидина, дельфинидина, мальвидина и пеларгонидина в пищевой продукции методом ИК-спектроскопии Analysis of cyanidin, delphinidin, malvidin and pelargonidin anthocyanins in food products by infrared spectroscopy https://orcid.org/0000-0002-6656-8278 Степанович Е.Ю. Степанович Екатерина Юрьевна Stepanovich Ekaterina Yu. stepekyr1@mail.ru

канд. физ.-мат. наук, доцент, заведующая кафедрой инженерных технологий Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева

 Алиев П.Н. Алиев Пири Набиевич Aliyev Piri N. pirialiev@mail.ru

студент бакалавриата института информационных и инженерных технологий, физики и математики Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева

 Астраханский государственный университет им. В.Н. Татищева, АстраханьAstrakhan State University named after V.N. Tatishchev, Astrakhan 31 12 2023 20 4 71 78 02 06 2023 13 08 2023 31 12 2023 Copyright (c) 2024 Степанович Е.Ю., Алиев П.Н. 2024 Степанович Е.Ю., Алиев П.Н. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

In the present work investigated peculiarities of chemical structure of most common in nature anthocyanins, namely, cyanidin, delphinidin, malvidin, and pelargonidin. Represented structural and dynamic models of these molecules, as well as their corresponding theoretical IR-spectrum calculated within the framework of the quantum model DFT/RB3LYP/6-31G(d,p). Marked the characteristic peaks for each of these anthocyanins, allowing one anthocyanin to be distinguished from another in the composition of the substance: for cyanidin – 1223 cm-1, delphinidin – 1176~cm-1, malvidin – 1480 cm-1, and pelargonidin – 1197~cm-1. Theoretical calculations confirmed by an experiment consisting in investigation of practically obtained IR-spectrum of pomegranate fruits (Punica granatum), strawberry (Fragaria viridis), blueberry (Vaccinium uliginosum), red onion (Allium cepa) and red cabbage (Brassica oleracea). Obtained results have wide possibilities for approbation and implementation in the food and pharmaceutical industries.

В статье исследуются особенности химического строения наиболее распространённых в природе антоцианов — цианидина, дельфинидина, мальвидина и пеларгонидина. Приведены структурно-динамические модели приведённых молекул, а также соответствующие им теоретические ИК-спектры. Обозначены характерные для каждого из данных антоцианов пики, позволяющие отличить один антоциан от другого в составе вещества. Теоретические расчёты подтверждаются экспериментом, заключающемся в исследовании практически полученных ИК-спектров плодов граната, клубники, голубики, красного лука и краснокочанной капусты.

 антоцианы ИК-спектр цианидин дельфинидин мальвидин пеларгонидин anthocyanins IR-spectrum cyanidin delphinidin malvidin pelargonidin Węglińska, M., Szostak, R., Kita, A., Nemś, A., Mazurek, S., Determination of nutritional parameters of bee pollen by Raman and infrared spectroscopy. Talanta, 2020, vol. 212, p. 120790. DOI: 10.1016/j.talanta.2020.120790 Liu, N., Cheng, S., Wang, X., Li, Z., Zheng, L., Lyu, Ya., Ao, X., Wu, H., Characterization of microplastics in the septic tank via laser direct infrared spectroscopy. Water Research, 2022, vol. 226, p. 119293. DOI: 10.1016/j.watres.2022.119293 Zhuang, J., Li, M., Pu, Y., Ragauskas, A.J., Yoo, C.G., Observation of Potential Contaminants in Processed Biomass Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Appl. Sci., 2020, vol. 10, no. 12, p. 4345. DOI: 10.3390/app10124345 Веснин, В.Л., Мурадов, В.Г., Применение инфракрасной спектроскопии для анализа углеводородных смесей. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2014, т. 16, № 4, с. 63–68. Неханов, Д.В., Котов, В.В., Стекольников, К.Е., Селеменев, В.Ф., Карпов, С.И., Лукин, А.Н., Определение состава препаратов гуминовых кислот различной чистоты методами спектроскопии. Сорбционные и хроматографические процессы, 2009, т. 9, № 5, с. 665–670. Barth, A., Infrared spectroscopy of proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, 2007, vol. 1767, no. 9, p. 1073–1101. DOI: 10.1016/j.bbabio.2007.06.004 Halbwirth, H., The Creation and Physiological Relevance of Divergent Hydroxylation Patterns in the Flavonoid Pathway. International journal of molecular sciences, 2010, vol. 11, no. 2, p. 595–621. DOI: 10.3390/ijms11020595 Alappat, B., Alappat, J., Anthocyanin Pigments: Beyond Aesthetics. Molecules, 2020, vol. 25, no. 23, p. 5500. DOI: 10.3390/molecules25235500 Московская глазная клиника (дата обращения 27.05.2023) . URL: https://mgkl.ru/patient/aptechka/antozian-forte Tena, N., Martín, J., Asuero, A.G., State of the Art of Anthocyanins: Antioxidant Activity, Sources, Bioavailability, and Therapeutic Effect in Human Health. Antioxidants, 2020, vol. 9, no. 5, p. 451. DOI: 10.3390/antiox9050451 Frisch, M.J., Trucks, G.W., Schlegel, H.B., Scuseria, G.E., Robb, M.A., Cheeseman, J.R., Scalmani, G., Barone, V., Mennucci, B., Petersson, G.A., Nakatsuji, H., Caricato, M., Li, X., Hratchian, H.P., Izmaylov, A.F., Bloino, J., Zheng, G., Sonnenberg, J.L., Hada, M., Ehara, M., Toyota, K., Fukuda, R., Hasegawa, J., Ishida, M., Nakajima, T., Honda, Y., Kitao, O., Nakai, H., Vreven, T., Montgomery, Jr., J.A., Peralta, J.E., Ogliaro, F., Bearpark, M., Heyd, J.J., Brothers, E., Kudin, K.N., Staroverov, V.N., Kobayashi, R., Normand, J., Raghavachari, K., Rendell, A., Burant, J.C., Iyengar, S.S., Tomasi, J., Cossi, M., Rega, N., Millam, J.M., Klene, M., Knox, J.E., Cross, J.B., Bakken, V., Adamo, C., Jaramillo, J., Gomperts, R., Stratmann, R.E., Yazyev, O., Austin, A.J., Cammi, R., Pomelli, C., Ochterski, J.W., Martin, R.L., Morokuma, K., Zakrzewski, V.G., Voth, G.A., Salvador, P., Dannenberg, J.J., Dapprich, S., Daniels, A.D., Farkas, O., Foresman, J.B., Ortiz, J.V., Cioslowski, J., Fox, D.J., Gaussian 09, Revision A.02. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.