Химическая классификация
На основании химического строения витамины объединены в четыре группы. 1. Алифатические: а) производные лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот (аскорбиновая кислота - витамин С); б) алифатические ненасыщенные кислоты (высоконепредельные жирные кислоты по типу линолевой и линоленовой - витамин F). 2. Алициклические: а) ретинолы (циклогексеновые соединения - витамина A, A1 или каротиноиды, витамины группы Д). 3. Ароматические: а) нафтохиноны (витамин K1 - филлохинон, витамин К2 - фарнахинон). 4. Гетероциклические: а) хромановые (токоферолы - витамин Е); б) фенилхромановые (биофлавоноиды - витамин Р); в) пиридинкарбоновые (никотиновая кислота - витамин РР); г) пиридоксиновые (пиридоксин - витамин В6); д) пиримидинотиазовые (тиамин - витамин B1); е) птериновые (фолиевая кислота - витамин Вc); ж) изоаллоксазиновые (рибофлавин - витамин В2); з) кобаламиновые (цианокобаламин - витамин B12) Классификация по растворимости витаминов: водорастворимые витамины – - витамин С (аскорбиновая кислота), - В1 (тиамин), - B2 (рибофлавин), B6 (пиридоксин), - РР (никотиновая кислота), - Р (рутин) и др. жирорастворимые витамины – - провитамин А (каротин), - D (кальциферол), - Е (токоферол), - К (викасол), - F (линолевая и линоленовая кислоты).
Во всех растениях содержатся витамины, но витаминосодержащими называют те растения, которые избирательно накапливают витамины в дозах, способных оказать выраженный фармакологический эффект. Это в 500-1000 больше, чем в других растениях. В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Их используют в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, т.к. - во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются; - во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги; - в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости). Классификация лекарственного растительного сырья: 1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, шиповника, рябины обыкновенной, малины, листья крапивы, земляники. 2. Концентраторы и источники витамина Р: плоды софоры японской, рябины черноплодной, черной смородины, кожура цитрусовых, листья чая. 3. Концентраторы каротиноидов (провитамина А): плоды шиповника, облепихи, рябины, цветки календулы, трава череды, сушеницы топяной. 4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, подорожника, трава пастушьей сумки, тысячелистника, горца почечуйного, горца перечного, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца. 5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы. 6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное. В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В2 - рибофлавин, B5 - пантотеновая кислота, В9 – фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D - эргостерол и другие фитостеролы. 2. Химическая структура витаминов. физические, химические и биологические свойства витаминов
Витамин С - аскорбиновая кислота. Суточная потребность 50-100 мг.
γ-латон-2,3 дегидро-α-гулоновой кислоты (гексуроновая кислота)
Существует в двух формах. Легко окисляется до дегидроаскорбииновой кислоты. Обе формы легко переходят друг друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны. Аскорбиновая кислота белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде, спирте, не растворяется в органических растворителях: эфир, хлороформ, бензол. Аскорбиновая кислота - нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается; кислород воздуха, свет, следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления). Витамин С участвует в окислительно-восстановительных процессах. В том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующим действием поднимает жизненный тонус организма, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям. Недостаток вызывает цингу (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния). Накапливается в плодах шиповника, черной смородины и др. Витамины группы В. Водорастворимые. Суточная потребность от 0,2 до 20 мг. Необходимы для углеводного, липидного и белкового обмена, биосинтеза ряда веществ. Недостаток вызывает расстройства функционирования различных органов и систем организма. В высоких концентрациях в растениях не накапливаются. Витамин Р - полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.
эпикатехин листьев чая (производное флаванола) эриодиктиол кожуры цитрусовых (производное флаванона)
кверцетин плодов рябины черноплодной и бутонов софоры японской (производное флавонола) Обладают капилляроукрепляющим действием.
Каротин - провитамин витамина группы А - тетратерпен {(C5H8)2}4, Каротин в растениях может быть в форме трех изомеров α-, β-, γ-каротина.
В организме под действием фермента каротиназы происходит гидролитическое расщепление молекулы β-каротина на две симметричные половины - молекулы витамина А. Каротины - оранжевые и желтые пигменты. Каротины нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Неустойчивы на воздухе и на свету. Каротин легко образует пероксиды, поэтому может окислять различные вещества. Витамин А (ретинол) – суточная потребность около 1 мг. Участвует в процессах цветовосприятия, входит в состав зрительного пигмента родопсина. Влияет на мембраны клеток и состояние слизистых оболочек органов. Способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых. Накапливается в печени морских рыб, а в виде провитаминов А – каротиноидов – в плодах облепихи, рябины, шиповника, красного перца и в травах, таких, как зверобой. Каротин получают в чистом видеиз растительного сырья. Промышленным сырьем служит в основном корнеплоды моркови и плоды тыквы. Витамины группы К - производные 2-метил-1,4 нафтохинона. В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К1
Длинная боковая изопреноидная цепь витамина К1 является остатком высомолекулярного алифатического спирта фитола. Витамин К1 - филлохинон - вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в щелочных растворах. Флуоресцирует в УФ-свете – красным. Под действием УФ-лучей быстро разрушается. Флуоресценция переходит в зеленую, а под действием спиртового раствора КОН переходит в оранжевую. Витамин К1 легко окисляется по связи 2—3 с образованием эпоксидов, под действием слабых окислителей отщепляется остаток фитола, под действием сильных окислителей образуется фталиевая кислота. Витамин К участвует в свертывании крови, индуцируя образование протромбина., нормализует процесс свертывания крови, т.е. - антигеморрагический фактор. Содержатся во всех растениях, но в повышенных концентрациях накапливаются только в некоторых – в листьях крапивы, траве пастушьей сумки, кукурузных рыльцах. Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния. Витамины группы Е – токоферолы - производные хромана. Витамины Е - смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов. Наиболее активен b-токоферол.
В основе структуры молекулы - ядро хромана, во 2-м положении которого имеется метильная группа и остаток фитола. Токоферолы не растворяются в воде, но растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха. Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в биосинтезе белков, тканевом дыхании, в процессах размножения - регулируют развитие зародыша и функции эпителия половых желез, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем. В повышенных концентрациях накапливаются в плодах облепихи, шиповника, ряде растительных масел (кукурузном, льняном, подсолнечном). Витамины группы F — высоконепредельные (ненасыщенные) жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С 17Н31СООН, линоленовая – С 17 Н 29 СООН, арахидоновая - С 19 Н 31СООН кислоты. Жирорастворимы. Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простогландины. Содержатся в жире печени морских рыб и некоторых жирных маслах.
В целом, витамины вещества нестойкие. Витамины участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуют активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.
Распространение витаминов в растительном мире. Влияние факторов внешней среды и онтогенеза на накопление витаминов. Особенности заготовки, сушки и хранения сырья, содержащего витамины. Витамины встречаются в растениях практически всех семейств. Почти все растения способны биосинтезироваться растениями. При этом концентрации одних витаминов (группа В, кислоты фолиевая, пантотеновая) в большинстве растений невелики и примерно одинаковы, других (витамины К, кислота никотиновая, биотин, токоферолы) – существенно отличаются, но остаются небольшими. В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин), относимые к витамину Р. Витамины локализуются в зеленых частях растений, цветках, плодах (витамины С,Р,каротин) и в семенах (витамины Е и Р). Водорастворимые витамины находятся в растворенном состоянии в клеточном соке, жирорастворимые витамины включены в пластиды и алейроновые зерна. Каротины находятся в хромопластах - пластидах плодов, цветков и других частей растений, они находятся в виде водорастворимых белковых комплексов или в капельках масла. Содержание витаминов в растениях зависит от генетических особенностей видов и от условий среды. Например: витамином С у трав наиболее богаты листья, затем в убывающем порядке идут цветки, почки, прилистники, плоды, корни, черешки, стебли. В листьях верхних ярусов витамина С больше, чем в нижних. В плодах наблюдается следующая закономерность накопления витаминов: витамин С и каротин - максимальное количество содержится в фазу полной зрелости; витамин Р - максимум,когда плоды сформировалисьи достигли половины своих размеров; в периодформирования семян содержание витаминаРрезко уменьшается. Изучено влияние факторов внешней среды на накопление витамина С и каротина. В границах ареала растений в северных районах произрастания накапливается больше аскорбиновой кислоты, а в южных районах - больше каротиноидов. Повышение температуры воздуха способствует накоплению каротиноидов, а при понижении температуры, т.е. в прохладный сезон, накапливается меньше витамина С. Увеличение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно. Накоплению витамина С способствуют увеличение освещенности, азотные и комплексные удобрения, почвы плодородные легкие суглинистые и супесчаные. Культура и селекция приводит к снижению накопления витамина С и каротина. Сырьевая база в России лекарственных растений, содержащих витамины обеспечена. Это в основном широко распространенные дикорастущие и культивируемые виды. Исключение: зайцегуб опьяняющий - эндем Памиро-Алая (Узбекистан, Таджикистан).
Заготовку сырья ведут в период максимального накопления действующих веществ. Сбор проводят в сухую погоду после обсыхания росы. Сочные плоды собирают в небольшую по объему тару (корзины, ящики с перфорирован стенками) и сразу же доставляют к месту сушки. Перед сушкой сочные плоды подвяливают на воздухе или при 25-30°С. Трава пастушьей сумки легко поражается мучнистой росой - такое сырье не подлежит заготовке. Сушка для всех видов сырья допускается воздушно-теневая, но предпочтительнее - искусственная. Температурный режим сушки для сырья, содержащего филлохиноны (витамин К) - 40-50 °С, каротиноиды - 50-60 °С. Плоды шиповника, богатые аскорбиновой кислотой, рекомендуют сушить при 80-90 0С, чтобы инактивировать ферменты и сократить время сушки, сохранить витамин С. Плоды облепихи обычно перерабатывают в свежем виде - не позднее трех дней после сбора. Если заготавливают замороженные плоды - то их перерабатывают не позднее б месяцев, не допуская размораживания. При замораживании хорошо сохраняются витамины Е и каротин, а витамин С разрушается. Хранят витаминсодержащее сырье по общему списку. Срок годности сырья, преимущественно, 2-3 года. Для сырья земляники и черной смородины - срок годности - 1 год. Очень быстро - за 4-6 месяцев хранения разрушаются витамины С и К 1, каротин более устойчив
|
