Разделение и выделение антоцианов

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«Челябинский государственный педагогический университет»

(ФГБОУ ВПО «ЧГПУ»)

Естественно - технологический факультет

 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

«Разделение и выделение антоцианов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 4 курса Самохина К.

Научный руководитель к.п.н, доцент Лисун Н.Н.

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….….3

ГЛАВА 1. АНТОЦИАНЫ КАК ПРЕДСТАВИТЕЛИ КЛАССА ФЛАВОНОИДОВ………………………………………………………6

1.1 Антоцианы как растительные пигменты………………………….6

1.2 Антоцианы – красящие  вещества в клетках растений………..….9

1.3 Применение антоцианов…………………………………………...15

ГЛАВА 2. ВЫДЕЛЕНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ АНТОЦИАНОВ……….20

2.1 Методики выделения и разделения антоцианов применяемые в ходе работы …………………………………………………………………....20

2.2   Результаты эксперимента, полученные в ходе работы ………….20

ВЫВОДЫ………………………………………………………………....24

ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………...25

ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………….26

Приложение 1…………………………………………………………….27

Приложение 2 ……………………………………………………………28

Приложение 3 ……………………………………………………………29

Приложение 4…………………………………………………………….30

Приложение 5………………………………………………………….....31

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Из всего многообразия веществ, синтезируемых растениями в стрессовых условиях, антоциановые пигменты являются слабо изученной группой. Антоцианы -водно-растворимые флавоноиды, содержащиеся в клеточном соке цветов, плодов, листьев растений, и окрашивающие их в красный, фиолетовый цвета и их различные сочетания. Они выявлены в высших растениях почти всех порядков. Синтезируются данные соединения в цитоплазме и депонируются в клеточные вакуоли при помощи глутатионовой помпы. Антоцианины обнаружены в специальных везикулах - антоцианопластах, а также в кристаллическом виде в плазме некоторых луков и клеточном соке некоторых растений. В большинстве случаев тканевая локализация антоцианинов ограничивается верхним эпидермисом. Растения, адаптированные к теневым условиям, содержат данные пигменты в нижнем эпидермисе, возможно, для более полного и эффективного поглощения фотосинтетической радиации. Описаны случаи локализации антоцианов исключительно в мезафильных тканях некоторых видов растений из родов: Mahonia, Viburnum, Rhododendron и некоторых тропических древесных из рода Syxygium.

Из-за увеличения в последнее время техногенной нагрузки на живые организмы, в том числе и на растения, особенно актуальным является поиск новых методических подходов и тест-систем, позволяющих в короткие сроки получить более полную информацию о степени влияния техногенного стресса на растительные сообщества. Наиболее перспективным в этом смысле может быть использование методов, основанных на изменениях оптических свойств тканей, обусловленных накоплением антоцианов в растениях, находящихся в условиях стресса. Кроме этого, уровень рибофлавина и АК, обладающих разносторонним действием на физиологические процессы в клетках растений, и как в последнее время считают, участвующих в клеточном иммунитете, обуславливающем устойчивость растительной клетки к стрессовым условиям, так же может быть использован для оценки физиологического состояния растений.

Сложный комплекс одновременно действующих экологических факторов среды может стать причиной окислительного стресса, при котором продуцируются избыточные количества активных форм кислорода, действующие как сигналы, запускающие реакции защиты растений, предохраняющие растительные клетки от каскада свободнорадикальных окислительных реакций, вызывающих осложнения в живых организмах. Будучи открытой саморегулирующейся системой, растительный организм осуществляет перестройку физиологических процессов в ответ на воздействие тех или иных внешних факторов, и это отражается на биохимическом составе растений.

Из всего многообразия веществ, синтезируемых растениями в стрессовых условиях, антоциановые пигменты являются слабо изученной группой. Антоцианы -водно-растворимые флавоноиды, содержащиеся в клеточном соке цветов, плодов, листьев растений, и окрашивающие их в красный, фиолетовый цвета и их различные сочетания. Они выявлены в высших растениях почти всех порядков. Синтезируются данные соединения в цитоплазме и депонируются в клеточные вакуоли при помощи глутатионовой помпы. Антоцианины обнаружены в специальных везикулах - антоцианопластах, а также в кристаллическом виде в плазме некоторых луков и клеточном соке некоторых растений. В большинстве случаев тканевая локализация антоцианинов ограничивается верхним эпидермисом. Растения, адаптированные к теневым условиям, содержат данные пигменты в нижнем эпидермисе, возможно, для более полного и эффективного поглощения фотосинтетической радиации. Описаны случаи локализации антоцианов исключительно в мезафильных тканях некоторых видов растений из родов: Mahonia, Viburnum, Rhododendron и некоторых тропических древесных из рода Syxygium.

Физиологическая роль и механизм индукции биосинтеза антоцианов ещё не вполне выяснены, особенно в отношении нерепродуктивных ткане. Известно, что содержание этих веществ у растений разных видов неодинаково и зависит от многих факторов, главным из которых является освещение.

На уровень антоцианов в растениях может оказывать влияние: температура, минеральное питание, водный режим. Тем не менее, механизм ответственный за запуск накопления антоцианов в этих условиях остается малоизученным, а полученные данные противоречивы. Изучение образования антоциановых пигментов в онтогенезе растений среди различных таксономических групп в основном проводилось только в листьях тропических видов. Данные о характере накопления антоцианов в условиях ингибирования биосинтеза основных фотосинтетических пигментов малочисленны.

Целью данного исследования явилось изучение строения, свойств, выделения и разделения антоцианов.

Задачи:

1. Изучить  свойства и строение антоцианов  на основе литературных источников.

2. Апробировать методики по выделению  и разделению антоцианов.

Для исследований в данной работе мы выбрали такие растительные объекты как: свекла, роза, шиповник, гранат. Данные объекты выбраны потому, что они имеют насыщенную окраску, а как следствие этого имеют в своем составе большое количество пигментов.

ГЛАВА 1. АНТОЦИАНЫ КАК ПРЕДСТАВИТЕЛИ КЛАССА ФЛАВОНОИДОВ

 

          1.1 Антоцианы как растительные пигменты.

Антоцианы (от греч. ánthos — цвет и kýаnos — лазоревый), красящие вещества растений; относятся к гликозидам. В основе их строения находится структура:

Строение антоцианов установлено в 1913 немецким биохимиком Р. Вильштеттером, первый химический синтез осуществлен в 1928 английским химиком Р. Робинсоном. Разнообразие окраски антоцианов объясняется не только особенностями их строения, но и образованием комплексов с ионами К (пурпурная соль), Mg и Ca (синяя соль), а также адсорбцией на полисахаридах. Антоцианы придают тканям растений (главным образом лепесткам цветков, плодам. листьям) фиолетовую, синюю, коричневую, красную, оранжевую и другие окраски. Присутствием антоцианов обусловлена привлекающая окраска цветков, однако полностью биологические функции антоцианов пока не выяснены. Образованию антоцианов благоприятствуют низкая температура, интенсивное освещение. Наличием антоцианов объясняется также окраска красных вин и многих фруктовых соков (но не столовой свёклы, в которой содержится пигмент иной природы — бетанидин).

Антоцианы являются гликозидами, содержащими в качестве агликона-антоцианидина гидрокси- и метоксизамещённые соли флавилия (2-фенилхроменилия), у некоторых антоцианов гидроксильные ацетилированы. Углеводная часть связана с агликоном обычно в положении 3, у некоторых антоцианов - в положениях 3 и 5, при этом в роли углеводного остатка могут выступать как моносахариды глюкоза, рамноза, галактоза, так и ди- и трисахариды.

Будучи пирилиевыми солями, антоцианы легко растворимы в воде и полярных растворителях, малорастворимы в спирте и нерастворимы в неполярных растворителях.

Строение антоцианов установлено в 1913 немецким биохимиком Р. Вильштеттером, первый химический синтез осуществлен в 1928 английским химиком Р. Робинсоном.

Антоцианы и антоцианидины обычно выделяются из кислых экстрактов растительных тканей при умеренно невысоких значениях pH, в этом случае агликоновая антоцианиновая часть антоциана либо антоцианин существуют в форме флавилиевой соли, в которой электрон гетероциклического атома кислорода участвует в гетероароматической π-системе бензпирилиевого (хроменилиевого) цикла, который и является хромофором, обуславливающем окраску этих соединений - в группе флавоноидов они являются наиболее глубоко окрашенными соединениями с наибольшим сдвигом максимума поглощения в длинноволновую область.

На окраску антоцианидинов влияет число и природа заместителей: гидроксильные группы, несущие свободные электронные пары обуславливают батохромный сдвиг при увеличении их числа. Так, например, пеларгонидин, цианидин и дельфинидин, несущие в 2-фенильном кольце, соответственно, одну, две и три гидроксильные группы, окрашены в оранжевый, красный и пурпурный цвета. Гликозилирование, метилирование или ацилирование гидроксильных групп антоцианидинов приводит к уменьшению или исчезновению батохромного эффекта.

В силу высокой электрофильности хроменилиевого цикла структура и, соответственно, окраска антоцианов и антоцианидинов обуславливается их чувствительностью к pH: в кислой среде (pH < 3) антоцианы (и антоцианидины) существуют в виде пирилиевых солей, при повышении pH до ~4-5 происходит присоединение гидроксид-иона с образованием бесцветного псевдооснования, при дальнейшем повышении pH до ~6-7 происходит отщепление воды с образованием хиноидной формы, которая, в свою очередь, при pH ~7-8 отщепляет протон с образованием фенолята, и, наконец, при pH выше 8 фенолят хиноидной формы гидролизуется с разрывом хроменового цикла и образованием соответствующего халкона:

 

Зависимость структуры и цвета антоцианов от pH среды: 1. Красная пирилиевая соль; 2. Бесцветное псевдооснование; 3. Синяя хиноидная форма; 4. Пурпурный фенолят хиноидной формы; 5. Жёлтый халкон

 

Образование комплексов с катионами металлов также влияет на окраску, одновалентный катион К+ даёт пурпурные комплексы, двухвалентные Mg2+ и Ca2+ - синие, на цвет также может влиять адсорбция на полисахаридах.

Антоцианы гидролизуются до антоцианидинов в 10% соляной кислоте, сами антоцианидины устойчивы при низких значениях pH и разлагаются при высоких.

 

1.2 Антоцианы – красящие вещества в клетках растений.

Широко распространенными в растительном мире красящими веществами являются и антоцианы. В отличие от хлорофилла они не связаны внутри клетки с пластидными образованиями, а чаще всего растворены в клеточном соке, иногда встречаются в виде мелких кристаллов. Антоцианы легко извлечь из любых синих или красных частей растения. Если, к примеру, прокипятить нарезанный корнеплод столовой свеклы или листья краснокочанной капусты в небольшом количестве воды, то скоро она окрасится от антоциана в лиловый или грязно-красный цвет. Но достаточно к этому раствору прибавить несколько капель уксусной, лимонной, щавелевой или любой другой кислоты, как он сразу же примет интенсивную красную окраску. Присутствие антоцианов в клеточном соке растений придает цветкам колокольчиков синий цвет, фиалок - фиолетовый, незабудок - небесно-голубой, тюльпанов, пионов, роз, георгинов - красный, а цветкам гвоздик, флоксов, гладиолусов - розовый. Почему же этот краситель является таким многоликим? Дело в том, что антоциан в зависимости от того, в какой среде он находится (в кислой, нейтральной или щелочной), способен быстро изменять свой оттенок. Соединения антоциана с кислотами имеют красный или розовый цвет, в нейтральной среде - фиолетовый, а в щелочной - синий.  
 
Поэтому в соцветиях медуницы лекарственной можно одновременно найти полураспустившиеся цветки с розоватым венчиком, расцветшие - пурпуровой окраски и уже отцветающие - синего цвета. Это обусловлено тем, что в бутонах клеточный сок имеет кислую реакцию, которая по мере распускания цветков переходит в нейтральную, а потом и в щелочную. Подобные изменения окраски лепестков наблюдаются и у цветков жасмина комнатного, незабудки болотной, синюхи голубой, льна обыкновенного, цикория обыкновенного и сочевичника весеннего. Возможно, такие "возрастные" явления в цветке частично связаны и с процессом его оплодотворения. Имеются сведения, что насекомые-опылители у медуницы посещают только расцветшие розовые и пурпурные цветки. Но только ли окраска венчика при этом служит для них ориентиром? 

          Разнообразие окраски цветков зависит от числа гидроксильных групп в молекулах антоцианов: с их увеличением окраска становится более синей (из-за наличия дельфинидина). При метилировании гидроксилов образуется пигмент мальвидин, придающий лепесткам красный цвет. Расцветка венчиков обусловливается и соединениями антоцианов с ионами различных металлов. Так, например, соли магния и кальция способствуют преобладанию синей окраски, а соли калия - пурпурной. Определенное разнообразие оттенков вносит и дополнительное присутствие желтых пигментов (халконов, флавонолов, флавонов, ауронов).

         Естественные красители содержатся не только в цветках, но и в других частях растений, играя многостороннюю роль. Взять хотя бы не бросающуюся в глаза окраску клубней картофеля. У клубней картофеля различная окраска кожуры, глазков, проростков и мякоти также зависит от содержания в них фенольных соединений, иначе называемых биофлавоноидами. Они имеют разнообразную гамму красок: белую, желтую, розовую, красную, синюю, темно-фиолетовую и даже черную. Картофель с черной окраской кожуры клубней растет на его родине на острове Чилоэ. Различная окраска картофельной кожуры и мякоти зависит от содержащихся в них следующих биофлавоноидов: белая - от бесцветных лейкоантоцианов или катехинов, желтая - от флавонов и флавоноидов, красная и фиолетовая - от антоцианов. Группа антоцианов наиболее многочисленна, насчитывает около 10 видов. В нее входят и дающие пурпурный и розовый цвета пионидин, пеларгонидин и мальвидин, и окрашивающие в синий цвет цианидин и дельфинидин, и бесцветный пигмент петунидин. Установлено, что окрашенные клубни картофеля, как правило, богаче необходимыми для нашего организма веществами. Так, например, клубни с желтой мякотью имеют повышенное содержание жира, каротиноидов, рибофлавина и комплекса флавоноидов. 
 
         За счет способности антоцианов менять свою окраску можно наблюдать изменение цвета клубней картофеля в зависимости от состояния погоды, интенсивности освещения, реакции почвенной среды, применения минеральных удобрений и ядохимикатов. При выращивании картофеля на торфяных почвах, например, клубни часто имеют синеватый оттенок, при внесении фосфорного удобрения они бывают белыми, сульфат калия может придать им розовый цвет. Окраска клубней нередко меняется и под влиянием ядохимикатов, содержащих медь, железо, серу, фосфор и другие элементы.  
 
          Сказочная осенняя окраска листьев с оранжевыми, красно-бурыми и красными оттенками тоже зависит от содержания в их клеточном соке антоцианов. Наиболее активному процессу их образования в этот период способствуют понижение температуры, яркое освещение и задержка по этим причинам в листве питательных веществ,особенно сахаров.  
 
          Искусственно ускорить образование антоцианов в листьях калины обыкновенной, черемухи обыкновенной, осины, бересклета бородавчатого или клена платановидного можно следующим путем. Весной на одной из их ветвей посередине ее длины снимают кольцо коры шириной в 2-2,5 см. Это приведет к усиленному накоплению углеводов в изолированной верхней части ветви и вызовет здесь более раннее и интенсивное покраснение листьев, чем ниже кольца или на неповрежденных ветвях.  
 
          Полагаем, что если уважаемый читатель пожелает повторить этот опыт, то постарается выполнить его с надлежащей аккуратностью и бережным отношением к живому дереву - нашему верному другу. 
 
          Антоцианы в клетках растений выполняют не только роль вещества, придающего их тканям яркую привлекательную окраску. Оказывается, что эти пигменты, появляющиеся в листьях и стеблях при воздействии пониженных температур, в ранневесенний и осенний периоды служат своего рода "ловушкой" солнечных лучей, избирательно работающим фильтром. В молодых побегах и листьях бузины красной, пырея ползучего, ржи озимой, лисохвоста лугового, мятлика лугового и некоторых других растений антоцианы ранней весной превращают световую энергию в тепловую и защищают их от холода.  
 
          Наблюдения свидетельствуют также о том, что фиолетовая окраска семян, листьев и стеблей у растений является индикатором на содержание в них легкоферментируемых углеводов - сахарозы, фруктозы и глюкозы, в значительной степени обусловливающих холодостойкость растений. По этому характерному показателю (тесту) в перспективе можно будет оперативно вести предварительный отбор на морозоустойчивость и повышенное содержание сахаров, что особенно необходимо при выведении новых сортов многолетних кормовых трав.  
 
          В листьях липы мелколистной, березы повислой, вяза шершавого вместо антоцианов в основном содержатся каротиноиды (каротины и ксантофиллы). В этом случае перед листопадом после разрушения хлорофилла листья приобретают золотисто-желтую окраску.  
 
          Следовательно, багряные оттенки, в которые окрашиваются многие наши деревья перед листопадом, не играют какой-либо особой физиологической роли, а являются лишь показателем затухания процесса фотосинтеза, предвестником наступления периода зимнего покоя растений.

 
          Откуда же осенью появляются антоциан и ксантофилл? Оказывается, что в зеленых листьях деревьев с самого начала их жизни одновременно содержатся и хлорофилл, и антоциан (или ксантофилл). Однако антоциан и ксантофилл имеют менее интенсивную плотность окраски, поэтому они становятся заметными только после того, как под воздействием определенных условий окружающей среды произойдет разрушение зерен хлорофилла. В ноябре - декабре, когда образование хлорофилла сдерживается недостатком солнечного света и его неполным спектром, у комнатных роз молодые побеги и распускающиеся листья имеют ярко-красный цвет.При ярком солнечном освещении они сразу стали бы зелеными.  
 
          У некоторых растений изменение зеленой окраски листьев на красную носит обратимый характер. Наглядным примером этого является поведение многих видов алоэ, культивируемых в комнатных условиях. Зимой и ранней весной, пока солнечный свет еще сравнительно слаб, они окрашены в зеленый цвет. Но если эти растения в июне или июле выставить на яркое солнечное освещение, их листья станут красно-бурыми. Перенесение же растений в затененное место снова обеспечит быстрое возвращение листьям зеленой окраски.  
 
Желтая окраска цветков происходит от содержащихся в них флавонов (каротина, ксантофилла и антохлора), которые в соединении со щелочами дают довольно широкий спектр оттенков от ярко-оранжевого до бледно-желтого.  
 
          Среди многообразия красок в растительном мире довольно значительное место занимает белый цвет. Но для того чтобы его создать, обычно не нужно никакого красящего вещества. Он обусловлен наличием воздуха в межклеточных пространствах растительных тканей, который полностью отражает свет, благодаря чему лепестки цветка кажутся белыми. Это можно наблюдать на примере цветущих растений нивяника обыкновенного, кувшинки  белой, ландыша майского и др. За счет плотного опушения белую окраску имеют и растения эдельвейса альпийского, сушеницы топяной, жабника полевого, мать-и-мачехи. Содержащийся в омертвевших волосках воздух также в результате отражения света делает их опушенную поверхность белой. А белая окраска березовой коры, придающая в любое время года стволам березы нарядный вид, обусловливается наполняющими клетки перидермы снежно-белыми нитевидными кристаллами бетулина ("березовой камфоры").

1.3 Применение антоцианов.

          С давних пор люди используют защитное и лекарственное действие растительных пигментов. Известно, что они оказывают многостороннее благотворное влияние на организм человека, укрепляя сосудистую систему и улучшая состав крови за счет участия в синтезе галактоуроновой кислоты. Пигменты обладают противовирусными, бактерицидными и противовоспалительными свойствами. Конденсаты биофлавоноидов (меланины) способны обезвреживать ионизирующие излучения. Антоцианы, в состав которых входит активная цианистая группа, являются сердечными стимуляторами.  
 
          Особенность полифенольных веществ - растительных пигментов - заключается в том, что они всегда действуют совместно с аскорбиновой кислотой. Аскорбиновая кислота защищает фенольные соединения от окисления, а фенольные вещества, в свою очередь, предохраняют от разрушения аскорбиновую кислоту, крайне необходимую растениям. Если, например, в 100 г картофельного сока внести всего 25 мг аскорбиновой кислоты, он не будет темнеть в течение нескольких часов.  
 
          Растительные пигменты нетоксичны, обладают ценными антиокислительными и Р-витаминными свойствами, благодаря чему их целесообразно широко использовать в качестве пищевых красителей вместо ранее применявшихся синтетических веществ, сейчас признанных небезвредными.  
 
          Различная окраска растений неодинаково влияет на наш организм, так как каждый цвет спектра имеет свою длину волны. Наиболее короткие волны фиолетового, синего, голубого и зеленого цветов, являясь холодными (пассивными), действуют на нервную систему успокаивающе, способствуют отдыху. Цветки с лепестками красного, оранжевого и желтого колеров, имеющих более длинные волны, считаются теплыми, активными; они возбуждают организм, повышают его тонус и работоспособность. Цветки желтой окраски не случайно называют "земным солнцем". В зависимости от их оттенков наш организм может приходить в состояние возбуждения или, наоборот, успокаиваться. Белый и черный цвета относятся к нейтральным.  
 
           Эти обстоятельства свидетельствуют о том, что в режиме труда и отдыха настроением человека в значительной мере можно управлять, создавая определенную цветовую гамму фитодизайна. Так, например, растения с ярко-красными цветками (гвоздики, пионы, тюльпаны, гладиолусы, розы), оказывающие возбуждающее действие, желательно иметь в служебных помещениях (для профилактики утомления), в кафе, столовых, ресторанах, при проведении торжественных совещаний и других массовых мероприятий. Возбуждающий (бодрящий) эффект создают также растения фиолетового и пурпурного цветов. Цветовая гамма ярко-красного, пурпурного и фиолетового колеров повышает нервно-психический тонус и работоспособность, увеличивает напряжение мышц, способствует ускорению ритма дыхания и усилению кровообращения.  
 
           Для предотвращения меланхолического настроения используют растения с цветками розовой окраски (бальзамин, азалия, деклитра, розы, астры, левкои, пеларгония, гортензия, фуксия). При депрессии, вялости, плохом аппетите рекомендуется вводить в интерьеры растения с оранжевыми цветками (кальцеолярия, бархатцы, календула, настурция, монбреция). При напряженной умственной, зрительной работе полезно иметь в помещении цветущие растения желтой и золотистой окраски (хризантемы, рудбекия, анютины глазки, примула, нарциссы, лантана камара), так как среди других цветов солнечного спектра желтый наиболее спокойно воспринимается нашим глазом, не вызывая его утомления, способствует поддержанию тонуса и бодрого настроения. Зеленый цвет растений оказывает положительное воздействие на организм человека благодаря улучшению кровообращения и нормализации кровяного давления. Он, как и желтый цвет, является физиологически оптимальным и самым привычным для зрительного восприятия. Эти предпосылки подтверждают целесообразность культивирования в комнатных условиях наряду с цветущими растениями декоративных вечнозеленых растений.  
 
          Для отдыха организма, сопровождаемого торможением функции нервной системы, снижением напряжения мышц, замедлением ритма дыхания, урежением пульса и снижением кровяного давления, в фойе театров, залах ожидания вокзалов, приемных и вестибюлях административных зданий желательно иметь растения с цветками голубой и синей успокаивающей окраски (незабудки, анютины глазки, васильки, колокольчики, глоксиния, ирисы, дельфиниум, аквилегия).  
 
          Оригинальные наблюдения психологов показали, что восприятие цветов людьми неодинаково. Женщины, например, преимущественно предпочитают цветущие растения красной окраски, мужчины - голубой. У детей вкусы меняются: в 4-9-летнем возрасте наибольшее впечатление на них производят розовый, карминовый и пурпурный цвета; в 10-12 лет они считают любимыми зеленый, желтый и красный цвета; в 13-16 лет - синий, оранжевый и зеленый, а к 17-19 годам кумиром становится тонизирующая красно-оранжевая расцветка.

 

Антоцианы рассматривают как вторичные метаболиты. Они разрешены в качестве пищевых добавок (E-163).  
 
           Антоцианы (Е-163i) относятся к важной группе водорастворимых природных пищевых красителей. Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидин, цианидин, дельфинидин и др.).  
 
           Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: химического строения, рН среды, способности образовывать комплексы с металлами, адсорбироваться на полисахаридах, температуры, воздействия света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют при рН 1,5 — 2; при рН 3,4 — 5 окраска становится красно-пурпурной. В щелочной среде при рН 6,7 — 8 окраска становится синей, сине-зеленой, при рН 9 — зеленой. При повышении рН до 10 окраска меняется на желтую. Окраска меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия — красно-пурпурную. Увеличение метальных групп в молекуле антоцианов придает красный оттенок. Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы (Е-1631) -энокраситель и экстракт из черной смородины.  
 
            Энокраситель (Е-163i) получают из выжимок темных сортов винограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН: в кислой среде она красная, в нейтральных и слабощелочных средах имеет синий оттенок. Поэтому в кондитерской промышленности энокраситель применяют вместе с органическими кислотами для со-здания необходимого рН среды.  
 
            В последнее время в качестве желтых и розово-красных красителей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е-163iii), черной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы

Свойства и технологические функции:

 

Натуральные красители:

Красители, получаемые из природных источников

Краситель:

Пищевые красители окрашивают продукты и смеси. Придают привлекательный оттенок готовому продукту


 

 

Возможные названия пищевой добавки:

·  Е-163

·  Антоцианы

·  Anthocyanins

·  Энокраситель

ГЛАВА 2. ВЫДЕЛЕНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ АНТОЦИАНОВ

 

2.1 Методики выделения и разделения антоцианов применяемые в ходе работы

Известно много способов выделения и фракционирования антоцианов из экстрактов. В качестве элюента используют водные растворы уксусной кислоты, подкисленные соляной кислотой, а также водно-спиртовые смеси. В результате этих операций получают смесь антоцианов с различной степенью обогащения. Для выделения индивидуальных антоцианов применялась БХ. Эту операцию обычно проводят в две стадии: разделение антоцианов в водно-спиртовых смесях растворителей и в водных растворах кислот для отделения продуктов окисления.

2.2   Результаты эксперимента полученные в ходе работы

В ходе проделанного нами эксперимента экстракция проводилась разными растворителями водой и вводно-спиртовой. В качестве растворителей при хроматографии Нами были определены следующие значения Rf  для  антоцианов содержащихся в исследуемых нами растениях.

 

1 Водная вытяжка:

Растворитель  n- бутанол - уксусная кислота- вода:

Роза розовая

RF=0, 5/4=0,125

Гранат

RF=0, 5/2, 5=0, 2

Виноград

RF=3/5, 5=0,545

 

Растворитель изоамиловый спирт - соляная кислота- вода:

Роза розовая

RF=1/2=0, 5

Гранат

RF=2/3, 5=0,571

Виноград

RF=1/4=0, 25

2 Водно-спиртовая  вытяжка:

Растворитель n- бутанол- уксусная кислота- вода:

Виноград

RF=0, 5/8=0, 0625

Растворитель изоамиловый спирт- соляная кислота- вода:

Виноград

RF=5, 5/9=0, 61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водная вытяжка:


 

Ряд 1 : n- бутанол- уксусная кислота- вода

Ряд 2: Изоамиловый спирт- соляная кислота- вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение винограда в разных вытяжках:

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водно - спиртовая вытяжка:

 

 

Ряд 1 : n- бутанол- уксусная кислота- вода

Ряд 2: Изоамиловый спирт- соляная кислота- вода

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

В ходе изучения литературных источников , мы изучили свойства и строение антоцианов.

Апробировали некоторые методы по выделению и разделению антоцианов. Для выделения антоцианов нами применялся метод бумажной хромотографии. В качестве элюента нами использовалась водная и водно – спиртовая смеси.

При выделения из свеклы индивидуальных антоцианов водно – спиртовой смесью мы получили отрицательный результат, что означает несоответствие данной смеси для выделения антоцианов .

В ходе проделанной нами работы были определены типы антоцианов содержащихся в таких часто встречающихся  растениях, как роза  (шизонин), гранат (сальвианин), методом бумажной хроматографии.

В дальнейшем необходимо продолжить подбор оптимальных условий экстракции и хроматографии с целью идентификации антоцианов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%F2%EE%F6%E8%E0%ED%FB

2.http://www.valleyflora.ru/7-1.html

4. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/337.html

5. http://ntpo.com/patents_medicine/medicine_6/medicine_2250.shtml

 6. Хроматография на бумаге. Под редакцией И.М.Хайса и К.Мацека, М., изд. иностранной литературы, 1962.

7. Орехов А.П. Химия алкалоидов: Издательство академии наук СССР, Москва, 1955. – 868 с.

8.  http://www.eco-resource.ru

9. http://www.antocian-forte.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Выделение антоцианов возможно двумя способами.

  1. Механический способ.

1. Измельчить корнеплод столовой свеклы или листья краснокочанной капусты в ступке с небольшим количеством песка.

2. Добавить около 5 мл воды.

3. Отфильтровать раствор через бумажный фильтр в чистую пробирку.

Цвет раствора убеждает в том, что  антоцианы – водорастворимые пигменты.

  1. При помощи нагревания.

1. Красные, синие, фиолетовые лепестки цветков поместить в пробирку.

2. Залить их 5 мл воды и довести до кипения над пламенем спиртовки.  Нагревание выше 70 градусов Цельсия приводит к разрушению     мембран клеток. Антоцианы свободно выходят из клеток, окрашивая воду.

3. Раствор отфильтровать через бумажный фильтр в чистую пробирку.

Выделение антоцианов проводилось из следующих растительных объектов: свекла, бордовая роза, шиповник, гранат.

Разделение и выделение антоцианов