Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Зеленый чай. Антиоксидантные свойства полифенольных соединений и катехинов зеленого чая

Зеленый чай, считавшийся до недавнего времени восточной экзотикой, приобретает среди любителей чая все большую популярность. В России ещё в XVII-XVIII вв. зеленый чай, привезенный из Китая, был достаточно распространен, но затем был вытеснен черным чаем. Зелёный чай – гордость многовековой истории Китая. Свойства зелёных чаёв позволяют говорить о том, что чай в Китае с древнейших времён был считался лекарством. Ароматный, бледно-жёлтый или зеленоватый настой этого чая обладает поистине чудотворным действием.

Для производства обычного черного чая и зеленого чая используется сырье одного и того же растения - листья Camellia sinensis.

Латинское название: Camellia sinensis.

Английское название: Green Tea.

Синоним: чайный куст, камелия китайская.

Семейство: Чайные - Theaceae.

Используемые части: листья.

Ботаническое описание: зелёный чай многолетний вечнозеленый кустарник высотой до 10 м. Листья очередные, овальные, кожистые, гладкие, темно-зеленые. Цветки белые, одиночные. Плод – коробочка. Семена округлые, темно-коричневые. Цветет с августа до поздней осени. Плодоносит в октябре-декабре.

Ареал обитания: чайный куст впервые стали культивировать в Китае, откуда он попал в Японию. В 1824 году голландцы стали культивировать чай на острове Ява, а в 1834 году англичане — в Гималаях. В настоящее время главнейшие культуры чая сосредоточены в Китае, Индии, Японии, Индонезии, на Шри-Ланке (Цейлоне), в Африке (в Кении и Натале), в Южной Америке.

Сбор и заготовка: с лекарственной целью используют листья, молодые побеги – «флеши». Срывают самые молодые листья, подсушивают и скручивают в трубочки. Выступивший сок взаимодействует с кислородом воздуха – ферментация. Затем при сушке в потоке горячего воздуха ферментация прекращается. Листья приобретают черную окраску. Так получают черный чай. При производстве зеленого чая листья обдают паром, чтобы исключить ферментацию. Поэтому зеленый чай более полезен – сохраняется больше активных веществ.

В стеблях, корнях и семенах содержатся стероидные сапонины. В семенах 22—25% жирного масла, 30% крахмала и стерины — стигмастерин и β, γ-ситостерин, до 8,5% белка. В листьях имеются также кумарины, витамины — аскорбиновая кислота (более 0,230 %), тиамин, рибофлавин, пиридоксин, филлохинон, никотиновая и пантотеновая кислоты, эфирное масло.

В состав эфирного масла из свежих неферментированных листьев (выход 0,007—0,014%) входят гексен-З-ол-1 (66%), метиловый спирт, гексен-2-аль-1, изомасляный и изовалериановый альдегиды, уксусная, пропионовая, масляная, n-капроновая и пальмитиновая кислоты, метиловый эфир салициловой кислоты.

Масло из зелёных ферментированных листьев (выход 0,003—0,006%) состоит из β, γ-гексенола (25%), n-гексанола, метилового спирта, n-октилового спирта, гераниола, линалоола, цитранеллола, бензилового, фенилэтилового спирта, вторичных спиртов, бутил-изобутил и изовалерианового альдегидов, гексен-2-аля-1, бензальдегида, ацетофенола, n-оксибензальацетона, крезола, фенола, уксусной, масляной, капроновой, салициловой и фенилуксусной кислот и метилсалицилата. Зеленый чай производится из листьев чайного дерева таким же путем, что и черный, однако при его производстве не используют ферментацию (окисление). После сбора свежесорванные чайные листья слегка подвяливают на открытом воздухе. Чем меньше время такого подвяливания, тем ближе по своим характеристикам зеленый чай к белому. Как только листья становятся мягкими и выглядят увядшими, их традиционно в течении некоторого времени сушат, как бы «обжаривают» в раскаленном воздухе. Это предотвращает листья от чрезмерного окисления (т.е. ферментации), хотя некоторые зеленые чаи могут быть слегка на 2-3% ферментированы. Процесс сушки зеленого чая также может быть различным, на пример в закрытой духовке или на открытом огне с дымком, что вносит приятное разнообразие во вкусовые оттенки зеленого чая. После суши производится скручивание чайных листочков. Эта процедура также может выполняться по-разному, что придает многим сортам зеленого чая уникальный вид.

Зеленый чай при заваривании приобретает зеленовато-желтый цвет, имеет сильный приятный аромат. Вкус зеленого чая несколько вяжущий, горьковатый. Цвет сухого зеленого чая намного светлее, чем черного. Зеленый чай происходит из Китая и ассоциируется со многими культурами в Азии. В зеленом чае, который, в отличие от черных, красных и желтых чаев, не подвергается ферментации, сохраняется больше полезных и экстрактивных, то есть растворимых, веществ (до 40-50%). Зеленый чай обладает исключительной особенностью выделять в раствор только самые полезные для человека вещества, а бесполезные и вредные оставлять нерастворенными.

Теперь подробно рассмотрим химический состав чайного листа Действующие вещества: листья чая содержат 9—36% дубильных веществ, среди них до 26% растворимых и до 10 % нерастворимых. В состав растворимых дубильных веществ входят галлокатехингаллат, L-эпиатехингаллат, L-эпигаллокатехин, L-галлокатехингаллат и L-эпикатехин, свободная галловая кислота и другие вещества. Так же в листьях найдены алкалоиды, примерно 1,5-3,5% — кофеин, теофиллин, теобромин, ксантин, аденин, гипоксантин, параксантин, метилксантин, изатин и другие органические основания. Кофеин чая находится в связанной форме, поэтому его действие значительно мягче, чем в других природных источниках кофеина.

Танины (теотанины) — группа соединений простых и сложных фенолов, полифенолов, соединений флавоноидов и их производных. Танины растительного происхождения устойчивы к ферментации или перевариванию.

Именно танин формирует вкус чая, придавая чайному напитку приятную терпкость. В чае высокого качества танина содержится намного больше, чем в низкокачественных сортах.

Танин обладает антиоксидантным, общетонизирующим, антибактериальным, капиляроукрепляющим, иммуностистимулирующим, умеренно мочегонным, гипотензивным действием, незначительно подавляет аппетит, сжигает жир и понижает уровень сахара в крови.

Основные свойства зеленого чая связаны с наличием полифенольных соединений катехинов составляющие примерно 20-24%. Катехин — представляет собой соединение полифенолов, обладает антиоксидантными свойствами. В зелёном чае различают следующие типы: EC (эпикатехин), EGC (эпигалокатехин), ECG (эпикатехина галлат) и EGCG (эпигаллокатехина галлат). EGCG составляет около 10–50% от общего объема и является наиболее мощным катехином. Эпигаллокатехина галлат обладает антиоксидантной активностью в 25–100 раз больше, чем витамины С и E.

Катехины способствуют пищеварению, повышению сопротивляемости организма и укреплению стенок кровеносных сосудов. Благодаря антиоксидантной активности сокращается разрушение мышц. Катехины зеленого чая проявляют Р-витаминную активность и вместе с витамином С обладают выраженным свойством снижать ломкость и проницаемость сосудов. Кроме того, комплекс катехинов и витамина С является мощным антиоксидантом, предохраняющим от окислительных процессов целый ряд жизненно важных веществ организма

Также содержаться флавоноиды — кверцетин, мирицетин, кемпферол и гликозиды этих веществ . Они обладают способностью укреплять стенки капилляров, защищать организм от инфекции, играют важную роль в профилактике онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний.

Кроме того, в зеленом чае содержатся аминокислоты аминокислоты — аргинин и аминомасляная кислота и теанин — специфическая аминокислота, оказывающая транквилизирующий эффект на мозг. Способствует сосредоточенности и спокойствию без понижения мотивации и умственной деятельности. Некоторые исследования подтверждают способность теанина усиливать иммунитет организма

Также производные гидроксибензойной кислоты — назначительное количество салициловой и галловой кислот, производные гидроксикоричной кислоты — кофейная кислота, р-кумариновая, витамины C, P, K, PP, витамины группы В ,A, D, E, микро- и макроэлементы (фтор, цинк, йод, медь, марганец, фосфор, кальций).

Весь этот уникальный состав делает зеленый чай ценнейшим растением!

Введение

Кислород является мощным окислителем, реакции окисления с его участием – источник энергии для многих живых организмов. С другой стороны, в процессе метаболизма образуются соединения кислорода, которые разрушают структуру и вещества клетки. В результате в клетке и во всем организме нарушается обмен веществ. Роль антиоксидантов - связать и вывести из организма свободные радикалы.

В организме имеется собственная система борьбы с излишним количеством свободных радикалов, но она ослабляется под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. Известно, что многие растения содержат вещества, обладающие антиоксидантной активностью.

Большое внимание в настоящее время уделяется биофлавоноидам – большой группе соединений с полифенольной структурой. Имеются сведения о их антиоксидантной активности. Антиоксиданты растительного происхождения широко используют в медицине и пищевой промышленности в виде экстрактов и натуральных масел.

Объектом исследования является зеленый чай

Предметом изучения является антиоксидантная активность исследуемого материала.

Целью моей работы явилось изучение антиоксидантной активности растений

Задача: выявление механизмов антиоксидантного действия зеленого чая

Глава 1. Литературный обзор. Изучение антиоксидантной активности растительных материалов

Антиоксиданты — вещества, замедляющие или предотвращающие окисление органических соединений. Они защищают организм от негативных воздействий свободных радикалов. Антиоксидант соединяется со свободным радикалом и ставит заслон разрушительному действию лишнего электрона. С помощью ферментной защитной системы организм преобразует клеточный оксидант в воду и кислород (нерадикал).

1.1 Антиоксиданты растительных материалов

В организме имеется собственная система борьбы с излишним количеством свободных радикалов, но она ослабляется под воздействием загрязненной среды, курения, прямых солнечных лучей и нуждается в поддержке. Было обнаружено, что многие растения содержат вещества флавоноиды – большую группу соединений с полифенольной структурой, которые связывают свободные радикалы, т.е. являются антиоксидантами.

1.1.1Общая характеристика растительных антиоксидантов

В организме постоянно образуются свободные радикалы, поэтому от них должна существовать антиоксидантная защита, являющаяся одним из важнейших компонентов иммунитета в целом. Важно дополнять свой пищевой рацион природными веществами – антиоксидантами , которые усиливают защиту от свободных радикалов, повышают тем самым иммунитет, устойчивость организма к воздействию неблагоприятных внешних факторов, замедляют процессы старения .

Важнейшими антиоксидантами являются: витамины С, Е, β-каротин, селен, биофлавоноиды (витаминоподобные вещества, содержащиеся в кожуре растений – апельсины, лимоны, томаты и прочее). Многие растительные экстракты, витамины, аминокислоты, минералы, микроэлементы обладают антиоксидантными свойствами или непосредственно, или опосредованно, так как входят в состав ферментов-антиоксидантов.

В растениях было обнаружено около 5000 флавоноидов – антиоксидантов с широким спектром целебного воздействия. Они обладают сосудорасширяющими, противоопухолевыми, противовоспалительными, бактерицидными, иммуностимулирующими и противоаллергическими свойствами .

Антиоксиданты, обнаруженные в растениях, являются полифенолами. Многие травяные добавки — сибирский женьшень (адаптоген), гингко билоба (стимулятор умственной деятельности), чертополох морской (защищает печень), куркума длинная (противовоспалительное действие) и черника (зрение, ревматоидный артрит) — помимо своих основных свойств, являются еще и антиоксидантами. В травяных экстрактах биоактивные ингредиенты освобождены от клеточных стенок – за счет этого они легче усваиваются организмом. Чтобы добавка давала максимальный эффект, она должна содержать строго стандартизированное количество биоактивных веществ: сибирский женьшень — 0,5% элеутерозида Е, гингко билоба — 24% флавокгликозидов, морской чертополох – 80% силимарина, куркума длинная — как минимум 80% куркуминоидов, черника — 25% антоцианидинов. Необходимо выбирать только такие травяные добавки, в которых точно соблюдены все эти показатели .

Характеристика антиоксидантов.

Бета-каротин. Каратиноидный предшественник витамина А. Связывает атомарный кислород и пероксильные радикалы. Защищает уязвимую (липидную) оболочку клетки. Содержится в апельсинах, желтых овощах, тыкве, моркови, в сладком картофеле и темно-зеленых овощах, например, в брокколи .

Витамин Е (d-альфа токоферол). Главный жирорастворимый антиоксидант. Защищает жирные кислоты внутри и вокруг клеток от свободных радикалов и липидного окисления. Содержится в растительном масле, приготовленном методом холодного прессования; в пшеничных ростках, хлебе и крупах из цельного зерна.

Экстракт зеленого чая. Полифеноловый антиоксидант, богатый катехинами, связывает анионные радикалы, супероксиды, перекись водорода. Экстракт должен содержать как минимум 50 процентов катехинов и полифенолов. Рекомендуемая доза — 300-700 мг в день .

Любой организм можно рассматривать как образец работы сбалансированной и отлаженной антиоксидантной системы, состоящей из многих компонентов - это и витамины (витамины С, Е, Р), и ферменты (глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза), и микроэлементы (селен, цинк), и полифенольные соединения (флавоноиды), и серосодержащие аминокислоты (цистеин, метионин), а также трипептид глутатион. Это только некоторые соединения, обладающие антиокислительным действием. Химическая природа этих соединений разнообразна, среди них есть как водо- так и жирорастворимые компоненты. Основной принцип, на котором строится действие антиоксидантной системы живого организма - это синергизм. Он заключается в том, что компоненты системы работают сообща, восстанавливая друг друга и усиливая эффективность действия .

Природные антиоксидантные системы, выработанные в ходе эволюции, прошли испытание "на прочность" в течение многих миллионов лет. Поэтому выглядит вполне логичным учесть опыт природы и использовать в косметических и лекарственных средствах естественные антиоксидантные комплексы, выделенные, например, из растений. Причин тому несколько:

1. Широкий выбор растений, обладающих не только антиоксидантным действием, но и другими полезными для кожи свойствами. Поэтому из растительного сырья можно готовить полифункциональные препараты;

2. При использовании растений нет риска инфекционного заражения, как в случае использования животного сырья;

3. Доступность растительного сырья

Теперь рассмотрим антиоксидантную систему растений на конкретном растении, а именно зеленом чае. Наиболее важной составной частью чайного листа и готового чая является комплекс дубильных веществ, или так называемый чайный танин, обуславливающий не только органолептические свойства, но и биологическую ценность продукта. Теотанин - белое вещество вяжущего вкуса растворимое в воде и сообщающее напитку специфическую терпкость и крепость, выделил голландский химик Деусс. Установлено, что основными аккумуляторами танина служат двух-трехлетние побеги, а еще точнее - почка и первый лист, где его накапливается до 30%. В огрубевшем листе запасы дубильных веществ резко снижаются. Чем выше сорт сырья, тем больше танина в готовой продукции – до 18%. Окислительные во время ферментации лимонно-желтые танины придают настою характерную темно-золотую окраску, дополняют аромат .

Танин – полимерное фенольное соединение. Вместе с полифенолами в растении присутствуют и разнообразные мономерные соединения фенола. Среди них – группа окислительных кислот (галловая, салициловая и протокатехиновая), производные коричной кислоты и лактоны (кумарины, теогалин, кофейная, хлорогеновая, и кумаричная кислоты). В создании вкуса байхового чая участвуют также красящие вещества – антоцианы с их красно-фиолетовой палитрой .

Вопрос образования, превращения и условий накопления фенольных соединений – центральный в биохимии и физиологии чая. Основным компонентом сложного танинового комплекса являются катехины.

Эти бесцветные кристаллические вещества впервые выявлены в 30-х годах прошлого века Ф. Руже. Хорошо растворимые в горячей воде, легко окисляются, они теряют при этом горький вкус и приобретают красновато-коричневый оттенок. Их экстракт применяют не только для дубления кож, но и для крашения х/б тканей, ароматизации какао, кофе, чая, вина, пива и табака. Сегодня известно более чем двести видов растений – носителей катехина, выполняющего функции передатчиков водорода в процессе дыхания .

Являясь составной частью дубильных веществ, катехины во многом превосходят те свойства, которыми славятся танины. Как и танины, катехины обладают антимикробными свойствами. Отваром зеленого чая успешно излечивают больных дизентерией. Чайные катехины способны увеличивать отложение витамина C, задержать его выведение из организма, предохранить от заболевания цингой .Доля полифенолов в составе чая колеблется от 9 до 35% .Фенольные соединения — один из наиболее распространенных и многочисленных классов природных соединений, обладающих биологической активностью. Активность обеспечивается наличием свободного или связанного фенольного гидроксила. Фенольные соединения делятся на три группы:

1) Простые фенолы (фенилы, фенолоспирты, фенолокислоты, кумарины и др.) с одним ароматическим кольцом;

2) Фенолы с двумя ароматическими кольцами (флавоноиды, флавоны, изофлавоноиды и др.);

3) Полимерные фенолы (полифенолы).

Эпикатехин. Один из полифенолов чая. Молекулярный вес — 290.

Более активными являются фенольные соединения первой и второй групп, которые обладают широчайшим спектром фармакологического действия (антимикробное, адаптогенное и стимулирующее, мочегонное, Р-витаминное, кровоостанавливающее, гипотензивное, протиивораковое), и которые в незначительном количестве содержатся и в чае. К сожалению, многие фенольные соединения 1 и 2 групп, которые в значительной мере присутствуют в растущем чайном листе, при изготовлении чая в значительной мере утрачиваются, остаются преимущественно полифенолы. Следует отметить, что наиболее богаты активными фенольными соединениями белый и зеленый чаи.

В чае содержится более 30 полифенолов, которые по традиции называют дубильными веществами или танинами. Дело в том, что полифенолы способны образовывать весьма устойчивые химические соединения с белками, что и приводит к «дубильному эффекту». Данный эффект имеет хорошее фармацевтическое применение — полифенолы чая действуют как кровоостанавливающие, ранозаживляющие, вяжущие, противовоспалительные и бактерицидные средства .

Преобладающими водорастворимыми полифенолами чая являются: галлокатехингаллат, l-эпикатехингаллат, l-эпигаллокатехин, dl-галлокатехин, l-галлокатехингаллат, l-эпикатехин, свободная галловая кислота. Некоторые дубильные вещества находятся в связанном состоянии с протеинами и алкалоидами .

Некоторые из полифенолов обладают свойствами витамина Р: улучшают пищеварение, укрепляют кровеносные сосуды и мелкие капилляры, снижают проницаемость их стенок. В соединении с кофеином придают чаю значение уникального стимулятора мозга. Следует также отметить, что полный набор кахетинов характерен лишь для зеленого чая, в черном их весьма мало.

При заваривани чая необходимо учитывать, что танины активно реагируют с железом. При заваривании чая в железной посуде (или с использованием богатой железом воды) получается мутная бурая («ржавая») заварка. Кислая среда, напротив, осветляет заварку (всем известно действие на чай лимона) .

Полифенолы хорошо растворяются только в горячей воде. Именно поэтому чай заваривают кипятком. После того, как заварка остывает, она зачастую мутнеет — это также свойство полифенолов. Если при охлаждении заварка не мутнеет — это показатель того, что содержание полифенолов в сырье явно недостаточно. Если помутневшую заварку подогреть на несильном огне, то она вновь станет прозрачной.

Механизм ингибированного окисления с участием полифенолов

Окисление алифатических и алкилароматических углеводородов молекулярным кислородом в жидкой фазе представляет собой радикальный цепной процесс с квадратичным обрывом цепи. Это же относится ко многим другим органическим соединениям, например: липидам. Первичным молекулярным продуктом окисления при не слишком высокой температуре являются перекисные соединения, обычно гидроперекиси, но в некоторых случаях полиперекиси или Н 2 О 2 . Детали механизма меняются в зависимости от структуры окисляемого субстрата, а также условий окисления. Продукты более глубокого окисления – карбонильные, карбоксильные и другие соединения – образуются в основном в результате последующих превращений перекисных соединений.

Наибольшее практическое значение имеет гидроперекисный механизм окисления, начальная стадия которого при достаточно больших давлениях О 2 может быть описана следующей принципиальной схемой:

Схема неингибированного окисления

Процессы первичной генерации радикалов (стадия зарождения цепи) весьма разнообразны. В естественных условиях радикалы образуются при взаимодействии О 2 с молекулами основного вещества или более легко окисляемой примеси, при гомолитическом распаде примесных молекул, в результате реакций с участием соединений металлов переменной валентности, присутствующих в следовых концентрациях. Радикалы могут зарождаться также при действии естественного света, ионизирующего излучения, в реакциях с участием озона и синглетного кислорода.

Взаимодействие с перекисным радикалом окисляющегося субстрата – принципиальная реакция, которая, прежде всего, определяет способность фенольных соединений тормозить цепное окисление. Продуктом реакции является феноксильный радикал:

Установлено, что радикал, образующийся приокислении фенолят-иона, претерпевает димеризацию с образованием связей углерод-углерод или углерод-кислород, но не кислород-кислород

Изучение переходного состояния, возикающего при подобной окислиельной димеризации фенолятов, показало, что оно имеет сэндвическую структуру из двух феноксильных радикалов.

Введение объемистых заместителей в бензольное ядро фенола делает невозможным образование сэндвического переходного состояния. Если же такие заместители в положении 2, 4, 6, то кроме того будут блокированными все свободнорадикальные центры – атом кислорода, а также орто и пара-положения. Подобные радикалы оказываются устойчивыми. Например: радикал, полученный из 2, 4, 6- три(трет-бутил) фенола, в отсутствии воздуха и активных химических реагентов может существовать неопределённо долго.

Выводы:

Основные свойства зеленого чая связаны с наличием полифенольных соединений-катехинов, которые способствуют повышению сопротивляемости организма и укреплению стенок кровеносных сосудов.
Комплекс катехинов и витамина с является мощным антиоксидантом, предохраняющим от окислительных процессов целый ряд жизненно важных веществ организма
Механизм ингибирования окисления кислородом связан участием полифенолов, содержащихся в зеленом чае

ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

кафедра УЭФ, фармацевтической технологии и фармакогнозии

Курсовая работа

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ФАРМАКОГНОЗИЯ»

По теме: «Зеленый чай. Антиоксидантные свойства полифенольных соединений и катехинов зеленого чая.»

Выполнила студентка 3 курса фармацевтического факультета

Саломатина О.В.

Проверила Могильная О.Д

г. Ростов-на-Дону, 2013

Литература:

Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия.-М.:Медицина, 2002.
Лекарственные растительное сырье. Фармакогнозия: Учебное пособие/ Под ред. Г.П.Яковлева и К.Ф.Блиновой-Санкт-Петебург: СпецЛит 2004
Государственная фармакопея СССР XI изд.-М.:Медицина,1989.
Практикум по фармакогнозии: Учеб. Пособие для студ. вузов/ Под ред. В.Н. Ковалева – Харьков: Изд-во НФаУ: МТК-Книга, 2004.
Нормативные документы.
Лекарственные растения Государственной фармакопеи/ Под ред. И.А.Самылиной.-М.:АНМИ,1999
Государственная фармакопея СССР X изд.-М.:Медицина,1989.
Фармакогнозiя з основами бiохiмii рослин/ Под ред. В.М.Ковальова - Харьков: Изд-во НФаУ: МТК-Книга, 2004.
Муравьева Д.А. Тропические и субтропические лекарственные растения.-М.:Мед.1997
Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. – М., 1980.
Машковский М.Д. лекарственные средства. – М.: Медицина 2005.
Справочник ВИДАЛЬ Лекарственные препараты в России: Справочник. М.:АстраФармСервис, 2008 - 2011

Также использованы ресурсы интернета информационного портала о зеленом чае

- www.greenteainfo.ru

- www.freezeinteractive.com

Зеленый чай. Антиоксидантные свойства полифенольных соединений и катехинов зеленого чая 📙 Реферат → 🆔 93732