Флавоноиды-средство сбережения здоровья школьника (Ч1)

Флавоноиды-средство сбережения здоровья школьника.

Автор работы

Хаустова Александра Алексеевна

МАОУ Гимназия№ 1 города Балаково, 11А класс,

Руководитель:

Каршина Татьяна Евгеньевна,

учитель химии

Направление: естественные науки (химия)

Оглавление

I Введение………………………………………………………………….…….…3

II Основная часть.……………………………………………………….……….….4

1. Теоретическая часть.…………………………………………………….………4

1.1. Флавоноиды, их классификация и краткая характеристика….…….……….4

1.2. Биологическая активность флавоноидов …………………….….….……….5

2. Экспериментальная часть……………………………………………….….7

2.1. Выделение флавоноидов из растительного сырья…………………………….7

Получение спиртовой экстракции флавоноидов.

Получение водной экстракции флавоноидов.

2.2. Изучение влияния среды на растительные вытяжки………………………….8

2.3. Метод бумажной хроматографии …………………………………….….8

2.4. Качественный анализ содержания флавоноидов в растительном сырье……10

III Выводы…………………………………………………………………………14

VI Список литературы………………………………………………………………15

Приложение…………………………………………………….………….…….16

Тема проектно-исследовательской работы

«Флавоноиды-средство сбережения здоровья школьника.

»

Вид: познавательно-исследовательский проект

Целью проектного исследования является: сравнение качественного и количественного содержания флавоноидов в растительном сырье и разработка рекомендаций по применению травяных чаев, десертных блюд, салатов в образовательном учреждении.

Поставленные задачи:

1. Изучить из различных источников информацию по теме.

2. Провести качественный анализ содержания флавоноидов в растительном сырье.

3. Провести разделение флавоноидов спиртовых экстрактов и водных настоев растительного сырья методом бумажной хроматографии.

4. Изучить влияние ультрафиолетового излучения на флавоноиды.

5. Составить рецепты травяных чаев и коктейлей для школьного буфета, десертных блюд и салатов для завтраков и обедов в школьной столовой.

Объекты исследования: ягоды смородины, плоды шиповника, боярышника, черноплодной рябины, виноград, цедра лимона, зеленый чай, черный чай, лук красный, баклажаны, краснокочанная капуста, темный шоколад.

Гипотеза: выявление содержания флавоноидов в определенных продуктах питания и растениях позволит грамотно использовать их для укрепления здоровья и профилактических целях.

Методы исследования: анализ, сравнение, химический эксперимент.

I. Введение

В настоящее время флавоноиды находятся в центре внимания у фармакологов. Они «заразились» идеей создать на их основе «эликсир не увядания» человеческого организма. И благоприятствовать этому должно использование богатых флавоноидами овощей, фруктов, ягод, зелени. Так как эти продукты можно есть в неограниченных количествах и передозировка в этом случае не грозит. Проблема сохранения здоровья школьников является очень актуальной. Правильное питание является обязательным компонентом здорового образа жизни, служит фактором профилактики основных заболеваний: сердечнососудистых, эндокринологических, пульмонологических, гастроэнтерологических, неврологических. Растительное сырье является уникальным источником биологически активных веществ (дубильные вещества, органические кислоты, гликозиды, аминокислоты, флавоноиды), оказывающих общеукрепляющее действие на организм. А также им присущи антиоксидативные, противовоспалительные, противоаллергические и антивирусные свойства.

Флавоноиды – крупнейший класс биологически активных веществ растительного происхождения. Они являются мощными природными антиоксидантами. Укрепляют стенки сосудов и нормализуют артериальное давление, стимулируют иммунитет, оказывают противовоспалительное, противоопухолевое и противоаллергическое действия. Они нетоксичны, не вызывают побочных эффектов, этим и обусловлено их широкое применение в медицине.

В организме флавоноиды не синтезируются и поэтому важным для здоровья обучающегося является их ежедневное употребление с пищей. Вследствие этого, актуальным является исследование количественного содержания флавоноидов в различных продуктах питания.

В ходе выполнения исследования «Флавоноиды. Почему? Зачем? Где?» подробно изучен теоретический материал по теме. Разобраны методики качественного анализа содержания флавоноидов в различном растительном сырье, выбрана наиболее доступная методика для выполнения в условиях школьной лаборатории. Предложена рецептура питания обучающихся с выявленными хроническими заболеваниями.

Как мне кажется, эта работа способствует развитию у учащихся любознательности, наблюдательности и приобретению практических навыков проведения наблюдений, исследованию и обобщению информации для обоснования конечных выводов.

II. Основная часть

1. Теоретическая часть

1.1. Флавоноиды, их классификация и краткая характеристика

Флавоноиды составляют обширную группу природных соединений. Впервые выделенный из растений в 1814 году флавоноид имел желтую окраску, отсюда и название (от латинского "flavus" - "желтый"). К настоящему времени установлена структура и описаны физико-химические характеристики более 7500 природных флавоноидов.

Флавоноиды являются производными бензо-γ-пирона (хромона) или бензопирана (хромана), в которых атом водорода в α-положении замещен на фенильную группу. При этом образуется 2-фенилхромон (флавон) или 2-фенилхроман (флаван) (Редко замещение происходит в β-положении –изофлавон, изофлаван). Т.е. в основе соединений будет лежать фенилпропановый скелет, состоящий из С6-С3-С6 углеродных единиц. Современная классификация основана на степени окисленности трехуглеродного фрагмента, положении бокового фенильного радикала, величине гетероцикла и других признаках. Выделяют следующие группы: флавоны, изофлавоны, флавонолы, флаваноны, халконы, флаванонолы, ауроны, катехины, лейкоантоцианидины, антоцианидины. В растениях встречаются преимущественно в виде гликозидов, реже в виде – агликонов.

На рисунке представлены структуры флавоноидов.

По агрегатному состоянию представляют собой твердые кристаллические вещества, с четкой температурой плавления. Горькие на вкус, без запаха, окраска от белой до желто-оранжевой и красной (флаваноны, изофлавоны, катехины, лейкоантоцинидины – бесцветные; флавоны и флавонолы – желтые; халконы и ауроны – от ярко-желтого до красно-оранжевого; антоцианы окрашены в красный или синий цвет в зависимости от рН среды (в кислой среде они имеют оттенки красного или розового цветов, в щелочной – синего)).

Агликоны хорошо растворяются в органических растворителях: диэтиловом эфире, ацетоне, спиртах. Гликозиды флавоноидов растворяются в спиртах и спирто-водных смесях, воде. Являются оптически активными веществами.

1.2. Биологическая активность флавоноидов

Флавоноиды содержатся в овощах, фруктах, цветах, семенах, стеблях и корнях растений, которые служат источником их поступления в организм животных и человека.

Известно около 150 флавоноидных веществ, обладающих Р-витаминным действием. Они относятся к группам катехинов, флавонолов, флавонов, халконов, флаванонов.

Ранее других биологических свойств флавоноидов было обнаружено их действие на стенки кровеносных капилляров и свойство замедлять сердечный ритм. Таким действием обладают флавоны и флавонолы, катехины, лейкоантоцианиды и флавононы.

Большое значение придается противовоспалительному действию флавоноидов, с которым связаны их противоязвенное, ранозаживляющее, жаропонижающее и вяжущее действие.

Привлекают внимание антимикробные свойства флавоноидов. Выявлено отрицательное влияние кверцетина на грамположительные бактерии, флавонов и халконов - на стафилококк, стрептококк, антимикробное действие отмечалось у антоцианов и катехинов чая.

Изофлавоны обладают эстрогенным действием, могут воздействовать на воспроизводительную функцию организма, влияют на половой цикл, вес тела и внутренних органов.

Флавоноидные гликозиды проявляют седативное и обезболивающее действие.

Флавоноиды воздействуют на ферментные системы, иммунные и обменные процессы в организме. Это подтверждается тем, что в растительной клетке флавоноиды способны взаимодействовать со свободными радикалами, участвовать в транспорте электронов и связываться с различными ферментами, меняя их первоначальную активность. Флавоноиды: кверцетин, кемпферол, изорамнетин оказывают влияние на белковый обмен. Доказано их свойство стимулиовать синтез и тормозить распад белков.

Выраженную антисклеротическую активность проявляют халконы, флаваноны, флавоны и флавонолы, снижая содержание холестерина, триглицеридов и липопротеинов низкой плотности эффективнее официальных противосклеротических препаратов.

Растения, содержащие изофлавоны, изофлаваноны, птерокарпаны, флавоны и флавонолы обладают диуретической активностью.

Флавоноиды как антиоксиданты играют важную роль в предупреждении нарушений структуры и функции печени при различной патологии. Проникая в гидрофобную область мембран печени, молекулы флавоноидов значительно снижают подвижность липидов, соответственно снижается скорость всего процесса окисления.

Многие флавоноиды помимо антиоксидантной активности обладают способностью ингибировать некоторые ферменты (циклооксигеназы и липоксигеназы) тем самым снижать продукцию активных форм кислорода.

Наличие С=О группы в структурах флавоноидных молекул послужило основой для использования в качестве средств противолучевой защиты. Для мышей при концентрации флавоноидов 400-2000 мг/кг и летальной дозе облучения выживаемость составила 70-88 % против 5-6 % в контроле.

Большой интерес исследователей вызывают флавоноиды как перспективные противоопухолевые средства. В отличие от средств, обычно применяемых в терапии новообразований флавоноиды, обладающие противоопухолевой активностью, нетоксичны и способны предотвращать метастазы при некоторых видах лимфосаркомы.

Широкий диапазон терапевтических возможностей флавоноидов позволяет считать их источниками средств общего положительного на организм действия. Флавоноидные препараты необходимы не только для лечения заболеваний, но и для профилактики нарушений у здоровых лиц.

2. Экспериментальная часть.

2.1.Выделение флавоноидов из растительного сырья.

Объекты исследования: ягоды смородины, плоды шиповника, боярышника, черноплодной рябины, виноград, цедра лимона, зеленый чай, черный чай, лук красный, баклажаны, краснокочанная капуста, темный шоколад.

Получение спиртовой экстракции флавоноидов.

Ход работы. Для приготовления спиртового экстракта 2,5 г измельченного растительного сырья помещали в колбу, добавляли 25 мл 70% этилового спирта. Экстракция проводилась на кипящей водяной бане в течение 20 минут.

Получение водной экстракции флавоноидов.

Ход работы. Для приготовления водного настоя 2,5 г измельченного растительного сырья помещали в колбу, добавляли 25 мл воды, экстракцию проводили на кипящей водяной бане в течение 20 минут. Полученные извлечения охлаждали, фильтровали и использовали для дальнейшего анализа.

Результаты эксперимента:

Вывод: В растениях имеются растительные пигменты. Они проявляют различную способность экстрагироваться в растворителях разной природы.

2.2. Изучение влияния среды на свойства растительных вытяжек.

Вывод. Кислотность среды, оказывает сильное воздействие на пигменты и отражается на качестве плодоовощных блюд и других окрашенных пигментами пищевых продуктов. Растительные пигменты могут быть использованы в качестве пищевых красителей при приготовлении коктейлей, сиропов, кремов, кондитерских изделий с целью разнообразия рациона питания школьника. Натуральные красители являются, в некоторой степени, и гарантией их безопасности, тогда как действие синтетических красителей на организм человека трудно предугадать.