Проект на тему: “Жгучесть перца¬- обман мозга”

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СТАВРОПОЛЬСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

Химии

Тема:

“Жгучесть перца­- обман мозга”

Выполнил:

обучающийся группы П-11

Семёнов Дмитрий Александрович

Руководитель:

преподаватель биологии Ракчеева Н.А.

Работа выполнена и

защищена с оценкой ___________________ Дата защиты ___________

Руководитель:

преподаватель биологии _________________ Н.А.Ракчеева

Заведующая учебной частью ______________ И.В.Слободянникова

Ставрополь, 2018 г.

Содержание

Введение 3

Глава 1. Применение капсаицина в медицине и фармакология 5

Глава 2. Молекулярные мишени 9

Глава 3. Побочные действия вещества Капсаицин 13

Глава 4. Устройство для получения Капсаицина в домашних условиях 15

Заключение 22

Список интернет-источников 25

Жгучий вкус в настоящее время не выделяется в число основных вкусов. Однако жгучий вкус рассматривается как очень важная характеристика пряностей для пищевой промышленности. Он связан с восприятием веществ, стимулирующих «тепловые» рецепторы TRPV (этанол, капсаицин). Вещества, обладающие «жгучим вкусом», возбуждают ветви тройничного нерва и вносят свой вклад в «чисто вкусовое» ощущение. Именно о капсаицине и пойдёт речь.

Капсаицин представляет собой ванилиламид 8-метил-6-ноненовой кислоты – химически стойкое вещество, имеющее вид кристаллического порошка. Он не имеет выраженного цвета, но обладает очень острым вкусом, который в упрощенной шкале жгучести по Scoville имеет характеристику «взрывной» (explosif). Порошок плавится при температуре 65 °C. При 0,01 мм рт.ст. температура кипения составляет 210-220 °C. Миллиграмм капсаицина при попадании на кожу человека способен вызвать сильнейший химический ожог, сравнимый по силе своего воздействия с воздействием на кожу раскаленным железом. Как и большинство других алкалоидов, капсаицин является плохо растворимым в воде веществом. Однако хорошо растворяется в различных спиртах, хлороформе, ацетоне, бензоле, едких щелочах. Так, в том случае, если человек съел очень перченую пищу, уменьшить проявление жжения поможет небольшая доза алкогольного напитка (в том числе и пива), подслащенная прохладная вода (около 20°C) или, благодаря содержащемуся в нем белку казеину, молоко.

В промышленных масштабах капсаицин добывают из жгучих сортов перца методом экстракции, используя в качестве вспомогательного ингредиента ацетон. Полученный экстракт, как правило, имеет хорошо выраженный оранжевый или красный цвет, а содержание в нем капсаицина составляет от 5 до 10%.

При попадании на слизистые оболочки (в нос, глаза, верхние дыхательные пути) капсаицин провоцирует боли, сильное жжение, отделение слизи, слезоточивость. В отдельных случаях может служить причиной спазма бронхов и гортани, что, в свою очередь, может привести даже к кратковременной потере речи. В редких случаях после применения капсаицина возможны осложнения в виде тошноты, проблем с дыханием, поражения роговицы глаз, дерматитов, носовых кровотечений, невралгических расстройств. Если неприятная симптоматика не исчезает даже спустя несколько часов, может возникнуть необходимость в симптоматическом лечении. Смертельный исход для человека способна вызвать доза капсаицина, взятая в расчете 100 мг на 1 кг веса. То есть, для человека массой 60 кг фатальный исход может наступить только при очень быстром употреблении в пищу 2-х кг жгучего перца.
Сфера его применения очень обширна. Чаще всего капсаицин используется: в лечебных и рекреационных целях (в медицине он относится к группе фармацевтических препаратов «Раздражающие средства природного происхождения»); в качестве ирританта в газовых пистолетах/револьверах; в качестве наполнителя для газовых баллончиков и других аэрозольных средств индивидуальной самозащиты; как инсектицид для борьбы с моллюсками, паразитирующими на днищах плавающих средств, крысами и прочими вредителями (порошок добавляют в лаки и краски, используемые для обработки поверхностей); как отпугивающее средство для домашних питомцев (например, чтобы «отучить» кошку точить когти в неположенном для этого месте).
Цель: Получить новые знания о капсаицине.

Задачи:

1. Изучить свойства капсаицина.

2. Изучить среды применения капсаицина.

3. Провести опыт по экстракции капсаицина в домашних условиях.

В лечебных целях капсаицин используется как мощное средство для блокирования боли. Он активно воздействует на вещество Р, являющееся передатчиком сигналов от нервных окончаний к мозгу. При этом он не только уменьшает интенсивность болевых ощущений, но и способствует выработке простагландинов и коллагеназы, которые снимают боль и убирают проявления воспалительного процесса. Содержащийся в плодах перца капсаицин является действующим веществом многих мазей, кремов и гелей согревающего и противовоспалительного действия. Он прекрасно дополняет терапию, направленную на лечение болезней сердца и сосудов (в том числе препятствует образованию тромбов в них). Его вводят в состав препаратов, снимающих боли при артритах и опоясывающем лишае, назначают для применения в виде крема больным псориазом, людям, страдающим от зуда кожных покровов и от диабетической невропатии.

На основе капсаицина выпускают мази от обморожения. «Перечные» назальные спреи снимают боли при мигренях. Использование в пищу острого перца или биодобавок на его основе позволяет нормализовать кислотность желудка и пищеварительные процессы. Капсаицин способствует выработке ферментов, участвующих в сжигании жиров, и ускоряет обменные процессы организма. Поэтому его включают в диету спортсмены и просто те, кто хочет избавиться от лишнего веса. Одно из недавних исследований, проведенных учеными Ноттингемского университета, позволило сделать важное открытие, которое может решить вопрос лечения онкологических заболеваний. Так, согласно их заявлению, капсаицин способен массово уничтожать раковые клетки, оказывая влияние на митохондрии, которые служат источником энергии для клеток данного типа. При этом он никак не влияет на здоровые клетки.

Фармакологическое действие – местнораздражающее, обезболивающее.

Капсаицин — высокоселективный агонист ванилоидного рецептора с транзиторным рецепторным потенциалом 1-го типа (TRPV1). Первоначальный эффект капсаицина заключается в активации кожных болевых рецепторов, экспрессирующих TRPV1, что приводит к развитию жжения и покраснения вследствие высвобождения вазоактивных нейропептидов.

После воздействия капсаицина кожные болевые рецепторы становятся менее чувствительными к болевым стимулам. Такие эффекты капсаицина называют «снижением чувствительности»; вероятно, они лежат в основе обезболивающего действия. Предполагается, что чувствительность кожных нервов, не экспрессирующих TRPV1, включая чувствительность к механическим и вибрационным стимулам, остается неизменной. Обусловленное капсаицином изменение кожных болевых рецепторов является обратимым; согласно сообщениям и данным наблюдений за здоровыми добровольцами, восстановление нормальной функции (реакция на раздражающие стимулы) происходит в течение нескольких недель.

По результатам контролируемых клинических исследований, проводившихся у пациентов с болезненной ВИЧ-ассоциированной нейропатией, показана эффективность однократной 30-минутной аппликации капсаицина в виде пластыря на область стоп. По результатам контролируемых клинических исследований, проводившихся у пациентов с постгерпетической невралгией (ПГН), показана эффективность капсаицина при однократной 60-минутной аппликации на болезненные участки кожи иной локализации. Снижение интенсивности боли отмечалось уже на первой неделе; эффект терапии сохранялся на всем протяжении 12-недельного периода исследования.

Эффективность капсаицина подтверждена как при монотерапии, так и в комбинации с другими ЛС системного действия для лечения нейропатической боли.

Invitro (при изучении растворения активного вещества и его проникновения в кожу) показано, что скорость высвобождения капсаицина из лекарственной формы для наружного применения на протяжении всего периода аппликации является линейной. По данным invitro, на протяжении 60-минутной аппликации трансэпидермальной и трансдермальной абсорбции подвергается приблизительно 1% капсаицина. Количество высвобождаемого при наружном применении капсаицина за 1 ч пропорционально площади поверхности нанесения. Следовательно, расчетная максимально возможная общая доза при площади аппликации 1000 см² приблизительно составляет 7 мг. Предполагая, что при площади наружного применения 1000 см² осуществляется доставка приблизительно 1% капсаицина пациенту массой тела 60 кг, максимальная возможная экспозиция капсаицина составляет приблизительно 0,12 мг/кг 1 раз в 3 мес.

По данным Научного комитета Европейского Союза по продуктам питания, среднее потребление капсаицина внутрь в Европе составляет 1,5 мг/сут (0,025 мг/кг/сут для человека массой тела 60 кг), а максимальное поступление с пищей — 25–200 мг/сут (до 3,3 мг/кг/сут для человека массой тела 60 кг).

По данным фармакокинетики, у человека после 60-минутной аппликации капсаицина отмечалась транзиторная, незначительная (C_max капсаицина, выявленная у пациентов после 60-минутной аппликации, составляла 4,6 нг/мл, такая концентрация была зафиксирована сразу после удаления пластыря с капсаицином. В большинстве случаев концентрация, поддающаяся количественному определению, обнаруживалась на момент удаления пластыря с капсаицином. Выявлена четкая тенденция к элиминации капсаицина из системного кровотока спустя 3–6 ч после удаления пластыря. Ни у одного из пациентов не было выявлено метаболитов капсаицина.

Результаты популяционного фармакокинетического анализа пациентов, получавших терапию на протяжении 60 и 90 мин, продемонстрировали, что C_max капсаицина в плазме крови достигается приблизительно через 20 мин после удаления пластыря и затем быстро снижается. Средний T_1/2 составляет приблизительно 130 мин.

Рецепторы транзитного потенциала (TRP)

TRPV (рецепторы транзитного потенциала по ванилоиду; ванилоидные рецепторы) являются молекулярными мишенями, проводниками катионов. ¹⁰⁾ Изначально эти рецепторы были названы ванилоидными, так как они реагируют на ванилоидные вещества (есть четыре типа таких веществ: капсаициноиды, ресинифераноиды, ненасыщенные диальдегиды, а также трифенил-фенолы). Когда были открыты лиганды, не являющиеся ванилоидными веществами, ванилоидные рецепторы стали называть рецепторами транзитного потенциала по ванилоиду. Капсаицин является их специфическим агонистом. TRPV1 канал чувствителен к теплу (при температуре выше 48°C), и данная особенность служит молекулярным объяснением термотерапии. Капсаицин понижает порог, необходимый для активации этого канала, поэтому при капсаицине TRPV1 активируется при комнатной температуре.¹¹⁾ Другими факторами, которые сенсибилизируют TRPV1 рецепторы, являются кислотность (низкое значение pH) и воспаление (негативные последствия гиперальгезии), так же, как и эндогенные лиганды лейкотриена B4 и 15(S)-12-гидроксиэйкозатетраеновая кислота. Капсаицин сенсибилизирует TRPV1, кальциевый канал, активируемый теплом. В присутствии капсаицина количество необходимого тепла для активизации TRPV1 понижается с 48°C до комнатной температуры. Активизация TRPV1 запускает кальциевый инфлюкс, а так как кальциевый инфлюкс, направленный внутрь клетки, является достаточно мощной сигнальной трансдукцией, TRPV1 обладает широким спектром механизмов действия. Данный кальциевый инфлюкс, исходящий из TRPV1, медиирует улучшения, относящиеся к капсаицину, в упражнениях на выносливость (с помощью митохондриального биосинтеза и образования окислительных волокон по первому типу), образовании окислительных волокон по первому типу (с помощью активации гена PGC-1α), митохондриальном биогенезе (с помощью активации гена PGC-1α), мышечном белковом синтезе (с помощью активации мишени рапамицина), адреналиновой секреции из надпочечных желез¹²⁾ (а также β-адренергической стимуляции и скорости метаболизма¹³⁾). Активация TRPV1, приводящая к внутриклеточному кальциевому инфлюксу, лежит в основе большинства полезных свойств капсаицина. Отмечается 50% повышение регуляции TRPV1 в мышечных клетках, в ответ на длительную диетотерапию (0.01% капсаицина на протяжении четырёх месяцев), уровень других протеинов, на которые оказывает влияние TRPV1 (включая PGC-1α), оказался повышенным. Более высокие дозировки капсаицина (инъекции 50 мг/кг) повышают регуляцию рецептора на 40%, эффект проявляется в пределах одних суток. Количество рецепторов TRPV1 снижается при пролиферации адипоцитов и липогенезе. При меньшей экспрессии TRPV1, капсаицин менее эффективен в высвобождении внутриклеточного кальция. Известно, что у людей, имеющих лишний вес, наблюдается меньшее количество TRPV1 в их висцеральный и подкожной жировой клетчатке (жировая ткань, 14% и 72%, в зависимости от худобы), и механизмы действия капсаицина (стимуляция симпатической нервной системы) менее эффективны у людей с лишним весом. Было проведено исследование на мышах, где дополнительно к диете был добавлен длительный курс капсаицина, что предотвратило снижение количества TRPV1 рецепторов. В нормальной контрольной группе длительный курс капсаицина повысил содержание рецепторов TRPV1. Активация TRPV1 рецептора в поджелудочной железе способствует выработке провоспалительных цитокинов, которые воздействуют на сам TRPV1, улучшая дальнейшую сигнальную трансдукцию; этот процесс был назван «упреждающим эффектом» (он противоположен обратной связи).¹⁵⁾ В отличие от большинства взаимодействий лекарств с рецепторами, которым свойственна десенсибилизация и отрицательная обратная связь для достижения некоторой регуляции, взаимодействие капсаицина с TRPV1 рецептором известно своим упреждающим эффектом (усиливающим) и пролиферацией рецепторов, что, по сути, является противоположностью рецепторной десенсибилизации.

STAT-протеины

Передатчик сигнала и активатор транскрипции (STAT), в особенности STAT3, является молекулярной мишенью терапии рака вследствие того, что он вовлечён в выживание клеток, пролиферацию, химиорезистентность и ангиогенез. Он активируется таким фактором, как интерлейкин 6, затем активирует янус-киназы (JAK) и src-киназы, формируя димер и влияя на генетическую сигнальную трансдукцию.¹⁶⁾ Капсаицин ингибирует коституитивную и индуцибельную активацию STAT3 (посредством интерлейкина 6), не оказывая воздействия на STAT5,¹⁷⁾, благодаря чему он подавляет активацию генных продуктов, зависящих от STAT3, таких как циклин D1, Bcl-2, Bcl-xL, сурвивин, а также фактор роста эндотелия сосудов VEGF. Данное ингибирующее действие проявляется при дозировке капсаицина в 50 мкм, не затрагивая содержание белка в STAT3, и обуславливается истощением внутриклеточных запасов GP130 (капсаицин при дозировке в 100 мкм усиливает эндоплазматический ретикулум и способствует редукции GP130; уровни GP130 коррелируют с активностью STAT3). Капсаицин является ингибитором STAT3, хотя низший порог необходимой для этого дозировки (50 мкм) заметно выше, чем нужно для стимуляции TRPV1 (1 мкм). Практическая ценность STAT3 не выяснена до сих пор. По меньшей мере одно исследование доказало обратный эффект, где капсаицин (100 мкм в раковых клетках SW480) привел к активации STAT3, и последующему улучшению перегруппировки и инвазивного потенциала клеток. Капсаицин потенциально способен активировать STAT3, но детали активации и ингибирования STAT3 являются неизученными.

Рецепторы нейрокининов

Капсаицин фосфорилирует регулируемую внеклеточными сигналами киназу в сенсорные нейроны, что эффективно предотвращается блокировкой NK1 рецептора (нейрокинина)¹⁸⁾, несмотря на то, что NK2 рецептор медиирует эффекты капсаицина в дорсальных корешковых ганглиях. Капсаицин также высвобождает субстанцию Р, которая оказывает воздействие на NK1 рецепторы, фосфорилируя регулируемую внеклеточными сигналами киназу.¹⁹⁾ Данная стимуляция лежит в основе способности капсаицина индуцировать фактор роста нервов (NGF), вторично после фосфорилирования регулируемой внеклеточными сигналами киназы. Капсаицин стимулирует рецепторы нейрокинина, возможно, из-за увеличения секреции субстанции Р (являющейся лигандом NK1 и NK2); данное свойство проявляется независимо от TRPV каналов.

При проведении рандомизированных контролируемых исследований 883 пациента (67% из 1327 получавших терапию пластырем с капсаицином) сообщали о развитии нежелательных реакций, которые рассматривались как обусловленные ЛС.

Наиболее часто сообщалось о таких нежелательных реакциях, как преходящее жжение в месте аппликации, боль, покраснение и зуд. Нежелательные реакции были преходящими, в большинстве случаев легкими или средней степени тяжести и купировались самостоятельно. Во всех контролируемых исследованиях доля пациентов, прекративших терапию вследствие развития нежелательных реакций, в группе, получавшей капсаицин, составляла 0,8%, а в контрольной группе — 0,6%.

Ниже перечислены все нежелательные реакции, которые развивались с частотой, превышавшей таковую в контрольной группе и более чем у одного пациента при проведении контролируемых клинических исследований среди больных с ПГН и с ВИЧ-ассоциированной нейропатией с болевым синдромом.

Реакции представлены в соответствии с распределением по системам органов и с частотой развития. По частоте развития реакции классифицированы следующим образом: очень часто (1/10); часто (1/100, 1/1000,

Инфекции и инвазии: нечасто — опоясывающий герпес.

Со стороны нервной системы: нечасто — извращение вкуса, гипестезия, ощущение жжения.

Со стороны органа зрения: нечасто — раздражение глаз.

Со стороны сердца: нечасто — AV-блокада I степени, тахикардия, ощущение сердцебиения.

Со стороны сосудов: нечасто — повышение АД.

Со стороны дыхательной системы, органов грудной клетки и средостения: нечасто — кашель, раздражение горла.

Со стороны ЖКТ: нечасто — тошнота.

Со стороны кожи и подкожных тканей: нечасто — зуд.

Со стороны костно-мышечной системы и соединительной ткани: нечасто — боль в конечностях, мышечные спазмы.

Общие нарушения и нарушения в области применения: очень часто — боль и покраснение в месте аппликации; часто — зуд, папулы, пузырьки, отек, припухлость, сухость в месте аппликации; нечасто — крапивница, парестезия, дерматит, гиперстезия, воспаление, раздражение (геморрагические элементы) в месте аппликации, периферический отек.

Отклонения от нормы, выявленные в ходе диагностических исследований: нечасто — повышенное АД.

При проведении клинических исследований среди пациентов с периферической нейропатической болью не наблюдали обусловленное лечением снижение неврологических функций, о чем свидетельствовали результаты количественного теста чувствительности и неврологического обследования. При проведении исследований на здоровых добровольцах отмечали преходящие минимальные изменения тепловой чувствительности (от 1 до 2 °C) и ощущение покалывания в месте аппликации пластыря с капсаицином.

Самый простой способ получить капсаицин в домашних условиях: нужно измельчённый сушёный жгучий перец залить медицинским спиртом и оставить настаиваться. Но данный метод очень время затратный, так как перец должен наставиться около месяца. Существует ещё один способ получения капсаицина в домашних условиях, но для данного метода потребуется специальное оборудование – Экстрактор сокслета(Данное оборудование можно купить в специализированных магазинах, или заказать с AliExpress).

Экстрактор Сокслета (аппарат Сокслета) — прибор для непрерывной экстракции труднорастворимых твёрдых веществ из твёрдых материалов.

Устройство

Экстрактор Сокслета устанавливается на круглодонную колбу, в которой находится экстрагирующий растворитель, и снабжается обратным холодильником. В центре аппарата находится резервуар, в который помещается гильза, сделанная из плотного картона или бумаги и заполненная твёрдым образцом, из которого будет производиться экстракция. Растворитель нагревают до температуры кипения, он испаряется и, проходя по боковому отводу, попадает на обратный холодильник, где конденсируется и стекает в гильзу. Пока гильза заполняется растворителем, происходит экстракция целевого вещества в этот растворитель. Как только уровень жидкости в гильзе достигает верхнего уровня сифона, гильза опустошается: раствор вещества сливается в исходную колбу и цикл повторяется снова. Таким образом, прибор позволяет производить многократную экстракцию за счёт повторного использования относительно небольшого объёма растворителя, при этом экстрагируемое вещество накапливается в основной колбе.

Эффективность экстракции дополнительно увеличивается за счёт того, что гильза находится непосредственно над колбой и нагревается парами кипящего растворителя.

Экстрактор Сокслета(схема):
1. Якорь магнитной мешалки 
2. Колба для кипячения экстрагента 
3. Трубка для паров растворителя 
4. Патрон из пористого материала 
5. Сухая смесь 
6. Сифон 
7. Слив сифона 
8. Шлифовой переходник 
9. Обратный холодильник 
10, 11. Патрубки для холодной воды

История

Экстрактор Сокслета был впервые предложен в 1879 году немецким агрохимиком Францем фон Сокслетом. Его описание содержалось в статье, посвящённой определению содержания жира в молоке. Существует некоторая неопределённость в том, кто на самом деле был автором этого изобретения, поскольку в данной статье Сокслет приписал наиболее существенную часть прибора — сифон, возвращающий жидкость из гильзы в основную колбу, — одному из своих сотрудников господину Сомбати (венг. Szombathy), предположительно, лабораторному стеклодуву. Тем не менее он отмечал, что оптимизация размеров экстрактора и определение условий, при которых возможно его использование, являются предметом его собственных исследований.

Попытки автоматизировать процесс непрерывной экстракции предпринимались давно. В частности, описана находка при раскопках в Месопотамии, которая, вероятно, представляет собой прибор для экстракции органических веществ горячей водой и датируется 3500 годом до н. э. В 1830 году французский химик Ансельм Пайя предложил непрерывный экстрактор, в котором кипящий растворитель по боковой трубке подавался к охлаждаемой колбе (обратные холодильники появились позже) и стекал обратно в колбу через перколяционную колонну с органическим материалом, после чего снова испарялся.

Мотивацией Сокслета для описания своего изобретения было количественное описание процесса экстракции жира из молока. Его статья содержит таблицы с подсчётом циклов экстракции в каждом эксперименте. Однако основной интерес той работы представляет именно приборная часть, поскольку экстрактор Сокслета оказался более эффективным, чем экстрактор непрерывного действия.

После Сокслета многие химики также предложили экстракторы собственной конструкции, однако этот экстрактор остался наиболее распространённым. В 1912 году в каталоге компании “EimerandAmend”, крупнейшего американского поставщика лабораторного оборудования в конце 19-го — начале 20-го веков, находилось 27 экстракторов, из которых 7 представляли собой модификации экстрактора Сокслета и были названы его именем. В конце 19 века на основе этого прибора были созданы автоматические жидкостные экстракторы.

Практическая часть

Оборудование:

• экстрактор сокслета;

• штатив;

• сушёный молотый перец;

• газовая плита;

• кастрюля;

• вода;

• медицинский спирт;

• фольга;

• два шланга(диаметр=5мм).

Мы купили острый перец, после чего его засушили. После засушки перца его нужно размельчить в ступке. Далее поставить оборудование: К штативу нужно прикрепить экстрактор сокслета, который в свою очередь состоит из круглодонной колбы, обратного холодильника и самого сокслет экстрактора. Наливаем воду в кастрюлю и ставим на включённую газовую плиту, ждём пока закипит вода.

В это время подключаем обратный холодильник: один шланг подключаем к крану и в нижний патрубок обратного холодильника, другой же шланг подключаем в верхний патрубок обратного холодильника, а кладём второй конец шланга в раковину, куда будет сливаться вода.

После подготовки оборудования нужно:

Залить медицинский спирт в круглодонную колбу.

В экстрактор сокслета засунуть вату, которая выступает в качестве фильтра. Далее засыпаем измельчённый нами перец,и сверху закрываем ещё одним слоем ваты.

Собираем нашу конструкцию в единое целое, так чтобы экстрактор сокслета находился на небольшом расстоянии от штатива (в нашем же случае мы поставили распорки и стянули хомутами). Ставим конструкцию рядом с кастрюлей с кипящей водой так, чтобы круглодонная колба погрузилась в воду. Оборачиваем круглодонную колбу фольгой, для уменьшения теплопотери, что в дальнейшем сократит время.

После того как спирт нагрелся до определённой температуры, начинается сам процесс. Нагретые пары этанола поднимаются вверх по стеклянной трубке, после чего они попадают на холодные стенки обратного холодильника, где в следствии чего они конденсируются и образуют капли, которые скатываются и попадают в экстрактор, в котором находится измельчённый перец. Таким образом в экстрактор постоянно капают тёплые капли этанола, которые впитываются в измельчённый перец, и постоянно растворяют некоторые вещества, которые содержаться в перце. Ёмкость с перцем довольно-таки медленно наполняется горячим этанолом.

Спустя некоторое время экстрактор почти наполнился этанолом, и этанол поменял цвет, из-за содержащихся в перце каратеноидов (эти вещества содержаться в перце, моркови и других, и придают им цвет). После того как экстрактор наполняется этанолом до определённого уровня срабатывает сила давления воды, заставляющая этанол двигаться через сифон в круглодонную колбу, и по закону гидродинамики жидкость из экстрактора быстро высасывается в круглодонную колбу. Сокслет экстрактор использует принцип разделения веществ по температуре кипения, у капсаицина температура кипения намного больше чем у этанола, поэтому он остаётся в колбе, а этанол снова превращается в пар и проходит следующий цикл. Таких циклов должно пройти не менее 5, и это займёт около 3-5 часов, в зависимости от скорости испарения этанола. После этого можно завершать процесс.

Достаём колбу, в ней находится спирт, который нужно отделить от капсаицина, и ещё некоторые вещества. Для этого из экстрактора вытаскиваем всё содержимое (вата и остатки перца), и ставим экстрактор обратно в нострукцию. Через некоторое время спирт снова пройдёт цикл, но уже в этот раз он не сольётся в колбу, останется в экстракторе. Этим действием мы отделили спирт, и раствор капсаицина стал более концентрированным. Но всё равно концентрат капсаицина кроме самого капсаицина содержит ещё много всяких примесей в виде сахаров и каратеноидов и жиров, которые желательнее убрать для увеличение жгучести капсаицина. Для очистки можно использовать метод заморозки: если охладить концентрат до -20⁰С, то растворимость самых больших молекул в спирту на подобии каратеноидов уменьшаются, от чего они выпадают в осадок на дне колбы, верхний слой убирается пипеткой в другую колбочку. В этом концентрате уже содержится капсаицин, дигидрокапсаицин и другие вещества рода capsaicin, все они растворены в спирту и придают жгучесть перцу.

После этого колбочку нужно оставить открытой на несколько дней, что бы улетучился этанол. И вот у нас готовая “термоядерная жидкость”, полученная в домашних условиях. Но даже в этом экстракте всё равно содержаться некоторые примеси, которые в домашних условиях никак не убрать. А для получения чистого капсаицина используется профессиональное оборудование.

Исследования механизмов боли ведутся практически по всему миру. Понимание этого механизма дает возможность фармацевтам разрабатывать новые препараты, чтобы эффективно ее купировать. Так известно, что в формировании боли принимают участие ноцицептивные рецепторы TRPV1. Воздействуя на эти рецепторы, капсаицин первоначально стимулирует выработку Р-нейромедиатора, который несет сообщения боли в мозг. Это является причиной того, что при поедании горького перца или при попадании капсаицина на кожу мы испытываем жжение, похожее на воздействие высокой температуры, и даже боль. Но вызванный капсаицином дискомфорт лишь имитирует повреждение тканей, не оказывая никакого вредного воздействия на самом деле. При повторном многократном  воздействии капсаицина неприятные ощущения снижаются, а позже вовсе исчезают. Это связанно с тем, что в зоне воздействия капсаицина на TRPV1, вещество Р постепенно истощается, что приводит к уменьшению или полному исчезновению боли в участке воздействия.

Предположительно, именно воздействие на TRPV1, связанных с выработкой медиаторов воспаления, капсаицин способен проявлять противовоспалительную активность. Кроме того, есть доказательства того, что красный острый перец обладает онкопротекторным свойством.

Некоторые до сих пор вспоминают об исследованиях, утверждавших причастность перца к развитию язвы и рака желудка, которые опирались на статистические данные. По мнению ученых, распространенность этих заболеваний выше в странах с традиционно острой пищей. В частности, речь шла о Малайзии. Выводы также опирались на предположение, что жгучее вещество капсаицин способно повреждать слизистую и вызывать воспаление и изъязвления, подобно НПВС. Справедливости ради стоит отметить, что были публикации и с прямо противоположными заявлениями – так исследователи утверждали, что в странах Латинской Америки заболеваемость язвой  и раком желудка ниже именно благодаря особенностям кухни – они едят много острого. Тогда начались исследования, целью которых было подтверждение или опровержение гипотезы о капсаицин-индуцированных заболеваниях. И вот тут биохимики открыли для себя целое непаханое поле.

В ходе выяснения, что же лежит за распространенностью желудочных проблем в Малайзии на самом деле оказалось, что наибольший процент пациентов с денными патологиями – китайцы. На втором месте стояли индонезийцы. Сами же малазийцы редко были подвержены указанным заболеваниям. Попытавшись вникнуть в проблему глубже, ученые выяснили, что за распространенностью патологий среди китайцев стоит генетический фактор. Не перец!  Более того — оказалось, что капсаицин не только невиновен в развитии воспалительных и язвенных процессов, но еще и оказывает терапевтическое воздействие в ряде случаев.

В исследовании (Digestive Diseases and Science, 2014), группа пациентов принимала порошок перца чили перед приемом НПВС. После окончания эксперимента, эндоскопические исследования показали, что повреждение слизистой желудка у пациентов, принимавших капсаицин в виде порошка перца чили, были на 60% меньше, чем у контрольной группы. Это подтверждает протекторное действие капсаицина и дает основания для проведения дальнейших исследований.

Поэтому изучение в этом направлении, а в частности самого капсаицина, должно быть приоритетным. Кто знает, может именно капсаицин является средством от всех болезней и болячек, или от смерти.

В ходе работы над данной темой были решены все задачи:

1. Изучены свойства капсаицина.

2. Изучены среды применения капсаицина.

3. Проведён опыт по экстракции капсаицина в домашних условиях

Поскольку были решены все задачи исследовательского проекта, можно утверждать, что поставленная цель “Получить новые знания о капсаицине” достигнута.

1. Жгучий вкус. Электронный ресурс:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Жгучий_вкус

1. Капсаицин. Электронный ресурс:

https://www.neboleem.net/kapsaicin.php

1. Капсаицин (kapsaicin). Электронный ресурс:

https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_6459.htm

1. Что мы знаем пользе острого перца и капсаицине. Электронный ресурс:

https://medprosvita.com.ua/vyi-vse-eshhe-otkazyivaetes-ostrogo-pertsa/