Лекарственные растения – источники витамина С

Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию российской федерации

 

Кафедра фармакогнозии и ботаники

 

 

Лекарственные растения – источники витамина С

 

 

 

Выполнил:

студент III курса 1 группы фармацевтического факультета

Руководитель:

ассистент кафедры фармакогнозии и ботаники Агарков Д.Ю.

Волгоград 2005 г.

План:

1)         Введение

2)   Понятие о витаминах

3)   Витамин С

3.1 История открытия

3.2 Физико-химические свойства

3.3 Синтез аскорбиновой кислоты

3.4 Физиологическая роль витамина С

3.5 Содержание витамина С

4)   Лекарственные растения, содержащие витамин С:

4.1. Шиповник

4.1.1. Описание растения

4.1.2. Место обитания и распространение

4.1.3. Химический состав

4.1.4. Заготовка и сушка

4.1.5. Описание сырья

4.1.6. Применение

4.2. Черная смородина

4.2.1. Описание растения

4.2.2. Место обитания и распространение

4.2.3. Химический состав

4.2.4. Заготовка и сушка

4.2.5. Описание сырья

4.2.6. Применение

5)   Заключение 6)   Литература 7)   Приложения

Введение

 

Лекарственные растения были известны человеку с глубокой древности. Первобытные народы, осваивая местную флору, находили для себя многие полезные растения, в том числе растения, обладающие целебными или ядовитыми свойствами. Так постепенно накапливались знания о лекарственных растениях, которые позже обобщались и систематизировались, и передавались из поколения в поколение.

Долгое время растения были основными средствами для лечения многих заболеваний.

На современном фармацевтическом рынке около 60 – 70 % препаратов – синтетические. Если провести сравнения между синтетическими и растительными препаратами, то у обоих можно выявить недостатки и преимущества. Преимущества синтетических препаратов - пролонгированность действия, более избирательное влияние на органы и системы, точность дозирования. Растительные препараты имеют меньше противопоказаний, побочных эффектов, они чаще менее токсичны для организма. Первые необходимо применять в разгар болезни, вторые – в период выздоровления и для профилактики.

При повышенной нагрузке на организм, при ослаблении после заболевания, для профилактики необходимо применять витаминные препараты. Немаловажно и применение витамина С. Одни из наиболее хороших источников – растительные, где аскорбиновой кислоте сопутствуют многие полезные соединения.

Понятие о витаминах

 

Витамины – особая группа органических веществ, выполняющая важные биологические и биохимические функции в живых организмах. Эти органические соединения различной химической природы синтезируются главным образом растениями, а также микроорганизмами. Человеку и животному, в организме которого витамины не синтезируются, они требуются по сравнению с питательными веществами (белками, углеводами, жирами) в очень малых количествах.

Развитие учения о витаминах связано с именем отечественного врача Н.И. Лунина. Он пришел к заключению, что, кроме белков, жиров, молочного сахара, солей и воды, животные нуждаются в каких – то еще неизвестных веществах, незаменимых для питания. В своей работе «О значении минеральных солей в питании животных» Лунин писал: « …представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания». В 1912 году был открыт первый витамин К. Функом. Он предложил называть эти неизвестные вещества витаминами.

Витамины (от лат. Vita – жизнь) - пищевые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное протекание биохимических и физиологических процессов путем участия в регуляции обмена целостного организма.

Нарушение нормального процесса обмена часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище или нарушением их всасывания. Транспорта. В результате развиваются авитаминозы – болезни, возникающие на почве полного отсутствия в пище или полного нарушения усвоения какого-либо витамина, и гиповитаминозы, обусловленные недостаточным поступлением витаминов с пищей. Многие расстройства обмена при авитаминозах обусловлены нарушениями деятельности или активности ферментных систем. Поскольку многие витамины входят в состав простетических групп ферментов.

Профилактика витаминной недостаточности заключается в производстве пищевых продуктов, богатых витаминами, в достаточном потреблении овощей и фруктов, правильном хранении пищевых продуктов и рациональной технологической обработке. При недостатке витаминов – дополнительное обогащение питания витаминными препаратами, витаминизированными пищевыми продуктами массового потребления.

 

История открытия витамина С

Авитаминоз С (цинга, скорбут) был, по-видимому, известен древним авторам. Пер­вое подробное описание цинги сделал в XIII столетии Жуонвилль, наблюдавший это заболевание среди участников крестового похода Людовика IX. Особое внимание европейских народов скорбут привлек в XV—XVI столетиях — в эпоху, когда в связи с зарождением капитализма и возросшей потребностью в сырье и рынках интенсивно стало развиваться мореплавание. Моряки, подолгу оторванные от суши, лишенные свежей растительной и мясной пищи, жестоко страдали от цинги.

История изучения скорбута, причин, вызывающих его и эмпирически накоплен­ного опыта предупреждения и лечения с помощью лимонов, хвойных отваров и дру­гих противоцинготных средств изложена в описаниях многих путешественников — Кука, Крузенштерна, Норденшильда, Нансена и обобщена в монографиях Funk (1922), Л. А. Черкеса (1929), В. Б. Ефремова (1939), Б. А. Лаврова (1943). В этих же моно­графиях приведены данные о многочисленных вспышках скорбута на материке, когда определенные группы населения попадали в условия однообразного питания, лишен­ного свежей зелени, мяса и молока. Задолго до исследований Funk и классических опытов Hoist н Frohlicli (1912) по экспериментальной цинге В. В. Пашутин (1902) писал, что предохраняющим от цинги телом является органическое вещество с очень высокой активностью, что человек не способен к синтезу этого вещества, отмечал спе­цифичность его действия в очень малых количествах и обращал внимание на стаби­лизирующее действие, которое оказывают на противоцинготное вещество кислоты. Важ­ным этапом на пути расшифровки природы скорбута явились опыты Hoist и Frohlich (1912), в которых впервые удалось получить экспериментальную цингу у морских свинок. Это открыло новые возможности для изучения природы заболевания и про­тивоцинготного фактора, который впоследствии был отнесен к группе водорастворимых витаминов и назван витамином С.

В 1922—1925 гг. выделен из капустного сока препарат витамина С, предотвра­щающий цингу у морских свинок в дозе 2 мг. Позже, выделенный из лимонного сока препарат предохранял от скорбута морскую свинку в суточной дозе 1 мг. Затем были установлены элементарный состав витамина С, близость его строения к гексозам, быстрое исчезновение его противоцинготных свойств при окислении. Кроме того, обнаружен параллелизм между восстановительной способностью препаратов и их про­тивоцинготной активностью.

Химическая природа витамина С была окончательно расшифрована в работах вен­герского биохимика Szent-Gyorgyi, исследованиями Хэуорс в Англии и Михель в Германии. Установленная ими структурная формула витамина С, выделенного из при­родных источников, подтверждена синтезом, который осуществлен в 1933 г. В 1933 Г. витамин С получил название аскорбиновой кислоты.

 

Физико-химические свойства

 

Аскорбиновая кислота по своему строению может быть отнесена к про­изводным углеводов. Она представляет собой 2,3-дидегидротрео-гексоно-1,4-лактон. Благодаря наличию двух асимметрических атомов углерода в положениях 4 и 5, аскорбиновая кислота образует четыре опти­ческих изомера и два рацемата. Оптические изомеры: D- и L-аскорбиновые кислоты и их диастереоизомеры — D- и L-изоаскорбиновые кислоты. Природная биологически активная аскорбиновая кислота имеет L-конфигурацию. D-аскорбиновая и L- и D-изоаскорбиновые кислоты в природе не встречаются и получены только синтетиче­ским путем. D-аскорбиновая кислота является почти единственным ан­тагонистом витамина С. L-аскорбиновая кислота в кристаллическом виде представляет собой белые кристаллы моноклинической системы с температурой плавления 192°. Оптически активна [α] 20+23° в воде. Спектр поглощения в ультрафиолетовом свете в кислой водной среде имеет максимум при 245 нм, в щелочной среде максимум сдвигается к 265 нм. Это свидетельствует о наличии сопряженной системы двойных связей. Присутствие такой системы двойных связей обнаружено при изучении дейтерированной аскорбиновой кислоты в инфракрасной части спектра. Аскорбиновая кислота хорошо растворима в воде (13,59% при 0°, 22,42% при 20°, 57,51% при 100°), хуже -в этаноле (4,61% при 20°), мало растворима в глицерине и ацетоне, нерастворима в петролейиом эфире, бензине, четыреххлористом углероде, хлороформе и др. В водных растворах аскорбиновая кислота дает кислую реакцию (для 0,1 н. раствора рН 2,2) и обычно реагирует как одноосновная кислота. Лактоны нейтральны, и потому кислые свойства аскорбиновой кислоты обусловлены главным образом гидроксильной группой в положении 3. Частично за кислую реакцию ответственна гидроксильная группа в по­ложении 2. Константа диссоциации состав­ляет pK1=4,17 и pК2=l 1,57.

Двойная связь способствует стабилизации лактонного кольца. Не­насыщенное γ-лактонное кольцо аскорбиновой кислоты подвергается гидролизу лишь при действии сильных щелочей; при этом она превра­щается в соответствующую кетокислоту. Со слабыми щелочами аскор­биновая кислота образует нейтральные монощелочные еноляты без размыкания лактонного кольца. Еноляты аскорбиновой кислоты на­ряду со свободной аскорбиновой кислотой применяются в медицинской практике.

Синтез аскорбиновой кислоты

Синтез витамина С в организме животных, способных осуществлять этот процесс, происходит в печени и почках, или только а печени. Аскорбиновая кислота синтезируется из α–D-глюкозы без разрыва ее углеродного скелета. Затем образуется D-глюкуроновая кислота, после этого α–гулоновая кислота и из нее уже α-аскорбиновая кислота.

В растениях аскорбиновая кислота синтезируется также из D-глюкозы.

Но есть еще и запасной путь синтеза аскорбиновой кислоты в растениях через ступень образования в качестве побочного продукта 2,3-ендиол-5-окси-γ-лактона α-гулоновой кислоты. Превращение кетогруппы 5-го углеродного атома во вторично-спиртовую группу приводит к образованию аскорбиновой кислоты.

Физиологическая роль витамина С

Физиологическая роль витамина С связана с его участием в окислительно-восстановительных процессах. Существуют ферментные системы, в состав простетических групп которых входит аскорбиновая кислота. Они участвуют в реакциях гидроксилирования пролина и лизина при синтезе коллагена; гормонов коры надпочечников (кортикостероидов). Участие витамина С необходимо в окислительном распаде тирозина и гемоглобина в тканях. Он способствует усвоению ионов железа в кишечнике. Поддерживает нормальное состояние стенки капилляров. Проявляет антитоксическую (в отношении анилинов, свинца, нитрозаминов, сероуглерода и др.) и антиоксидантную функцию. Повышает сопротивляемость и защитные свойства организма.

У видов, не синтезирующих витамин С (морские свинки, обезьяны, человек), его содержание в органах подвержено чрезвычайно большим колебаниям (в 10 раз и более) в за­висимости от поступления с пищей. В органах человека, получающего диету, богатую витамином С, содержание аскорбиновой кислоты близко к тому, какое наблюдается у животных, синтезирующих аскорбиновую кислоту (см. приложение).

При окислении аскорбиновой кислоты в организме животных и че­ловека образуется дигидроаскорбиновая кислота (ДАК), которая затем превращается в дикетогулоновую кислоту. При распаде последней образуется щавелевая кислота. Кроме того, в результате декарбоксилирования дикетогулоновои кисло­ты из нее образуется ксилоза, которая далее прев­ращается в глюкозу. Концентрации ДАК в связи с ее неустойчивостью значительно ниже, чем концентрации аскорбиновой кислоты. В ряде животных тка­ней присутствует также связанная аскорбиновая кислота, на долю ко­торой приходится значительная часть общего содержания аскорбиновой кислоты.

При цитохимическом исследовании аскорбиновая кислота обнару­живается почти исключительно внутриклеточно, в цитоплазме, где она связана преимущественно с аппаратом Гольджи и митохондриями.

Потребность взрослого человека в витамине С соответствует 50 - 100 мг, детям от 30 до 70 мг в день.

Содержание витамина С

Основными источниками витамина С являются растения. Особенно много аскорбиновой кислоты в перце. хрене, ягодах рябины, черной смородины (200 мг в 100 г), земляники (60 мг в 100 г), клубнике, бруснике, клюкве, черешне (10-15 мг в 100 г). Рекордсменом является шиповник (до 2400 мг в 100 г).

 

Лекарственные растения, содержащие витамин С

 

Вида шиповника. Шиповник – Rosa. Семейство – Розоцветные – Rosaceae.

Все виды шиповника подразделяют на две секции:

Секция Cinnamomeae:

шиповник майский (шиповник коричный) - R. majalis Herrm. (R. cinnamomeae L.

шиповник даурский - R. davuriea Pall.,

шиповник беггера - R. beggeriana Schrenk.

шиповник иглистый - R. acicularis Lindi.,

шиповник морщинистый - R. rugosa Thund.

шиповник Федченко - Я. feedstchenkoana Regel,

Секция Canina:

шипов­ник собачий - R. canina L..

шиповник щитконосный - R. corymbifera Borkh.,

шиповник песколюбивый - R. psammophila Chrshan..

шиповник войлочный - R. tomentosa Smith..

Шиповник майский (шиповник коричный) - R. majalis Herrm. (R. cinnamomeae L.)

Описание растения

Колючий кустарник высотой 0,5—2 м. Ветви коричнево-красные, с немного­численными небольшими, несколько загнутыми шипами, сидящими обычно по 2 у основания листьев. Листья непарноперистосложные, из 7—9 продол­говато-эллиптических или яйцевидных по краю зубчатых листочков. Цветки одиночные или по 2—3. Чашелистиков 5, ланцетовидных, простых, остающих­ся и приподнимающихся кверху при созревании плодов. Венчик с 5 розо­выми или темно-красными лепестками. Плоды ложные ягодообразные, шаро­видные или яйцевидные, гладкие, го­лые, оранжевые или красные, мясис­тые; содержат многочисленные плодики (орешки). Цветет в мае — июне. Плоды созревают в августе — сен­тябре.

Распространение

Шиповник майский распространен в европейской части России, на Урале и в Сибири (на восток от Байкала). Растет по речным долинам, поймам, в зарослях кустарников, в лесах, глав­ным образом на опушках и полянах кустами или группами. Культивируют в европейской части страны. Выведены высоковитаминные сорта. Возделывание несложное. Культивиру­ется как декоративное, лекарственное, витаминное, пищевое рас­тение.

Некоторые другие виды секции Сinnamomeae, разрешенные к применению ГФ XI издания:

Шиповник морщинистый — Rosa rugosa Thund. Сте­бель высотой около 2 м, шипы многочисленные. Листья сильно морщинистые. Цветки розово-пурпурные, 6—8 см в диаметре. Цветет до осени. Плоды шаровидные, красные, с прямостоячими чашелистиками. Высоковитаминный вид: 3—6 % аскорбиновой кис­лоты.

Шиповник даурский — Rosa davurica Pall. Стебель высотой около s ,5 м, шипы загнутые. Цветки темно-розовые. Плоды овальные, оранжевые, с чашелистиками, направленными вверх. Высоковитаминный вид: 3—18 % аскорбиновой кислоты. Растет преимущественно на Дальнем Востоке.

Шиповник Беггера — Rosa beggeriana Schrenk. Стебель высотой 1—2,5 м, шипы загнутые. Молодые листья пурпурного цвета. Цветки белые, в соцветиях по 30 штук. Плоды красные, шаровидные, напоминают горошину диаметром около I см, с опадающими чашелистиками. Высоковитаминный вид: 5—18 % ас­корбиновой кислоты.

Шиповник Федченко — Rosa feedtschenkoana Regel. Сте­бель высотой 2—3 м, с загнутыми шипами. Цветки белые, диа­метром 8—9 см, собраны в густой «снежный ком». Плоды оваль­ные, оранжево-красные, длиной до 5 см. Высоковитаминный вид: 6 % аскорбиновой кислоты.

Химический состав. Виды секции Cinnamomeae содержат в плодах особенно большое количество аскорбиновой кислоты:

Шиповник коричный - 4-14%

Шиповник даурский - 2-18%

Шиповник иглистый - 5-10%

Шиповник Беггера - 5-18%

Шиповник Федченко - до 6%

Плоды шиповника, помимо аскорбиновой кислоты, содержат каротины, витамины К и Р. В зрелых плодах много сахара (до 18%), пектиновых веществ (до 4%}, органических кислот (лимонная и яблочная свыше 2%). В се­менах содержится жирное масло, богатое каротиноидами и витамином Е.

Заготовка и сушка.

Плоды шиповника собирают в ав­густе — сентябре, когда их плоды принимают оранжево-красную или красную окраску. Сбор плодов должен быть завершен до заморозков. Свежие плоды могут храниться не более 2—3 дней, после чего они портятся, плес­невеют и это, в свою очередь, ве­дет к снижению содержания в них биологически активных веществ и, в частности, витаминов. Сушат, рас­сыпав слоем 2—3 см на подстил­ках, в теплых проветриваемых поме­щениях. Сырье периодически переме­шивают. Предпочтительнее быстрая ис­кусственная сушка в сушилках различ­ного типа при температуре 80—90 ° С, так как обеспечивает большую сох­ранность в сырье витамина С.

Описание сырья.

Цельные плоды. Ложные плоды шиповника состоят из разросшегося мясистого, при созревании сочного цветоложа, в полости которого заключены многочисленные плодики — орешки. Вы­сушенные плоды различной формы: от шаровидной, яйцевидной или овальной до сильно вытянутой веретеновидной, длиной от 0,7 до 3 см., диаметром от 0,6 до 1,7 см. Цвет плодов от оранжево-красного до бу­ровато-красного. Единичные плоды сохраняют чашелистики, направ­ленные вверх и иногда наверху сомкнутые. При механической очистке чашелистики отламываются вместе с основанием чашечки и в плоде остается небольшое округлое отверстие. Стенки высушенных плодов твердые, хрупкие, наружная поверхность блестящая, реже матовая, бо­лее или менее морщинистая. Внутри плоды обильно выстланы длинны­ми, очень жесткими щетинистыми волосками; более короткие волоски имеются на заостренном конце орешков. Орешки мелкие, светло-жел­тые, иногда чуть буроватые со слабо намечающимися гранями. Запах отсутствует; вкус кисловато-сладкий, слегка вяжущий.

Дробленое сырье (плоды шиповника очищенные). Дробленые плоды шиповника, очищенные от орешков и волосков; кусочки непра­вильной и разнообразной формы и величины—от 0,3 до 1,5 см длины, от 0,5 до 1,5 мм, толщины. На внутренней поверхности остаются редкие волоски; иногда орешки.

Порошок красновато-оранжевого цвета, изготовленный из очищен­ных плодов (сито с размером отверстий 0,2 мм). Под микроскопом вид­ны обрывки наружного эпидермиса, состоящего из многогранных, часто четырехугольных клеток с неравномерным утолщением стенок; паренхимные клетки мякоти с красным или оранжевым содержимым и дру­зами; обрывки спиральных сосудов; волоски двух типов: очень длинные щетинистые, бледно-желтые с толстыми стенками и слегка извилистые, мелкие, белые, тонкостенные с широкой полостью; наличие значитель­ного количества каменистых клеток показывает, что вместе с мякотью околоплодника размолоты орешки, что недопустимо.

Числовые показатели.

Для цельного сырья: влаги не более 14%;

золы общей не более 3%; частей шиповника (стеблей, веток, чашели­стиков и плодов с плодоножками) не более 1%; потемневших, приго­ревших, поврежденных вредителями плодов и их частей не более 1%;измельченных частиц плодов, в том числе орешков, проходящих сквозь, сито с диаметром отверстий 3 мм, не более 3%; органической примеси не более 0,5%; минеральной примеси не более 0,5%.

 Для дроблено­го сырья: влаги не более 13%; золы общей не более 3%; частиц пло­дов, не вполне очищенных от волосков и орешков, не более 5%; ореш­ков, волосков, цветоножек и цельных плодов не более 0,5%; потемнев­ших, пригоревших, поврежденных вредителями не более 1°/о; органической примеси не более 0,5%; минеральной примеси не более 0,5%.

 Для порошка: влаги не более 8%; золы общей не более 3%, частиц порошка, не проходящих сквозь сито с размером отверстий 0,2 мм, не более 2%.

Количественное определение. 20 г целых или 10 г очищенных плодов шиповника, взятых из растертой средней пробы плодов, переносят ко­личественно в фарфоровую ступку, где навеску тщательно растирают со стеклянным порошком (около 5 г) при постепенном добавлении 300 мл воды. Настаивают 10 минут, затем размешивают и центрифуги­руют или фильтруют.

В коническую колбу емкостью 50—100 мл вносят 1 мл 2% раствора соляной кислоты, затем 1 мл полученного извлечения и 13 мл воды и титруют из микробюретки 0,001 н. раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение '/2—1 минуты. Титрование должно продолжаться не более 2 минут. В случае интенсивной окраски центрифугата или фильтрата или высо­кого содержания в них аскорбиновой кислоты (расход раствора 2,6-ди-хлорфенолиндофенолята натрия более 2 мл), обнаруженного пробным титрованием, их разводят перед титрованием водой в два или более раз.