Курсовая работа: Лекарственные растения – источники витамина С
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 изложенав 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 иFrohlich (1912), в которых впервые удалось получить экспериментальную цингу у морских свинок. Это открыло новые возможности для изучения природы заболевания и противоцинготного фактора, которыйвпоследствии 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 свинокв 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 иполучены только синтетическим путем. D-аскорбиноваякислота 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 иацетоне, нерастворима впетролейиомэфире, 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. Лактонынейтральны, 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 иpК2=l 1,57.
Двойнаясвязь 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. majalisHerrm. (R. cinnamomeae L.
шиповникдаурский - R. davuriea Pall.,
шиповникбеггера - R. beggeriana Schrenk.
шиповникиглистый - R. acicularis Lindi.,
шиповникморщинистый - R. rugosa Thund.
шиповникФедченко - Я. feedstchenkoana Regel,
Секция Canina :
шиповник собачий - R. caninaL..
шиповник щитконосный - R. corymbiferaBorkh.,
шиповник песколюбивый - R. psammophilaChrshan..