В последнее время внимание исследователей привлекают фенольные соединения, среди которых наиболее активно изучаются флавоноиды и танины. При этом флавоноиды и танины, содержащиеся в растениях, представляют интерес не только как потенциальные антиоксидантные препараты, но и как источники биологически активных соединений, которые могут способствовать успешному лечению какого-либо заболевания. [1].
Меня заинтересовало, какими биологически активными веществами обладает чай из листьев Кипрея узколистного. Это и определило проблему нашей работы.
Актуальность данной работы заключается в популяризации знаний о флавоноидах, танинов, алкалоидов как о биологически активных веществах, являющихся доступными для улучшения и укрепления здоровья каждого человека.
Цель исследования : определение флавоноидов, танинов и алкалоидов в ферментированном и не ферментированном чае, изготовленном из листьев растения Кипрея узколистного.
Гипотеза — Заключается в том, что содержание флавоноидов и танинов содержится в большем количестве в ферментированном домашнем чае, чем в чаях произведенном промышленным путем.
Для нашего исследования мы использовали изготовленный в домашних условиях ферментированный чай и приготовленный без ферментации, а также сорта ферментированного чая промышленного производства, которые купили в магазине: «Майский чай», «Русский чай с облепихой», «Русский чай со смородиной».
Лекарственные растения — важнейший источник растительного сырья в медицинской промышленности. В народной фитотерапии, на протяжении многих лет, успешно применяются сотни лекарственных растений.
Одним из наиболее интересных растений является кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium L.), или иван-чай, что обусловлено широким терапевтическим применением его извлечений.
В настоящее время государство рассматривает «политику здорового питания» как важный фактор укрепления здоровья граждан России. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы научно обоснованного и рационального использования доступного и широко распространенного отечественного растительного сырья как важного источника физиологически функциональных ингредиентов и разработка с их использованием продуктов здорового питания — чайных напитков. К таким видам относится кипрей узколистный, который находит ограниченное применение в пищевых технологиях [7].
Кипрей узколистный (Chamaenerion angusti-folium)– многолетнее травянистое растение высотой 60–150 см. Для растения характерна поверхностная обильно ветвящаяся корневая система. Стебли прямые, гладкие, округлые, полые. Листья очередные, сидячие, иногда с очень короткими черешками, простые, линейно-ланцетные, заострённые, к основанию клиновидно суженные, 4–12 см длиной, 0,7–2 см шириной, по краю мелко железисто-зубчатые или цельные. Соцветие — верхушечная кисть. Окраска лепестков колеблется от красновато-пурпурной до розовой. Плод — четырехстворчатая длинная коробочка, в зрелом состоянии длина достигает 10– 15 см, вскрывается четырьмя продольными створками. Положение коробочек на стебле сначала горизонтальное, а после их созревания — почти вертикальное. Семена — многочисленные, светло-коричневые, 1–3 мм длиной, с летучкой — пучком волосков длиной более 13 мм [8].
В народной медицине отвар травы кипрея узколистного используют как жаропонижающее, вяжущее, мягчительное, обволакивающее, ранозаживляющее средство, применяют при золотухе, головных болях, эпилепсии, а также при лечении различного вида злокачественных опухолей и как снотворное [9].
Из литературных данных известно содержание широкого спектра биологически активных веществ (БАВ) в разных частях кипрея узколистного [8].
Рис. 1. Содержание БАВ
Флавоноидами называют группу физиологически активных веществ, которые, проникая с пищей в организм человека, оказывают влияние на активность ферментов. Из флавоноидов сегодня производятся лечебные и витаминные препараты, биологически активные добавки, они используются в косметической промышленности [1]. Биологическая роль флавоноидов представлена на рис 2.
Рис. 2. Биологическая роль флавоноидов
Танины — группа полифенолов растительного происхождения. Придают растениям терпкий вяжущий вкус и дубящие свойства. Польза дубильных веществ для организма [2].
Рис. 3. Биологическая роль танинов
Алкалоиды — группа азотсодержащих органических веществ, основного характера, обладающих выраженной физиологической активностью [3]. Отдельные алкалоиды обладают избирательным действием на органы или ткани. Так, стрихнин и кофеин возбуждают центральную нервную систему; морфин и скополамин — успокаивают; кокаин — уменьшает чувствительность периферических нервов и так далее. [4]
После сбора листьев растения Кипрея узколистного, для изготовления чая, часть листьев засушили, а часть листьев прошла обработку через ферментацию.
Ферментация — один из этапов чайного производства, который, по сути, является окислением. Сок чайных листьев вступает в реакцию с кислородом, и под воздействием полезных микроорганизмов, которыми насыщены листья, начинается брожение. [5].
Для обнаружения флавоноидов, танинов и алкалоидов использовались различные реакции. В качестве основных для нашего проекта использовали методы, не требующие сложного оборудования и опасных реагентов. Это цианидиновая проба и образование осадка с борной кислотой, для определения флавоноидов. Реакция с солями железа (III), для определения танинов. Осаждение алкалоидов растворами солей с анионами больших размеров, для определения алкалоидов.
Рисунок № 4 отражает интенсивность окраски, что является ориентировочным показателем количественного содержания флавоноидов по трех бальной шкале.
1 — слабое окрашивание после 5–10 минут восстановления;
2 — слабое красное окрашивание, появляющееся сразу после нагревания экстракта с цинк + соляная кислота на водяной бане;
3 — интенсивное вишнево-красное окрашивание, появляющееся сразу после нагревания спиртового экстракта с цинк + соляная кислота. [6].
Рис. 4. Ориентировочным показателем количественного содержания флавоноидов
Рис. 5. интенсивность окраски образцов при определении содержания флавоноидов
Таким образом, согласно интенсивности окраски образцов, наличие флавоноидов соответствует показателю, который соответствует слабому окрашиванию, в следующих образцах: домашнем ферментированном чае, чае произведенной фирмой «Майский чай» и «Русский чай с облепихой». В не ферментированном чае и в «Русский чай со смородиной» при данном методе флавоноиды не были обнаружены.
Определение флавоноидов с борной кислотой. Рисунок № 6 отражает образования осадка, что является ориентировочным показателем наличие флавоноидов.
Рис. 6. Определение флавоноидов
Рис. 7. Определение флавоноидов с борной кислотой
При определении флавоноидов с борной кислотой, осадок выпал во всех образцах ферментированного чая, в образце с не ферментированном чае не обнаружен осадок, соответственно, как и с определением флавоноидов с цианидовой пробой. В домашнем ферментированном чае уровень осадка в пробирке, оказался заметнее больше, чем в других образцах ферментированного чая.
Таким образом, можно сделать вывод, что флавоноиды присутствуют в сортах чая, листьях, которых прошли ферментацию.
Для определения танинов использовали реакцию с солями трехвалентного железа. Рисунок № 8 отражает интенсивность окраски, что является ориентировочным показателем количественного содержания танинов.
Интенсивность окраски, является ориентировочным показателем количественного содержания танинов, отмечается условно в-трехбалльной шкале: 1- слабое окрашивание, 2 — среднее окрашивание, 3 — интенсивное окрашивание. [6].
Рис. 8. Интенсивность окраски образцов
Все образцы окрасились в чёрно-синий цвет, значит, в образцах присутствуют дубильные вещества — танины.
При определении алкалоидов в образцах, осадок не образовался.
Рис. 9. Определение алкалоидов
Значит, в данных опытных образцах алкалоиды не содержатся.
Таким образом, в результате проведенных качественных реакций для определения алкалоидов, флавоноидов и танинов в исследуемых образцах, нами подтвердилось наличие флавоноидов и танинов в листьях растения кипрея узколистного, как и в научные исследования по химическому составу данного растения. А алкалоиды не получилось обнаружить, используя метод «Осаждение алкалоидов растворами солей с анионами больших размеров». Но в исследованиях по химическому составу данного растения, в литературных источниках, алкалоиды в листьях были обнаружены. Возможно, для обнаружения алкалоидов необходимо проводить исследование, которое невозможно провести в нашей школе.
В результате исследования были сделаны следующие выводы:
- Флавоноиды были обнаружены во всех сортах ферментированного чая. В неферментированном чае флавоноиды не были обнаружены.
- При определении танинов все исследуемые образцы окрасились в чёрный цвет, что является качественной реакцией на наличие дубильных веществ.
- Алкалоиды не обнаружили ни в одном из образцов.
Таким образом, цель нашего исследования по определению флавоноидов, танинов и алкалоидов достигнута. В ходе исследования гипотеза не подтвердилась. Содержание флавоноидов и танинов во всех образцах ферментированного чая присутствуют примерно в равном количестве, алкалоиды — отсутствуют. Но при этом, в не ферментированном чае флавоноиды и алкалоиды не определились, танины присутствуют.
Литература:
- Куркин, В. А. Флавоноиды лекарственных растений: прогноз антиоксидантной активности / В. А. Куркин, В. В. Поройков, А. В. Куркина. — Текст: непосредственный // Современные проблемы науки и образования (часть 2). — 2015. — № 2. — С. 124–127.
- Статья о танинах. — Текст: электронный // extract.market: [сайт]. — URL: https://extract.market/handbook/raw/tanini/
- Статья об алкалоидах. — Текст: электронный // бмэ: [сайт]. — URL: https://бмэ.орг/index.php/ %D0 %90 %D0 %9B %D0 %9A %D0 %90 %D0 %9B %D0 %9E %D0 %98 %D0 %94 %D0 %AB
- Статья об алкалоидах. — Текст: электронный // www.syl.ru: [сайт]. — URL: https://www.syl.ru/article/289995/alkaloid---eto-chto-takoe-svoystva-primeryi-alkaloidov
- Статья о ферментации чая.. — Текст: электронный // bailong-tea.ru: [сайт]. — URL: https://www.bailong-tea.ru/blogs/tea/fermentation
- Методические рекомендации: определение флавоноидов, танинов и алкалоидов в растениях.
- Разработка и исследование потребительских свойств чайных напитков на основе кипрея узколистного: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата / Фозилова Варвара Викторовна;. — Кемерово, 2014. — 16 c.
- Разработка агроприемов при возделывании кипрея узколистного на кормовые цели: диссертация кандидата сельскохозяйственных наук /Старковский, Борис Николаевич. — Вологда, 2003. — 159 с.
- Кипрей узколистный — перспективный источник биологически активных соединений / Г. Р. Бушуева, А. В. Сыроешкин, Т. В. Максимова, А. В. Скальный. — Текст: непосредственный // Микроэлементы в медицине. — 2017. — № 2. — С. 15–23.
