Гомельская научно-практическая конференция школьников по естественно-научным направлениям
|
|
Скачать 366.06 Kb.
|
|
Гомельская научно-практическая конференция школьников по естественно-научным направлениям «Поиск» ГУО «Речицкий районный лицей» Учебно-исследовательская работа «Определение витамина Р в чае и настоях трав» Ученицы 11 класса ГУО «Речицкий районный лицей» Кацуро Вероники Петровны Юхневич Натальи Сергеевны Деликуля Мария Даниловна Научный руководитель – учитель химии ГУО «Речицкий районный лицей» Блажевич Людмила Михайловна Речица, 2013 Содержание стр. Введение 3 Цели и задачи 5 I. Теоретическая часть 6 1.1. Биологические источники витамина Р 6 1.2. Физиологическая роль витамина Р 7 1.3.Гипервитаминоз и гиповитаминоз 8 1.4. Суточная потребность витамина Р 9 1.5. Факторы разрушающие витамина Р 10 ^ 2.1. Качественная реакция на рутин 12 2.2. Количественное определение витамина Р в чае 12 III. Результаты 3.1. Результаты определение наличие витамина Р 13 3.2. Результаты количественного определение витамина Р 13 3.3. Результата количественного определение витамина Р в травах 14 ^ В Беларуси буквально каждая семья ежедневно выпивает несколько чашек чая. У потребителей не могли не возникнуть вопросы: какие вещества содержатся в чайном листе и как они влияют на здоровье человека? Тема «Чай и здоровье» в последнее время стала очень популярной. В литературе и Интернете появляются сообщения, что потребление 5 чашек чая в день снижает уровень холестерина, а регулярное принятие зелёного чая снижает риск заболевания раком. Это было установлено в США в результате экспериментов на группах добровольцев. Из контрольной группы высокого риска (32 человека) заболел раком 1, а в обычной (30 человек) — 9 человек. Исследования также показали, что чай укрепляет иммунную систему. Одной из серьёзных проблем в мире, особенно для людей пожилого возраста, являются разнообразные переломы, что связано с ухудшением состава и качества костной ткани (остеопороз). Эксперименты, проведённые в Китае, свидетельствуют, что длительное потребление чая увеличивает плотность костной ткани и снижает вероятность переломов. В этой стране чай давно входит в список лекарственных растений, и его свойства описаны в многочисленных трактатах. За 300 лет знакомства человечества с чаем его воздействие на физиологию человека не было изучено достаточно подробно, даже химический состав чая до сих пор полностью не расшифрован. Обнаружено более 300 компонентов, причём химический состав свежесорванного чайного листа и сухой чаинки, полученной из этого листа, не одинаков, а в сухом чае веществ гораздо больше, чем в свежих листьях. Чай на 30-50 процентов состоит из экстрактивных, то есть растворимых в воде частей. Но на практике растворимость никогда не осуществляется полностью. Зеленые чаи содержат больше растворимых веществ, а черные - меньше. Кроме того, чем моложе чайный лист, чем выше его качество, тем богаче экстрактивными веществами полученный из них сухой чай. Однако конкретный состав чая всегда различен и зависит от его сорта и типа. Известная пословица гласит: «Чай не пьешь — откуда силы берешь?». Чай — вкусный, ароматный и освежающий напиток — с незапамятных времен используется в народной медицине как лечебное средство. Целебные свойства чайного настоя обусловлены присутствием в нем таких веществ, как танин, кофеин, витамины, эфирные масла. Благодаря наличию алкалоидов (кофеин, теобромин, теофиллин), напиток хорошо снимает утомление и головную боль, повышает умственную и физическую активность, стимулирует работу головного мозга, сердца, органов дыхания [3]. Танины полезны при лечении многих кишечных заболеваний. В группе танинов находятся вещества, обладающие свойствами витамина Р, которые укрепляют кровеносные сосуды и снижают проницаемость их стенок [2]. Чай способствует интенсивному потоотделению. С ним связывают предупреждение подагры, он оказывается полезным при лечении золотухи, авитаминозов, цинги. Содержащийся в чае фосфор помогает лечить кариес. Крепкий, сладкий чай — противоядие алкоголя и наркотиков, горячий с лимоном применяют при простудных заболеваниях. Крепкий охлажденный чай используют для промывания глаз при воспалительных процессах. Чай высокой концентрации может вызвать у человека бессонницу, а вот ее уменьшение может превратить напиток в снотворное. Он стимулирует жизнедеятельность, регулирует пищеварение. Установлена важная роль чая в нормализации обмена веществ. Он улучшает дыхательный обмен и обладает высокой калорийностью. Вот сколько достоинств у чая! [2] Чайный лист имеет сложный химический состав и содержит целый ряд соединений различной природы. Содержание тех или иных веществ зависит от сорта чайного растения, почвенно-климатических условий произрастания, агротехнических приемов выращивания и других факторов, что влияет на технологические процессы переработки чайного листа и качеств; конечного продукта. Основными группами веществ, содержащихся в чайном листе, являются фенольные соединения, углеводы, белки, эфирные масла, альдегиды, пигменты, органические кислоты, витамины и минеральные вещества, алкалоиды. В составе чая имеется до 120—130 различных сложных химических соединений, из которых почти половина растворимые. Больше трети сухого вещества чая переходит в настой. Многочисленные вещества, содержащиеся в чае, взаимосвязаны, образуя единый биологически активный комплекс [2]. В чае имеется более 20 эфирных масел, определяющих его аромат. Они исключительно летучи. Если подогреть уже заваренный чай или кипятить его, эфирные масла улетучиваются, аромат теряется, напиток приобретает запах продуктов разложения чайного листа, образовавшихся в процессе кипячения [2]. В пределах 15-30% чая составляют дубильные вещества. Говоря о витаминах, надо подчеркнуть, что в чае имеется чуть ли не весь комплекс витаминов: С, В1, В2, РР и др. В напиток переходит 80—90 % витаминов [2]. Основным витамином чая является витамин Р. Витамин Р (или С2) в комплексе с витамином С резко усиливает эффективность аскорбиновой кислоты, способствует ее накоплению и задержанию в организме, а также помогает усвоению витамина С. Почти всем продуктам из чая, содержащим катехины, в том числе чайным красителям, свойственна так называемая Р-витаминная активность, т.е. способность действовать как витамин Р. Витамин Р укрепляет стенки кровеносных сосудов, предотвращает внутренние кровоизлияния. По содержанию витамина Р чай не имеет себе равных в растительном мире, он в этом отношении гораздо богаче гречихи (85 единиц в чае, 61 в гречихе). Наибольшей Р-витаминной активностью обладает зеленый чай. Однако не только в зеленом, но и в черном чае, особенно в высококачественных сортах, содержится витамин Р. Выпивая 3-4 стакана чая хорошей крепости, мы обеспечиваем свой организм суточной профилактической дозой витамина Р. В чае содержатся также белковые вещества (около 17 аминокислот), различные пигменты, углеводы. Существует немало растений, листья, цветы, плоды или корни которых обладают целым набором биологически активных веществ, а также приятным ароматом и колером. На Руси и в наши времена для приготовления целебного чая издавна использовались различные травы, ягоды, фрукты: кипрей (иван-чай), липа, мелисса, мята, черника, боярышник, клюква, брусника, земляника, малина, вишня, яблоня, шиповник, чабрец, рябина, черная смородина, слива, зверобой, душица, лимонник и другие. Для эксперимента отобрали те сорта чая и трав, которые употребляют учителя и лицеисты. ^ изучить количественное содержание витамина Р в разных сортах листового чая и настоях травах. Задачи работы:
^ Витамины — это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организма данного вида отсутствует или ограничен (за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека). Следует заметить, что для разных видов живых существ одно и то же соединение может либо являться, либо не являться витамином. Например, аскорбиновая кислота — витамин для организма человека, но не собаки или крысы, поскольку у этих животных аскорбат синтезируется из гулоновой кислоты. Происходит слово "витамин" от англ. vitamine (впоследствии сокращенного до vitamin), из лат.vita «жизнь» + англ.amine «амин, азотосодержащее вещество» (термин vitamine придуман и введён в употребление в 1911—1912 г. польским учёным Казимиром Функом, работавшим в Англии)[4]. Витамин Р – (рутин, цитрин, катехины, гесперидин и др.) это комплекс соединений, называемых биофлавоноидами. Эти водорастворимые вещества растительного происхождения очень важны для нашего здоровья. Чаще всего, когда говорят о витамине Р, имеют в виду цитрин и рутин. Рутин - натуральное биологически активное веществообладает активностью витамина Р (витамин проницаемости), обладает способностью ускорять заживление ран, устранять сосудистые "звездочки" и "сеточки", предупреждет ломкость кровеносных сосудов и повышаeт их эластичность[1]. Витамин Р является флавиновым производным глюкозидов желто-оранжевого цвета. Витамин Р (рутин), как и другие вещества с Р - витаминной активностью (цитрин, гесперидин, эридиктин, катехины), участвует в окислительно-восстановительных реакциях и стимулирует тканевое дыхание, а также регулирует проницаемость капилляров. Такое действие витамина Р взаимосвязано с витамином С, что обусловило создание их комплексов (аскорутина и галаскорбина). Эти препараты улучшают состояние стенок кровеносных сосудов, регулируют кислотообразующую функцию желудка, процессы желчеобразования, скорость восстановительных реакций в организме. Витамин Р впервые выделен из кожуры лимона в 1936 г. венгерским биохимиком А. Сент-Дьердьи.  ^ Источниками витамина Р являются в основном цитрусовые – он содержится в их белой кожуре и междольковой части. В ягодах и фруктах, таких как голубика, малина, ежевика, чёрная смородина, шиповник, черешня, черноплодная рябина, абрикосы, виноград, рутина тоже много. Из овощей основными его источниками можно считать капусту, томаты, петрушку, укроп, кинзу, зелёный салат, стручковый перец. Очень много витамина Р в гречке, поэтому её рекомендуют есть при варикозе, чтобы укрепить стенки сосудов. Экстракты соков и некоторые напитки тоже содержат витамин Р – чай, кофе, вино, живое пиво. В замороженных плодах витамин Р практически не сохраняется[4]. ^ Биофлавоноиды защищают и укрепляют весь наш организм. Они отличаются высокой антиоксидантной активностью. Например, катехины, содержащиеся в зелёном чае, могут восстанавливать нарушенную структуру клеток. Биофлавоноиды перехватывают и обезвреживают свободные радикалы, повышают иммунитет, защищают нас от воздействия негативных факторов, предотвращают развитие заболеваний и раннее старение. Витамин Р нормализует структуру капилляров и поддерживает её в оптимальном состоянии; капилляры остаются эластичными, могут расширяться, когда это необходимо, и заболевания не возникают. Биофлавоноиды препятствуют развитию варикоза, перепадам давления, возникновению отёков и нарушений кровообращения. Вместе с витамином С они предотвращают разрушение очень важного вещества – гиалуроновой кислоты. Данная кислота служит как бы «цементом» для клеток сосудов и капилляров – она укрепляет клетки и связывает их друг с другом. Именно гиалуроновая кислота помогает сохранять структуру и прочность капилляров, снижает проницаемость их стенок и вероятность появления синяков. Благодаря биофлавоноидам сердечно-сосудистая система защищена от лишнего холестерина. Биофлавоноиды задерживают развитие онкологии, снимают и предупреждают воспаления, способствуя синтезу глюкокортикоидов – веществ, усиливающих сопротивляемость организма многим заболеваниям. Оказывая противоотёчное и обезболивающее действие, витамин Р облегчает течение бронхиальной астмы и других аллергических состояний[4]. Именно биофлавоноиды умеют укреплять тончайшие стенки мельчайших капилляров, повторяя в нашем организме ту работу, которую они всегда выполняли в растениях – с тех пор, как на Земле появилась растительная жизнь. С помощью этих биологически активных веществ можно быстро и без осложнений вылечить или существенно облегчить множество заболеваний: внутриматочные и другие кровотечения, геморрой, гипертонию, малокровие, аллергию, уменьшить содержание жиров в крови; предупредить развитие инсультов и инфарктов. Все биофлавоноиды не содержат в своём составе азота, имеют похожую химическую структуру и являются незаменимыми в нашей иммунной системе. Они просто не допускают проникновения инфекции и возникновения заболеваний, борются с вирусами и бактериями, связывают и выводят из нашего организма токсины и тяжёлые металлы. ^ К чему может привести недостаток витамина Р? Прежде всего, от него страдают капилляры, а это может обернуться тяжёлыми заболеваниями, опасными для здоровья и жизни. И самое главное, что при этом ослабляется действие витамина С. Сначала могут кровоточить дёсны, появляются кровоизлияния в коже и слизистых оболочках; человек становится ослабленным и вялым, быстро утомляется при любых нагрузках; при ходьбе болят ноги, при работе руками – плечи, нарушается деятельность щитовидной железы. Такое состояние может возникнуть после зимы, когда не хватает самых необходимых витаминов, в том числе и витамина С, без которого рутин не может эффективно работать. При дефиците флавоноидов может начаться отёк мозга и мозговые кровотечения, как при ранениях, однако причиной всему ломкие и хрупкие капилляры. Заболевания других жизненно важных органов – сердца, лёгких и т.д., тоже начинаются с заболеваний капилляров. Лечебное действие Р-активных соединений на организм человека заключается в их способности нормализовать проницаемость и эластичность кровеносных капилляров, образованию новых мельчайших сосудов, сильных и прочных, активизировать окислительные процессы в тканях и т.д. Витамин Р назначается беременным, при склонности к выкидышам; им также лечат и предупреждают тромбозы. О переизбытке витамина Р пока ничего не известно. Он нетоксичен, и его излишки выводятся из организма без каких-либо последствий. Лучше всего витамин Р сочетается с витамином С – они даже похожи по действию, прекрасно дополняют другу друга и решают множество проблем со здоровьем. Как правило, витамин Р используется совместно с витамином С для лечения многих инфекционных и других болезней. [4]. ^ Суточная потребность взрослого человека в витамине Р составляет 25-30 мг, а лечебная доза – до 400 мг. Среднее содержание витамина Р в продуктах питания следующее (в мг на 100 г продукта): черноплодная рябина (арония) – 1500; жимолость – 1200; шиповник – 1000; ирга – 1000; барбарис – 400; перец овощной – 300; боярышник – 300; калина – 300; черника – 300; земляника – 300; рябина – 300; крыжовник – 300; малина – 250; брусника – 250; вишня – 200; смородина красная – 200; смородина черная – 200; капуста листовая – 150; груша – 100; лимонник – 90; салат листовой – 90; шпинат – 90; слива – 90; яблоко – 80; капуста белокочанная – 80; ревень – 80; облепиха – 75; щавель – 70; помидор – 60; горошек зеленый – 50; капуста цветная – 40; картофель – 30; морковь – 3. Все Р-активные соединения при доступе воздуха, особенно на солнечном свете, очень легко разрушаются. Сколько витамина Р необходимо человеку ежедневно, учёными пока не установлено, однако можно сказать, что мы всегда получаем достаточно биофлавоноидов, если в нашем питании присутствуют фрукты, ягоды, овощи и зелень. Конечно, иногда требуется дополнительный приём витамина Р – например, если при лёгком ушибе или даже простом надавливании на теле быстро появляются синяки, то принимать биофлавоноиды необходимо – вместе с витамином С. Большинство врачей и специалистов по питанию рекомендуют употреблять от 25 до 50 мг рутина. Ещё одна рекомендация – 100 мг биофлавоноидов на каждые 500 мг аскорбиновой кислоты. ^ Как сохранить биофлавоноиды в продуктах и в организме? Они разрушаются под воздействием табачного дыма, растворяются в воде; гибнут на свету, открытом воздухе, при тепловой обработке и заморозке. Поэтому стоит отказаться от вредных привычек, и стараться употреблять как можно больше сырых, необработанных продуктов, содержащих это чудо природы – удивительную и мощную защиту от множества заболеваний[4]. ^ Были взяты различные сорта листового чёрного и зелёного чая и травы. В приложении 1 представлены изученные торговые марки различных сортов чая, а также исследуемых трав. ^ настои чая, трав, 1% раствора хлорида железа (III). Ход работы: К 10-12 каплям различных сортов чая, настоям трав прибавляют 2-3 капли 1% раствора хлорида железа (III). При наличии витамина появляется зелёное окрашивание. ^ определить процентное содержание витамина Р в разных сортах чая и трав. Оборудование: различные сорта чая, настои трав, горячая вода, дистиллированная вода, индигокармин, раствор 0.05 н KMnO4, лабораторное оборудование. ^ Пакетик чая, травы, массой 2 г, заваривают 200 мл горячей воды и проводят экстракцию в течении 5 мин. 5 мл экстракта чая, настоя из трав отмеривают в колбу, добавляют 5 мл дистиллированной воды и 5 капель идигокармина (появляется синее окрашивание). Затем титруют раствор 0,05 н KMnO4 до появления устойчивой жёлтой окраски.    ^ 1г индигокармина растирают в форфоровой ступке, растворяют в 50 мл конц. H2SO4 , заливают водой до объёма 1 л, фильтруют и хранят в тёмной склянке. III. Результаты исследований ^ Результаты эксперимента на определение наличие витамина Р представлены в приложении 2. При добавлении 1% раствора хлорида железа в настои различных сортов чая наблюдалось изменение окраски растворов. Наиболее интенсивное окрашивание наблюдалось в пробах: «Фруктовый»(зелёный), «AhmadTea»(зелёный), «Зелёный чай», «Китайская мята»(зелёный). Яркое окрашивание было в настоях: «Fruitline»(зелёный), «Стомаран»(зелёный), «AhmadTea»(чёрный). Слабое и незначительное изменение окраски растворов в таких пробах как «AppleTea», «Майский»(чёрный), «Каркаде с шиповником»(чёрный), «Тесс»(чёрный), «Тесс фруктовый»(чёрный), «TungTing»(зелёный). Наиболее интенсивное окрашивание наблюдалось в пробах трав: смородина, ежевика, малина, зверобой. Яркое окрашивание было в настоях: мята, клубника. Слабое и незначительное изменение окраски наблюдалось в пробах: вишня, черника, крапива. Ионы трёхвалентного железа образуют с рутином комплексное соединение изумрудно-зелёного цвета (координационные связи возникают между ионами железа и атомами кислорода фенольных гидроксогрупп). ^ В таблице 3 представлены результаты количественного исследования содержания витамина Р в различных сортах листового зелёного чая. Расчет производился по формуле : Х=AV1k/V2P, Где k-стандартный пересчётный коэффициент титрования (3,2); А-количество 0,01 моль/л раствора KMnO4, использованное на титрование (мл); V1- объём, в котором растворена взятая для анализа навеска (мл); V2-объём раствора, взятого для титрования (мл); Р-количество сухого вещества (г), взятое для анализа. Было уcтановлено, что в сортах зелёного чая содержание витамина Р составляет от 0,038 до 0,998%. Наибольшее количество витамина Р содержится в зелёном чае «Фруктовый»(0,998%), а наименьшее в чае «Apple Tea»(0,038%). Результаты представлены в приложении 3. В приложении 4 представлены результаты количественного исследования содержания витамина Р в различных сортах листового чёрного чая. Было уcтановлено, что в сортах чёрного чая содержание витамина Р составляет от 0,12 до 1,027%. Наибольшее количество витамина Р содержится в чёрном чае «Китайский караван»(1,027%), а наименьшее в чёрном чае «Тесс» и «Ahmad Tea»(0,12%). Наибольшее содержание витамина Р находится в сортах зелёного чая с различными добавками в среднем на 0,59%, чем в сортах без добавок. Результаты исследований находятся в приложении 5. Наибольшее содержание витамина Р находится в сортах чёрного чая с различными добавками в среднем на 0,115%, чем в сортах без добавок. Результаты исследований представлены в приложении 6. ^ Результаты эксперимента на определение наличие витамина Р представлены в приложении 7. В свежих травах содержание витамина Р составляет от 0,23% до 1,13%. Наибольшее количество витамина Р содержится в свежей ежевике, а наименьшее в свежей вишне. В приложении 8 представлены результаты эксперимента на определение наличие витамина Р в сухих травах. Содержание витамина Р составляет от 0,22% до 1,02%. Наибольшее количество витамина Р содержится в сухой ежевике, а наименьшее в сухой вишне . В приложении 9 указаны результаты содержания витамина Р в зелёном и чёрном листовых сортах чая и в настоях из сухих трав. Большее количество витамина Р содержится в Выводы 1. Качественное изучение витамина Р показало, что данный витамин присутствует во всех изученных сортах чая и во всех видах трав. 2. Количественное содержание витамина Р в исследованных сортах чая варьирует от 0,038 до 1,027%. В травах от 0,22% до 1,13%. 3. Установлено, что в сортах черного чая наибольшее количество витамина содержится в чае «Китайский караван» (1,027%) а наименьшее - в «TurkishTea» (0,102%) . Из исследованных сортов зеленого чая наибольшее количество в чае «Фруктовый» (0,998%), а наименьшее количество витамина Р - в «AppleTea»(0,038%). В травах наибольшее количество витамина содержится в сухой(1,02%) и свежей(1,13%) ежевике. 4. Повышенное содержание витамина Р (0,639%) в среднем в сортах чёрного чая с фруктовыми добавками по сравнению с сортами без добавок (0,524%) возможно связано с наполнителями. Повышенное содержание витамина Р (0,69%) в среднем в сортах зелёного чая с фруктовыми добавками по сравнению с сортами без добавок (0,1%) возможно связано с наполнителями. 5. При расчете среднего процентного содержания витамина Р в различных сортах зеленого и черного чая выяснилось, что в зеленом чае витамина Р больше, чем в черном на 0,05%. Поэтому, в первую очередь, можно рекомендовать к употреблению различные сорта зеленого чая как дополнительный источник витамина Р. 6. При расчете среднего процентного содержания витамина Р в различных сортах чая и травах было выявлено, что наибольшее количество витамина Р содержится в свежих травах чем в чёрном и зелёном чае. 7. Математическая обработка подтверждает, что количественное содержание витамина Р находится в рамках допустимой ошибки для титриметрического метода. Литература
Приложение 1. Торговые марки чая
Приложение 2. Определение наличия витамина Р в настоях чая и травах.
^
^
^
^
^
^
^
|
отлично
1
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям