|
Скачать 1.17 Mb.
|
Федеральное агентство по образованию Бийский технологический институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Е.В. Аверьянова, М.Н. Школьникова, Е.Ю. Егорова ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Допущено научно-методическим советом БТИ АлтГТУ для внутривузовского использования в качестве учебного пособия для студентов специальностей 240901 «Биотехнология», 260204 «Технология бродильных производств и виноделие», 080401 «Товароведение и экспертиза товаров», 240901 «Машины и аппараты пищевых производств» всех форм обучения Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова 2010 УДК 577.1:581.6 (075.8) А19
Работа подготовлена на кафедре «Биотехнология». ^
Учебное пособие «Физиологически активные вещества растительного сырья» является информационно-обучающим дополнением к базовым дисциплинам «Технология переработки лекарственного растительного сырья», «Пищевые биологически активные добавки», «Экспертиза напитков», «Пищевая химия», «Химия и технология пищевых производств», «Товароведение и экспертиза плодов и овощей», «Товароведение и экспертиза вкусовых товаров», «Товароведение и экспертиза кондитерских товаров» и предназначено для студентов всех форм обучения специальностей 240901 «Биотехнология» и 260204 «Технология бродильных производств и виноделие», 080401 «Товароведение и экспертиза товаров», 240901 «Машины и аппараты пищевых производств». Учебное пособие содержит введение, девять разделов с рекомендуемой литературой к каждому разделу, Приложение А и рассматривает классификацию, свойства и нахождение в растительных объектах ФАВ. УДК 577.1:581.6 (075.8) А19 Рассмотрено и одобрено на заседании научно-методического совета Бийского технологического института Протокол № 6 от 29.04.2010 г.
ВВЕДЕНИЕ Химический состав растений, как и других объектов, принято делить на две группы веществ: минеральные и органические; последние, в свою очередь, подразделяют на вещества первичного и вторичного синтеза. Физиологически активными являются преимущественно вещества вторичного синтеза, а также липиды, углеводы и все витамины. Поскольку в используемых частях растения всегда содержится целый комплекс ФАВ, то из их числа выделяют так называемые действующие и сопутствующие вещества. Под действующим веществом подразумевают преобладающее ФАВ, а все остальные, содержащиеся в растении наряду с ним, относят к сопутствующим; многие из сопутствующих веществ при этом выполняют функции синергистов, усиливающих свойства действующих веществ. С технологической точки зрения, все вещества, входящие в состав сырья, применяемого в производстве напитков и БАД, по их растворимости в водно-спиртовых растворах можно разделить на растворимые и нерастворимые. К первым относят эфирные масла, горечи, дубильные вещества и пигменты (каротиноиды, хлорофилл), растворимые углеводы, органические кислоты, некоторые минеральные вещества, ко вторым – целлюлозу, гемицеллюлозы, лигнин и др. В производстве напитков основное значение имеет именно первая группа веществ, прежде всего, фенольные соединения и эфирные масла, наиболее многочисленные и широко представленные в растительном сырье (таблица 1). В вопросе формирования физиологической ценности рациона растительное сырьё занимает особое положение. Напитки на растительной основе рассматриваются диетологами как одна из оптимальных форм продуктов, используемых для удовлетворения потребности организма человека в ФАВ. К тому же, для потребителя до сих пор более предпочтительным остаётся использование в производстве напитков натурального сырья, изначально богатого ФАВ. 1 УГЛЕВОДЫ В растительном сырье присутствуют две большие группы углеводов: простые сахара (моно- и дисахариды) и высокомолекулярные углеводы, или полисахариды, как растворимые – крахмал, камеди, слизи, так и нерастворимые – пищевые волокна (пектины, гемицеллюлозы и клетчатка). Основными сахарами растительного сырья являются глюкоза, фруктоза и сахароза. В зависимости от вида растения, суммарное содержание названных углеводов в сырье может составлять от 1 % до 20 %, при содержании сахарозы на уровне 0,1…1,0 %. Качественный состав и соотношение простых сахаров влияют на формирование своеобразного сладкого вкуса растительного сырья. Наряду с сахарами, свой вклад в формирование вкуса вносят полиолы, условно относимые к группе углеводов, например, сорбит (в плодах рябины обыкновенной его содержание составляет 9,0…10,4 %). В таблице 1 представлены физиологически активные вещества различного растительного сырья. Таблица 1 – Действующие вещества растительного сырья, используемого в производстве напитков и БАД
Продолжение таблицы 1
Продолжение таблицы 1
Продолжение таблицы 1
Сахара и полиолы достаточно легко переходят в водно-спиртовые экстракты, но наиболее значительно их содержание в соках из сочных плодов и ягод. Полисахариды составляют основную часть сухого веса растений. Крахмал является энергетическим запасом; другие полисахариды выполняют скелетные функции, обеспечивая жесткость растительных клеток, прежде всего – целлюлоза: 1 ![]() Полисахариды – природные полимеры моносахаридов, соединенные гликозидными связями в линейные или разветвленные цепи. В зависимости от того, сколько типов (один или несколько) моносахаридных единиц входит в состав молекулы полисахарида, различают гомо- и гетерополисахариды. В качестве примера гомополисахаридов можно назвать маннаны, инулин, амилозу, амилопектин. Маннаны часто встречаются в кожуре орехов; инулин, являющийся резервным полисахаридом растений, в качестве мономера содержит фуранозу, что встречается достаточно редко. К гетерополисахаридам относятся пектиновые вещества, камеди и слизи – эти вещества представляют наибольший интерес для применения в пищевой и медицинской промышленности. ^ входят в состав клеток и неклеточных образований. Различают растворимые пектины и нерастворимые – протопектин; в процессе роста, созревания и хранения растительного сырья соотношение этих компонентов меняется, что сопровождается изменением консистенции растительных тканей. В дикорастущих плодах и ягодах содержится от 0,2 % до 1,8 % пектиновых веществ, в травянистом сырье содержание пектиновых веществ ниже. Характерное свойство пектиновых веществ, используемое в пищевой и медицинской промышленности, – способность давать студни в присутствии сахаров и кислот. В чистом виде – это аморфные порошки с оттенками от белого до желтого, коричневого или серого цвета, почти без запаха, но растворимые в холодной воде, при нагревании образующие коллоидные растворы. Пектины являются энтеросорбентами, способствующими выведению из организма высокотоксичных веществ, особенно тяжелых металлов. При купажировании ЛВИ пектины вызывают образование мути и осадков, удаляемых при фильтрации напитков. Камеди – это полисахариды, выделяющиеся в виде вязких растворов и образующие стеклообразную массу при повреждении коры многих растений. Первоначально мягкие и вязкие на воздухе натеки постепенно твердеют, превращаясь в аморфную массу; примером камеди может служить так называемый вишневый клей, выступающий в трещинах коры вишневых и черешневых деревьев. С химической точки зрения, камеди представляют собой сложные комплексы нейтральных и кислых гетерополисахаридов, кислотность которых обусловлена наличием уроновых кислот. Это бесцветные или окрашенные вещества, обычно без вкуса, редко сладкие или горьковатые, не растворимые в спиртах и других органических растворителях, но частично или полностью растворимые в воде с образованием клейких коллоидных растворов. Многие камеди представляют практическую ценность. Благодаря высокой эмульгирующей и обволакивающей способности камеди широко используются в фармацевтической практике и различных отраслях пищевой промышленности, в том числе в ликеро-водочном производстве для стабилизации эмульсионных ликеров. Слизи, подобно камедям, представляют собой сложные сме- си кислых и нейтральных гетерополисахаридов. От камедей они отличаются происхождением, локализацией, некоторыми физико-химическими свойствами. Так, слизи в противоположность камедям образуются в растениях в процессе естественного развития, без внешнего раздражения (повреждения). Слизи лучше растворяются в воде. Камеди и слизи являются продуктами метаболизма клеток, у которых функция образования и секреции полисахаридов – компонентов камедей и слизей – стала преобладающей. Секретируемые клеткой полисахариды могут откладываться на внутренней поверхности клеточной оболочки, их отложение приводит к постепенному оттеснению протопласта клетки к центру и уменьшению его объема. В конце концов, полость клетки заполняется полисахаридами (слизью) и протопласт отмирает. Таково происхождение слизьсодержащих клеток, например, в корне алтея лекарственного. В случае камедей секретируемые клеткой полисахариды проникают через клеточную оболочку и выделяются наружу. Внешне это проявляется как камедеистечение. Большой группой слизей являются глюкоманнаны, найденные в различных видах ароидных и лилейных, в семенах ирисовых, в клубнях орхидных растений. Источником менее сложных по строению слизей являются лен посевной, подорожник, некоторые крестоцветные. В медицине слизи используются для маскировки и снижения раздражающего действия некоторых лекарственных препаратов. Клетчатка и гемицеллюлозы – самые распространенные в растениях полисахариды, из них построены стенки растительных клеток. Наиболее высокое содержание этих соединений характерно для косточковых плодов и ягод, представляющих собой сборную костянку (малина и т.п.), некоторых плодов сем. Розоцветных (шиповник, черемуха и т.п.). В травянистых растениях, как и в косточковых плодах, наряду с целлюлозой, в состав клеточных стенок в значительных количествах входит лигнин – полимер, ферментативно образующийся из ароматических спиртов по мере развития растения и одревеснения его тканей. Лигнин играет роль инкрустирующего вещества, связывающего волокна клетчатки и гемицеллюлоз. В организме человека физиологическая роль клетчатки, гемицеллюлоз и лигнина сводится к сорбции токсинов различного происхождения и стимуляции процессов пищеварения. 2 ВИТАМИНЫ Витамины (от лат. vita – жизнь) представляют собой низкомолекулярные биорегуляторы, необходимые для нормальной жизнедеятельности. Большинство из них поступают в организм человека с пищей в виде витаминов как таковых или их предшественников – провитаминов. В настоящее время известно около 30 витаминов, из них около 20 поступают в организм с растительной и животной пищей. Растительное сырье является ценным источником витаминов для человека, его использование исключает опасность передозировки и возникновения побочного действия, неизбежное при длительном и неконтролируемом потреблении синтетических витаминных препаратов. В растениях синтезируются все витамины, исключая витамин B12. В дикорастущих видах наиболее распространены такие витамины, как аскорбиновая кислота (витамин C) и P-активные флавоноиды (витамин P), но в определённых количествах присутствуют и многие витамины группы B, а также витамины E и K. Витамины A и D встречаются в растительном сырье только в качестве провитаминов: в форме каротиноидов и стеринов. ^ или γ-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты (витамин С), синтезируется из глюкозы в ходе глюкуронового пути. Фермент L-гулонолактоноксидаза, ответственный за получение аскорбиновой кислоты, у приматов отсутствует, поэтому аскорбиновая кислота обязательно должна поступать с пищей. Аскорбиновая кислота участвует в самых разных реакциях: требуется для нормального состояния костей, соединительной ткани и кровеносных сосудов, для заживления рубцов. Есть и другие реакции, требующие присутствия витамина С как кофактора, например улучшение усвоения железа, катаболизм тирозина и синтез адреналина из тирозина.
Недостаточность витамина С развивается на фоне либо недостаточного потребления его организмом, либо при повышенной потребности в этом витамине. Восстановленная форма витамина C – L-аскорбиновая кислота – очень распространена в растительном сырье как в запасающих органах, так и в вегетативной части растений. Многие виды дикорастущих и культурных растений (в свежем виде) при регулярном поступлении с рационом позволяют восполнить физиологическую потребность человека в этом витамине. Отдельные виды растений существенно различаются по способности к синтезу и накоплению аскорбиновой кислоты: ягоды сем. Брусничных содержат 10…20 мг/100 г витамина C, ягоды барбариса, калины, боярышника и аронии – от 30 до 100 мг/100 г, плоды рябины обыкновенной и облепихи – до 200 мг/100 г, ягоды черной смородины и лимонника – до 400…500 мг/100 г. При этом для всех видов характерно более высокое содержание аскорбиновой кислоты в состоянии неполной физиологической зрелости плодов и ягод. Безусловным лидером по содержанию витамина C является шиповник – в его плодах (свежих) может накапливаться 4,5 % аскорбиновой кислоты (суммарно в восстановленной и окисленной форме). Достаточно много аскорбиновой кислоты накапливается в траве зверобоя (более 100 мг/100 г), хвое (80…300 мг/100 г), листьях чёрной смородины (300…470 мг/100 г), околоплодниках грецких орехов (около 200 мг/100 г), листьях брусники (до 200 мг/100 г), траве укропа (до 330 мг/100 г), листьях душицы (до 500 мг/100 г) и крапивы (до 600 мг/100 г), траве горца птичьего (до 700 мг/100 г); прекрасным источником витамина C являются почки и молодые листья берёзы – до 2,8 %. Восстановительная функция витамина C наиболее полно проявляется в присутствии веществ полифенольной природы (в частности, флавоноидов и антоцианов), что особенно характерно для плодово-ягодного сырья и корневищ (в аире – до 150 мг/100 г). Флавоноиды, в том числе рутин, как основной представитель витамина P, подробно будут рассмотрены в п. 7 данного раздела. Тиамин (витамин В1) образуется из замещенного пиримидина и тиазола, которые связываются между собой метиленовым мостиком. В форме тиаминпирофосфата витамин B1 является коферментом, катализирующим в организме человека процессы углеводного обмена, обеспечения энергией и ряд других ферментативных реакций. В мозге и печени тиамин очень быстро превращается в активную форму с помощью фермента тиаминдифосфотрансферазы.
Суточная потребность в тиамине составляет от 1,5 до 3 мг, недостаток тиамина приводит к неспособности клетки генерировать энергию в достаточных количествах. Самыми ранними симптомами дефицита тиамина являются потеря аппетита, тошнота, депрессия, периферическая невропатия и общая слабость. Хроническая недостаточность тиамина ведет к таким более тяжелым неврологическим симптомам, как потеря координации глаз и помутнение сознания. Рибофлавин (витамин В2) является предшественником коферментов флавинмононуклеотида и флавинадениндинуклеотида, отвечающих за окислительно-восстановительные процессы, в том числе за обмен жиров и обеспечение организма энергией. Важен для восприятия цветов в процессе зрения.
Нормальная суточная потребность в рибофлавине составляет 2,5…3,0 мг. Недостаточность рибофлавина редко наблюдается у жителей большинства европейских стран, т.к. он содержится в необходимых количествах в хлебе, яйцах, молоке, мясе и т.д. Симптомы, связанные с недостаточностью рибофлавина, включают глоссит, себорею, ангулярный стоматит и фотофобию. На свету рибофлавин разрушается. Ниацинамид (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин), известный как витамин РР, или В3, участвует в обмене углеводов и обеспечении организма энергией. Важен для нервной и мышечной систем, кожных покровов и желудочно-кишечного тракта. ![]() Суточная потребность в витамине В3 составляет от 15 до 30 мг. Недостаточное потребление ниацина (как и триптофана) ведет к глосситу, дерматиту, потере веса, диарее, депрессии и деменции. Такие симптомы, как депрессия, дерматит и диарея объединяют под заболеванием, которое называется пеллагра. ^ при назначении фармакологических доз (2…4 г/день) понижает уровень холестерола в крови, это используется для лечения гиперхолестеролемии. Также никотиновая кислота ускоряет расход гликогена, что ведет к возрастанию уровня глюкозы в крови, поэтому терапия никотиновой кислотой не рекомендуется диабетикам и больным подагрой. ^ (витамин В5) синтезируется из аланина и пантоевой кислоты и необходима для синтеза коэнзима А (КоА) и компонента ацилпереносящего белка, который используется для синтеза жирных кислот и образования гормонов. Потребность в данном витамине составляет 10…15 мг в сутки. Недостаточность пантотеновой кислоты наблюдается очень редко, т.к. она широко распространена в пищевых продуктах. Пиридоксаль, пиридоксамин и пиридоксин, различающиеся функциональной группой в четвёртом положении, в общем известны как витамин В6. Все три компонента превращаются в биологически активную форму витамина В6 – пиридоксальфосфат. Это превращение катализируется пиридоксалькиназой. Пиридоксальфосфат как кофактор используется в реакциях трансаминирования аминокислот, а также в гликогенолизе как кофактор гликогенфосфорилазы. Участвует в обмене белка, аминокислот и серы, необходим для процессов кровет-ворения, нервной деятельности, состояния эпителиальной и костной ткани. Суточная потребность в витамине В6 составляет 2…3 мг. Недостаточность витамина В6 бывает редко и обычно ассоциируется с недостаточностью других витаминов из группы В, проявляясь в нарушении обмена аминокислот, в частности, триптофана. Недостаточность в этом витамине может возникнуть при применении изониазида (используется для лечения туберкулеза) и пенициллинамина (используется для лечения ревматоидного артрита). ![]() Биотин (витамин Н, или В7) – это органическая кислота, которая в организме человека функционирует как кофермент в многочисленных реакциях карбоксилирования, участвует в углеводно-жировом обмене, является синергистом витаминов В2, В6, А, РР. Биотин содержится во многих продуктах, а также синтезируется нормальной микрофлорой кишечника, поэтому его недостаточность наблюдается очень редко, но может возникать при применении лекарств, влияющих на микрофлору, а также при чрезмерном потреблении сырых яиц (в яйцах содержится белок авидин, препятствую- щий абсорбции биотина). Потребность в этом витамине составляет 30…100 мкг в сутки. ^ (витамин В9, или ВС) состоит из 3-х частей: птеридинового кольца, пара-аминобензойной и глутаминовой кислот. Этот витамин играет важную роль в метаболизме нуклеиновых кислот и белков, необходим для процессов кроветворения, деления клеток, роста и развития всех органов и тканей. ![]() Потребность в фолиевой кислоте составляет 0,18…0,2 мг в сутки. В клетках этот витамин превращается в тетрагидрофолиевую кислоту с помощью фермента дигидрофолатредуктазы. Недостаточность фолиевой кислоты из-за широкого распространения в продуктах встречается редко и связана в первую очередь с нарушением синтеза ДНК. Главными причинами недостаточности является нарушения абсорбции, метаболизма витамина или его повышенной потребности, например во время беременности потребность в витамине возрастает. При недостатке фолиевой кислоты начинается нарушение образования форменных элементов крови, возникает злокачественная анемия, снижается сопротивляемость заболеваниям. Кобаламин (витамин В12) состоит из тетрапиррольного кольца и иона кобальта в центре. Витамин В12 синтезируется исключительно микроорганизмами, связанный с белком в виде метилкобаламина или 5-деокси-аденозилкобаламина. Витамин может освобождаться от белка, и тогда он становится активным. Этот процесс осуществляется в желудке под действием желудочного сока или трипсина при потреблении мяса. Витамин В12 необходим для кроветворения и нормального развития нервных волокон, потребность в нем составляет 1,5…5,0 мкг в сутки. Печень может накапливать витамин В12, поэтому его недостаточность встречается очень редко. При дефиците витамина В12 развивается пернициозная анемия, являющаяся результатом того, что страдает синтез пуриновых и пиримидиновых оснований, а следовательно, и синтез ДНК. 1 ![]() Растительное сырьё, за исключением орехоплодных, зерновых и зернобобовых культур, не отличается очень значительными количествами витаминов группы B. При среднем содержании тиамина в плодово-ягодном и травянистом сырье на уровне 0,01…0,03 мг/100 г, только рябину обыкновенную, лимонник, барбарис и шиповник можно считать относительно эффективными источниками этого витамина (от 0,05 до 0,01 мг/100 г). Более значительно содержание тиамина в корнях и корневищах (до 0,16 мг/100 г и более). Несколько более высоко содержание в дикорастущих рибофлавина, ниацина и фолиевой кислоты – в среднем, 0,05…0,12, 0,08…0,25 и 0,20…0,03 мг/ 100 г соответственно. Максимум витамина B2 отмечен в ягодах ежевики (до 2,3 мг/ 100 г), плодах шиповника (0,33…0,88 мг/100 г), черники (до 1,8 мг/100 г) и ягодах клюквы (до 0,31 мг/100 г); по содержанию витамина PP лидерами являются ягоды черники (до 2 мг/100 г), плоды облепихи (0,2…0,6 мг/100 г) и шиповника (0,6 мг/100 г). ^ присутствует в сырье преимущественно в связанном состоянии, высвобождаясь под действием ферментов. Наиболее богаты этим витамином плоды облепихи (0,79 мг/100 г), рябины обыкновенной (от 0,20 до 0,55 мг/100 г) и боярышника (до 0,4 мг/100 г). Согласно проведенным наблюдениям, в солнечное лето фолиевой кислоты в растительном сырье накапливается в два-три раза больше, чем в прохладное и дождливое. ^ наиболее присуща зелени и корневой части растений. Так, например, в траве укропа накапливается около 0,25 мг/100 г витамина B5. В плодах, например в яблоках, ее содер-жание составляет около 0,03 мг/100 г; в грецких орехах – на уровне 0,9 мг/100 г. Сумма трёх форм витамина B6 в отдельных видах дикорастущего сырья варьирует в пределах от 0,1 до 3,9 мг/100 г, в культивируемых плодах и ягодах – на уровне 0,1…0,2 мг/100 г. Во многих ви- дах травы и листьев этот витамин накапливается в пределах от 0,10 до 0,25 мг/100 г. Витамин А представлен тремя биологически активными формами: ретинолом, ретиналем (ретинальдегид) и ретиноевой кислотой. В растениях витамин A не встречается, но многие виды растительного сырья содержат предшественников этого витамина – каротины. При попадании β-каротинов в просвет кишечника происходит его расщепление каротиндиоксигеназой и образование ретиналя. Ретиналь потом восстанавливается до ретинола с помощью ретинальдегидредуктазы. Ретинол этерифицируется пальмитиновой кислотой и вступает в кровь в составе хиломикронов. Потом остатки хиломикронов потребляются печенью, где и происходит накопление витамина А. Транспорт витамина А из печени к другим органам и тканям осуществляется в связанной формой ретинола с апоретинол-связывающим белком. ![]() Известно три типа каротинов (α-, β-, γ-каротины), различающихся как по химическому строению, так и по проявляемой активности. Наиболее высокой A-витаминной активностью обладает β-каротин, содержащий два β-иононовых кольца, при его расщеплении образуется две молекулы витамина A. При гидролизе α- и γ-каротинов образуется лишь по одной молекуле витамина A, так как у этих каротинов только по одному β-иононовому кольцу. Высоким содержанием каротиноидов характеризуются плоды шиповника (от 2,6 до 4,2 мг/100 г), боярышника (от 2 до 14 мг/100 г), облепихи и рябины обыкновенной (до 18…20 мг/100 г), средним – ягоды чёрной смородины и черники (до 0,7…1,6 мг/100 г) и некоторые другие виды плодов и ягод. Хорошим источником каротиноидов являются также зелёные части растений – трава горца птичьего (содержание до 39 мг/100 г), листья шалфея (до 18 мг/100 г) и крапивы (до 50 мг/100 г), цветки и соцветия многих растений. Значительное содержание каротиноидов отмечается в цветках календулы – до 3 %. На сегодняшний день известно около 500 каротиноидов, примерно 60 из них рассматриваются как предварительные стадии синтеза витамина А, а около 110 считаются даже более эффективными, чем сам витамин. На долю β-каротина, в зависимости от вида растительного сырья, приходится от 10 % до 80 % от суммы всех каротиноидов. Витамину А мы обязаны своим зрением. Ретинол также участвует в синтезе определенных гликопротеинов и мукополисахаридов, необходимых для регуляции роста и секреции слизи, поддерживает в активном состоянии иммунную систему. Витамин А запасается в печени, и поэтому его недостаточность (при потребности 0,8…1,5 мг в сутки) возникает достаточно редко. Ранним симптомом недостаточности витамина А является куриная слепота. Потом возникают фолликулярный гиперкератиноз, повышенная чувствительность к инфекциям, рак и железодефицитная анемия. Длительная недостаточность витамина А ведет к ксерофтальмии (кератинизация роговицы). Повышенная восприимчивость к раку связана с тем, что β-каротин является мощным антиоксидантом. Витамин D является стероидным гормоном, регулирующим экспрессию определенных генов; суточная потребность в этом витамине составляет 2,5…5,0 мкг. Активной формой является 1,2,5-дигидроксикальцийтриол, главная функция которого – регулирование гомеостаза кальция и фосфора, рост и развитие костной ткани. Основными симптомами дефицита витамина D являются рахит у детей и остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В растениях присутствует провитаминная форма этого соединения, входящая в липофильную часть сырья в виде стеринов (фитостерины метиленциклоартенол, кампестерин, ситостерин, стигмас-терин, превращающиеся в организме млекопитающих в витамины группы D под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 280…310 нм), содержание которых обычно не превышает 0,1…0,2 мкг/100 г. ![]() Витамин Е по химической природе представляет собой группу восьми близкородственных соединений – токоферолов и токотриенолов. Наибольшая E-витаминная активность присуща -токоферолу. Витамин Е абсорбируется из кишечника и накапливается в клеточных мембранах, жировых депо и циркулирующих липопротеинах. Основное место хранения витамина Е в организме человека – жировая ткань. ![]() Суточная потребность в витамине E составляет 10…20 мг. Витамин Е является мощным антиоксидантом, связывает свободные радикалы и молекулярный кислород, предотвращая от окисления жирные кислоты мембран, снижая физическое и эмоциональное напряжение. -Токоферол может связывать два пероксидных свободных радикала и потом, взаимодействуя с глюкуроновой кислотой, выводиться из организма в составе желчи. Главными симптомами недостаточности витамина Е является увеличение хрупкости эритроцитов, мышечная слабость и бесплодие. Токоферолы синтезируются только растениями. Богаты ими облепиха (до 18 мг/100 г), шиповник, боярышник, рябина обыкновенная. В значительных количествах токоферолы накапливаются в липофильной составляющей листьев (бадан – около 0,5 мг/100 г), корней и корневищ (девясил – до 32 мг/100 г). Витамин К известен в трех формах: К1 – филлохинон – в зеленых овощах, К2 – мультипренилменахинон – в составе кишечной микрофлоры и К3 – в синтетическом менадионе. Главная функция витамина К заключается в поддержании нормального уровня протеинов, необходимых для свертывания крови и обмена веществ в костной ткани. Эти белки синтезируются печенью в неактивном состоянии. Превращение неактивных форм в активные свертывающие факторы требует посттрансляционной модификации остатков глутаминовой кислоты. ![]() Витамин К всасывается в кишечнике только в присутствии желчных солей, потребность в витамине составляет 60…80 мкг в сутки. Частично витамин К синтезируется микрофлорой кишечника, поэтому все лекарства, действующие на микрофлору, могут привести к его недостаточности. Основным симптомом проявления недостаточности витамина К является геморрагический синдром. Витамином K1 богаты зелёные листья крапивы (до 0,2 %), хвоя, трава горца, плоды рябины и шиповника, ягоды черники и чёрной смородины и многие другие виды растительного сырья. Существует еще ряд соединений, относимых зарубежными исследователями к витаминам, а российской медициной – к провитаминам или коферментам. Это соединения: – аденин (витамин В4); – холин (витамин В8); – пара-аминобензойная кислота (витамин В10); – карнитин (витамин В11); – оротовая кислота (витамин В13); – ксантроптерин (витамин В14); – пангамовая кислота (витамин В15); – инозит (витамин В16); – амигдалин (витамин В17); – липоевая кислота; – метилметионинсульфоний (витамин U). Многие из них в свое время были включены в группу витаминов, но по причине отсутствия неопровержимых доказательств воздействия витаминного характера временно выведены из этой группы. Почти все из приведенных соединений достаточно часто встречаются в растительном сырье, некоторые (например амигдалин) синтезируются только растениями. В таблице 2 приведены растения, употребление которых в пищу способно восполнить дефицит тех или иных витаминов в организме человека. Таблица 2 – Фитокоррекция гиповитаминозов
Продолжение таблицы 2
Аскорбиновая кислота, флавоноиды и практически все витамины группы В хорошо растворимы в воде и водно-спиртовых растворах, вследствие чего хорошо переходят в настои и экстракты, используемые в производстве бальзамов. Из жирорастворимых витаминов только токоферолы имеют очень высокую растворимость в этаноле; каротиноиды, витамины группы К и стерины имеют ограниченную растворимость в этиловом спирте и его водных растворах с концентрацией 40…70 % об. При этом витамины неустойчивы к действию многих факторов: света, кислорода, воздуха и нагреванию. Так, каротиноиды и аскорбиновая кислота окисляются на свету и воздухе; окисление витамина C ускоряется в присутствии железа и меди. Витамины группы B несколько более устойчивы к действию названных факторов, эта устойчивость повышается в кислой среде (чему благоприятствует кислотность плодово-ягодных соков). В технологии производства безалкогольных напитков, имеющих функциональное назначение, в целях сохранения витаминной ценности полуфабрикатов их подкисляют пищевыми кислотами (чаще всего – лимонной), хранят без доступа воздуха (вакуум) и прямых солнечных лучей, используют сразу либо получают сухие экстракты с применением щадящих методов воздействия на сырье, как это делают, например, на «Арт Лайф» (г. Томск). |