Флавоноиды чая

 

 

 

ГЛАВА 2  ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

 

2 Объекты исследования

 

 

 

Объектами исследования явились  различные сорта зелёного чая. Для анализа были взяты 4 образца чая: «Принцесса Ява» традиционный китайский чай зелёный байховый крупнолистовой, сорта экономи, «Ahmad tea» original китайский чай зелёный байховый высшего сорта; «Императорский чай» зелёный байховый крупнолистовой китайский 2 сорта; «Greenfield» Flying Dragon китайский чай зелёный байховый, сорта букет.

 

 

2.1 Методы определения флавоноидов

 

 

Универсального метода количественного  определения флавоноидов нет. В  каждом отдельном случае подходят индивидуально, используя весовой, фотометрический, полярографический, потенциометрический, объемный или комплексонометрический методы. Наибольшее распространение получили спектральные методы анализа, которые можно классифицировать по реакциям образования окрашенных продуктов: восстановления в кислой среде или с натрия боргидридом; реакции комплексообразования с металлами; соединение с солями диазония; взаимодействие со щелочами.

Для выделения отдельных  флавоноидов существуют специфические методы. Используют последовательную экстракцию сырья рядом органических растворителей с возрастающей полярностью: хлороформ, ацетон, спирт и спиртоводные смеси.

В настоящее время используют различные варианты хроматографического метода. Наиболее важной в качественном анализе является распределительная хроматография на бумаге. Тонкослойный вариант удобен для разделения ароматических оксикислот и метилированных флавоноидов, которые с трудом делят на бумаге.

Для разделения флавоноидов  между собой и отделения от сопутствующих веществ используется адсорбционно-хроматографический метод.

Наиболее часто для  обнаружения флавоноидов в растительном сырье применяют цианидиновую реакцию (проба Snoda). Реакция основана на восстановлении флавоноидов атомарным водородом в кислой среде до антоцианидинов с образованием ярко-розового окрашивания.

Цианидиновая реакция по Брианту позволяет определить агликоновую или гликозидную природу исследуемого вещества. К окрашенному раствору продукта цианидиновой реакции прибавляют равный объем н-октанола и встряхивают. Гликозиды остаются в воде, а агликоны переходят в слой органического растворителя.

С раствором щелочи флавоны, флавонолы, флаваноны приобретают желтое окрашивание, халконы и ауроны — желто-оранжевое, оранжево-красное.

С железа (III) хлоридом образуются окраски от зеленой (флавонолы) до коричневой (флавононы, халконы, ауроны) и красновато-бурой (флавоны).

Флавоны, халконы, ауроны, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в кольце В, при обработке спиртовых растворов свинца ацетатом средним образуют осадки, окрашенные в ярко-желтый или красныйцвета. Антоцианы образуют осадки, окрашенные как в красный, так и в синий цвет.

По методу Лазурьевского можно определить количественное содержание катехинов в чае и провести их идентификацию.

Флавоноиды вступают в  реакцию комплексообразования с 5 %-м спиртовым раствором алюминия хлорида, с 2 %-м спиртовым раствором циркония (III) хлорида. Флавоноиды, имеющие две оксигруппы у С-3и С-5, дают хелаты желтого цвета за счет образования водородных связей между карбонильной и гидроксильными группами.

Реакция с борно-лимонным реактивом (реакция Вильсона). Флавоноиды, у которых гидроксильная и  карбоксильная группы отделены углеродным атомом, образуют комплексы с борной кислотой, которые не разрушаются лимонной и щавелевой кислотами. При этом появляется желтая окраска или ярко-желтая флуоресценция, которая резко усиливается в УФ-свете.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

3 Определение катехинов из зеленого чая

 

3.1 Выделение танина

 

Дубильные вещества представляют собой сложную смесь полифенольных  соединений, состоящую в основном из танина и катехинов, которые придают  чаю приятную терпкость. Чайный танин – особая фракция дубильных веществ, которая по своему фармакологическому действию подобна витамину Р, обладающему способностью укреплять стенки капиллярных кровеносных сосудов и тем предотвращать внутренние кровоизлияния. Танины чая способствуют накоплению витамина С во всех органах, обеспечивают наиболее полное усвоение этого жизненно важного для организма витамина и, таким образом, предотвращают развитие многих заболеваний. Танины чая, особенно в комбинации с витамином С, оказывают выраженное противовоспалительное действие. 

Сырьё и реактивы: зелёный чай 50г, ацетат свинца (кол-во, необходимое для выпадения осадка), гидроксид бария 60 мл, серная кислота 1%.

Посуда и оборудование: колба коническая 4 шт., стакан химический 4 шт., водяная баня 4 шт., фарфоровая воронка (Бюхнера) 4 шт., колба для отсасывания (Бунзена) 4 шт., склянка Вульфа 4 шт.

 

Ход работы:

 

Неферментированный (зеленый) чай  навеской 50г загружают в коническую колбу емкостью 500 мл, заливают 300 мл горячей воды и нагревают 1 час  на кипящей водяной бане для более полной экстракции растворимых веществ. Смесь фильтруют через несколько слоев марли; осадок на фильтре промывают горячей водой. Получается около стакана желто-зеленого раствора, в который вносят 15 г ацетата свинца. Образуется осадок таната свинца. Жидкость аккуратно сливают. К осадку добавляют стакан горячей воды, размешивают, дают отстояться и надосадочную жидкость вновь сливают. Эту операцию повторяют три раза, для удаления из осадка ионов свинца. Чтобы проверить, действительно ли они удалены, отбирают в пробирку пробу жидкости и добавляют к ней несколько капель разбавленной серной кислоты. При наличии в растворе ионов свинца образуется белый осадок PbSO4.

Если реакция отрицательная, осадок таната свинца на фильтре промывают 1%-м раствором серной кислоты (расход кислоты ~50 мл). Собрав раствор, кислоту нейтрализуют, добавляя по каплям 0,5%-й раствор гидроксида бария, после чего выпавший осадок сульфата бария отделяют фильтрованием:

 

Ва(ОН)₂ + H₂SO4 = BaSO4 + 2H₂O

 

Оставшийся прозрачный раствор  содержит чайный танин. Раствор упаривают  досуха на водяной бане. Полученный таким образом танин соскребают со дна, измельчают в порошок и  взвешивают. Танин из зеленого чая представляет собой аморфный порошок, легко растворимый в воде и спирте. Полученные экспериментальные данные занесены в таблицу 3.

 

 

 

Таблица 3 — Количественное содержание танина в различных видах чая

№	Название чая	Количество танина, г на 50 г
1	«Принцесса Ява» традиционный	4,6
2	«Ahmadtea» original	8,4
3	«Императорский чай»	5,9
4	«Greenfield» Flying Dragon	13,8

 

По методике, предложенной Лазурьевским, основанной на образовании нерастворимых  свинцовых солей полифенолов, определили содержание танина в исследуемых  сортах зеленого чая.

На основании полученных данных в ходе проведения эксперимента можно  сделать следующие выводы: различные  сорта зеленого чая содержат разное количество танина в своем составе.

Из исследуемых сортов зеленого чая наибольшее количество танина содержится в чае «Greenfield» Flying Dragon (13,8 г.), наименьшее - «Принцесса Ява» традиционный (4,6).

Следовательно, чай «Greenfield» Flying Dragon обладает полезными, целебными свойствами в большей степени, чем остальные сорта зеленого чая, а также оказывает наибольшее физиологическое воздействие на организм: способен поглощать и нейтрализовать свободные радикалы и останавливать цепные реакции; проявляет антиоксидантные свойства: обладает антимикробными свойствами и Р-витаминной активностью.

В научно-исследовательской работе студента Самойлова Д.О. было проведено  количественное выделение действующего вещества танина из зеленого чай двух марок «Ява» и «Ahmad». В ходе сравнительного анализа показано, что в чае торговой марки «Ява» содержание танина составило 2,26 г, а чай марки «Ahmad» — 6,28 г.

Анализируя данные, полученные при исследовании образцов чая,  можно сказать, что одинаковые образцы марок чая различны по количественному содержанию танина.

Объяснить такое различие можно следующими факторами:

Основным из них считается географический признак и место произрастания чайного куста. В настоящее время существует множество производителей чая. Российские производители уступают по качеству чая китайским производителям, у которых выращивание чая входит в основу традиции. Поэтому,  наиболее богатые полифенолами считаются сорта чая, произрастающие на территории Китая и Индии.

Содержание флавоноидов в чайном листе колеблется также в зависимости от времени года. Самое высокое содержание отмечается в летнее время, осенью их количество снижается, а весной концентрация падает до самого низкого уровня.

Количество полифенолов в чае во многом зависит и от правильного проведения сбора чайного листа. Чем нежнее и однороднее собранная масса листа, тем больше возможностей получить из нее продукт хорошего качества. Не собранные вовремя молодые побеги грубеют и, следовательно, ухудшается качество и биологическая ценность чая.

 

 

 

 

 

3.2 Идентификация танина

 

Опыт  1. 0,5 г танина растворяют в 40 г воды и добавляют раствор хлорида железа (III). Жидкость сразу чернеет – получают старинные чернила (только танин в старину добывали из дубовых (чернильных) орешков).

Опыт  2. Около 0,3 г танина помещают в пробирку и добавляют три капли концентрированной хлороводородной кислоты. Нагревают. Образуется флобафен – вещество красного цвета.

Опыт  3. Добавляют немного танина к раствору нитрата серебра АgNО3 (ляписа). При этом выпадает осадок таната серебра бурого цвета.

Опыт  4. В 2 %-м растворе хлороводородной кислоты растворяют около 0,3 г ванилина и добавляют 0,1 г танина. Раствор окрашивается в малиновый цвет. Это характерная реакция не только на танин, но и вообще на вещества из класса катехинов, к которым принадлежат многие дубильные вещества.

На основании  проведенных опытов по идентификации танина в качестве доказательства, что выделенное вещество принадлежит к дубильным веществам катехинового ряда, были проведены цветные качественные реакции: с водным раствором хлорного железа. В результате проведенного опыта наблюдалось зелено - черное окрашивание, с раствором ванилина в соляной кислоте - малиновое окрашивание, с раствором нитрата серебра - осадок бурого цвета, а нагревание пробы с каплей концентрированной соляной кислотой образовался красный осадок флобафена.

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Полифенолы и их производные  широко представлены в растительном мире. Многие из них являются природными антиоксидантами, которые в значительных количествах содержатся во многих пищевых  растениях. Особенно много флавоноидов  в винограде, зеленом чае и  орехах.

Попадая в наш организм с пищей, они проявляют свои ингибирующие свойства в радикальных биохимических  процессах. Как известно, многие формы  онкологических заболеваний инициируются активными свободными радикалами. Образуя  устойчивые, а поэтому малореакционноспособные  радикалы, многоатомные фенолы обрывают цепи в радикальных реакциях и  тем самым тормозят развитие этих реакций, в том числе тех, которые  сопровождают рост злокачественных  опухолей. Исходя из выше сказанного, можно  утверждать об актуальности данного  исследования.

Проанализировав материал по теме данного  исследования, можно сделать следующие  выводы:

Полифенолы  и их производные (танины, катехины) входят в состав чайного листа и обладают большой биологической ценностью:

а) способны поглощать и нейтрализовать свободные радикалы и останавливать цепные реакции;

б) проявляют антиоксидантные свойства;

в) обладают антимикробными свойствами;

г) обладают Р-витаминной активностью и т. д.

В чае содержится более 30 полифенолов, которые по традиции называют дубильными веществами или танинами. Они способны образовывать весьма устойчивые химические соединения с белками, что и приводит к «дубильному эффекту». Данный эффект имеет хорошее фармацевтическое применение — полифенолы чая действуют как кровоостанавливающие, ранозаживляющие, вяжущие, противовоспалительные и бактерицидные средства. Важнейшими структурными элементами молекул конденсированных танинов являются катехины — вещества (земельного характера, содержащиеся в чае, фруктах, ягодах.  

По методике, предложенной Лазурьевским, основанной на образовании нерастворимых свинцовых солей полифенолов, мы определили содержание катехинов в исследуемых сортах зеленого чая и доказали, что выделенное вещество принадлежит к дубильным веществам катехинового ряда, при помощи цветных качественных реакции.

На основании полученных данных в ходе проведения эксперимента можно  сделать следующие выводы: различные  сорта зеленого чая содержат разное количество катехинов в своем  составе.

Из исследуемых сортов зеленого чая наибольшее количество катехинов  содержится в чае «Greenfield» Flying Dragon (13,8 г.), наименьшее - «Принцесса Ява» традиционный (4,6). Следовательно, чай «Greenfield» Flying Dragon обладает полезными, целебными свойствами в большей степени, чем остальные сорта зеленого чая, а также оказывает наибольшее физиологическое воздействие на организм.

Чем больше в чае танинов, тем  более терпким (но не горьким!) и вяжущим  вкусом он обладает. Обилие дубильных  веществ придает заварке кровоостанавливающий и дезинфицирующий эффект. Известно, что катехины оказывают благотворное влияние на состояние сердечно-сосудистой системы.