Введение

Проблема сохранения здоровья населения страны очень актуальна в настоящее время для нашего государства. Правильное питание является обязательным компонентом здорового образа жизни, служит фактором профилактики основных заболеваний современного человека: сердечно-сосудистых, онкологических, эндокринологических и д.р. Растительное сырье является уникальным источником биологически активных веществ (дубильные вещества, органические кислоты, гликозиды, аминокислоты, флавоноиды и другие), оказывающих общеукрепляющее действие на организм.Флавоноиды составляют обширную группу природных соединений. Впервые выделенный из растений в 1814 году флавоноид имел желтую окраску, отсюда и название (от латинского "flavus" - "желтый"). К настоящему времени установлена структура и описаны физико-химические характеристики более 7500 природных флавоноидов [6]. Флавоноиды – крупнейший класс биологически активных веществ растительного происхождения. Они являются мощными природными антиоксидантами, укрепляют стенки сосудов и нормализуют артериальное давление, стимулируют иммунитет, оказывают противовоспалительное, противоопухолевое, противоаллергическое действия. Флавоноиды нетоксичны, не вызывают побочных эффектов, этим и обусловлено их широкое применение в медицине. Привлекают внимание антимикробные свойства флавоноидов. Выявлено отрицательное влияние кверцетина на грамположительные бактерии, флавонов и халконов - на стафилококк, стрептококк, антимикробное действие отмечалось у антоцианов и катехинов чая [3]. Широкий диапазон терапевтических возможностей флавоноидов позволяет считать их источниками средств общего положительного на организм действия. Флавоноидные препараты необходимы не только для лечения заболеваний, но и для профилактики нарушений у здоровых лиц [7].

В организме флавоноиды не синтезируются, важным для здоровья человека является их ежедневное употребление с пищей. Вследствие этого, актуальным является исследование количественного содержания флавоноидов в различных продуктах питания.

Цель исследования.

Целью нашего исследования являетсясравнение качественного и количественного содержания флавоноидов в растительном сырье и разработка рекомендаций по применению травяных чаев в образовательных учреждениях.

В связи с целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучить информацию по теме.

2. Провести разделение флавоноидов спиртовых экстрактов и водных настоев растительного сырья методом бумажной хроматографии.

3. Провести качественный анализ содержания флавоноидов в растительном сырье.

4. Определить количественное содержание флавоноидов в растительном сырье.

5. Составить рецепты травяных чаев для школьного буфета.

Объекты исследования: ягоды смородины, клюква, плоды шиповника, боярышника, черноплодной рябины, яблоки, цедра лимона, апельсина, цветы липы, ромашка, чабрец, календула, черный чай и др.

В ходе выполнения исследования «Содержание флавоноидов в растительном сырье и их роль в укреплении здоровья» был подробно изучен теоретический материал по теме. Разобраны методики качественного и количественного анализа содержания флавоноидов в различном растительном сырье, выбрана наиболее доступная методика для выполнения в условиях школьной лаборатории. Предложена рецептура травяных чаев для учащихся с выявленными хроническими заболеваниями.

Материалы и методы

Выделение флавоноидов из растительного сырья: для исследования были выбраны ягоды смородины, клюква, плоды шиповника, боярышника, черноплодной рябины, яблоки, цедра лимона, апельсина, цветы липы, ромашка, чабрец, календула, черный чай. Для приготовления спиртового экстракта 2,5 г высушенного измельченного растительного сырья помещали в колбу, добавляли 25 мл 70% этилового спирта, экстракцию проводили на кипящей водяной бане в течение 20 минут. Для приготовления водного настоя 2,5 г высушенного измельченного растительного сырья помещали в колбу, добавляли 25 мл воды, экстракцию проводили на кипящей водяной бане в течение 20 минут. Полученные извлечения охлаждали, фильтровали и использовали для дальнейшего анализа.

Метод бумажной хроматографии: бумажная хроматография – один из видов распределительной хроматографии. В качестве носителя мы использовали хроматографическую бумагу. Исследуемое вещество наносится в виде капель на расстоянии 1 см от края хроматографической бумаги, которую помещают в хроматографическую камеру с 60% уксусной кислотой в качестве элюирующего раствора, который передвигается по бумаге под действием капиллярных сил [1]. Нанесенное вещество движется с током растворителя. Вещества, хуже сорбирующиеся на волокнах бумаги, передвигаются быстрее. Потом бумагу высушивают, смотрят окраску пятен в УФ-свете, обрабатывают проявителем, наблюдают изменения окраски пятен.

Окраска пятен флавоноидов на хроматограммах [2]

Соединения	Окраска пятен в УФ-свете
	до проявления	с раствором AlCl3 и нагреванием при 100-105⁰С 3-5 мин.	с раствором КОН
Катехины	Не окрашены	Не окрашены	Бесцветная, переходящая в желтую
Флавонолы	Желтая	Ярко-желтая	Желтая
Флавоны	Коричневая	Желтая, желто-зеленая	Желтая, желто-зеленая
Флаваноны	Не окрашены	Слабо-желтая	Желто-оранжевая
Халконы	Оттенки желтого	Желто-оранжевая	Оранжево-красная
Ауроны	Оттенки красного	Оранжево-красная	Оттенки красного

Качественный анализ содержания флавоноидов в растительном сырье: общей реакции, специфической для всех классов флавоноидов, не существует. Наиболее часто для обнаружения флавоноидов применяют цианидиновую реакцию (проба Chinoda):

1. Цианидиновая реакция

Реакция основана на восстановлении флавоноидов атомарным водородом в кислой среде до антоцианидинов [2]. Флавонолы и флавонол-3-гликозидыдают ярко-розовое, красное или оранжевое окрашивание.Цианидиновую реакцию не дают халконы, ауроны, катехины, антоцианидины.

2. Реакция с раствором 5% хлорида алюминия

Флавоноиды, имеющие две оксигруппы в С3и С5положениях дают хелаты желтого цвета за счет образования водородных связей между карбонильной и гидроксильными группами. Раствор окрашивается в желтый цвет.

3. Реакция с раствором аммиака, гидрокарбонатом натрия, щелочью.

Проводится для определения основного структурного типа флавоноидов и ориентации гидроксильных групп. Флавоны, флавонолы, флаваноны приобретают желтое окрашивание, при нагревании переходящее в оранжевое или красное; халконы и ауроны – оранжевое или красное окрашивание. Антоцианы образуют синее или фиолетовое окрашивание [2].

4. Реакции с солями железа.

Образуются окраски от зеленой (флавонолы) до коричневой (флаваноны, халконы, ауроны) и красновато-бурой (флавоны) [2].

5. Реакции с ацетатом свинца

Флавоны, халконы, ауроны, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в кольце В образуют осадки, окрашенные в ярко-желтый или красный цвета. Антоцианы образуют осадки, окрашенные как в красный, так и синий цвет [2].

6. Реакция с 1% раствором ванилина в концентрированной соляной кислоте.

Катехины (а также производные флороглюцина и резорцина) образуют малиново-красное окрашивание.

Фотометрический метод количественного определения флавоноидов в растительном сырье: метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет комплексного соединения флавоноидов с 1% спиртовым раствором хлорида алюминия [1].Для построения калибровочного графика использовали спиртовой и водный растворы рутозида (0,5 мг/мл).

Схема разведения раствора рутозида

№	С, мг/мл	V H2O, мл	V рутозида, мл
1	0,5	0	1
2	0,4	0,2	0,8
3	0,3	0,4	0,6
4	0,2	0,6	0,4
5	0,1	0,8	0,2
6	0	1	0

К 1 мл раствора добавляли 1 мл хлорида алюминия, измеряли оптическую плотностьна КФК-3 при длине волны 410 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Извлечения, полученные из растительного сырья, разводили в 10 раз, конечный объем составлял 1 мл, далее определения проводили по той же схеме.

Содержание флавоноидов (%) в образцах вычисляли по формуле:

Х = (250 Dх/ kmх)*100%,

где Dx, - оптическая плотность исследуемого раствора, тх- масса сырья (мг), k– коэффициент пересчета

Заключение

Согласно методикам выделения флавоноидов, встречающимся в литературе, экстракцию проводят органическими растворителями. В работе мы определяли качественный состав и количественное содержание флавоноидов спиртовых экстрактов и водных настоев растительного сырья.

Методами качественного анализа флаваноиды были обнаружены во всех изучаемых образцах.

Высокое содержание флавонов, флавонолов, флавононов обнаружено в спиртовых экстрактах и водных настоях ромашки, чабреца, календулы, цедры лимона. Халконы и ауроны обнаружены в спиртовых экстрактах и водных настоях цветов липы, плодовах боярышника, шиповника. Антоцианы определены в спиртовых экстрактах и водных настоях плодов черноплодной рябины, смородины, клюквы. При качественном анализе спиртового экстракта и водного настоя черного чая наблюдалось незначительное изменение окраски раствора, что свидетельствовало о более низком содержании флавоноидов в чае, по сравнению с другими образцами. Для расчета содержания флавоноидов в водных настоях и спиртовых экстрактах растительного сырья строились калибровочные кривые по водному и спиртовому раствору рутозида.

По результатам работы было установлено, что для всех исследуемых объектов характерно более высокое общее количественное содержание флавоноидов в пересчете на рутозид в спиртовых экстрактах, по сравнению с водными настоями.

Тем не менее, достаточно высокое общее количественное содержание флавоноидов обнаружено в водных настоях цветов липы, чабреца, плодов шиповника, черноплодной рябины, клюквы. Разделение флавоноидов проводили методом бумажной хроматографии. В спиртовых экстрактах и водных настоях растительного сырья были обнаружены следующие классы флавоноидов: флаванолы, флаваноны, флавоны, халконы, ауроны. Флуоресценция пятен в УФ-свете до проявления и после обработки проявителями интенсивнее при разделении спиртовых экстрактов.

Мы проанализировали данные медицинского пункта о распространенности различных групп хронических заболеваний среди школьников ГБОУ ПО "Губернский лицей-интернат для одаренных детей".

Нами была предложена рецептура травяных чаев для коррекции и профилактики данных патологий [4, 5]:

•Желудочный чай (основной компонент – цветы липы, ромашка (1:1), вспомогательные компоненты - черная смородина, календула)

•Для дыхательных путей (основной компонент – чабрец, календула (1:1), вспомогательные компоненты -ромашка, липа, цедра лимона, плоды шиповника)

•Седативный чай (основной компонент – ромашка,вспомогательные компоненты -плоды боярышника, цедра лимона)

•Сердечный чай (основной компонент – черная смородина, плоды боярышника (1:1),вспомогательные компоненты -черноплодной рябины, клюквы)

•Поливитаминный чай (основной компонент – плоды шиповника, вспомогательные компоненты -черноплодной рябины, клюквы, черной смородины, цедра лимона, цедра апельсина, яблоко).

Выводы:

1. Основные классы флавоноидов, которые удается разделить бумажной хроматографией: флаванолы, флаваноны, флавоны, халконы, ауроны.

2. Общее количественное содержание флавоноидов выше в спиртовых экстрактах, это свидетельствует о лучшей экстракции флавоноидов органическими растворителями.

3. Наибольшее содержание флавоноидов было установлено в чабреце, черноплодной рябине, календуле и цветках липы.

4. Предложена рецептура травяных чаев для учащихся с выявленными хроническими заболеваниями.