Лекція - Біохімія рослин. Вітаміни. Антивітаміни. Речовини вторинного синтезу

1.doc (1 стор.)
Оригінал


3. Водорозчинні вітаміни. Характеристика окремих груп, накопичення і утримання їх у рослинних продуктах.

До них належать вітаміни групи В (В1, В2, В6, В12), вітамін С, вітамін РР, пантотенова кислота, вітамін Н (біотин), вітамін Р (цитрин), фолієва кислота.

Вітаміни групи В.

Вітамін В 1 (тіамін - антіневрітний).

У своєму складі містить азот і сірку. Є обов'язковим компонентом кожної клітини. Відіграє важливу роль в обміні речовин у рослин і тварин. Бере участь у процесі дихання, тобто є коферментом декарбоксилаз, каталізують декарбоксилювання кетокислот. При його нестачі або відсутності пригнічується декарбоксилирование кетокислот і вони накопичуються в тканинах, що веде до порушення вуглеводного обміну.

Утворюється тільки в рослинах і тільки на світлі. Міститься в листках і стеблах, в коренях не синтезується, а надходить з надземних органів. У молодих рослинах цього вітаміну мало, а в процесі росту його кількість підвищується і досягає максимуму до фази цвітіння, потім знову знижується.

Міститься В 1 у зовнішніх частинах зернівок (хліб грубого помелу), в неполірований рисі, горосі, квасолі, картоплі, пивних дріжджах.

Вміст вітаміну В 6 в продуктах, мг/100г: пшениця - 0,5, висівки пшеничні - 1,0 - 1,5, дріжджі - 5,0, картопля - 0,1, рис неполірований 1,0.

Добова потреба людини в тіаміні - 2 - 3 мг.

Нестача вітаміну В 1 викликає стомлюваність у людини, запалення нервових стовбурів, втрату чутливості шкіри, паралічі, що призводить до захворювання поліневрит.

Вітамін В 2 (рібофлаві - вітамін росту).

«Флавус» - жовтий. Це кристалічна речовина оранжево-жовтого

кольору. Містить азот. Входить до складу флавинових (окислювально-відновних) ферментів, що беруть участь в процесі дихання.

Синтезується тільки в рослинах і деяких мікроорганізмах як на світлі, так і в темряві.

Міститься в дріжджах, проростках злаків, цвілевих грибах. Зміст зростає до фази цвітіння, потім знову знижується. Багато В 2 в молодих органах. При нестачі азоту вміст цього вітаміну знижується.

Основні джерела рибофлавіну для людини - м'ясні та рибні продукти, молоко, сир, зелені овочі. С / г тварини отримують У 2 в грубих кормах і висівках.

Вміст вітаміну В 2 в продуктах, мг/100 г: пшениця - 0,1, висівки пшеничні - 0,5, дріжджі - 4,0, м'ясо - 0,2, риба - 0,4, овочі - 0,03 - 0 , 10.

Добова потреба людини в рибофлавіні - 2 - 4 мг.

При нестачі У 2 порушується обмін речовин.

Гіповітаміноз В 2 клінічно проявляється сухістю слизових оболонок губ, тріщинами в кутках рота і на губа, підвищеним лущенням шкіри, кон'юктивіту, светобоязнью.

Вітамін В 3 (пантотенова кислота - антідерматітний)).

Це світло-жовте в'язке масло. Входить до складу коферменту А, який каталізує велике число різних біохімічних реакцій. Синтез пантотенової кислоти пов'язаний з фотосинтезом і найбільшу її кількість міститься в молодих листках і кінчиках коренів, що в 2 рази більше, ніж у старих.

Добова потреба людини у вітаміні РР - 10 - 15 мг.

Вміст вітаміну РР в рослинах, мг/100 г: цибуля - 0,1, морква - 0,2, картопля, капуста - 0,4, пшениця - 1, рисові висівки - 1,5 - 2,0, дріжджі - 20.

При нестачі пантотенової кислоти порушується обмін речовин. У людини уражаються шкірні покриви і слизові оболонки внутрішніх органів, втрата волосся та його депіментація.

Вітамін В 5 (РР або нікотинова кислота - антіпелларгіческій).

У рослинах міститься у вигляді кислоти, яка, перетворюючись на амід, використовується для синтезу найважливіших окислювально-відновних ферментів, які у НАД і НАДФ. При нестачі вітаміну РР затримується утворення ферментів в рослинах, які каталізують окислювально-відновні реакції.

Інтенсивний синтез вітаміну РР в рослинах починається одночасно з проростанням насіння і посилюється на світлі. Нікотинова кислота може утворюватися з триптофану.

Вміст вітаміну РР в продуктах, мг/100 г: картопля - 1, овочі, фрукти - 0,2 - 0,5, пшениця - 5 - 7, пшеничні висівки - 15 - 30, дріжджі - 20 - 100, горох - 2.

Добова потреба людини у вітаміні РР - 15 - 25 мг.

Нестача вітаміну С в їжі викликає у людини і тварин захворювання пелагру.

Вітамін В 6 (піридоксин - антідерматітний).

Грає роль в обміні речовин і особливо азотному. Входить до складу

активних груп ферментів, які каталізують переаминирование амінокислот, декарбоксилирование, дезамінування і перетворення окремих амінокислот.

Синтезується В 6 в рослинах і деяких мікроорганізмах як на світлі, так і в темряві, але освітлення значно прискорює синтез. У верхньому листі і кінчиках коренів В 6 міститься більше, ніж в нижніх ярусах листя.

Міститься В 6 в насінні, проростках злаків, зернових, бобових, рибі, м'ясних продуктах.

Вміст вітаміну В 6 в продуктах, мг/100 г: пшениця - 0,4 - 0,5, висівки пшеничні - 1,5 - 2,0, дріжджі - 2,5 - 5,5, м'ясо - 0,5 - 0 , 7.

Добова потреба людини в пиридоксине - 10 - 15 мг.

При нестачі У 6 порушується азотний обмін, нервові розлади (збудливість нервової системи, судоми) і ураження шкіри.

Вітамін В 12 (ціанокобаламін - антианемічний).

У рослинах не утворюється. Синтезується тільки в грибах (плесенях) і мікроорганізмах, молоці, яйцях, м'ясі.

До складу цього вітаміну входять: кобальт, група СN-, амінниє групи.

Ціанкобаламін покращує засвоєння білків в організмі, утворення червоних кров'яних тілець в кістковому мозку, бере участь у біосінезе біологічно активних сполук, обміні нуклеїнових кислот, білків.

Людина задовольняє потребу вітамін У 12 за рахунок м'яса, молока, яєць і частково завдяки синтезу цього вітаміну мікроорганізмами кишечника.

Добова потреба людини в Ціанкобаламін - 10 - 20 мг.

При нестачі У 12 у тварин розвиваються різні форми анемії, погіршується засвоєння їжі, порушується обмін білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот.

Вітамін С (Аскорбінова кислота - антицинготну).

Це біла кристалічна речовина.

У рослинах аскорбінова кислота утворюється з вуглеводів. Проростання насіння супроводжується інтенсивним накопиченням вітаміну С і в темряві і на світлі. Кількість вітаміну С у листах досягає максимуму до фази цвітіння, потім різко знижується. Багато вітаміну С в зелених рослинах, свіжих овочах і фруктах. При зберіганні і варінні вітамін С руйнується. Накопичення вітаміну С в рослинах залежить від умов вирощування. У північних районах вітаміну С у листах, стеблах, коренях і плодах значно більше, ніж у рослинах, оброблюваних на півдні. Фосфорно-калійні добрива підвищують кількість вітаміну С в рослинах, а азотні - знижують.

Вміст вітаміну С в овочах і фруктах, мг/100 г: картопля - 10 - 20, капуста цвітна - 50 - 150, морква - 5 - 10, томати - 20 - 40, цибуля зелена - 20 - 60, яблука - 10 - 30 , смородина чорна - 100 - 400, лимон - 40 - 60, шипшина - 1000 - 4000.

Добова потреба людини у вітаміні С - 50 - 100 мг.

Нестача вітаміну С в їжі викликає захворювання цингою. Спостерігаються сильна стомлюваність, головний біль, втрата апетиту, крововиливи в суглобах, розхитування зубів, блідість шкірних покривів, ураженні кісток.

Біотин (вітамін Н - антісеборрейний).

Є коферментом гексокінази, карбоксилази та інших ферментів.

Синтезується біотин в рослинах: горосі, сої, кольоровій капусті, грибах; а також в яєчному жовтку, печінці і деяких мікроорганізмах. Для синтезу необхідні сірка і азот.

Добова потреба людини в біотин - 10 мг.

При нестачі біотину в їжі сповільнюється зростання, запалюються шкірні покриви, випадає волосся, посилення виділення жиру сальними залозами шкіри (себоррея).

^ Вітаміни Р (цитрин).

До теперішнього часу з рослин виділено велике число з'єднань, що володіють Р-вітамінною активністю. Всі вони отримали назву біофлавоноїди. Основні функції біофлавоноїдів - зміцнення капілярів і зниження проникності судинної стінки. Крім цього, вітамін Р активізує окислювальні процеси в тканинах, впливає на роботу ендокринних залоз, а також сприяє накопиченню в тканинах вітаміну С.
Добова потреба у вітаміні Р - 35-50 мг.
Основні джерела вітаміну Р - цитрусові (лимони, апельсини, грейпфрути, особливо біла шкірка і междольковая частина), абрикоси,
гречка, ожина, черешня, шипшина, чорна смородина, чорноплідна горобина, петрушка, салат. Значна кількість біофлавоноїдів
міститься в таких напоях, як чай, кава, вино, пиво.
Вітамін Р підсилює дію аскорбінової кислоти. Тому всі добавки вітаміну С рекомендується поєднувати з биофлавоноидами.
Недостатність вітаміну Р виникає при тривалій відсутності в раціоні достатньої кількості свіжих овочів, фруктів і ягід, особливо в зимово-весняний період.

Зазвичай Р-вітамінна недостатність супроводжує недостатності вітаміну С. Р-гіповітаміноз веде до крихкості і ламкості капілярів (дрібних кровоносних судин). Для Р-гіповітамінозу характерні болі в ногах при ходьбі, болі в плечах, загальна слабкість, млявість, швидка стомлюваність.

^ Вітамін Вс (фолієва кислота).

Основні функції вітаміну НД - участь в утворенні еритроцитів і гемоглобіну, регуляція процесу ділення клітин. Тому цей вітамін особливо важливий для росту і розвитку. Фолієва кислота необхідна для кровотворення, відіграє важливу роль в обміні білків, утворенні в організмі деяких амінокислот, стимулює імунну систему. Цей вітамін робить благотворний вплив також на жировий обмін в печінці, обмін холестерину і деяких вітамінів.
Фолієва кислота міститься в листі рослин. Крім того, вона в невеликій кількості синтезується мікрофлорою кишечника. У харчових продуктах вітамін Вс знаходиться в пов'язаної формі, не володіє біологічною активністю і не проявляє вітамінних властивостей. Добова потреба у вітаміні НД - 200 мкг.

Фолієвої кислоти багато в темно-зелених овочах з листям (салаті, шпинаті, петрушці, зеленій цибулі), ріпчастій цибулі, моркви, пивних
дріжджах, цвітній капусті, дині, абрикосах, бобах, авокадо, яєчному жовтку, печінці, нирках, грибах.
Фолієва кислота потрібна для засвоєння вітамінів групи В, особливо пантотенової кислоти. Міститься в шпинаті, дріжджах, грибах.

Бере участь у біосинтезі тиміну, що входить до РНК. Бере участь у біосинтезі білка і активізує процеси кровотворення.

При нестачі фолієвої кислоти порушується функція кровотворення, обмін білків, утворення в організмі деяких амінокислот.

^ 4. Синтез вітамінів залежно від екологічних
умов. Можливі втрати вітамінів при збиранні та зберіганні продукції.

Синтез вітамінів залежно від екологічних умов.

Існує наступна залежність: чим північніше (холодніше), тим інтенсивніше в рослинах формується вітамін С. Чим більше вологість грунту, тим швидше відбувається синтез вітаміну С.
Фосфорно-калійні добрива підвищують вміст вітаміну С в рослинах, а азотні добрива, навпаки, знижують.

^ Поняття про антивітамін.

Атівітаміни - сполуки, близькі до вітамінів за хімічною будовою, але володіють протилежним біологічною дією. При попаданні в організм А. включаються замість вітамінів у реакції обміну речовин і гальмують або порушують їх нормальний перебіг. Це веде до вітамінної недостатності навіть у тих випадках, коли відповідний вітамін надходить з їжею в достатній кількості або утворюється в самому організмі. А. відомі майже для всіх вітамінів. Наприклад, А. вітаміну B 1 (тіаміну) є пірітіамін, що викликає явища поліневриту. В даний час ці речовини виявлені в цілому ряді харчових продуктів.

В овочах, ягодах і фруктах, але найбільше в огірках, кабачках, кольоровій капусті та гарбузі міститься аскорбатоксідази. Цей фермент, як неважко здогадатися по його назві, здатний окисляти вітамін С до практично неактивної форми. Але це буває лише в тих випадках, коли структура овочів, ягід і фруктів порушується. (Справа в тому, що природа подбала, щоб усередині плодів вітамін С і руйнує його фермент були роз'єднані.) Подібне відбувається, наприклад, при кулінарній обробці, тривалому зберіганні. Наприклад, тільки за рахунок дії аскорбатоксідази суміш сирих роздрібнених овочів за 6 годин зберігання втрачає більше половини міститься в ній вітаміну С, причому втрати його тим вище, чим більше подрібнені овочі. Після віджимання соків в результаті досягнення повноти контакту між аскорбінової кислотою і аскорбатоксідази цей процес ще більш прискорюється. Тільки 15 хвилин потрібно для окислення половини що міститься в гарбузовому соку вітаміну С, 35 хвилин - в соку капусти.

І ще, що потрібно мати на увазі. 1-3 хвилини прогрівання при 100 ° достатньо для придушення активності аскорбатоксідази.

На закінчення - одна необхідна обмовка. На щастя, у продуктах харчування співвідношення вітамінів і антивитаминов зберігається, як правило, на користь перших.

До Антивітаміни, зокрема, відносяться лікарські сульфамідні препарати.

^ Можливі втрати вітамінів при збиранні та зберіганні продукції.

Наприклад, картопля при нормальному зберіганні вже через три місяці втрачає третину вітаміну С. Ще швидше, протягом 2-3 днів, руйнується вітамін С в неперероблених листових овочах. Руйнуванню піддаються і вітаміни групи В, особливо фолієва кислота. Краще всього використовувати продукти харчування, поки вони свіжі.

Всі біохімічні процеси у фруктах і овочах залежать від температури. При високій температурі відбувається прискорений обмін речовин, втрата вологи, вітамінів, органічних речовин, тобто при підвищенні температури на 10 ° С інтенсивність дихання подвоюється або потроюється. Простіше кажучи, овочі починають швидше "старіти" і приходити в непридатність. Тому вкрай важливо якнайшвидше охолодити продукцію, призначену для закладання на тривале зберігання.

Після збирання плодів і розміщення їх у холодильник найважливішими процесами, що забезпечують тривале зберігання, є процеси дихання і транспірації. Тому для оптимального зберігання плодів і овочів необхідне створення і підтримка оптимального температурно-вологісного режиму, оптимальної концентрації кисню і вуглекислого газу, видалення етилену. Оптимальні параметри температури і вологості для звичайних холодильників для основних видів культур наведено в таблиці.


^ Період зберігання фруктів і овочів в залежності від температури і вологості




Найменування

Температура, ° С

Вологість,%

Період зберігання

Яблука

-1 +4

90-95

1-8 місяців

Капуста

0-1

95-100

3-7месяцев

Морква

0-1

95-100

4-8 місяців

Селера

0-1

95-100

1-3 місяці

Часник

0

70

6-8 місяців

Виноград

-1-0

90-95

4-6 місяців

Лук

-1-0

70-80

6-8 місяців

Груші

-1 +3

90-95

1-6 місяців

Картопля

4-5

90-95

4-8 місяців

Оскільки вітаміни групи В розчиняються у воді, значна частина їх поживної цінності може втратиться під час приготування їжі. Передчасна збирання врожаю і неправильне зберігання також викликають руйнування вітамінів групи В.

^ Тіамін найбільш схильний до руйнування, а нікотинова кислота - найменш. В ідеалі, всі овочі і фрукти повинні дозрівати на корені і з'їдатися сирими, разом з шкіркою, відразу після збирання. Необхідно намагатися купувати свіжі продукти в кількостях, які можуть бути швидко використані, і піддавати їх мінімальній обробці (переважніше готувати на пару, а не варити). Найчастіше в заморожених овочах і фруктах міститься більше вітамінів групи В, ніж у свіжих, але транспортувати і зберігати неправильно.
Лекція № 8.

Розділ 7. Речовини вторинного синтезу.

Тема: Склад, властивості, зміст, синтез речовин вторинного синтезу в рослинах.

План.

1 Будова, властивості і функції алкалоїдів. Освіта алкалоїдів.

2. Глікозиди. Склад, властивості та синтез цих сполук.

3. Вплив умов вирощування на накопичення алкалоїдів і глікозидів в рослинах.

4. Ефірні масла, рослинні смоли. Склад і властивості. Зміст і синтез цих сполук у рослинах.

5. Структура і властивості дубильних речовин, лігніну і меланінів. Біологічна роль, основні шляхи синтезу та утримання їх у рослинах.

6. Фенольні речовини рослин - катехіни, флавони і антоціани. Їх властивості і функції в рослинному організмі.

До речовин вторинного синтезу відносяться: алкалоїди, глікозиди, дубильні речовини, фенольні речовини (катехіни, флавони, антоціани), ефірні масла та рослинні смоли.

^ 1. Будова, властивості і функції алкалоїдів. Освіта алкалоїдів і вплив умов вирощування рослин на синтез алкалоїдів.

Алкалоїди - Азотисті гетероциклічні сполуки. У чистому вигляді алкалоїди погано розчиняються у воді, в клітинному соку вони присутні у вигляді солей органічних кислот.

Представники алкалоїдів.

Пиперин - алкалоїд чорного перцю, вміст у насінні становить 5 - 9%. Загальною токсичністю не володіє, а викликає лише відчуття місцевого печіння.

Нікотин - міститься в листі різних видів тютюну, зміст становить близько 4%. Це сильна отрута, що діє на центральну і периферичну нервову систему, звужує кровоносні судини і підвищує кров'яний тиск. Смерть настає від паралічу дихання. Токсична доза при прийомі всередину становить 0,01 - 0,04 р. Через токсичності в медицині не використовується, але застосовується у ветеринарії для боротьби з шкірними захворюваннями тварин і в с / г для боротьби з шкідниками.

Анабазин - міститься в листі різних видів тютюну. Його дія на організм аналогічно дії нікотину. Анабазин використовується як інсектицидний засіб, його дія на комах більш сильне, ніж нікотину.

Атропін - міститься в насінні дурману. Діє на нервову систему. Застосовується в якості засобу, що розширює зіницю. Може використовуватися як протиотруту при отруєнні нікотином. Вища лікувальна доза - 0,001 - 0,003 р.

Кокаїн - міститься в листі південноамериканської рослини кока в межах 1 - 2%. Кокаїн паралізує закінчення чутливих нервів і застосовується як місцеве анестезуючий засіб. Діє на центральну нервову систему і викликає почуття сп'яніння. Токсична доза кокаїну для людини становить 0,2 м. Вища лікувальна доза - 0,03 г.

Лупінін, спартенін, лупанін - міститься в насінні люпину в межах 1 - 3%. Їх токсичність різна.

Морфін - міститься в молочному соку недозрілих головок снодійного опійного маку в межах 10%. Це найкраще болезаспокійливий і заспокійливий засіб. Діє на центральну і периферичну нервову систему.

Кодеїн - міститься в молочному соку недозрілих головок снодійного опійного маку в межах 0,3%. Кодеїн не володіє наркотичними властивостями. У медицині застосовується як засіб проти кашлю.

Алкалоїди ріжків. Споринья - зимуюча форма гриба, що паразитує на житі та інших злаках і розвивається в колосі замість нормального зерна. Житнє борошно, заражена ріжком, викликає отруєння. Алкалоїди ріжків викликають скорочення кровоносних судин.

Кофеїн - міститься в зернах кави (1 - 3%), в листі чаю (до 5%), в какао, горіхах кола та ін рослинах. Кав'ярень збуджує ЦНС і серцеву діяльність, кровоносні судини звужуються і кров'яний тиск зростає, також має сечогінну дію. Застосовується при втомі, отруєннях наркотиками, при серцевих захворюваннях і як сечогінний засіб.

Теобромін - В найбільшій кількості міститься в бобах какао (до 3%), в меншій - у листі чаю. Застосовується як сечогінний засіб.

^ 2. Глікозиди. Склад, властивості та синтез цих сполук.

Глікозиди - сполуки різноманітної хімічної природи, похідні цукрів, найчастіше моносахаридів.

Представники глікозидів.

Глюкованілін - міститься в бобах ванілі. Під дією ферментів глюкованілін легко розщеплюється з утворенням глюкози і ваніліну. Ванілін є запашним речовиною, його застосовують харчової та парфумерної промисловості і для виробництва деяких медичних препаратів.

Флоридзин - міститься в корінні і корі дерев яблуні, груші, сливи. Застосовується в медицині.

Амігдалин - міститься в насінні багатьох плодів - яблук, вишень, слив, айви, черешні в кількості 0,2 - 0,8%, але його найбільше в насінні персика і гіркого мигдалю 2 - 3%. Інформація, що міститься в амігдаліна синильна кислота може викликати важкі отруєння. Амігдалин застосовується в медицині.

Віцин - міститься в насінні деяких видів вики і квасолі. Отруйний для тварин, тому що містить синильну кислоту від 0,5 до 13 мг на 100 г сирої маси.

Серцеві глікозиди - містяться в наперстянці, конвалії та інших рослинах. У малих дозах вони надають стимулюючу дію на серцевий м'яз, а у великих - зупиняють роботу серця. Широко застосовуються в медицині.

Сінігрін - міститься в насінні гірчиці і коренях хрону в кількості 3 - 3,5% і обумовлює характерний пекучий смак.

^ 3. Вплив умов вирощування на накопичення

алкалоїдів і глікозидів в рослинах.

Вміст алкалоїдів змінюється залежно від умов вирощування рослин.

  1. Температура. У жарких тропічних країнах росте велика кількість алкалоідоносних і глікозідоносних рослин, а на півночі їх мало.

  2. Вологість. При одній і тій же температурі більше зволоження зменшує кількість як алкалоїдів, так і глікозидів.

  3. Добрива. Азотні добрива підвищують вміст алкалоїдів і глікозидів в рослинах. Так, при вирощуванні беладони без внесення добрив кількість алкалоїдів в її листі становить 0,33%, а при внесенні гною разом з мінеральними азотними добривами зростає до 0,76%. Також азотні добрива підвищували вміст морфіну в маці, нікотину в тютюні, кофеїну в чаї. Без внесення азоту кількість синильної кислоти в листі сорго становило 0,004%, а при внесенні азотних добрив її зміст зросла до 0,111%.

Фосфорні добрива також як і азотні добрива підвищують вміст алкалоїдів в рослинах, а зміст глікозидів, навпаки, зменшують.

Калійні добрива знижують кількість алкалоїдів в рослинах, а

кількість глікозидів або не змінюють, або знижують.

  1. ^ Вапнування кислих грунтів, а також внесення деяких мікроелементів посилює утворення алкалоїдів в рослинах, а на освіту глікозидів не впливає.

^ 4. Ефірні масла, рослинні смоли. Склад і властивості. Зміст і синтез цих сполук у рослинах.

Ефірні масла і смоли знаходяться в певних секреторних клітинах і умістищах деяких сімейств рослин, наприклад, в смоляних ходах хвойних, в залізистих клітинах і залозках деяких покритонасінних (губоцвітих, зонтичних, миртових та ін.) Ефірні масла - суміш рідких пахучих летких речовин, виділених з рослинних матеріалів. Більшість ефірних масел добре розчиняються у бензині, ефірі, ліпідах і жирних маслах, восках та інших ліпофільних речовинах, і дуже погано розчиняються у воді. Розчинність ефірних масел в спирті сильно залежить від його фортеці (вона помітно зменшується в присутності води). Е.М. скупчуються в листі, квітках, насінні і плодах рослин і не беруть участі в обміні речовин. Використовують у виробництві мила, в парфумерної та косметичної промисловості, а також у медицині. Їх отримують з квіток троянди, лаванди, м'яти, базиліка, гвоздики та ін рослин.

Смоли являють собою тверді аморфні, тобто не мають кристалічної структури, речовини. Вони можуть знаходитися у вигляді крапель в цитоплазмі і клітинному соку або виділяються назовні. Смоли нерозчинні у воді, але розчиняються або набухають в органічних розчинниках. На поверхні твердих тіл, змочених розчином смоли, після випаровування розчинника залишається блискуча плівка. Смоли чудово розчиняються в ефірних маслах, і ці розчини прийнято називати бальзамами. У такій формі смоли і містяться в рослинах. З часом ефірне масло випаровується, живиця твердне, перетворюється на смолу і стає дуже липкою, хоча невелика кількість ефірного масла в ній все ж залишається. Дивовижне довголіття смол пояснюється також пригнічують на мікрофлору, яка, з одного боку, не може використовувати їх як харчовий субстрат, а з іншого - гине під впливом бактерицидних властивостей смоли. Ці властивості можуть зберігатися протягом тисячоліть, про що свідчить експеримент професора Ф.В. Хетагурова. Вона досліджувала бактерицидну дію шматочка просмоленому тканини, яка пролежала в гробниці фараона близько трьох тисяч років, і знайшла, що смоляная просочування все ще пригнічує життєдіяльність бактерій.

Смоли застосовують при виготовленні лаків, друкарської фарби, мастильних масел, використовують в медицині. Викопна смола вимерлих хвойних рослин називається бурштином.

^ 5. Структура і властивості дубильних речовин, лігніну і меланінів. Біологічна роль, основні шляхи синтезу та утримання їх у рослинах.

Дубильні речовини.

Це ефіри фруктози і ароматичних кислот, що мають фенольну природу й охороняють рослини від загнивання. Мають терпкий смак. З'єднуючись з білками, вони дають нерозчинні сполуки, тому широко застосовуються для дублення шкір. Після дублення шкіра робиться м'якою, міцною і не пропускає воду. Дубильні речовини мають бактерицидні властивості, беруть участь у регулюванні росту та створенні імунітету у рослин. Дубильних речовин немає в зародку, з початком фотосинтезу в рослині синтезуються і дубильні речовини.

Незрілі груші, яблука, хурма містять дубильні речовини, але в міру дозрівання вони руйнуються і перетворюються на органічні кислоти.

Завдяки терпкому і протизапальній дії дубильні речовини використовують при лікуванні шлунково-кишкових розладів, опіків, шкірних та інших хвороб людини.

Рослина

Частина рослини, використовувана в промисловості

Вміст дубильних речовин,% на суху речовину

дуб
чай

ялина

верба

модрина

сосна

горець дубильний

щавель тянь-шанський


кора

деревина

листя

кора

кора

кора

кора

коріння

листя

насіння

коріння

листя

10 - 20

5 - 6

15 -20

7 - 12

7 - 15

10 - 15

7 - 11

13 - 27

9 - 11

5 - 6

16 - 18

до 7

Лігнін.

Лігнін (від лат. Lignum - дерево, деревина), складне полімерне з'єднання, що міститься в клітинах судинних рослин. Відноситься до інкрустуючих речовин оболонки рослинної клітини. Відкладення Л. в клітинних оболонках викликає одеревіння клітин і збільшує їх міцність. Деревина листяних порід містить 20-30% Л., хвойних - до 50%; в нижчих рослин (водорості, гриби) і мохів Л. не виявлений. Здеревілі клітинні оболонки володіють ультраструктурою, яку можна порівняти зі структурою залізобетону: мікрофібрил целюлози за своїми властивостями відповідають арматурі, а Л., що володіє високою міцністю на стиск, - бетону. Хімічна будова Л. не встановлено остаточно. Молекула Л. складається з продуктів полімеризації ароматичних спиртів; основний мономер - коніферіловий спирт:



Л. - аморфна речовина жовто-коричневого кольору; розчиняється у воді і органічних розчинниках; забарвлюється основними барвниками і дає кольорові реакції, характерні для фенолів. Біосинтез Л. повністю не досліджений. Його попередником, як і ряду ін ароматичних сполук у рослинах, є шікімовой кислота. Освіта Л. здійснюється через наступні основні стадії: шікімовой кислота - фенілаланін - корична кислота - феруловая кислота - коніферіловий спирт - Л.

У медицині Л., або деревної ватою, називають приємним для перев'язок найтонші гофровані листи, які отримують з деревини хвойних дерев шляхом механічної та хімічної обробки.

Меланіни.

Меланіни (від грец. Melas, melanos - чорний), коричневі і чорні високомолекулярні пігменти. Широко поширені в мікробному, тваринний і рослинний світ.

Попередником М. в організмі є амінокислота тирозин, окислення якого в диоксифенилаланин (ДОФА), а потім - в ДОФА-хинон каталізує фермент тирозинази. Подальші перетворення протікають без участі ферментів і призводять до утворення М., хімічна структура яких не встановлена ​​(валова формула C 77 H 98 O 33 N 14 S). Меланін містить у своєму складі вуглець, азот і водень в співвідношенні приблизно 1:5:5, а також у ряді випадків сірку (від 2 до 12%). Меланін не розчиняється у воді, кислотах, органічних розчинниках і т.д. Але меланін волосся легко розчиняється в лугах і випадає в осад при підкисленні розчинів. Варіювання кольору шкіри визначається присутністю в епідермісі спеціалізованих клітинних органел - меланосом.

У вищих рослин, в т.ч. у винограду, меланіни утворюються при ферментативному або вільнорадикального окислення флавонолов. Локалізуються в покривних тканинах плодів, насіння, в цитоплазмі клітин і в пелюстках квіток; відповідальні за потемніння тканин. Існують у відновленій і окисленої формах. Мають вигляд аморфного коричневого порошку, нерозчинного у воді і органічних розчинниках, але розчинного в лугах. Поєднують властивості слабокислотні катіонообмінники і окислювально-відновного полімеру; характеризуються стабільним парамагнітним станом. У вині в розчиненому стані меланіни знаходяться у вигляді комплексів з білками і вуглеводами; часто виявляються в продуктах покорічневенія і полімерних опадах столових і кріплених вин; містяться у виноградних вичавках. У суслі меланінів менше, ніж в отриманому з нього вини; червоні вина містять меланінів 2-4 рази більше, ніж білі. Факторами, що сприяють утворенню меланінів у вині, є аерація, нагрівання, світло, підвищення рН, наявність флавани-3 ,4-діол з ортодіоксібензольной угрупованням у вигляді комплексів з білками, вуглеводами. Перехід з відновленої форми меланінів в окислених супроводжується зміною забарвлення від світлої до темно-коричневої, підвищенням адсорбованих і електроноакцепторні здібності, зниженням розчинності. Технологічне значення меланінів пов'язано з їх роллю в процесах дозрівання столових і кріплених вин, впливом на забарвлення і колоїдну стабільність вин. Отримані з вичавків меланіни можуть бути використані для обробки вин з метою їх прояснення і стабілізації.

^ 6. Фенольні речовини рослин - катехіни, флавони і антоціани. Їх властивості і функції в рослинному організмі.

Фенольні речовини (флавони, антоціани).

Група різноманітних речовин, широко поширених в рослинному світі. До їх складу входить ароматичне (бензольное) ядро.

^ Флавони - жовті пігменти клітинного соку вакуолі, забарвлюють квітки льнянки, примули, жовтих жоржин, околоплодник лимона.

Антоціани - пігменти клітинного соку вакуолі, що міняють своє забарвлення залежно від реакції клітинного соку. У нейтральному середовищі антоціани мають лілуватим забарвлення, в лужному - синю, в кислому - червону. Червоний колір у квіток півоній, гераней, маків, троянд, шипшини; синій - в квітках дельфиниумов, волошок; малиново-ліловий - в коренеплодах буряка, плодах слив, вишень, чорної смородини, брусниці, винограду. Антоціани забарвлюють осіннє листя в яскраво-червоний колір. Вони утворюються в холодну сонячну погоду і проявляються в міру руйнування хлорофілу.

Крім того, фенольні речовини беруть участь в процесі дихання як переносників водню, можуть використовуватися як резервні речовини рослин; регулюють процеси росту.

Катехіни.

Катехіни, фенольні речовини рослинного походження. Характерні представники - катехін і епікатехін, які є стереоізомерами (їх будова показано наведеної формулою):



К. - безбарвні кристалічні речовини, часто володіють гіркувато-терпким смаком, добре розчинні у воді і спирті. При полімеризації К. утворюються дубильні речовини. К. виявлені в багатьох їстівних плодах (яблука, персики, абрикоси, айва, сливи, вишні) та ягодах (суниця, смородина, малина, агрус, брусниця). Велика кількість К. міститься в молодих пагонах чайної рослини (до 20-25% від сухої маси) і акації катеху (звідси назва), у винограді (головним чином в кісточках і шкірці), бобах какао. З листя чаю К. отримують в промисловому масштабі. К. мають високу біологічну активність; вони регулюють проникність капілярів і збільшують пружність їх стінок, а також сприяють більш ефективному використанню організмом аскорбінової кислоти. Тому К. відносять до речовин, що володіють Р-вітамінною активністю, і використовують при лікуванні захворювань, пов'язаних з порушеннями функцій капілярів, набряках судинного походження і т.п. К. чаю володіють антимікробними властивостями і застосовуються при лікуванні дизентерії. Окислювальні перетворення До відіграють важливу роль в технології харчових виробництв, таких як ферментація чаю, виноробство, виготовлення какао.
Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації