Лекарственные растения, содержащие пуриновые алкалоиды

Кафедра фармакогнозии с курсами ботаники и экологии

 

 

 

Курсовая  работа

Лекарственные растения, содержащие пуриновые алкалоиды

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Стр.

Введение……………………………………………………………………………………………..…..….3

1. Алкалоиды………………………………………………….……………………………............... 4

    1.1 Общая характеристика……………………………………………………………..…..4

          1.2 Пуриновые алкалоиды………………………………………………………………...5

2. Листья чая………………………………………………………………………………………..........6

         2.1 Ботаническая характеристика …………………………………………..……..….6

               2.2 Производство чая…………………………………………………………………..…..…7

         2.3 Химический состав…………………………………………………..…………………..9

         2.4 Фармакологические свойства…………………………………………….……….11

         2.5 История чая………………………………………………………..………….….…………12

         2.6 Интересные факты о черном и зеленом чае…..………………………....14

       3. Какао (шоколадное дерево)……………………………………..………………………….15

              3.1 Ботаническая характеристика…………………………………………………...…15

            3.2 Химическая состав……………………………………………..………….……………..17

4. Семена кофе…………………………………………………………………..……………………...18

5. История какао и кофе……………………………………………………………..……………..20

6. Заключение ……………………………………………………………………………………………22

7. Список используемой литературы………………………………………….……….…..…23

Введение

С пуриновыми алкалоидами человек сталкивается ежедневно. Редко кто из нас утром не выпивает чашку чая , кофе или какао. После выпитой чашки - поднимается настроение, происходит прилив жизненных сил. Это объясняется стимулирующим действием кофеина на ЦНС и сердечно - сосудистую систему. Выпивая кофе, мы тем самым получаем очень небольшую дозу тонизирующего лекарства. Чашка кофе утром освежает, бодрит, повышает трудоспособность. В малых дозах кофеин благотворно влияет на организм.

Чай уникален, полезные свойства чая — это настоящий  подарок природы человеку. Вряд ли найдется еще один продукт, который  может синтезировать столь разные вещества и растворять самые полезные из них. В своей работе я хочу сделать акцент на химический состав чая, кофе, какао. Изучение растений, содержащих пуриновые алкалоиды, очень важно. Необходимо знать распространение, место обитание, а также особенности сбора и заготовки, так как в дальнейшем это будет влиять на качество получаемого сырья. При изучении химического состава растений необходимо выяснить, какие вещества присутствуют и как они оказывают влияние на организм человека.

Технология изготовления чая, какао, кофе также очень интересна. Не каждый человек знает, в чем различие между зеленым и черным чаем, чем определяется цвет чая. В своей работе я хочу выделить то, как важно и необходимо знать как влияют на организм продукты, которые мы употребляем каждый день, а некоторые даже и без ограничений. Всегда необходимо соблюдать дозу, будь это лекарственный препарат или продукт питания, так как именно от этого параметра зависит здоровье человека.

1. Алкалоиды

1.1 Общая характеристика. Алкалоидами называются природные азотсодержащие соединения основного характера, образующиеся в растительных организмах. Основные свойства, характерные для этих соединений, обусловили их название: алкалоидный - подобный щелочи (арабское alkali - щелочь, греческое eidos - подобный). Название «алкалоиды» было предложено Мейснером в 1819 году для вещества, выделенного из семян сабадиллы и имевшего основной характер. Среди природных фармакологически активных веществ  алкалоиды являются основной группой, из которой современная медицина черпает наибольшее количество высокоэффективных лекарственных средств. Алкалоидоносные растения составляют примерно 10% всей мировой флоры. В растении традиционно присутствуют не один, а несколько алкалоидов. В отдельных растениях их может быть 20 и более (хинное дерево, мак снотворный и др.), причем они могут быть близкими по строению или относиться к разным химическим группам. В сумме алкалоидов традиционно количественно преобладают 1—3 (главные алкалоиды). В растениях алкалоиды растворены в клеточном соке основной паренхимы, флоэмы и клетках других тканей в виде солей, в основном органических кислот (яблочная, янтарная, лимонная, щавелевая, фумаровая, хинная и др.). На содержание алкалоидов в растениях влияют их географическое положение и разные факторы (температура воздуха и почвы, численность осадков, длительность и интенсивность солнечного света, затенение), а равно воздействие человека в случае перевода растения в культуру или его акклиматизации. Наибольшая численность растений, содержащих алкалоиды распространено в субтропических и тропических государствах с влажным климатом. Алкалоиды разного строения приурочены к определенным широтам, и в связи с этим изменяется их фармакологическая активность. Подавляющее большинство алкалоидов после выделения их из сырья представляют собой твердые кристаллические или аморфные нелетучие вещества. Они бесцветны, но встречаются и окрашенные (берберин - алкалоид желтого цвета), без запаха, обычно горького вкуса. В научной медицине России используется около 85 алкалоидов. Часть из них непосредственно применяют в аптеках для приготовления экстемпоральных лекарственных форм. Значительное количество сырья используется в промышленности для производства разнообразных препаратов  [2].

1.2 Пуриновые алкалоиды. Пурин представляет собой конденсированную систему пиримидинового и амидозольного колец. Сам пурин в природе не найден. Алкалоид кофеин, теобромин и теофиллин являются его метильными производными. Пуриновые алкалоиды широко распространены в растительном мире. Основными их источниками служат чай (Thea sinensis) семейства чайных, кофе (Coffea) семейства мареновых и какао (Theobroma cacao) семейства стеркулиевых. Наиболее важные - кофеин, теобромин (3,7-диметилксантин) и теофиллин (1,3-ди-метилксантин) [2].

 Кофеин  впервые открыт Рунге в 1819 году. Он содержится (до 2%) в зернах кофе (Coffea Arabica), семейство мареновых - Rubiaceae, листьях чая (Thea sinensis), семейство  чайные - Theaceae и в других растениях  (в основном семейства стеркулиевых - Sterculiaceae). В небольших количествах  в чае содержится теофиллин,  который был открыт Косселем  в 1889 году. Теобромин впервые изучен  русским ученым А.А. Воскресенским  в 1842 году, а в 1889 году был  выделен из зерен кофе и  чайных листьев. Природным источником  получения пуриновых алкалоидов  служат отходы чайной промышленности (чайная пыль, обрезки листьев  и т.д.), содержащие 1-3% кофеина; бобы  какао, в которых содержится 1,5 - 2% теобромина [3].

2.  ЛИСТЬЯ ЧАЯ - FOLIА THEAE

            Чайный куст китайский - Thea sinensis L. (Syn. Camellia). Семейство чайные-Theaceae.                                                                                                                                                                         

          2.1 Ботаническая характеритика. Небольшое вечнозеленое дерево или крупный кустарник высотой до 10 м, сильно ветвистый. На промышленных плантациях чайному кусту не дают вырасти выше 1 м: его систематически подрезают, придавая ему полушаровидную форму. Систематическая обрезка способствует обилию ветвей и, следовательно, увеличению количества листьев. Листья очередные, овальные или продолговато-эллиптические, длиной 6-8 (до 30) см и шириной до 4 см, сверху темно-зеленые, снизу светло-зеленые, блестящие, кожистые, с заостренной верхушкой, зубчатым краем пластинки и короткими черешками. Цветки душистые, расположены на цветоножках поодиночке или пучками по 2-5 в пазухах листьев. В каждом цветке 5-7 чашелистиков, остающихся при плодах; венчик из 5-9 белых лепестков с желтовато-розовым оттенком, диаметром 2-5 см; многочисленные тычинки с мелкими желтыми пыльниками; пестик с верхней завязью и 3 (реже 5) нитевидными столбиками. Плоды - приплюснутые 3-гнездные деревянистые коробочки, раскрывающиеся тремя створками, с 3 крупными шаровидными серо-коричневыми блестящими семенами. Распространение. Родина чайного куста - горы Индии и Индокитая, где он встречается диким и до сих пор. Введен в культуру за много веков до нашей эры в Китае. В настоящее время культивируется практически во всех странах, имеющих регионы с тропическим и субтропическим климатом. В России возделывается на очень ограниченной площади в Краснодарском крае. Крупнейшими производителями чая являются Индия, Шри-Ланка и Китай [1].

2.2 Производство чая. Сбор листа начинают в апреле и кончают обычно в ноябре. Руками или с помощью чаеуборочных машин ощипывают молодые побеги (флеши) с первыми 2-3 листьями; 4-й лист с пазушной почкой остается на ветке, и из почки развивается новый побег.Свежесобранный чайный лист весьма далек по виду и вкусу от готового листа. Вкус у него горький, запах слабый, "травянистый", остающийся таким после высушивания в обычных условиях. Для получения основного сорта чая, так называемого черного, флеши на чайных фабриках проходят сложную обработку. Флеши прежде всего завяливают. Передвигаясь на конвейерной ленте в потоке теплого воздуха (40-45°С), листья становятся мягкими и эластичными, пригодными для последующей обработки. Вместе с тем в листьях начинают развиваться окислительные и другие процессы, формирующие его специфический вкус и запах. Следующая стадия - скручивание листа. Оно проводится в роллерах - специальных машинах, представляющих собой вертикальные полые цилиндры. Во время скручивания клетки листьев раздавливаются, воздух получает более свободный доступ к содержащемуся в них соку; в более тесный контакт с клеточным содержимым вступают и окислительные ферменты - пероксидазы и полифенолоксидазы. Скручивание производится 3-4 раза по 45 мин каждый раз с последующей сортировкой. Самые нежные части побега - почки и 1-й лист - скручиваются быстрее других и отрываются. Поэтому их отсеивают, чтобы они не стали, слишком перетертыми и испорченными. Остаток вновь направляется в роллеры, после чего скрученная фракция вновь отделяется, а остаток вновь направляется в роллеры и еще 1-2 раза проходит аналогичную обработку. Скрученные листья далее подвергаются ферментации, которая проводится в течение 3-5 ч в специальном помещении при комнатной температуре и хорошей вентиляции с притоком очень влажного воздуха (до 98%). Под влиянием окислительных ферментов из галловой кислоты образуются водорастворимые пигменты буро-красного цвета, а при окислении катехинов - медно-красные. Вкус чая в значительной мере зависит от соотношения окисленных и неокисленных дубильных веществ. При большом содержании неокисленных веществ чай терпкий и горьковатый. Под влиянием полифенолоксидазы часть катехинов и других фракций дубильных веществ окисляется до хинонов, которые сами действуют как активные окислители, способствуя образованию в чае душистых веществ. Окисляя, например, аминокислоты (лейцин, фенилаланин и др.), они образуют альдегиды с запахом розы и других цветков; получившийся фурфурол формирует медовый запах. Спирт гексенол и альдегид гексеналь, присутствующие в зеленых листьях, переходят в новые вещества, обладающие запахом апельсина и лимона. При ферментации происходят и другие процессы, влияющие на формирование аромата, вкуса и других свойств чая. Предпоследний этап производства чая - сушка. Очень важно вовремя прервать протекающие при ферментации биохимические процессы и закрепить достигнутые желаемые свойства чая. Сушка проводится в токе горячего воздуха в сушилках специальной конструкции. Высушенная чайная масса не однородна по величине и качеству отдельных чаинок, поэтому завершающей стадией является ее рассортирование на разные фракции и их купажирование (смешивание) по строгим рецептам с целью получения установленных сортов чая. Для высших сортов отбираются фракции, содержащие самые нежные, верхушечные, участки побегов. Купажирование проводится во вращающихся барабанах. Отличие черного от зеленого чая в технологии сбора и обработки чайного листа, зеленый чай в отличие от черного не ферментируется, поэтому полезные вещества остаются в нем в неизмененном виде. В листьях Camellia Sinensis содержится большое количество энзимов, которые при окислении придают им черный цвет и знакомый «чайный» вкус. При производстве зеленого чая чайный лист перед окислением обрабатывается паром, чтобы уничтожить энзимы. По статистике, около 75 процентов чайного листа в мире превращается в черный чай, оставшаяся четверть – в зеленый [4].

2.3 Химический состав. Листья чайного куста содержат 1,5-3,5% кофеина. Кофеин — далеко не единственный алкалоид, входящий в состав чая. В нем есть еще растворимые теофилин и теобромин — отличные мочегонные и сосудорасширяющие средства. В разных сортах чая разное количество кофеина. Его больше в элитных сортах, меньше в молодых листочках, зеленом чае. Самые крепкие чайные сорта могут содержать 5 % кофеина Действие чайного кофеина – теина – оказывает только положительный тонизирующий эффект. Чай содержит большее количество кофеина, чем кофе, однако, взаимодействуя с танином, кофеин превращается в таннат кофеина, который действует на нервную систему мягко и опосредованно. Кроме того, чайный кофеин быстро и полностью выводится из организма, поэтому превысить допустимую дозу кофеина, даже употребляя чай в больших количествах, практически невозможно [3].

Дубильные вещества составляют от 15 до 30 % состава  чая, в общей сложности их не менее 30. Танина больше в зеленом чае, практически  вдвое, чем в черном, и он в нем  не окислен, тогда как до 50 % танина, содержащегося в черном чае, ферментировано. Это вещество делает чай более резким на вкус [2].

Полифенолы. Больше всего витамина P в виде танина и катехина, по содержанию которого чай является лидером среди растительных культур. Витамин P, не вырабатываемый организмом человека,— это флавоноиды — вещества, ответственные за проницаемость сосудов. Особенно много катехинов и полифенолов в зеленом чае, не случайно он считается более ценным. Количество полифенолов можно проверить следующим образом: если после охлаждения напитка он мутнеет, значит, все в порядке, поскольку полифенолы растворяются в достаточной степени только в горячей воде.Чай содержит массу других витаминов — С, В1, В2, К, РР, пантотеновую кислоту. Все вместе они образуют биологически активный комплекс.  Витамина C в зеленом чае в 10 раз больше, чем в черном [1].

Белки и  аминокислоты.В чае белки представлены главным образом глютелинами (такие белки растворимы в щелочах), в меньшей степени водорастворимыми альбуминами. Среди них особое место занимает важная для жизнедеятельности человека глютаминовая кислота, известная благотворным воздействием на истощенную нервную систему [9].

Цветность связана с красящими веществами теарубигинами (красно-коричневая палитра) и теафлавинами (золотисто-желтая гамма). Считается, что теафлавины — отличный критерий для определения качества чая. Их должно быть не менее 25 %, именно они придают напитку яркость и живой тон, а их недостаток легко определить по невыразительному, непрозрачно-бурому тону [9].

Минеральные вещества и органические кислоты. Их в чае немного — не более 7 %. Это такие металлы, как железо, марганец, магний, натрий, кремний, кальций и калий. Чай содержит также микроэлементы йода, фтора, фосфора, меди, золота и некоторые другие. Все они находятся в чае в водорастворимом состоянии. Таким образом, их свойства оказываются активными — в частности, йод и фтор оказывают свое антисклеротическое воздействие, магний и калий также незаменимы для сердечников и гипертоников и благотворны для нервной системы. И чем выше качество чая, тем больше в них минералов, прежде всего калия и фосфора [3].