Лекция № 9 Тема лекции Лекарственные растения и сырье, содержащие флавоноиды
Понятие о флавоноидах.
Распространение флавоноидов в растительном мире, роль для жизни растений.
Биосинтез, локализация и накопление флавоноидов в растениях.
Классификация флавоноидов.
Физические и химические свойства флавоноидов.
Оценка качества сырья, содержащего флавоноиды. Методы анализа
Сырьевая база растений, содержащих флавоноиды.
Особенности сбора, сушки и хранения сырья, содержащего флавоноиды.
Пути использования сырья, содержащего флавоноиды.
Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих флавоноиды.
Лекарственные растения и сырье, содержащие флавоноиды
Понятие о флавоноидах
Флавоноиды - это самая многочисленная группа природных фенолы-ных соединений, е основе структуры которых лежит дифенилпропан или 2-фепилхроман (флаван).
Структурными элементами этих соединений являются два ароматических кольца А и В, соединенные трехуглеродным мостиком, образующим пирановый и пироновый цикл, то есть гетероцикл.
Нумерация в гетероциклических флавоноидах начинается с гетероатома с переходом на кольцо А. В кольце В порядок нумерации автономный и начинается с углерода, связанного с остальной частью молекулы.
Свое название флавоноиды получили от латинского «flavus» - что означает «желтый», так как впервые выделенный из растений ученым Шевроле в 1814 году флавоноид, в последствии названный кверцетином, имел желтую окраску.
Распространение флавоноидов в растительном мире, роль для жизни растений
Флавоноиды очень широко распространены в растительном мире. Они обнаружены почти во всех высших растениях (цветковых и споровых), а также у папоротникообразных, голосеменнных, мхах и зеленых водорослях.
Наиболее богаты флавоноидами следующие семейства: цитрусовые, гречишные, яснотковые, розоцветные, бобовые, астровые, хвощевые и др.
Флавоноиды играют роль фильтров в растениях, защищая ткани от вредного воздействия УФ-лучей.
Согласно гипотезе русского биохимика В. И. Палладина именно флавоноиды являются переносчиками водорода в дыхательной цепи митохондрий растительной клетки (дыхательные хромогены).
Флавоноиды участвуют в процессе фотосинтеза и окислительного фосфорилирования. Совместно с аскорбиновой кислотой участвуют в энзиматических (ферментативных) процессах окисления и восстановления, способствуют выработке иммунитета.
Являясь растительными пигментами, флавоноиды (в частности, антоцианы) придают яркую окраску цветкам, чем привлекают насекомых и тем самым способствуют опылению и размножению растений.
Флавоноиды привлекли внимание исследователей как биологически активные вещества с разносторонним спектром действия. Начало отечественным работам по изучению флавоноидов растений положено русским ботаником И. Л. Бородиным в 1863 году, а в 1903 году Н. А. Валяшко провел исследования по доказательству строения ряда флавоноидов (рутина, робинина и др.).
Биосинтез, локализация и накопление флавоноидов в растениях
Биосинтез флавоноидов достаточно хорошо изучен. Большой вклад в изучение биосинтеза внесли такие ученые как американский ученый Г. Гризебах, канадский ученый Б. Андерхилл, отечественный ученый профессор института физиологии растений М. Н. Запрометов.
Установлено, что биосинтез идет смешанным путем. Ядро А образуется по ацетатно-малонатному пути, ядро В через шикимовую кислоту.
Флавоноиды обнаружены в различных частях и органах растения. Чаще они накапливаются в надземной части растения - травах: пустырника, горцев перечного, почечуйного, птичьего, сушеницы топяной, череды, зверобоя, фиалки полевой и трехцветной, астрагалов шерстистоцветкового, хвоща полевого; цветках: пижмы, бессмертника песчаного, боярышника, василька синего, бутонах софоры японской; плодах: боярышника, софоры японской, рябины черноплодной, экзокарпии цитрусовых; листьях чая китайского; реже в подземных органах - корнях солодки, стальника, шлемника байкальского.
В растениях флавоноиды содержатся чаще всего в виде гликозидов, которые растворены в клеточном соке, сосредоточены в вакуолях и фторо- и хлоропластах.
Процентное содержание флавоноидов в течение вегетационного периода подвержено большим колебаниям. Максимальное накопление флавоноидов в надземной части - в период бутонизации и цветения, затем содержание флавоноидов снижается, в подземных органах максимальное накопление в период плодоношения.
Особенно богаты флавоноидами молодые органы. Накоплению флавоноидов способствует умеренная влажность и умеренная температура. Почвы должны быть богаты азотом, калием, фосфором.
В растения флавоноиды содержатся как в виде агликонов, т.е. в свободном состоянии, так и в виде гликозидов, могут быть моно, ди- и трисахариды. Флавоноидов, содержащих в своем составе более трех остатков Сахаров не обнаружено. Сахара: Д-глюкоза, Д-галактоза, L-рамноза, L-арабиноза. Может присоединяться Д-галактуроновая кислота. Среди гликозидных форм флавоноидов встречаются как О-гликозиды, так и С-гликозиды. Гликозидную связь наиболее часто образуют оксигруппы у Сз,Сз,С7 и С4.