Funkcije antocijana u biljci

Svrha našeg rada je razviti metodu za kvalitativno određivanje antocijanina u sirovinama i gotovim proizvodima, proučiti sastav miješanih sokova, potvrditi autentičnost sirovina i proizvoda..

Antocijanini su prirodna biljna bojila koja daju cvjetne latice, plodove, lišće i stabljiku ružičastu do duboko ljubičastu boju. Kvalitativni sastav antocijanina za svaku pojedinu biljnu vrstu vrlo je specifičan i ovisi o sortnim karakteristikama i uvjetima uzgoja voća i bobica..

Antocijanini su po svojoj kemijskoj prirodi predstavnici prirodnih polifenolnih spojeva - glikozida heterocikličkih spojeva aglikona - derivata benzopirila (slika 1).

Slika 1 Opća strukturna formula antocijana

Cijela raznolikost nijansi antocijana ovisi o strukturi, položaju i broju funkcionalnih skupina u njihovom okviru. Kvalitativni sastav antocijana u pravilu je specifičan za određenu biljnu vrstu i prilično je stabilan, što ga je učinilo zaštitnim znakom botaničke biljne vrste. Do danas je iz biljaka izdvojeno nekoliko desetaka različitih antocijana, ali za voće i bobice njihov broj nije veći od deset. Kao rezultat ispitivanja antocijana utvrđena je struktura šest glavnih klasa njihovih aglikona (antocijanidini) - pelargonidina, cijanidina, delphinidina, malvidina, peonidina i petunidina, koji se međusobno razlikuju po radikalima R1 i R2. Ostaci ugljikohidrata u molekulama antocijanina povezani su s aglikonom (antocijanidinom) kroz kisik hidroksilne skupine u položaju 3 antocijanidina. Ugljikohidratni dio antocijanina najčešće je zastupljen glukozom, ali može sadržavati i druge mono- i disaharide, na primjer, ramnozu, arabinozu, galaktozu. Pod djelovanjem enzima i kiselina antocijanini se hidroliziraju u tvorbu ugljikohidrata i antocijanidina. Najčešći antocijanidini navedeni su u tablici 1..

Biološka vrijednost antocijana:

• su snažni antioksidanti i neutraliziraju djelovanje slobodnih radikala;
• pomoć kod kršenja srčane i vaskularne aktivnosti;
• inhibiraju upalne procese, aktiviraju otpornost tijela na karcinogene, viruse;
• štite krvne žile, smanjuju krhkost kapilara;
• detoksificiraju kemikalije i onečišćujuće tvari;
• povećati životni vijek čovjeka.

eksperimentalni dio
Najperspektivnija metoda za izolaciju, pročišćavanje i identifikaciju organskih spojeva je kromatografija. Kromatografija je moderna metoda za određivanje sadržaja komponenata u mješavini koja se sastoji u odvajanju komponenata na kromatografskom stupcu i naknadnoj registraciji kromatograma posebnim detektorom. Komponente se identificiraju pomoću retencijskog vremena odnosno apsorpcijskog spektra, respektivno..

Za eksperimentalni rad korišten je HPLC sustav Agilent Technologies 1200, koji se sastojao od 4-kanalne pumpe s vakuumskim rasplinjačem, autosamplera, stupnog termostata i spektrofotometrijskog diodnog polja. Kontrola sustava i obrada podataka provedeni su korištenjem Agilent Chemstation-a za HPLC. Upotrebom posebne kolone s obrnutim fazama s cijepljenim oktadecilsilanolnim skupinama i gradijentnim načinom, uspjeli smo postići dobro odvajanje svih komponenata uzorka.

Rasprava o rezultatima:
Koristeći ovu tehniku, analizirali smo i stvorili bazu podataka antocijanskog profila za više od 50 uzoraka sirovina bobica i voća iz različitih zona uzgoja..

Antocijanini su identificirani vremenom zadržavanja signala u vidljivoj regiji, kao i usporedbom profila kromatograma. Dobiveni rezultati usporedivi su s literaturnim podacima o sadržaju antocijanina u sirovinama bobica i voća. Kao primjer, uzmite u obzir profile za najpopularnije i rabljene sirovine..

Ispod su kromatogrami koncentriranih sokova od borovnice, borovnice, trešnje, maline u odgovarajućem razrjeđivanju. Da bismo utvrdili izvornost rekonstituiranih sokova, usporedili smo profile njihovih kromatograma s profilima kromatograma svježe cijeđenih sokova..

Prema literaturi [2], crna čokolada (chokeberry) sadrži sljedeće glavne antocijanine: cijanidin-3-galaktozid, cijanidin-3-arabinozid, cijanidin-3-glukozid, cijanidin-3-ksilozid, cijanidin-3,5-diglukozid. Podaci dobiveni o kvalitativnom sadržaju antocijanina u našim uzorcima (slika 2, 3) usporedivi su s podacima iz literature..

Antocijanin profil borovnice vrlo je bogat sastav [3 - 8], što se savršeno podudara sa širokim spektrom ljekovitih učinaka kraljice bobica. Sadrži gotovo sve poznate antocijane - malvidin, delphinidin, cijanidin, peonidin, petunidin glukozu, galaktozu, arabinozu (Sl. 4, 5).

Slika 4 Kromatogram antocijaninog sastava svježe cijeđenog soka od borovnice

Slika 5 Kromatogram antocijaninog pripravka uzorka pire borovnice

Trešnja je karakteristična po prisutnosti u profilu cijanidin-3-rutinozida, glukozil rutinozida, -soforosida, cijanidin-3-glukozida (Sl. 6, 7).

Sl. 6 Profilni kromatogram svježe cijeđenog uzorka soka od trešnje

Slika 7 Kromatogram profila uzorka rekonstituiranog koncentriranog soka od višnje

Bobice maline imaju drugačiji profil - pelargonidinske glikozide (Sl. 8, 9).

Slika 8 Profilni kromatogram uzorka svježe cijeđenog soka od maline

Slika 9 Profilni kromatogram uzorka pire od maline

Kao što se može vidjeti iz gornjih kromatograma, antocijanin sastav koncentrata ovih bobica uglavnom je u korelaciji s antocijaninskim sastavom odgovarajućih svježe cijeđenih sokova..

Šipkov sok od granatnog jabuka koji se izravno stisnuo iz plodova šibe karakterizira prisutnost takvih signala na kromatogramu (sl. 10, 11), koji su mješavina 3 monoglikozida i 3 diglikozida (cijanidin-3-glukozid, pelargonidin-3-glukozid, delphinidin-3- glukozid; cijanidin-3,5-diglukozid, delphinidin-3,5-diglukozid, pelargonidin-3,5-diglukozid).

Slika 10 Kromatogram antocijaninog pripravka uzorka svježe cijeđenog soka od šipak

Slika 11 Kromatogram antocijaninog pripravka uzorka oporavljenog koncentriranog soka od šipak (crvena boja)

Kao što se može vidjeti iz gornjih kromatograma, antocijanin sastav oporavljenog soka granatnog soka od crvene boje podudara se s profilom kromatograma granatnog soka izravno istisnutog iz ploda šipak.

U uzorcima granatnog koncentrata smeđeg tona, intenzitet signala je vrlo nizak, a ne postoje i signali nekih antocijana (Sl. 12).

Ta je činjenica posljedica činjenice da antocijanini nisu otporni na oksidacijske procese, na djelovanje enzima, metalnih iona, osjetljivi su na kiselost medija i, posebno, na temperaturu, a kao posljedica toga, njihovo uništavanje dolazi brže tijekom skladištenja. Uz temperaturu u procesu dobivanja sokova, temperaturni režim i trajanje skladištenja imaju veliki utjecaj na konverziju antocijana [9].

Ovisno o kiselosti medija, mijenja se antocijaninska boja, a shodno tome i boja proizvoda. Svijetlo crvena boja u kiselim medijima mijenja se s porastom pH otopine, pretvarajući se u ljubičastu i plavu u alkalnu podlogu. Na kromatogramu antocijanskog sastava uzorka crvenog grožđa pri pH = 3,7 (slika 13), intenzitet vrhova antocijanina je značajno veći nego u uzorku crvenog grožđa pri pH = 5,2 (slika 14)

Istraživanje antocijanskog sastava proizvoda igra vrlo važnu ulogu i presudan je argument u identificiranju sorte, na primjer, u vinarstvu. Pigmenti europskih sorti crvenog grožđa sadrže isključivo monoglikozide na položaju 3 antocijaninog jezgra (malvidin 3-glukozid, petunidin 3-glukozid, delphinidin 3-glukozid i cijanidin 3-glukozid). Za razliku od europskih sorti, pigmenti grožđa američkih vrsta i hibridi američkih vrsta s europskim sortama također sadrže diglikozide na položaju jezgre 3,5-antocijanina [8, 10, 11]. U uzorcima crvenog grožđa koje smo analizirali, ovisno o sorti, uočeni su samo monoglikozidi pelargonidina, cijanidina, petunidina, delphinidina i malvidina.

Sl. 15 Antocijanin profil svježe cijeđenog soka crvenog grožđa jedne sorte

Kako bismo povećali pouzdanost kvalitativnog određivanja antocijaninskog sastava obojenih sirovina, primijenili smo internu standardnu ​​metodu. Metoda se temelji na dodavanju kalistefin-klorida - spoja slične strukture (Sl. 17) i fizikalno-kemijskih svojstava, određenih prema metodi sastojaka, a također ne prisutnih među antocijaninima u uzorcima voća i bobica.

Sl. 17 Struktura kalistefinovog klorida

Područja signala i vremena zadržavanja antocijaninskih vrhova uzorka uspoređuju se s površinom i retencijskim internim standardom kalistefin klorida (Sl. 18, 19).

Slika 18 Kromatogram standardnog uzorka kalistefin klorida s koncentracijom 0,05 mg / ml

Slika 19 Kromatogram soka od višnje uz dodatak internog standarda u koncentraciji 0,05 mg / ml

Ova tehnika omogućuje utvrđivanje vremena zadržavanja glavnih antocijanina uzorka, kako bi se otprilike procijenio doprinos svake komponente u smjesi, bez obzira na prisutnost skupih i nestabilnih standardnih antocijanina..

Istraživanje mješovitih sirovina:
Sljedeća faza našeg rada bilo je ispitivanje miješanih sirovina radi utvrđivanja sastavnih dijelova.
Iz literature [12] poznato je da brusnice sadrže: 3-galaktozide-, 3-arabinozide-, 3-glukozide-cijanidin i peonidin. S prevladavanjem prvih tvari u navedenim parovima (Sl. 18)

Analiza drugog uzorka brusnice (slika 21) i usporedba profila prethodno analiziranih uzoraka malina, brusnica i borovnica pokazali su da je to višekomponentni uzorak, koji osim brusnica sadrži i maline i borovnice..

Maline u uzorku mogu se lako otkriti prisutnošću pelargonidinskih glikozida (slika 8).
Prisutnost potonje komponente lako se određuje prisustvom cijanidina 3-sambubiozida i karakterističnih antocijana glavnih borovnica u profilu uzorka ¬¬¬ ne potpuno razrijeđeni signal 3-cijanidin glukozid, cijanidin 3-glukozid-5-sambubiozid (Sl. 22)

Posebno bih želio skrenuti pozornost na činjenicu da je u posljednje vrijeme upotreba koncentrata borovnice kao prirodne sastojke bojenja postala vrlo popularna. Antocijanini jagoda su vrlo visokog intenziteta boje, vrlo su otporni na utjecaj oksidansa, promjene kiselosti i temperature. Ekstrakt borovnice se često koristi u prirodnim sokovima. (sl. 23)

Sl. 23 Kromatogram antocijaninog soka od šipaka sa dodatkom ekstrakta borovnice

U profilu antocijaninskog sastava „100% soka od graševine“ jasno su vidljivi signali glavnih antocijanina borovnice (Sl. 23).

Prisutnost male količine borovnice je vrlo teško odrediti organoleptičkim pokazateljima, a svijetlu, postojanu crvenu boju proizvoda, bez velike promjene okusa proizvoda, lako je dobiti [13]. Specifikacija proizvoda ne prijavljuje uporabu borovnice u voćnim sirovinama, a na ambalaži nema podataka o njenoj prisutnosti u proizvodu

Dobro odvajanje takvih spojeva koji su sličnih struktura i svojstava, kao što su prirodni pigmenti, može se provesti na modernoj opremi visoke klase točnosti, poput tekućeg kromatografa visoke učinkovitosti s nizom kromatografskih stupaca i detekto-matričnog detektora. Tekući kromatograf neophodan je za otkrivanje falsifikata, jer vam omogućava da instrumentalno potvrdite usklađenost komponenti koje se nalaze u proizvodu s prihvaćenim standardima i da identificirate tvari koje sadrže tvari i komponente netipične za izvorne sirovine za voće ili povrće - sintetička bojila, kao i prirodna bojila drugog botaničkog tipa.

• Antocijanini su predstavnici prirodnih polifenolnih spojeva - antocijanidinskih glikozida; smatraju se "otiscima prstiju" biljke obojene pigmentima..
• Razvijena je metoda kvalitativnog određivanja antocijaninskog sastava različitih vrsta voćnih i bobičastih sirovina i proizvoda na njihovoj osnovi..
• Na sadržaj antocijanina u sirovinama ili proizvodima utječe niz čimbenika: razrjeđivanje ili koncentracija, kiselost medija (pH), temperatura, djelovanje oksidansa, enzima, metalnih iona, trajanje skladištenja.
• Metoda internog standarda kojom se koristi kalistefin klorid omogućava snimanje vremena zadržavanja glavnih antocijanina uzorka i otprilike procijeniti doprinos svake komponente u smjesi.
• Kromatografska metoda za kvalitativno određivanje antocijana neophodna je za analizu obojenih sirovina za voće i bobice za autentičnost i dobru kvalitetu..

TeaTerra

Karabanov I.A. "Flavonoidi u svijetu biljaka" - Minsk: Urajay, 1981

Od autora

Na blagoslovljeno sjećanje na izvanrednog sovjetskog znanstvenika - uzgajivača, botaničara, mikrobiologa, biokemičara, utemeljitelja ljekovitog vrtlarenja u našoj zemlji - profesora Leonida Ivanoviča Vigorova, čiji je rad autor oduvijek bio primjer služenja znanosti

Fenoli, polifenoli, fenolni spojevi... U posljednje vrijeme sve više pažnje posvećuju im znanstveni časopisi i novine. S vremena na vrijeme pojavljuju se nove činjenice o tim tvarima koje su zanimale ne samo znanstvenike i praktičare, već i širok krug čitatelja..

Gotovo na svakom koraku, a da uopće ne sumnjamo, postoje ljudi s najopsežnijom obitelji prirodnih biljnih fenolnih spojeva - flavonoida. I u stvari: je li netko razmišljao zašto je kukuruz plav, a korijensko povrće repe i stabljika heljde obojeno je crveno; što određuje karakterističnu aromu i boju čajnog napitka; zašto neke jabuke potamne na rezu, a druge ne; zašto su bobice nekih sorti grožđa crvene, dok su druge bezbojne?

Ispada da u svemu tome sudjeluju uglavnom flavonoidi - antocijanini, leukoanthocijanini, katehini, flavonoli, flavoni itd. Oni su široko rasprostranjeni u prirodi i zajedno s drugim tvarima (posebno karotenoidima) daju raznim biljnim organima široku paletu boja. Neki flavonoidi često su suputnici dobro poznatog vitamina C (askorbinske kiseline) i pokazuju P-vitamin učinak kod ljudi i životinja. Zbog tog svojstva nazivaju se biološki aktivne tvari (bioflavonoidi). Neki od njih pronašli su praktičnu primjenu u prehrambenoj industriji zbog svoje sposobnosti da spriječe oksidaciju masti. U lijekovima se nalaze mnogi flavanoidi.

Biljni ekstrakti koji sadrže složenije flavonoide koji se već dugo koriste u industriji kože kao sredstva za tamnjenje.

Jednom riječju, obitelj ovih spojeva, koja su se donedavno smatrala otpadom u biljnom organizmu, privukla je pomnu pozornost kemičara, biologa, liječnika, prehrambenih stručnjaka i drugih stručnjaka. U samo 10 godina (966.-1976.) Održana su tri reprezentativna znanstvena simpozija o fenolnim spojevima kod nas (Moskva, 1966; Alma-Ata, 1971; Tbilisi, 1976). Flavonoidi voća i bobičastog bilja pripali su dužna pažnja na sve-sindikalnim seminarima o biološki aktivnim (ljekovitim) tvarima voća i bobica (Sverdlovsk, 1960, 1963, 1966; Michurinsk, 1970; Moskva, 1975). Prva tri od njih osobno je organizirao Leonid Ivanovič Vigorov, tvorac i voditelj prvog laboratorija u državi s biološkim aktivnim tvarima voća i bobica.

Ruski znanstvenici V.I.Palladia, A.I. Oparin, A.L. Kursanov, M.N. Zaprometov, S.V. Durmishidze, M.A. Bokuchava, K. M. Dzhemukhadze, V. G. Minaeva, L. I. Vigorov, A. P. Volynets, U. V. Margna, L. P. Sarapuu, V. I. Litvinenko, L. K. Klyshev, V. A. Bandyukova, kao i niz stranih autora - A. Szent-Gyorgyi (Mađarska); R. Robinson, J. Harborne, R. Thomson (Engleska); G. Siegelman, E. Roberts (SAD); P. Ribero-Guyon (Francuska); A. Neish (Kanada); G. Grisebach, K. Freudenberg (FRG); W. Hillis (Australija); P. Carrer (Švicarska) i drugi.

Postavši sebi zadatak popularnog predstavljanja osnovnih podataka o nekim skupinama flavonoida koji su u posljednje vrijeme dobili priznanje kao biološki aktivne tvari, njihovom nastanku u biljnom svijetu i njihovom praktičnom značaju za ljude, autor se nije pretvarao da će istovremeno i sveobuhvatno prikazati problem, što u okviru mala popularnoznanstvena publikacija bila bi neodoljivo djelo. Autorova je zadaća skromnija - ispričati širokoj publici čitatelja o dostignućima i izgledima u proučavanju i praktičnoj upotrebi prirodnih biljnih tvari koje ispoljavaju biološki aktivni učinak na ljudski i životinjski organizam, pomoći na svijet biljaka na drugačiji način, sagledavanje ne samo sa pozicija potrošača, ali i još jednom potiču na očuvanje i povećanje bogatstva prirode.

Autor je iskreno zahvalan i zahvalan doktoru bioloških znanosti A. P. Volyntsu (Institut eksperimentalne botanike nazvan po V.F..

Što su "flavonoidi"?

Stoljeća sakramenta su puna,
I život neće nestati dok
Postoji osjećaj novosti,
I čuđenje i čuđenje.

Otrovni predak netoksičnih tvari. - Neizostavni suputnici ostalih "stanovnika" biljne stanice. - Nevidljivo među mnogim bojama i nijansama. - Dva puta vode do jednog cilja. - Koji je protivnik jači? - Glavna prednost flavonoida.

Benzen... Mobilna, bezbojna tekućina osebujnog mirisa... To je poznato svakom školarcu koji studira kemiju. Nalazeći na koži, uzrokuje jaku iritaciju, a njene pare narušavaju normalnu funkciju hematopoetskih organa, utječu na središnji živčani sustav.

Molekula benzena ima cikličku strukturu. Ima šest atoma ugljika i šest atoma vodika. Kada jedan atom vodika zamijeni OH-skupinom, dobiva se nova tvar - fenol, ili karbolična kiselina:

Fenola ili karbolične kiseline

Prozirni kristali fenola, koji tijekom skladištenja postaju ružičasti i imaju neugodan miris, dobro su poznati i na tečajevima školske kemije. "Budite oprezni pri rukovanju s fenolom", učitelj kemije svaki put upozorava djecu. Fenol doista štetno djeluje na ljudsko tijelo - njegov maksimalni dozvoljeni sadržaj u okolišu iznosi samo 0,005 mg na 1 litru zraka.

I benzen i fenol koji iz njega proizlaze snažni su otrovi. Ne spadaju u prirodne tvari, ali dobivaju se u laboratorijskim uvjetima. Ne nalazi se u biljnim stanicama, a benzen je ipak postao predak velike skupine potpuno bezopasnih prirodnih spojeva - takozvanih biljnih fenola (polifenola). Nazivaju ih polifenoli (od grčkog „poli“ - puno), jer se njihove molekule ne sastoje od jedne, kao u običnom fenolu, već od većeg broja fenolnih skupina. Podsjetimo da fenolna skupina nije ništa više od šesteročlanog benzena u prstenu s OH bočnom skupinom. Stoga se polifenoli nazivaju složene organske tvari, čije molekule uključuju nekoliko benzenskih prstenova.

Profesor M. N. Zaprometov, koji je proučavao polifenole više od četvrt stoljeća, kaže da je njihov broj sada dostigao dvije tisuće.

Među ovim ogromnim brojem polifenolnih spojeva ističu se flavonoidi - najsloženije tvari u smislu kemijske strukture. Svaka molekula flavonoida sastoji se od dva ciklička benzonska prstena povezana 3-ugljikovim lancem. Označeni su slovima A i B. Većina flavonoida ima molekularnu strukturu nazvanu flavan (Sl. 1).

Sl. 1. Opća shema strukture molekule flavonoida: A, B - glavni i bočni benzonski prstenovi

Izraz "flavonoidi" u odnosu na tvari s takvom molekularnom strukturom prvi su put u uporabu engleski znanstvenici T. Geissman i E. Ginreiner 1952. godine..

Flavonoide stvaraju svi biljni organizmi: u većoj mjeri - cvjetnice, u manjoj mjeri - mahovine, potkovi, paprati. U biljnim stanicama, ove najmanje strukturne jedinice svih živih organizama, flavonoidi mogu biti slobodni ili vezani. Najčešće se povezuju sa šećerima (glukoza, ramnoza, ksiloza, arabinoza itd.) I nazivaju se glikozidi (od grčke "glykis" - slatki) (sl. 2). Slobodni flavonoidi nazivaju se aglikoni, to jest lišeni šećera (od grčkog „a“ - čestica negacije i „glikoze“). Ako je glukoza šećera povezana s aglikonom, takav se glikozid naziva glukozidom..

Sl. 2. Shema stvaranja glikozida dodavanjem šećera molekuli flavonoidnog aglikona

Aglikoni se vežu na šećere bilo putem atoma kisika (O-glikozidi), bilo preko ugljikovog atoma (C-glikozidi). Međutim, prisutnost samo imenovanih glikozida ne iscrpljuje svu bogatstvo i raznolikost flavonoida. To je također posljedica prisutnosti drugih tvari vezanih uz aglikon, te vrste kemijske veze i mjesta vezivanja. Glavna skupina srodnih flavonoida su O-glikozidi. Ovisno o broju šećera koji su uključeni u njihove molekule i redoslijedu njihove povezanosti, ova se skupina dalje dijeli na još nekoliko podskupina.

U pravilu, mjesta akumulacije vezanih flavonoida su ona biljna tkiva i organi koji se odlikuju najvišom razinom metabolizma. Koji je razlog za to? Činjenica je da je interakcija aglikona sa šećerima važna u životu biljnog organizma. Uostalom, glikozidi su vrlo topljivi u vodi i staničnom soku, obilno ispunjavajući vakuole stanica odraslih osoba. Zbog toga imaju veću pokretljivost u usporedbi s aglikonima, aktivnije ulaze u različite biokemijske procese. U nekim slučajevima oni "voljno" doniraju svoj šećer različitim potrebama stanice. Jednom riječju, glikozidi su najpotrebniji tamo gdje se najvažniji životni procesi biljnog organizma odvijaju živopisnije..

Slobodni flavonoidi (aglikoni) najčešće se nalaze u organima i tkivima nakupljanja - sjemenkama, jezgri stabala, bobica itd. Općenito, cijela obitelj flavonoida dijeli se na više skupina: katehini, antocijanini, leukoanthocijanini, flavonoli, flavononoli, flavoni, izoflavoni flavononi, halokoni, dihidrokalikoni, auroni. Razlike u svojstvima tih skupina najvećim su dijelom posljedica stupnja oksidacije ili redukcije prstenastih i prstenastih ugljikova A i B njihovih molekula. Tako izgleda, na primjer, ovaj lanac u seriji „katehini - flavonoli“ (Sl. 3).

Sl. 3. Shema strukture tri-ugljikovog lanca koji povezuje prstenove A i B u molekulama različitih skupina flavonoida

Kao što vidite, u ovoj seriji najviše oksidiraju flavonoli, a najviše reducirani katehini. Flavoni i flavonoli (od latinskog „flavus“ - žuti), kao i dihidrokalikoni, halokoni i auroni su žute boje, antocijani su obojeni crveno, plavo, ljubičasto ili u različitim nijansama. Svi ostali flavonoidi su bezbojni. Te razlike u boji podcrtane su na Sl. 3 s odgovarajućom bojom lanca s tri ugljika.

Gdje su smješteni flavonoidi unutar ćelije, u kojem se dijelu nalaze??

Obično se flavonoidi rastvaraju u staničnom soku vakuola, rjeđe se mogu naći u staničnim zidovima. Pokušaji otkrivanja enzima koji sudjeluju u stvaranju molekula tih tvari u plastidima (najmanja stanična formacija razbacana u citoplazmi) nisu uspjeli. Međutim, nedavno su u kloroplastima (staničnim plastidima, gdje se odvija proces fotosinteze) pronađeni mnogi flavonoidni aglikoni i neki enzimi, u vezi s kojima se kloroplast danas smatra primarnim mjestom stvaranja najjednostavnijih flavonoida. Nedavno je utvrđena prisutnost različitih flavonoidnih glikozida i estera u kloroplastima. Na primjeru lupine, lana i graška, A. P. Volynets i R.A.Prokhorchik (1974, 1978) pokazali su da kloroplasti sadrže sve one flavonoide koji se nalaze u cijelim listovima, a po sastavu aglikona često nadmašuju njihove lisnate dijelove ".

Kako nastaju flavonoidi u biljnim ćelijama i tkivima?

Ovo je pitanje dugo okupiralo umove biologa i dugo su tražili supstancu - glavni prekursor iz kojeg se formiraju prstenovi A i B složene molekule flavonoida. Taj je problem prije trideset godina riješila grupa američkih biokemičara na čelu s B. Davisom. Otkrili su da je prethodnik jednog od prstenova molekule flavonoida - prsten B - shikiminska kiselina, koju je njemački znanstvenik J. Eikmann prvi izolirao iz ploda anisa 1885. godine. Istodobno, australijski kemičari A. Bartsch, R. Messi-Westropp i K. Mois potvrdili su pretpostavku francuskog znanstvenika J. Colleya da se iz octene kiseline mogu stvoriti ciklički spojevi. Na primjeru gljive penicilusa dokazali su da je octena kiselina preteča A prstena u molekuli flavonoida. Tako su uspostavljeni glavni putevi za stvaranje flavonoida koji su kasnije nazvani shikimate (iz shikiminske kiseline) i acetat-malonat (iz octene i malonske kiseline). Studija M. N. Zaprometova (SSSR) i G. Grisebacha (Njemačka) doprinijela je rasvjetljavanju detaljnog mehanizma stvaranja flavonoida u biljkama..

Biosinteza flavonoida (Sl. 4) u biljkama je, suprotno stvaranju proteina, glavni nosilac života. Ispada da su flavonoidi vječni suparnici proteina na štetu vitalnih funkcija stanica?

Sl. 4. Shema stvaranja flavonoida u biljkama (prema MN Zaprometov s nekim izmjenama). Lijevo - acetat-malonat, desno - shikimata put stvaranja flavonoidnih molekula

Zapravo, kao što se ispostavilo, ove tvari se natječu s bjelančevinama za upotrebu aminokiseline fenilalanin (u nekim slučajevima i tirozin) za izgradnju njihovih molekula. Međutim, ovo suparništvo ne događa se na štetu vitalnih procesa biljnih organizama, već je primjer provedbe jednog od alternativnih (rezervnih) puteva u provedbi normalnih staničnih funkcija. Njemački znanstvenik M. Lenk 1967. skrenuo je pažnju na činjenicu da aminokiseline fenilalanin i tirozin mogu usmjeriti tok unutarnjih procesa u stanicama bilo u smjeru stvaranja proteina, bilo fenolnih spojeva. Trenutno ovaj aspekt stvaranja flavonoida i njihovo biološko značenje uspješno proučava skupina sovjetskih znanstvenika na čelu s profesorom U. V. Margnaom (Estonski SSR). Prema njihovom mišljenju, postoji obrnuta veza između proteina i flavonoida: ako se molekule proteinskih tvari intenzivno formiraju, tada je biosinteza flavonoida oslabljena i obrnuto. Primjerice, u uvjetima obilne prehrane biljaka dušikom, njihova prirodna boja antocijana primjetno slabi - biljke prebacuju uporabu dušičnih tvari na stvaranje proteinskih molekula.

Proučavajući nakupljanje flavonoida u zelenoj masi krmnih biljaka na poplavnim vodama u poplavnim nizinama Soža (u okolici Gomelja) i Iput (regije Gomel i Bryansk), skrenuli smo pažnju na sljedeću okolnost. Većina krmnih žitarica, koje obično sadrže manje proteina od mahunarki, nakuplja 75-316 mg flavonoida u zelenoj masi na svakih 100 g suhe materije, dok mahunarke (djetelina, mišji grašak), koje imaju tendenciju nakupljanja proteina, sadrže samo 29 -36 mg flavonoida na 100 g mase zraka suhe.

I još jedan aspekt biološkog značenja flavonoida. Akumuliraju se u biljnim tkivima, često u značajnim količinama. W. V. Margna napominje da je za obavljanje mnogih danas poznatih funkcija (regulacija procesa rasta, razvoj imuniteta, sudjelovanje u biološkoj oksidaciji tvari itd.) "... u pravilu nužna prisutnost samo katalitičkih (tj. Beznačajnih. - IK) količina flavonoida u stanicama koja je stotinama i tisućama puta manja od uobičajenog sadržaja flavonoidnih derivata u organima biljke. " Pitanje je prirodno: koji je smisao u nakupljanju ogromne količine flavonoida u biljnim stanicama??

Na to još uvijek nema definitivnog odgovora, ali ključ rješenja je uglavnom aktivnost enzima koji se naziva fenilalanin amonijak liza (PAL). Još u 60-ima našeg stoljeća kanadski biokemičari G. Tauer, M. Jung i A. Neish skrenuli su pozornost na najšire distribucije ovog enzima u biljnim stanicama. Nedavna istraživanja pokazala su da porast PAL aktivnosti često prati porast sadržaja flavonoida. Taj je postupak aktivniji na svjetlu nego u mraku..

Kakav je odnos između PAL aktivnosti i akumulacije flavonoida? Ovaj enzim ubrzava cijepanje aminokiseline NH2 iz molekula aminokiseline fenilalanin, to jest, provodi raspad, uništavanje (tzv. "Izravno deaminiranje") molekula ove aminokiseline, neophodne za organizme *. Kao rezultat ovog "rada" enzima nastaje tvar potpuno novih svojstava - cimetna kiselina (sl. 5).

* (Sličan učinak s aminokiselinom tirozin stvara drugi enzim - tirozin amonijačna liza (TAL).)

Sl. 5. Shema pretvorbe aminokiseline fenilalanin u cimetnu kiselinu pod djelovanjem enzima fenilalanin amonijak liza (PAL)

Dobivena cimetna kiselina nije fenolni spoj, jer ne sadrži OH skupinu koja je obvezna za sve fenole u cikličkom dijelu molekule. Ali ta supstanca stvara brojne fenolne spojeve u biljnim stanicama, nazvane oksicinaminske kiseline (iz OH skupine, inače nazvane oksigrupom): parakumarna (oksicinamska), kava, ferul, sinapija. U slobodnom obliku cimetne kiseline su aktivnije, pa je lako zamisliti da bi njihova akumulacija u stanicama do određene mjere bila opasna za biljni organizam. Ove kiseline su neposredni prekursori flavonoida.

Profesor W. V. Margna (1972) smatra da uključivanje cimetnih kiselina u sastav flavonoidnih molekula nije samo način da ih neutralizira, već i opći biološki mehanizam koji osigurava povratak produkata raspada proteinskih tvari (a fenilalanin je nužna komponenta molekula proteina) u ukupnu količinu ciklus tvari biljnog organizma. Biološki smisao nakupljanja flavonoida u biljnim stanicama, prema IV Margn, je "sposobnost" biljaka da ekonomski upravljaju ugljikom svojih organskih spojeva. Ključno mjesto u ovom pitanju pripada nezamjenjiva aminokiselina fenilalanin, čija su „rezerve“ u stanicama uvijek manje od dva njegova glavna „konzumenta“ - biosinteza flavonoida i biosinteza proteina.

Na prvom mjestu biljaka je, naravno, problem proteina, jer je on nosilac života. No dolazi trenutak kada su sve stanice u potrebi opskrbljene proteinima, a početni "materijal" - fenilalanin - ne troši se u potpunosti. Tijekom dugog razvoja biljne ćelije razvile su u sebi sposobnost da "strpljivo čekaju" ovaj trenutak. Odgovarajući enzimi, pod kontrolom i uz sudjelovanje kojih se provodi stvaranje flavonoidnih molekula, obično zadržavaju povećanu stabilnost u usporedbi s enzimima sinteze proteina. Oni su gotovo u svakom trenutku u "stanju spremnosti" za upotrebu fenilalanina, što se pokazalo pretjeranim za potrebe proteina. Imajte na umu da je takva "prisilna" upotreba fenilalanina za stvaranje flavonoida primijećena kada je infekcija unesena u biljni organizam, kada su biljke tretirane herbicidima, te u nekim drugim slučajevima. Jednom riječju, put stvaranja flavonoidnih molekula u stanicama uvijek "dolazi povoljno", nakon što biljka dođe u nestandardnu ​​životnu situaciju.

Neki znanstvenici (A. Neisch u Kanadi, G. Grisebach u Njemačkoj, itd.) Primjećuju da fenilalanin zauzima ključno mjesto u biosintezi ne samo flavonoida, već i mnogih drugih usko povezanih polifenola. M. Y. Otter i W. V. Margna (1975) ustanovili su, na primjer, sinhronost nakupljanja u sadnicama heljde pod utjecajem fenilalanina i flavonoida i klorogenske kiseline, fenolne tvari koja djeluje (u kombinaciji s nekim drugim spojevima, na primjer, fitoaleksini) uloga zaštitnog mehanizma u stanicama protiv patogena.

Drugim riječima, stvaranje molekula flavonoida, klorogenske kiseline i drugih polifenola smatra se prisutnošću i manifestacijom različitih mogućih putova u istom procesu - brza upotreba slobodnih hidroksicinaminskih kiselina nastalih tijekom raspada molekula fenilalanina pod djelovanjem enzima PAL. Karakteristično je da ovaj enzim „izjavljuje“ svoje postojanje u najranijim fazama razvoja biljnih organizama. Prema tome, prema opažanjima M. N. Zaprometova i SV Shipilove (1972), tijekom klijanja sjemena kukuruza, FAL se „osjeti“ već drugog dana pojave sadnica. Njegova aktivnost raste do 4. do 5. dana, dok se flavonoidi, kao i ostali fenolni spojevi, nakupljaju. Brzina akumulacije i njihov sastav mnogo su veći na svjetlu nego u mraku..

Treba napomenuti da je uloga enzima PAL, očito, mnogo šira od samo regulacije odnosa između stvaranja flavonoida i proteinskih tvari. U nekim slučajevima, na primjer, pojačana aktivnost ovog enzima nije otkrivena na mjestima značajnog nakupljanja fenolnih spojeva, ili, naprotiv, s velikom aktivnošću PAL-a, nije uvijek moguće pronaći dovoljno fenola. Dakle, u jednom od svojih djela S. V. Shipilova i M. N. Zaprometov (1977) primjećuju da u korijenu mladih sadnica čajne biljke, s dovoljno visokom aktivnošću ovog enzima, katehini (najkarakterističniji čajni flavonoidi) uopće nedostaju ili sadrže u malim količinama.

Gdje su, u ovom slučaju, produkti raspadanja aminokiseline fenilalanin, o kojoj je, kao da je, "zbrinut" enzim PAL? Provode se na stvaranju molekula lignina - tvari koja prožima stijenke rastućih stanica, kao i na stvaranje drugih vitalnih spojeva.

Flavonoidi biljnih stanica imaju mnoga zajednička svojstva. No, najvažnija prednost mnogih od njih je sposobnost ispoljavanja biološki aktivnog učinka na ljudsko tijelo, sličnog učinku vitamina P. Sastoji se u zaštiti krvnih kapilara od krhkosti i sprečavanju potkožnog krvarenja. Za ovo svojstvo odgovarajući flavonoidi nazivaju se P-aktivne tvari, tj. Tvari koje pokazuju djelovanje P-vitamina. LI Vigorov (1969, 1976) istaknula je da je potrebno razlikovati profilaktičke i terapijske potrebe ljudskog tijela u P-aktivnim tvarima. Kako bi se spriječila krhkost i propusnost krvnih kapilara, prema autoru, dnevno treba uzimati najmanje 100-200 mg P-aktivnih flavonoida. Ako je zbog dugotrajnog nedostatka ovih tvari u tijelu došlo do ozbiljnih kršenja krvnih žila, tada je dozu polifenola potrebno povećati na 1-2 g.

Gdje ih nabaviti?

Glavni izvor P-aktivnih flavonoida za ljude su voće i bobice. U knjizi "Vrt ljekovitih kultura" (1976.), koja je objavljena nakon smrti autora, Leonid Ivanovič Vigorov, gledajući unaprijed sa današnjeg stajališta, napisao je: "A vrtlar daleke budućnosti s iznenađenjem će se prisjetiti tih nerazumljivih vremena za njega kad vrijednost plodova a bobice su sudile samo po njihovom ukusu, veličini i aromi, bez obzira na njihovu stvarnu vrijednost za zaštitu zdravlja i povećanje trajanja ljudskog života ".

Trenutno je utvrđeno djelovanje P-vitamina antocijanina, leukoanthocijanina, katehina, flavona i flavonola na ljudski i životinjski organizam. Svaka od ovih skupina biološki aktivnih flavonoida (bioflavonoidi) ima svoje karakteristike. Naša daljnja priča o tim skupinama flavonoida.

Antocijanini uljepšavaju prirodu

Ljepota je dobre prirode
Najsretniji dar i moć;
Poštuju ga sve nacije
U njoj je sve što je srcu slatko.

Plavi kukuruz i crveni tulipani. - Bliski odnos s dalekom rodbinom. - Šest prirodnih boja i beskonačan broj boja. - Uredan nered. - Koje borovnice sazrijevaju brže? - Svjetlo je naš dragi otac. - Jedan od dva. - Zaštitnici biljaka i ljudi. - Ljekarna s voćem.

Što u prirodi može biti ljepše od cvjetnice? Ona mobilizira sve svoje unutarnje resurse kako bi se formirali pupoljci i cvijeće oblikovalo upravo na vrijeme.

Kukuruz se smatra korovom u raži, ali tko će proći pored njega ne obazirući se na njegove svijetloplave latice? A što je s oskudnim makovima, karanfilama, ružama? Tanki redovi tulipana s gustim crvenim glavicama, ispod daha nježnog povjetarca, svjetlucaju poput malih natpisa.

Cvjetanje petunije, jutarnja slava, salvija, ljubičasta igra sa svim nijansama duge, mirisna aromom jutarnje svježine. Odakle potječe ta prirodna ljepota, miluje oči igrom svojih boja i nijansi? Nježne latice cvjetova, obojene od plavo-ljubičaste do crvene boje sa svim vrstama nijansi, duguju svoj sjaj grupi flavonoida, koji se nazivaju antocijanini (od grčkog „anthos“ - cvijet, „kyanos“ - plava).

Ove boje čine zrele grozdove crne ribizle i grožđa, šljive i trešnje, sočne jagode i maline elegantnim. Zrele borovnice i borovnice duguju svoju boju antocijaninima. Zbog obilja antocijana, stanični sok cikle postaje krv crveni, dok nastajanje antocijana mnoge sorte jabuka pocrvenjuju.

Odgovaraju li ove prirodne boje samo u cvijeću i voću? Ispada da nije. Do jeseni se nakupljaju u lišću, mijenjajući (zajedno s karotenoidima) zeleno ruho prirode u crveno-žuto. Ako se želite uvjeriti u to, na jesen idite u park u kojem rastu javori, platani, breze... Listovi nekih biljnih vrsta (na primjer, barberry, Coleus) imaju stalne crvene tonove od prisutnosti antocijana. Jednom riječju, ovi su se pigmenti široko proširili u biljnom svijetu, stvarajući svojevrsnu harmoniju boja u prirodi. Teško je zamisliti biljni svijet bez antocijana..

Ovi najistaknutiji flavonoidi često se nazivaju antocijaninima. To im je ime dao 1835. godine njemački znanstvenik L. Marquart. Neobično lijepa i raznolika paleta boja antocijanina dugo je privlačila pažnju prirodoslovaca koji su pokušali objasniti razlog takve prirodne ljepote, izolirati ove boje od latica koje su, kao što je primijećeno, imale mogućnost mijenjati svoju boju pod određenim uvjetima.

Poznati engleski kemičar Robert Boyle izvijestio je još 1664. godine o rezultatima svojih pokusa s cvjetovima kukuruza. Prvo je otkrio da se pod djelovanjem kiselina plava boja latica ove biljke mijenja u crvenu, dok su pod djelovanjem alkalije latice postale zelene. Otada su pokušani objasniti različite nijanse boje antocijanina neravnomjernom kiselošću staničnog soka i empirijsko potvrditi ovo objašnjenje..

U 1913-1915. Njemački biokemičari R. Willstatter i A. Stoll objavili su niz radova koji su osvijetlili pitanje suštine prirodne boje antocijana. Izolirali su pojedinačne pigmente iz cvjetova različitih biljaka i opisali njihovu kemijsku strukturu. Pokazalo se da su antocijanini u stanicama uglavnom u obliku glikozida. Njihovi aglikoni, nazvani antocijanidini, povezani su uglavnom sa šećerima glukozom, galaktozom, ramnozom. Svaki antocijanidin ima drugačiju boju. Miješanje boja raznih antocijanidina daje takvu raznolikost prirodne boje - od crvene do ljubičaste. Čak i isti antocijanidin, ovisno o promjeni kiselosti staničnog soka, može steći različite nijanse..

Koliko je različitih antocijanidina trenutno poznato? Nema ih toliko - postoji samo šest glavnih (Sl. 6). Oni se međusobno razlikuju po boji, kao i po nejednakom rasporedu i broju OH (hidroksilnih) i CH3 (metil) skupina u molekuli, odnosno njihove su razlike, kako kažu biokemičari, u različitim stupnjevima hidroksilacije i metilacije molekula.

Sl. 6. Razlike između različitih antocijanidina na bočnom prstenu B

Nazivi antocijanidina odgovaraju nazivima biljaka iz kojih su dobiveni u kristalnom obliku. Na primjer, plavi pigment latica kukuruza - cijanidin, za dobivanje 2,5 g od kojih je potrebno 1 kg suhih latica, duguje svoje ime ovoj biljci (cvjetača na latinskom - "centaurea cyanus").

Škrletno-crveni cvjetovi pelargonije, plavkasto-crveni - peonije, ljubičasto-plavi - delphinium i petunija dali su imena, odnosno pelargonidin, peonidin, delphinidin, petunidin. U kombinaciji sa šećerima stvaraju se odgovarajući antocijani - pelargonin, peonin, delfinin itd..

Najčešći u biljnom svijetu su takozvani nemetilirani antocijanidini, tj. Oni ne sadrže CH3 skupinu u bočnom prstenu svojih molekula (prsten B). Cijanidin je na tom mjestu na prvom mjestu, na drugom mjestu je delfinidin, a na trećem mjestu pelargonidin. Imajte na umu da se antocijani rijetko nalaze u prirodnim uvjetima, a najčešće se nalaze u kompleksu međusobno u različitim kombinacijama, kao i u međusobnoj vezi s drugim polifenolima i nefenolnim tvarima. Otuda bogatstvo prirodnih boja i nijansi zbog prisutnosti antocijana. Trenutno su poznati određeni obrasci u distribuciji prirodne boje biljnih organa. Dakle, s povećanjem stupnja hidroksilacije bočnog prstena B u molekuli antocijanidina (tj. S povećanjem broja OH grupa) u boji prevladavaju plavi tonovi (Sl. 7). Ovo je takozvani "delphinidinski tip" antocijana. Postupak hidroksilacije odvija se pod djelovanjem enzima fenooksidaze. Delfinidinski kompleks može sadržavati i druge antocijanine s OH skupinama u bočnom prstenu - cijanin i pelargonij, ali delfinin je glavni antocijanin.

Sl. 7. Shema hidroksilacije antocijana, uslijed koje se pojačava njihova plava boja

S porastom stupnja metilacije antocijanidina (tj. Dodavanje CH3 skupina u prstenu B), crveni tonovi počinju prevladavati u prirodnoj boji (Sl. 8). Tako se formira antocijaninski tip „malvidina“ (uz sudjelovanje enzima koji se nazivaju metiltransferaze). Zajedno s prevladavajućim antocijaninom eninom (malvidin glikozid) mogu se naći peonin i petunin. Ne postoje stroge granice između ove dvije vrste antocijana u prirodnim uvjetima. Ti se flavonoidi obično nalaze u stanicama u kompleksu, često u spojevima s metalima, što raspon prirodnih boja još više obogaćuje. Metali, kalcij i magnezij, na primjer, pojačavaju blues, dok kalij pojačava crvenila. Prisutnost žutih karotenoida, kao i flavonola i flavona (o njima ćemo govoriti kasnije) daje "antocijanin" cvjetnim laticama osebujne narančasto-žute nijanse. To se jasno vidi, na primjer, na cvjetovima trobojnice ljubičice, popularno poznate kao "gaćice".

Sl. 8. Shema metilacije antocijana, zbog čega se njihova crvena boja povećava

Ova osjetljiva biljka zaista iznenađuje svijet oko sebe iznenađenim svojim znatiželjnim i istodobno maštovitim raznobojnim izgledom. Britanci i Francuzi daruju cvijeće tanjura kad prijatelji napuste kao uspomenu na sebe, svoju domovinu. Cvijet je tu čast dobio zbog složene cjeline boja zbog kombinacije antocijana s drugim biljnim pigmentima..

Još u 1930-ima engleski biokemičari G. Robinson i R. Robinson skrenuli su pozornost na činjenicu da se određene vrste antocijana ne rasipaju nasumično po biljnom svijetu, već su uglavnom ograničene na određene obitelji. Na primjer, u cvjetovima noćurka, labiota, primroza, prevladava antocijanin delphinidin tip, koji u laticama rosaceae potpuno nedostaje. Doista, pogledajte bliže plave latice cvijeta ljubičice - i odmah možete utvrditi da njihovi antocijanini imaju hidroksilirani bočni prsten u molekuli..

A cvjetovi plavo-ljubičaste budre, koji se tvrdoglavo strše iz lišćinih sinusa prema suncu? Naravno, njima dominiraju i delfinin i njegovi derivati. U Bjelorusiji Budru možete naći svugdje duž puteva, na poljima, padinama, grmlju, na šumskim rubovima. Njegovi cvjetovi pronašli su ljekovitu uporabu u prevenciji bolesti povezanih s trovanjem olovom kod ljudi čija je profesija povezana s proizvodnjom slika i radom u umjetničkim radionicama (MI Neishtadt, 1963). Antracijanini Budre vežu otrovne ione olova i drugih teških metala koji su ušli u ljudsko tijelo i uklanjaju ih vani..

U laticama ruža, kao što je već spomenuto, nema dupina. Njihova oskudno crvena boja nastaje zbog metiliranih antocijana - malvidina i njegovih derivata. Jednom riječju, svaka je obitelj u procesu evolucije biljnog svijeta stekla sposobnost nakupljanja određenih vrsta antocijana i prenošenje nasljedstva tim nasljeđem..

Ali kako se antocijani "ponašaju" kao rezultat pojave mutacija (tj. Nasljednih promjena u određenim osobinama) tijekom križanja? Djelatnica Sveučilišta u Cambridgeu, R. Scott-Moncrieff, objavila je davne 1938. rezultate svojih promatranja, zaključila je da su nasljedne promjene u boji cvijeta uvijek usmjerene od delphinidina do cijanidina, a zatim prema pelargonidinu, tj. Od ljubičastoplave do plave a zatim na crveno. Ta su opažanja kasnije poslužila kao osnova za biokemijsko istraživanje nasljeđivanja ostalih osobina u biljkama. L. A. Semkina (1973, 1974) ustanovila je da oblici šipka s postojanom antocijaninskom bojom (grimizne šipke) nakupljaju uglavnom peonidinske glikozide, a privremeni (zeleno-lišća) - cijanidin.

Antocijanini u stanicama obično se rastvaraju u staničnom soku i koncentriraju u vakuolu, gdje njihova koncentracija doseže značajne vrijednosti. Cvekla, na primjer, izgleda crveno crveno od obilja antocijana u staničnom soku. Ovi flavonoidi nastaju i nakupljaju se u drugim biljnim organima - stabljici i lišću. Još davne 1905., poznati njemački botaničar G. Molish opisao je razne vrste kristalnih antocijana koji se nakupljaju u stanicama lišća crvenog kupusa. Bile su u obliku zrna, igala, sfernih formacija smještenih u stanicama lisne celuloze, neposredno ispod gornje kože (Sl. 9).

Sl. 9. Celuloza lišća crvenog kupusa s kristalima antocijana povećava se 160 puta (prema G. Molish, iz V. N. Lyubimenko)

Nakon toga, antocijanini su više puta izolirani u kristalnom obliku iz različitih biljnih organa. Uspoređujući ih s već poznatim spojevima, identificiran je svaki izolirani antocijanin, tj. Za svaki od njih utvrđena je točna kemijska struktura (prema raspoloživim uzorcima) i određen je naziv. Najčešće su kristali izoliranih antocijanina u obliku šipke. Tako kristali malvidinskog tipa (malvidin-3-monoglikozid), izolirani iz kože grožđa Saperavi, izgledaju poput ružičastih štapića bez oštrih krajeva (sl. 10). Kanadski istraživač K. Nozzolillo (1972) ukazuje na to da se u 42 vrste dvotiledonskih biljaka iz 30 obitelji koje je proučavala njezina antocijanina nalaze uglavnom u gornjoj koži mladih sadnica, rjeđe u donjim slojevima stanica. Grozdovi antocijanina u stanicama su jasno vidljivi kao tamne točkice.

Sl. 10. Kristali malvidina izolirani iz kože grožđa Saperavi (prema M. A. Bokuchava sa suradnicima)

Svjetlost je važna u stvaranju antocijana. Na primjer, neke sorte jabuka postaju crvene samo na sunčanoj strani. Šljive, trešnje, crna ribizla stječu prirodnu boju s obzirom na to da se primaju sve više i više sunčevih zraka. Borovnice koje rastu na osvjetljenijim mjestima („svijetle“ borovnice) brže dobivaju plavo-crnu boju. Prema našim opažanjima (I. A. Karabanov. V. A. Shubert, 1972.), kad su borovnice potpuno zrele, „lagane“ bobice (na otvorenim površinama šume) nakupljaju se u koži i pulpi 720 mg antocijanina na 100 g svježe težine, u dok je "tamno" (u zasjenjenim područjima) - samo 600 mg, tj. 20% manje. Borovnice, usko povezane s borovnicama, koje obično rastu u manje svjetlosnim uvjetima, u vrijeme branja bobica nakupljaju 1,5 puta manje antocijana u usporedbi s borovnicama.

Poznato je da u istoj obitelji postoje sorte biljaka s konstantnom zelenom bojom lišća, dok su u drugim oblicima tijekom čitave sezone lišća obojeni ljubičastu, crvenkasto-ljubičastu, tj. "Antocijaninsku" boju (npr. sorte kupusa, šipka i dr.). No, pobliže pogledajte grmlje crvenkaste boje barberry. Ispada da lišće samo dobro osvijetljenog dijela krošnje ima antoznansko obojenje. Unutar grma, gdje ulazi samo difuzno svjetlo ili sunčeve zrake uopće ne dopiru, lišće je obojeno u uobičajenu zelenu boju. Sličnu pojavu nalazimo i u boji stabljike u heljdi, ako pažljivo ispitamo biljke na rubu i u sredini sjetve, kao i na stanjivanju i zadebljanju njegovog dijela. Svakako ćemo primijetiti da neke stabljike imaju izraženu antocijaninsku boju, dok druge, u najgorim uvjetima osvjetljenja, imaju blijedo zelenu boju, s jedva primjetnim znakovima antocijanina ili čak bez njih..

Klice mnogih biljaka, sklone nakupljanju antocijana, neposredno nakon probijanja pokrova tla i izlaganja prvih listova suncu, odmah stvaraju ove flavonoide u stanicama. Sadnice raži ističu se među ostalim žitaricama po dobroj vidljivoj boji antocijana. Ovo svojstvo, usput, jedno je od karakterističnih obilježja po kojima se raž razlikuje od pšenice, ječma, zobi. Kad se sadnice prosa osvijetle svjetlošću od 12 tisuća luksa, njegovi internodi postaju crveni u jednom danu od formiranih antocijanina.

Svjetlost je odlučujući uvjet za formiranje i nakupljanje antocijanina za sve vrste i oblike biljaka. U hladnim vremenskim uvjetima pojačan je utjecaj svjetlosti na akumulaciju antocijana u biljkama.

Zašto je biljni organizam toliko osjetljiv na djelovanje svjetlosti da često, s njegovim najmanjim udjelom, započinje stvaranje antocijaninskih pigmenata? Ključ za rješenje problema bilo je istraživanje skupine američkih znanstvenika u Beltsvilleu od M. Parker, G. Borthwick, S. Hendrix, W. Butler, G. Siegelman u kasnim 40-ima - ranim 50-ima našeg stoljeća. Otkrili su, a zatim i izolirali protein osjetljiv na djelovanje svjetlosti, koji se zvao fitohrom (od grčkog „fiton“ - biljka, „krom“ - boja). Pokazalo se da ovaj protein postoji u biljnim stanicama u dva oblika, koji, kada su izloženi svjetlu s određenom valnom duljinom, imaju sposobnost pretvaranja jedni u druge. Kakvu svjetlost hvata fitokrom?

Prvo, crvena (CS) s valnom duljinom od oko 660 mmk, i drugo, takozvani daleko crveni (FRL) s valnom duljinom od oko 730 mmk. Prema tome, prvi oblik fitokroma a, koji je neaktivan, nazvao je oblik KS, drugi - aktivni - oblik DCS. KS-oblik nakon apsorpcije kvantnog (dijela) svjetlosti pretvara se u DCS-oblik i stječe sposobnost apsorbiranja daleko crvene svjetlosti. Pod utjecajem svog DCS oblika počinje apsorbirati crveno svjetlo, pretvarajući se u oblik KS. Tama ima sličan učinak na DKS-oblik fitokroma: pretvara ga u neaktivno stanje (oblik KS), samo mnogo sporije od odgovarajućeg svjetla. Dakle, fitokrom postoji i u svjetlu i u tami, ali samo u prvom slučaju je više u aktivnom stanju, u drugom - u neaktivnom stanju..

Kakve veze ovaj protein osjetljiv na svjetlost ima s stvaranjem antocijana? Studije G. Mohra (Njemačka), G. Siegelmana i S. Hendrixa (SAD), N. P. Voskresenskaya i D. M. Grodzinskog (SSSR) i drugih znanstvenika utvrdili su da je formiranje antocijanina u biljnim stanicama pod obaveznim nadzorom fitokroma, točnije, njegov aktivni oblik i brzina ovog postupka ovisi o njegovoj količini: više DKS-fitokroma nastaje u stanicama pod utjecajem svjetlosti - više se antocijana akumulira. Prema opažanjima američkih znanstvenika W. Briggsa i G. Siegelmana (1965), mlade sadnice većinom sadrže aktivni oblik fitohroma u dobi od 4-6 dana. To doba, kako su utvrdili A. A. Bulakh i D. M. Grodzinsky (1970.), odgovara maksimalnom sadržaju antocijanina u sadnicama raži - biljka koja daje jasan "antocijanin" odgovor kada se njegov fitokrom aktivira crvenim svjetlom.

Je li stvaranje antocijana kontrolirano fitohromom samo u početnim fazama rasta? Ispada da nije. Uostalom, biljke su dobro poznate, čije stabljike i listovi imaju izraženu antocijaninsku obojenost tijekom čitave vegetacijske sezone (na primjer, heljda, gorčina i drugi predstavnici obitelji heljda). A crvenilo jabuka, trešanja, šljiva, koje nastaje kada dozrijevaju, to jest u posljednjoj fazi razvoja voća? Primjerice, u perilla oleiferi pojačano stvaranje antocijana nastaje uoči cvatnje, a opet je u taj proces uključen fitokrom. Profesor D. M. Grodzinski smatra kontrolni učinak ovog proteina osjetljivog na svjetlo na biosintezu antocijanina univerzalni mehanizam u biljnom svijetu. Fitohrom služi kao prikladan pokazatelj koji vam omogućuje prepoznavanje prisutnosti učinka "crvene svjetlosti - daleko crvene svjetlosti" u biljkama.

Gore smo razgovarali o ulozi enzima PAL u biosintezi flavonoida. MN Zaprometov (1974) ukazuje da daleko crveno svjetlo, uzrokujući stvaranje antocijanina, istodobno naglo povećava aktivnost enzima PAL: u roku od 6-18 sati, rast oba procesa odvija se paralelno. Drugim riječima, stvaranje i akumulacija antocijanina u stanicama konkurira biosintezi proteina. Ishod ovog suparništva odlučuje se, kao i kod drugih flavonoida, na razini "presretanja" aminokiseline fenilalanina (tirozina) koja se troši na izgradnju i proteinskih molekula, i antocijaninskih molekula.

Dakle, radu fitokromskog sustava i pojačavanju aktivnosti PAL-a koji osiguravaju stvaranje antocijanina uvijek se suprotstavlja rad ostalih enzima odgovornih za stvaranje molekula proteina. U 50-im godinama našeg stoljeća američki znanstvenici K. Timan i I. Edmondson utvrdili su da je prisutnost bakra u tragovima važna za stvaranje i akumulaciju antocijana. Dodavanje hranjive otopine uvijek dovodi do povećanja obojenja antocijana. Bakar tvori stabilne komplekse s antocijaninima, također je dio nekih enzima, koji kontroliraju stvaranje antocijanina i drugih flavonoida.

Koje su funkcije antocijana u biljnom organizmu? Do danas nema definitivnog odgovora na ovo pitanje. U pokušaju da se to riješi početkom 19. stoljeća sukobila su se različita gledišta. Naš zadatak ne uključuje prezentaciju svih njih, samo naglašavamo da se mnogi istraživači slažu o zaštitnoj ulozi antocijana, koji biljni organizam štiti od razornih učinaka niskih temperatura. Već smo gore napomenuli da s padom temperature zraka povećava se utjecaj svjetlosti na stvaranje antocijanina, dok lišće i stabljike raznih biljaka primjetno stječu crvenkasti ton. Početkom 20. stoljeća njemački botaničari G. Klebs i G. Fitting među prvima su napravili zanimljiva zapažanja u tom smjeru. Uzgajajući sobne ukrasne biljke u različitim temperaturnim uvjetima, G. Klebs (1906) primijetio je da osjetljiva nebeskoplava zvona postupno blijede s porastom temperature zraka, a njihova boja znatno oslabljuje. Još jedan istraživač, G. Fitting, tijekom boravka u Botaničkim vrtovima Beitensorg o. Java (1912.) uočila je sličnu pojavu u eksperimentima sa geranijima. Kad se temperatura promijenila s 20 ° C i više, plavi cvjetovi ove biljke pocrvenili su, a zatim postali ružičasti i konačno promijenili boju. Postupno hlađenje dalo je laticama njihov izvorni izgled. Karakteristično je da je za svaki temperaturni interval primijećen vlastiti pojedinačni raspon nijansi na laticama cvjetajućih geranija.

Prošlo je mnogo godina od tih opažanja, ali neznatno su brojni putnici i istraživači primijetili i primijetili da u područjima s težim klimatskim uvjetima biljke nakupljaju više antocijana u svojim organima. To se posebno odnosi na vegetaciju sjevernih geografskih širina, kao i alpsko prirodno i klimatsko područje. Na III sveeuropskom seminaru o biološki aktivnim (ljekovitim) tvarima voća i bobica (Sverdlovsk, rujan 1966.), izvješće I.F. Borukha (Lavovski trgovačko-gospodarski institut) predstavljeno je sa zanimanjem i primljeno je sa zanimanjem. daje detaljne informacije o nakupljanju antocijana u bobicama jagoda, malina, borovnica, kupina i lingonina, ovisno o vegetacijskom pojasu Karpata. Evolucijska prilagodljivost uzgajivača bobica težim uvjetima uzgoja razvila je u njima sposobnost nakupljanja više antocijanina ne samo u lišću, već i u plodovima. Najvrjednije bobice po sadržaju antocijanina pronađene su u svim proučenim biljkama subalpinskog pojasa. Manje ovih flavonoida akumulirano je u bobicama planinsko-šumskih, a još manje u podnožju..

Mnogi se znanstvenici slažu da se obrambeni mehanizam biljke protiv hladnoće akumulacijom antocijana sastoji u dodatnoj apsorpciji sunčeve svjetlosti od njih, upravo onog dijela koji je manje zarobljen od klorofila. Antocijanini na ovaj način zagrijavaju "ohlađenu" biljku. Agronomski uzgajivač N. I. Malyutin, proučavajući zemljopisnu rasprostranjenost različitih vrsta delphiniuma, primjećuje da je sposobnost njegovih jarko obojenih cvjetova da prikupljaju dodatne količine solarne energije važna za oprašivanje i oplodnju u uvjetima niskih temperatura. U tom pogledu, on uspoređuje rad latica "antocijanina" u arktičkim oblicima delphiniuma s radom solarne pećnice: zadržavajući dio solarne energije unutar cvijeta, latice zagrijavaju plodnicu i stabljike. To vam omogućuje stvaranje vlastite mikroklime unutar cvijeta, što pouzdano osigurava provedbu postupka gnojidbe u hladnim uvjetima. Uz to, aglikoni antocijana potiču nakupljanje šećera vezanjem na njih u glikozide (Sl. 2). Oni postaju svojevrsna središta privlačenja šećera - tih dobavljača energije za stanice.

Sve ovo zajedno pomaže povećati otpornost biljnog organizma protiv hladnoće.

Antocijanini sudjeluju u disanju biljaka kao nosači elektrona od respiratornog materijala (masti, šećera, itd.) Do kisika iz zraka. Poznati ruski biokemičar V.I.Palladin tu je ulogu istaknuo prvi put. Antocijanine je nazvao "respiratornim pigmentima", koji uzimaju vodik (elektron) iz materijala za disanje i prenose ga u kisik u zraku. U ovom slučaju, oni se naizmjenično smanjuju, a zatim oksidiraju. Dodavanjem vodika dišni se pigmenti pretvaraju u takozvane "respiratorne kromogene". "Crvena i ljubičasta boja mladih izdanaka obojena su dišnim putovima", napisao je V. I. Palladin u svom djelu "Formiranje i raspodjela respiracijskih kromogena u biljkama" davne 1908. godine. Pogledi znanstvenika predviđali su razinu tadašnje svjetske znanstvene misli tijekom pola stoljeća.

Trenutno, zahvaljujući naknadnim studijama A. I. Oparina (SSSR), A. Szent-Gyorgyija (Mađarska) i drugih znanstvenika, utvrđeno je da su mnogi polifenoli (uključujući antocijanine) sposobni oksidirati respiratorni materijal u stanicama uz sudjelovanje enzima fenoloksidaze i peroksidaze.... Oni to rade u završnoj fazi složenog respiratornog procesa..

Dakle, sudjelujući u disanju, antocijanini pridonose opskrbi biljnih stanica energijom, jer je disanje univerzalni prirodni proces oslobađanja energije sadržan u kemijskim vezama oksidirajućih tvari ("respiratornih tvari"). Više antocijanina u biljkama znači da je zajamčena bolja opskrba energijom. Tako su studije L. A. Semkina (1973, 1974) utvrdile da se kod barbike koja ima stalnu antocijaninsku boju lišća u pravilu održava povećani intenzitet respiratornog procesa tijekom čitave vegetacijske sezone u usporedbi sa zelenolistnim oblicima ove biljke. Autor ističe da svojevrsni "antocijanin ciklus" neprestano djeluje u barbarima s obojenim lišćem, koji sustavno odbija neke metaboličke proizvode za njihove potrebe. Normalan tijek osnovnih životnih procesa nije suzbijen, a postojeća biokemijska ravnoteža u biljnom organizmu nije narušena.

Zanimljivi eksperimenti izveli su na Ukrajinskoj poljoprivrednoj akademiji (Kijev) R. V. Nagornaya (1968, 1974). Umjetno je unijela antocijanidine u sadnice raži i pšenice takozvanom metodom vakuumske infiltracije i odredila brzinu disanja u takvim biljkama obogaćenim tim flavonoidima. Što se pojavilo? Ispada da su pokusni sadnici raži i pšenice apsorbirali kisik ("udisani kisik"), ovisno o dobi, za 23-53% intenzivnije od kontrolnih. Antocijanini u njima, kao da su "sklonili apetit" kako bi ubrzali obradu respiratornog materijala stanica. Istodobno se značajno povećala aktivnost oksidacijskih enzima (peroksidaza, askorbinska oksidaza) koji sudjeluju u disanju u posljednjim fazama. Autor smatra da je ta uloga antocijana u respiratornom procesu - aktivacija enzima - glavna fiziološka uloga u biljnom organizmu, zbog koje raste otpornost biljaka na razne nepovoljne uvjete..

Biljke "antocijanin" imaju povećanu otpornost ne samo na hladnoću, već i na kisele plinove koje industrijska poduzeća ispuštaju u okoliš. Mnogi autori vjeruju da se suzbijanje štetnih plinova u biljkama crvene boje temelji na sposobnosti antocijana da aciliraju reakcije, tj. Da dodaju razne kiselinske ostatke u svoje molekule. Napominjemo da antocijani relativno lako vezuju takve ostatke na OH skupine, kao i na dio molekula sa šećerom. A tih ostataka uvijek ima u izobilju u uvjetima zagađenja zraka. Sada je već poznato da one biljke koje su sklone nakupljanju antocijana, pod uvjetima industrijskog dima, ovu sposobnost aktivnije ostvaruju: brzo djelovanje nepovoljnih uvjeta u kojima tijelo pada, a unutarnji mehanizam samoobrane odmah se aktivira.

Dakle, prisutnost antocijana u aparatima lišća stvara svojevrsni prirodni filter koji biljke (i okoliš) štiti od zagađenja plinom. Istraživanje B. P. Stroganova i njegovih suradnika otkrilo je da na slanom tlu biljke crvenog i bijelog kupusa, kao i crveni peril, stječu povećanu sposobnost nakupljanja antocijana. Ovom se metodom čini da se štite od štetnog djelovanja soli tla, ne dopuštaju drugim toksičnim spojevima da se formiraju u stanicama..

Jednom riječju, antocijani štite biljni organizam od mnogih opasnosti koje ga čekaju. Jedna takva opasnost je jedenje biljaka od strane životinja. Krajem 19. stoljeća, brojni istraživači izveli su eksperimente koji su pokazali da se, u suprotnom, zečevi i ovce vole goziti zelenim lišćem, ostavljajući crvene netaknute. I samo ekstremni stupanj gladovanja prisiljava ih da jedu lišće s antocijanin obojenjem, ako u blizini nema zelene hrane.

Cvjetni antocijanini imaju važnu ulogu u oprašivanju biljaka, privlačeći oprašujuće insekte (pčele, bumbar). Latice stabla jabuke (obitelj Rosaceae), na primjer, iznutra su bijele, ali izvana imaju blijedo ružičastu (antocijanin) nijansu, koja privlači pčele. U laboratoriju pčelarstva Bjeloruskog istraživačkog instituta za krumpir i vrtlarstvo utvrđeno je da je med proizveden od strane tamnih šumskih pčela mnogo ukusniji od meda drugih pčela, jer lokalna pčela često posjećuje cvjetove obitelji Rosaceae. Stablo jabuke je najrasprostranjenije voćka ove obitelji u Bjelorusiji. Procjenjuje se da za prikupljanje 100 g meda pčela mora posjetiti oko milijun cvjetova. Antocijanini pomažu da ih pronađete. Poput kompasa na otvorenom moru prirode, prikazuju ove radne insekte na pravi način.

Između ostalih flavonoida, antocijanini imaju P-vitamin učinak na ljudski i životinjski organizam, održavaju normalno stanje krvnog tlaka i krvnih žila, čime sprječavaju opasnu mogućnost unutarnjih krvarenja. Gore smo istaknuli da antocijani imaju sposobnost stvaranja kompleksa s određenim metalnim ionima, obogaćujući raspon prirodnih boja. Ovo svojstvo antocijanina pokazalo se posebno korisnim u zaštiti ljudskog tijela od radioaktivnih elemenata koji u njega ulaze. Na primjer, kompleksi antocijanina s formiranim radioaktivnim kobaltom ne ostaju dugo u tijelu i uklanjaju se iz njega. Tako se sprječava destruktivni učinak radioaktivnih elemenata..

Koji su prirodni biljni izvori antocijana? Chokeberry, ili, kako se još naziva, chokeberry, tvrdi jedno od prvih mjesta u tom pogledu. Ovo je voćna i ukrasna biljka, koju je u kulturu uveo I. V. Michurin, s sočnim slatkim i kiselim bobicama koje imaju izražen trnovit okus. U zrelom stanju nakupljaju, prema Središnjem botaničkom vrtu Akademije nauka BSSR, do 5 g antocijanina na svakih 100 g svježe mase. Ova brojka jedna je od najpriznatijih. Uzimajući u obzir da je dnevna potreba osobe za P-aktivnim supstancama oko 100 mg, lako je zamisliti da će šaka plodova čokolade zadovoljiti dnevnu potrebu za vitaminom P u 50 ljudi..

Sok od borovnice i bobice, zbog visokog sadržaja antocijana, uspješno se koriste u kliničkoj praksi u terapeutske i profilaktičke svrhe kod hipertenzije i drugih bolesti povezanih s povećanom propusnošću krvnih žila. Evo kako, na primjer, liječnik V.S.Oreshnikova (1964., 1968.) opisuje rezultate liječenja 110 pacijenata s hipertenzijom I i II stadija s primarnim oštećenjima moždanih žila u jednoj od klinika u Omsku: „Kao rezultat liječenja sokom od šipka, većina pacijenti su poboljšali svoje zdravlje, smanjili krvni tlak, povećali radnu sposobnost.

... Sok od crne čokolade ima hipotenzivni učinak, a prema podacima kronike i mozga biocurrenta, poboljšava kortikalno-subkortikalne odnose i može se koristiti za liječenje bolesnika s hipertenzijom I i II stupnja. Uz opetovane tečajeve liječenja voćem i sokom od kupine, primjećuje se poboljšanje dobrobiti i smanjenje krvnog tlaka. Način korištenja plodova i soka od ajnica u ljekovite svrhe pokazao se vrlo jednostavan: plodovi se koriste u izračunu 100 g, a sok - 50 ml po osobi 2-3 puta dnevno tijekom 3-8 tjedana. Njihova učinkovitost, u pravilu, bila je ista.

Koje je drugo voće bogato antocijaninima? Sve koje imaju tamno crvenu i plavo-crnu boju: crna ribizla, trešnje, šljive, kupine, borovnice, borovnice itd..

Antocijanini se počinju nakupljati u koži ploda od trenutka kada se pojavi smeđa boja. Prema G.B.Samorodova-Bianka (1961.), bobice crnog ribiza sorti Naryadnaya, Smena, Golubka, Golubka crna (610-920 mg na 100 g vlažne težine ili mg%), trešnje sorte široke potrošnje razlikuju se visokim sadržajem antocijanina crni i Lenjingradski odlični (250-332 mg%), kao i divlji ogrozd Douglas (920 mg%), divlji plavi orkestar (738 mg%).

U Bjelorusiji je 1954. godine grupa biohemičara pod vodstvom DK Shapiro (Minsk) pokrenula istraživanja voća i bobica o sadržaju antocijanina i drugih P-aktivnih tvari. Identificirane su najbogatije antocijanin sortama crnog ribiza Liya plodna (419 mg%), Loshitskaya (354 mg%), hibrid 4/9 D (343 mg%); poboljšane Vladimirske trešnje (438 mg%), Ostgeimsky Griot (250 mg%), Novodvorskaya (218 mg%); šljive mađarske obične (242 mg%), jeruzalemske (155 mg%), poboljšane lokalne (146 mg%), edinburške (158 mg%); izvršen je "popis" divljeg uzgajanja bobica, prema sadržaju i akumulaciji P-aktivnih tvari. Rad se nastavlja u laboratoriju biljne kemije Centralnog botaničkog vrta Akademije nauka BSSR. Identificirane su vrste Irga bogate antocijaninima koje sadrže do 1600 mg% ovih spojeva (na primjer, Irga neplodna); glog (Almaatinsky, bodljikav, pet-pistil, yezo) sa sadržajem do 1500 mg% antocijana; oblici heljde i drugih biljaka.

Najzastupljeniji antocijanini u voću i bobicama su cijanidinski glikozidi. Nalaze se u kupinama, borovnicama, borovnicama, trešnjama, višnjama (tamne boje), crnoj i crvenoj ribizli. Jagode i jagode sadrže i glikozide pelargonidina, brusnice - peonidin, crne ribizle - delphinidin. Sastav šećera povezanih s odgovarajućim aglikonima je također raznolik. Ovdje se nalaze glukoza (kupina, malina, borovnica, borovnica, chokeberry, antocijanini trešnje), ramnoza (antocijani maline), galaktoza i arabinoza (antocijani brusnice) i drugi šećeri..

Jednom riječju, u voću i bobicama antocijani su predstavljeni u svoj svojoj raznolikosti, kako u sastavu aglikona (antocijanidini), tako i u skupu šećera, koji zajedno daju prirodnoj boji plodova i bobica posebnu privlačnost i eleganciju. Ali, naravno, njihova vrijednost nije u vanjskoj ljepoti, već u ukupnom sadržaju P-aktivnih tvari. L. I. Vigorov (1976) istaknuo je da su te sorte bobičastog bilja bogate tim spojevima, gdje odmah nakon sazrijevanja (ali ne prezrelog) pulpa bobica postaje crvenkasta nego zelena..

Nedavno je utvrđeno da je nakupljanje antocijanina u jabukama olakšano novim načinom uzgoja stabala jabuka - stvaranjem takozvanih vrtova palmeta. To su vrtovi u kojima stabla jabuka nemaju krošnje na koje smo navikli, ali nastaju od zasebnih grana orijentiranih okomito i vodoravno u prostor. Vrt palmeta je nisko rastuća plantaža s vijencima plodonosnih grana, čiji bičevi jabuka velikodušno su osvijetljeni sunčevim zrakama. Ovdje nema zasjenjenih grana, pa je potencijal stvaranja antocijana u jabučnim kožama u takvom voćnjaku mnogo veći nego u običnom. Prema NS Possokhlyarova (1975), u jabukama sorti Jonathan i Wagner, antocijanini akumulirani u vrijeme uklonjive zrelosti voća u uvjetima vrta palmeta u Krimu bili su mnogo više nego u jabukama iste sorte u običnom vrtu. Vrtovi Palmette, koji su već stvoreni u Kazahstanu, Moldaviji, Krimu, na Sjevernom Kavkazu, omogućuju ne samo intenziviranje voćarstva, već i osiguravanje stvaranja povećane količine antocijanina u jabukama, postizanje maksimalnog prinosa aktivnih tvari P na jedinicu površine.

Važan izvor antocijana su bobice sorte grožđa tamne boje. Njihova kore i kaša imaju visoku sposobnost nakupljanja antocijana. M. V. Tyutyunnik i V.I.Sivtsev (1968) utvrdili su da u većini krimskih sorti grožđa (Zabalkansky, Taifi roza, Dodrelyabi, itd.) Formiranje antocijaninskog kompleksa započinje malvidinom, a zatim se sintetizira peonidin (u kombinaciji s glukozom). Ovaj je obrazac, prema njihovom mišljenju, uobičajen za sve obojene sorte kultiviranog grožđa. S. V. Durmishidze ističe da je oko trećina antocijana koji se nalazi u grožđu malvidin. Pojava antocijana započinje ranije u koži, gdje je njihov skup uvijek raznovrsniji nego u pulpi. LI Vigorov (1976) napomenuo je da se P-aktivni antocijani oguljenja manje apsorbiraju tijekom probave, pa se pri odabiru grožđa treba usredotočiti na one sorte kod kojih nije obojena koža, već sama pulpa. Ali, nažalost, postoji mnogo manje takvih sorti..

U našem istraživanju provedenom 1971-1973. Zajedno s F.G.Bardinov i V.A.Govorukhin na amaterskoj plantaži u okolici Minska proučavano je nakupljanje različitih oblika flavonoida (uključujući antocijanine) u 26 sorti grožđa, koje je uglavnom odabrao Centralni genetski laboratorij nazvan po I. V. Michurin ( Michurinsk) i Središnji botanički vrt Akademije nauka BSSR. Pokazalo se da su najvredniji po ukupnom sadržaju biološki aktivnih flavonoida sorte i hibridi grožđa s izraženom bojom antocijanskih bobica (I.A.Karabanov i sur., 1972). Među njima se ističu broj 1 Filippenko (325 mg%), Minsk 8-29 (277 mg%), Minsk 8-22 (166 mg%) i drugi. Posebno treba spomenuti takve sorte i hibride ove skupine kao što je Cosmonaut T-4; 3-17-27; 1-14-110, Minsk 8-24, Jubilej Udmurtije. Nakupljaju od 2,5 do 3,9 mg bioflavonoida po bobici, odlikuje ih odličan okus bobica, relativno rano zrenje berbe (kraj kolovoza - drugo desetljeće rujna), kvalitetno zrenje loze. Flavonoidi antocijanskih bobica bjeloruskih sorti grožđa zastupljeni su i sa najviše oksidiranih i sa najviše reduciranih oblika. Istodobno, prema akumulaciji oksidiranih polifenola, raspoređuje se Minsky 8-29 (antocijanini i flavonoli), smanjen - broj 1 Filippenko (leukoanthocijani i katehini).

Od 26 proučavanih sorti i hibrida bjeloruskog grožđa koje se uzgajaju duži niz godina, 9 se pripisuje skupini slabih antocijanina. Njihove su bobice obojene blijedo ružičasto. Prema ukupnom sadržaju bioflavonona, među njima su Tambov ružičasta (98 mg%), Izobilny Filippenko (93 mg *%), TsGL 2-7-2 (91 mg *%), Minsk 8-32 (71 mg *%), Zvezdochka (72 mg *%).

Kvalitativni sastav antocijaninskog kompleksa u grožđu iz antocijaninskih i slabih antocijaninskih skupina vrlo je raznolik. Tako je 11 antocijanskih glikozida pronađeno u Minsky bobicama 8-24, a osam u Cosmonautu T-4. Minski 8-32 - sedam. Svi su relativno dobro razdvojeni na kromatografskom papiru i sjaju u ultraljubičastoj svjetlosti u raznim nijansama crveno-plavo-ljubičaste. Počinju se akumulirati krajem prvih deset dana kolovoza, a krajem mjeseca njihov se sadržaj povećava 6-7 puta u odnosu na početnu vrijednost. U bobicama slabo antocijanske skupine (s blijedo ružičastom kožom) biosinteza antocijanina kasni oko 8-10 dana. U početku se (kako napominju drugi autori) formiraju u koži, a zatim se, kako dozrijevaju bobice, pojavljuju u pulpi. Njihova ukupna koncentracija u bobicama antocijanina i slabih sorti i hibrida antocijana tijekom intenzivnog rasta bobica (sredinom kolovoza), prema našim opažanjima, minimalna je. Kora bobica, koja je mjesto primarne tvorbe antocijana, također nakuplja druge bioaktivne flavonoide. Dakle, u pulpi bobica sorti Cosmonaut T-4, Minsky 8-32, flavonoli uopće nisu pronađeni, dok njihov sadržaj u kore doseže značajne vrijednosti (o flavonolima ćemo govoriti kasnije). Koncentrirano je i do 150 mg *% antocijanina, u pulpi bobica ovih sorti pronađeni su samo tragovi antocijanina.

Nažalost, vinogradarstvo u Bjelorusiji još uvijek ima amatersku prirodu, osim rijetke za republiku Pinsku kolekciju grožđa, koju je stvorio I. I. Ševčuk, na temelju koje sada postoji snažna točka BelNII proizvodnje krumpira i vrtlarstva. Naše studije o flavonoidnom sastavu bjeloruskog grožđa (a one su provedene u republici prvi put) pokazale su da je ova kultura vrlo perspektivna kao dobar izvor biološki aktivnih antocijana (i ostalih flavonoida), štoviše, vino vino dozrijeva prije početka hladnog vremena i dobro podnosi zimu..

Divlje bobice bjeloruskih šuma akumuliraju mnoge antocijane. Sadržaj ovih flavonoida podložan je snažnim fluktuacijama tijekom godina istraživanja. Prema G. V. Senchhu (1973), količina antocijanina u zrelim brusnicama kreće se od 397 do 682 mg *%, u borovnicama - od 107 do 475, u bobicama - od 134 do 365, u borovnicama - od 649 do 698 mg * %. Za sve bobice, osim borovnica, karakterizira prisutnost prirodnih pigmenata i u koži i u pulpi. Divlje bobice su bogate ne samo antocijaninima, već i katehinima (o njima ćemo govoriti kasnije).

Stoga su i drugi oblici P-aktivnih tvari vrlo često grupirani zajedno s antocijaninima u bobicama. Prisutnost obojenja antocijana u biljkama obično ukazuje na nakupljanje ne samo antocijanina, već i drugih flavonoida u njihovim tkivima. Često vidljiva antocijanska boja maskira nakupljene druge skupine flavonoida, koje se kemijskim metodama mogu odvojiti jedna od druge..

Pogledajte bliže, čitatelju, pažljivije prema okolnoj prirodi, pazite oko sebe na svijetlo plavo, crveno, plavo, ljubičasto cvijeće, plodove, lišće i stabljike - i pobrinut ćete se da antocijani budu svuda oko vas. Nalaze se u mnogim tkivima i organima biljke. Drugim riječima, nemoguće je ograničiti stvaranje antocijana na bilo koji dio biljnog organizma..

Sada znate da ti flavonoidi ne samo da uljepšavaju prirodu, već su i vrijedni za ljude kao sastavni dio velikog P-vitaminskog kompleksa tvari koji su neophodni za održavanje normalnog zdravlja..

Leukoanthocyanins - biljka "kameleoni"

Čovjek je neumoljiv
Iako smrtno, ono teži
Zna i što vidno vidi,
I što vreba u vječnoj tami.

O onome što je iznenadilo ruskog znanstvenika. - Skriveni antocijanini? - Mogući pomagači diobe stanica. - Spoj "nevidljivog" s dobro poznatim vitaminom. - Prirodni polimeri - zaštita i podrška stanicama. - Uvijek na oprezu.

Godine 1914. u Izvestima Imperijalne akademije znanosti objavljen je članak s lakonskim naslovom „O umjetnom antocijaninu“. Njezin autor - izvanredni ruski znanstvenik, koji je tada radio kao profesor na Odjelu za botaniku i mikrobiologiju Varšavskog politehničkog instituta, Mihail Semjonovič Tsvet izvijestio je zanimljive činjenice za to vrijeme. Primijetio je trenutno crvenilo jabuka, banana, krušaka, grožđa, kao i latica bijele ruže i ciklame nakon tretiranja sa slanom klorovodičnom kiselinom i naknadnog zagrijavanja. Rezultirajući crveni pigment istaložio se iz otopine, a mogao se skupiti na običnom mrlju. Znanstvenik je ovu supstancu nazvao, što ga je iznenadilo svojim neobičnim svojstvima, umjetnim antocijaninom. Zašto?

Jer, kako se ispostavilo, ima neku sličnost s već poznatim prirodnim antocijaninima: u otopini postupno bledi, a od dodavanja kiselina (klorovodične, sumporne, octene) vraća joj ljubičasto-crvenu boju. Umjetni antocijanin MS Tsveta imao je zadivljujuću sposobnost da promijeni svoj "izgled": od djelovanja alkalije pozelenio je, od kiseline pocrvenjeo, a fenilhidrazin i natrijev sulfat odmah su mu promijenili boju. Znanstvenik je govorio o tvari koju je izolirao kao "biljni kameleon" i sugerirao da ovaj "kameleon" treba biti vrlo sličan u strukturi prirodnim antocijaninima.

I tako se kasnije ispostavilo. Tako je MS Tsvet u biljkama otkrio skupinu bezbojnih flavonoida, kasnije nazvanih leukoanthocyanini (od grčkog "leukos" - bijeli) - bezbojni antocijanini (doslovno prevedeno - bezbojni plavi cvjetovi).

Leukoanthocijanini su skupina izuzetno nestabilnih flavonoida. Po svojim kemijskim svojstvima bliski su onima s najviše reduciranih polifenola - katehina, koji ih vrlo često prate u stanicama biljnog organizma. Primijećeno je da se u mnogim slučajevima leukoanthocijanini „ponašaju“ poput antocijanina: akumuliraju se pod utjecajem svjetlosti i s dovoljnom količinom šećera; poput antocijana, oni se nalaze u značajnim količinama u pupoljcima i cvjetovima. Čini se da leukoanthocijani, poput nevidljivih pratilaca, osiguravaju postojanje antocijanina.

Sada je utvrđeno da oni zapravo služe kao rezerva za stvaranje antocijanina: budući da su "nevidljivi", pod odgovarajućim uvjetima, brzo se pretvaraju u ove jasno vidljive biljne pigmente. Zahvaljujući ovom svojstvu, MS Color je otkrio leukoanthocijane u tkivima različitih biljaka. Zbog svoje bezbojnosti i mogućnosti brze transformacije u antocijanidine, aglikoni leukoanthocijanina nazivaju se leukoanthocijanidini (bezbojni antocijanidini). Od njih su leukocijanidin i leukodelfinidin najčešći u biljnom svijetu..

Jednom riječju, leukoanthocijanini su uglavnom skriveni, prerušeni antocijanini. Francuski znanstvenik P. Ribero-Guyon u svojoj knjizi "Biljni fenoli" (1972) primjećuje da sam pojam "leukoanthocijanini" sadrži paradoks: ovaj izraz označava cjelokupnu količinu tvari koje se mogu pretvoriti u antocijane. Ova je mogućnost zaista utvrđena u velikom broju postrojenja. Dakle, A. D. Bobrova (1973) primijetila je da u krmnoj bilji закаkavskog sainfoina u pupoljcima, cvjetovima i plodovima postoji obrnut odnos između sadržaja antocijanina i leukoanthocijanina: kako se broj prvih povećava, sadržaj potonjeg opada. Sasvim prirodno, zaključak sugerira samu sebe kako se, kako se formiraju cvjetovi, dio leukoanthocijanina pretvara u antocijanine, nadopunjavajući zalihe latica stanica tim flavonoidima, koji su dobro vidljivi insektima..

Sličan uzorak pronašli smo i tijekom komparativne studije o distribuciji flavonoida u cvijeću, lišću i stabljikama usko povezanih biljaka s jasno vidljivom antocijaninom obojenosti stabljike - heljde i prekobajkalijskog planinara, uzgajanog u okolici Gomelja. Za vrijeme cvatnje stabljike transbaikalijskog planinara sadrže 29 mg *% (računato na mokru masu) antocijanine i 336 mg *% leukoanthocijana. Do tada se antocijani u lišću više ne otkrivaju, iako su i ranije, prije cvatnje, bili vidljivi golim okom.

A što je s leukoanthocyaninima? U vrijeme cvatnje posebno obiluju gornji listovi - do 1260 mg *%. Jasno je da ti listovi, smješteni u neposrednoj blizini točaka rasta i cvjetova, nakupljaju u najvažnijem razdoblju razvoja biljnog organizma (pupoljka i cvjetanja) maksimalnu količinu tih nevidljivih flavonoida koji se mogu otkriti u obliku antocijana u bilo kojem trenutku na odgovarajući "zahtjev".

Usporedivši sorte heljde Yubileinaya 2 i Tetraploidnaya, otkrili smo da cvjetovi prvog od njih sadrže do 500 mg *% leukoanthocyanina, drugog - do 720 mg *%. Veća nakupljanja leukoanthocijana u cvjetovima odgovara minimalnoj količini antocijanina u njima, i obrnuto. Čini se da leukoanthocijanini u ovoj biljci služe i kao svojevrsni temelj za stvaranje antocijanina..

Poznati engleski biokemičar J. Harborne (1962.) ukazuje da je put formiranja antocijaninskih molekula mnogo duži nego kod nekih drugih flavonoida. Stoga je moguće da su u procesu dugog evolucijskog razvoja biljke razvile sposobnost da u određenoj mjeri imaju rezervni, kraći način da se osiguraju antocijaninom upotrebom tvari kao što su leukoanthocijanini.

Dakle, vanjska odsutnost uobičajene crveno-ljubičaste boje u cvjetovima, plodovima i listovima ne ukazuje uvijek na odsutnost stvarne mogućnosti biosinteze antocijana..

Uspoređujući sorte heljde Bogatyr, Yubileinaya 2, Tetraploidnaya i Tatarskaya, otkrili smo da ova posljednja akumulira najveću količinu leukoanthocyanina u svojim cvjetovima - 1060 mg *% (sve ostale - 500-750 mg *%). Također se razlikuje od ostalih sorti po intenzivnom grananju stabljike i snažnom rastu bočnih izdanaka, zbog čega dobiva vrlo razvijen oblik grma. Ova heljda je poznata kao dobra krmna biljka, stvara obilnu zelenu masu. Prema brojnim literaturnim podacima (V.I.Savin, A.A. Shutov, 1965; V.I. Ore, Z.N. Kreitsberg, V.N. Sergeeva, 1969, itd.), Sličan utjecaj na rast bočnih izdanaka druge biljke proizvode ionizirajuće zračenje: razbijaju „dominaciju“ apikalnih pupoljaka (bodova rasta), dok su bočne obogaćene fotosintetskim proizvodima i drugim vitalnim tvarima, zbog čega se biljke počinju intenzivno granati.

Ispitivali smo učinak gama zračenja na sorte heljde Yubileinaya 2: sjeme je bilo uočeno sjetvom ozračeno radioaktivnim kobaltom snage 200 rad / s (ukupna količina zračenja bila je 10 curies). Što se ispostavilo?

Biljke iz eksperimentalnih sjemenki intenzivno se razgranavaju, dok se rast glavne stabljike usporavao (I. A. Karabanov, V. E. Veremeichik, 1972). Zbog obilnog rasta bočnih izdanaka, dodatnog stvaranja grana drugog i trećeg reda, svaka biljka formirala je dodatni broj cvjetova i sjemenki. Ali kako se promijenio sadržaj leukoanthocijanina? Njihov se broj u cvijeću, lišću i stabljikama naglo smanjio. Sadržaj ovih flavonoida u gornjem dijelu stabljike pretrpio je posebno snažnu promjenu..

Dakle, stječe se dojam da gama zračenje uzrokuje porast razine vitalnih procesa u bočnim točkama rasta heljde (naizgled, drugih biljaka), uslijed čega leukoanthocijanini aktivnije sudjeluju u općem metabolizmu cijelog organizma. To je vjerojatnije da određeni broj radiobiologa - bugarski Y. Enchev, L. Bozova, P. Fedin i sovjetski A. M. Kuzin, V. T. Kieze-Eisenberg - izvještavaju o povećanju aktivnosti enzima peroksidaze i polifenoloksidaze pod utjecajem gama zračenja, to jest onih enzima koji ubrzavaju oksidaciju polifenola. Imajte na umu da je 1955. godine engleski znanstvenik L. Audus u časopisu Nature (Nature) izvijestio da se proces diobe stanica (tj. Zapravo aktivni rast) znatno ubrzava uz pomoć leukoanthocyanina. Na IV međunarodnom biokemijskom kongresu u Beču (1958.) američki biokemičari F. Steward i E. Schantz izradili su detaljan izvještaj, u kojem su izvijestili da u umjetnom uzgoju biljnih tkiva u laboratorijskim uvjetima dodavanje leukoanthocijanina u hranjivom mediju znatno pospješuje diobu stanica. Koristili smo antocijane izolirane iz plodova konjskog kestena, kokosovog mlijeka i žitarica niza biljaka. Djelovanje leukoanthocijanina očitovalo se ne manje od opće prepoznatih faktora stanične diobe - fitohormona kinetina i gibberellina.

Dobro je poznato da svaki proces rasta, bilo da je stabljika ili korijen, plod ili list, započinje dijeljenjem stanica. To, po svemu sudeći, objašnjava višu razinu leukoanthocijana u heljdi sorte Tatarskaya, biljka sposobna obilnog staničnog dijeljenja u bočnim točkama rasta, zbog čega se grananje mladica povećava, a zelena masa intenzivno raste. Povećanje rasta, kao što je poznato, uvijek prati oživljavanje metaboličkih (redoks) procesa u biljnom organizmu..

Učešće leukoanthocijana u oksidacijskim procesima pokazalo je u istraživanjima niza autora. Na primjer, M. T. Golovkina i N. V. Novotelnov s suradnicima (1967, 1968) primjećuju da leukoanthocyanini (leukopeonidin i leukorosinidin) izolirani iz bokova ruže imaju sposobnost odgode oksidaciju otopljene askorbinske kiseline (vitamin C) u prisutnosti iona bakra. Obično se ovaj vitamin u otopljenom obliku podvrgava brzoj oksidaciji i razgradnji, posebno pod djelovanjem iona metala (posebno bakra). Prisutnost leukoanthocijanina omogućuje izbjegavanje uništavanja askorbinske kiseline: ti flavonoidi tvore složene spojeve s ionima bakra zbog OH skupina u 3. i 4. položaju (Sl. 3).

Prema tome, leukoanthocijanini pokazuju isto svojstvo kao i antocijanini. U bokovima ruža, zajedno s askorbinskom kiselinom, oni stvaraju jedinstveni sustav koji osigurava stabilnost obje njegove komponente, pojačava njihovu biološku aktivnost, što se očituje i u samoj biljci i kada urod borovica ruža ulazi u ljudsko tijelo. Kao što ćemo vidjeti kasnije, neki drugi P-aktivni flavonoidi pokazuju zaštitni (ili, kako biokemičari kažu, antioksidativni) učinak na askorbinsku kiselinu. Kao rezultat toga, vitamin C je zaštićen od oksidacije i gubitka vitaminskih svojstava. Drugim riječima, leukoanthocijanini (često u kombinaciji s drugim flavonoidima) i askorbinska kiselina pokazuju jasno uočljiv fenomen sinergizma (od grčke „syn“ - zajedno, „ergon“ - djeluju) - zajedničko djelovanje u stanicama čiji je cilj održavanje visoke razine njihove vitalne aktivnosti.

Leukoanthocijani se vrlo često nalaze u šumi raznih stabala i grmlja. Posebno ih je bilo u raznim vrstama bagremova. Upravo je ta biljka bila prirodni izvor iz kojeg je bilo moguće po prvi put dobiti specifičan leukoanthocijanidin. Ime je dobila melakacidin - u čast jedne od vrsta akacije, koja je poznata i kao australska ebanovina (na latinskom, Akatsia melanoxilon). Drvo ove biljke cijenjeno je kao materijal za proizvodnju kutija. Melakacidin su od njega dobili biokemičari Sveučilišta u Nottinghamu (Engleska) F. King i W. Bottomley 1953. Tada je iz bijele bagreme (na latinskom, Robinia pseudoacacia) izoliran još jedan leukoanthocijanin, leukorobinetin..

Bijeli bagrem je rašireni predstavnik ovog roda biljaka, posebno u južnim krajevima naše zemlje. Ovo je dobra biljka meda koja neodoljivo privlači pčele svojim cvjetovima. Procjenjuje se da jedno stablo bijele bagreme godišnje može proizvesti do 8 kg ljekovitog meda. Karakteristično je da, za razliku od meda koje pčele sakupljaju od cvjetova drugih biljaka, "akacijev" med ima nevjerojatna svojstva prozirnosti: zbog visokog sadržaja leukoanthocijanina, njega se ne može uvijek naći, čak ni pažljivim pregledom češlja..

Na primjeru akacije riješeno je jedno od pitanja biološke uloge leukoanthocijanina. Pokazalo se da oni vrlo lako prolaze takozvanu oksidacijsku kondenzaciju svojih molekula, uslijed koje se akumuliraju u drvu. Kao što je već spomenuto, bagremovo drvo privuklo je pažnju prvi put kao izvor za pripremnu izolaciju leukoanthocijanina..

Što je oksidativna kondenzacija? Ovo je sjedinjenje (uz sudjelovanje kisika) dvije molekule organske tvari u jednu veću strukturu - dimer. Dimeri se, zauzvrat, obično kombiniraju u odgovarajuće polimere (od grčke "poli" - puno). Prema sposobnosti raznih polifenola (uključujući flavonoide) da formiraju polimere, te tvari su dugo u životu biljnih organizama prosuđivane kao otpad kao sekundarne, sekundarne tvari koje biljka "odbacuje" u obliku dimera i polimera. Sada je ovo gledište prilično prikladno. s pravom odbijen. Važnu ulogu u tome odigrao je glavni rad MN Zaprometova "Biokemija katehina", objavljen 1964. "Prevladavajući dugo vremena... pogled na fenolne spojeve samo na neke krajnje metaboličke produkte ili" otpad "biljnog organizma mora se konačno odbaciti.", - napisao je znanstvenik. I tako se dogodilo po logici razvoja biokemije posljednjih godina..

U određenoj fazi, leukoanthocijanini (poput nekih drugih flavonoida) "izlaze" iz metabolizma stvaranjem polimera (kao što je gore spomenuto). Rastuća biljka treba polimere u obliku svojih različitih tkiva i organa. To se posebno odnosi na formiranje potpornih i zaštitnih struktura u tkivima stabljike. Takve strukture su stanične membrane, kora, drvo itd. Je li moguće s tim u vezi razgovarati o isključenju leukoanthocyanina iz aktivnog života biljke? Naravno da ne. Preostali u sastavu polimera, leukoanthocijanini obavljaju svoju aktivnu funkciju očuvanja i održavanja u održivom stanju "kostura" biljke kao cjeline i njenih pojedinih organa. Prema tome, njihova je uloga u ovom slučaju daleko od pasivne, sve bi bilo neprikladnije govoriti o takvom stanju kompleksa leukoanthocyanina kao otpadu.

Jedan od važnih polimera, u čijem stvaranju sudjeluju leukoanthocijanini, je lignin, tvar koja popunjava praznine celuloznog okvira od kojih su sastavljene stanične stijenke. Bez lignina nezamislivo je stvaranje drvnih žila, uz koje se voda s otopljenim solima u njoj odvodi do lišća. Stupanj spremnosti biljaka za zimu, za izdržavanje nepovoljnih uvjeta, ovisi o dovoljnom nakupljanju ovog polimera do jeseni. Ali ispada da se polimerizacija leukoanthocijanina može dogoditi ne samo kada su zidovi matičnih stanica impregnirani polimerom. Istraživanje poljskog fiziologa bilja Art. Levaka i njegovi suradnici otkrili su da se formiranje dimera i polimera leukoanthociana javlja i u lišću (jabuka, glog) tijekom vegetacije.

List je primarno mjesto formiranja ne samo najjednostavnijih flavanskih jedinica, od kojih su izgrađene flavonoidne molekule (slika 1), već i složenijih struktura poput dimera i polimera leukoanthocijanina. Na primjer, u stablima jabuka maksimalni polimeri ovih flavonoida pojavljuju se u rujnu, kada su lisna tkiva već dobro formirana. Na početku vegetacijske sezone u glogama, sadržaj polimernih leukoanthocijanina u lišću je mnogo veći nego kod dimernih, tj. Manje složenih. Omjer polimera leukoanthocijanina i dimera 10. maja je 3,6. U budućnosti se smanjuje i do sredine listopada već je samo 1,4. Sve to govori u prilog aktivnom sudjelovanju ovih flavonoida u životu biljaka. Moguće je da varijabilnost u kvantitativnom i kvalitativnom sastavu flavonoida u lišću tijekom ciklusa razvoja biljke stvara određene preduvjete za organiziranje svojevrsnog fonda iz kojeg se tada formira flavonoidni potencijal plodova. Umjetnost. Levak i njegovi kolege primjećuju da se nakon zrenja plodova gloga opaža smanjenje ukupne količine leukoanthocijanina u lišću s 1350 na 1085 mg po 1 kg težine..

Leukoanthocijani sudjeluju u stvaranju obrambenih mehanizama biljaka protiv nepovoljnih uvjeta. Gore smo već govorili o sudjelovanju ovih nevidljivih flavonoida u stvaranju lignina. Tako se kod pamuka, na primjer, kada je tlo zasoljeno, lignifikacija matičnih tkiva događa mnogo brže nego u normalnim uvjetima. Leukoanthocijanini lišća, zajedno s drugim "zainteresiranim" tvarima, "odjure" do matičnih stanica, gdje se koriste kao građevni materijal za stvaranje složenih molekula polimera lignina. Poput armiranja betona i željeza u armiranobetonskim konstrukcijama, lignin i celuloza jačaju stanične stjenke i time usporavaju njihov rast i daljnje nakupljanje viška soli u stanicama. U biljkama nesposobnim za brzo lignifikaciju tkiva (kupus, perilla), kako su pokazala B. P. Stroganov i njegovi suradnici, leukoanthocyanini se intenzivno nakupljaju u lišću zbog upotrebe intermedijarnih proizvoda nastalih tijekom apsorpcije soli (posebno natrijevog klorida). U tom slučaju leukoanthocijanini "sprečavaju" mogućnost nakupljanja toksičnih soli u stanicama, stavljaju svojevrsnu "barijeru" na njihov način, koristeći šećere, organske kiseline, aminokiseline i druge metaboličke proizvode za izgradnju vlastitih molekula. Doprinosi intenziviranju oksidativnih procesa, čini se da "podržavaju" biljku u teškom trenutku za njega.

Zanimljivi eksperimenti na istraživanju zaštitnog djelovanja flavonoida protiv jednog od najgorih štetočina hrasta - filoksera hrastovog lišća - izvedeni su u Središnjem botaničkom vrtu Akademije znanosti Ukrajinskog SSR-a (V. P. Petrova, N. M. Berezovskaya, 1974, 1977). Listovi hrasta obično sadrže vrlo malo leukoanthocijana. Umjetno zasađene ličinke štetočina na raznim vrstama ovog stabla. Što se pokazalo? Na lišću sjevernog hrasta, na primjer, tamo gdje ličinke nisu ukorijenile, sadržaj leukoanthocijanina se naglo povećao. Ti flavonoidi, nalazeći se u najmanjim količinama u stanicama, kao odgovor na pojavu filoksere, brzo se formiraju i nakupljaju se u tkivima lišća, stvarajući svojevrsnu barijeru na putu štetočina.

Kao P-aktivne tvari, leukoanthocyanini u nekim slučajevima nadmašuju u svom djelovanju na ljudsko tijelo opće prepoznate katehine iz čajne biljke, o kojima naša priča još uvijek stoji naprijed..

Koje biljke mogu poslužiti kao izvor leukoanthocyanina? Prije svega - voće i bobice. Neke sorte orahovine, koje su dobro došle do korijena u Minsku, vrlo su bogate ovim flavonoidima: Altayskaya (257 mg *%), Dar Katuni (242 mg%), Altai Novosti (214 mg%) i druge (A.A. Chakhovsky i sur., 1976. ). Visok sadržaj leukoanthocijana, prema laboratoriju biljne kemije Centralnog botaničkog vrta Akademije nauka BSSR, posjeduju plodovi gloga, koji na 100 g ploda akumuliraju od 400 do 1200 mg tih spojeva..

Na III sveeuropskom seminaru o bioaktivnim tvarima voća i bobica (Sverdlovsk, 1966), L. I. Vigorov skrenuo je pozornost svojih sudionika na činjenicu da zbog leukoanthocyanina, koje u to vrijeme mnogi istraživači još nisu uzeli u obzir prilikom ocjenjivanja P- sadržaj vitamina u plodovima, vrijednost gusjenica, koja sadrži malo drugih bioflavonoida, obično se udvostručuje (u usporedbi s onim brojevima koji se obično daju u znanstvenoj literaturi bez uzimanja u obzir sadržaja leukoanthocijanina). Njihov sadržaj u plodovima koprive često prelazi količinu katehina i flavonola.

Istražujući sorte i hibride bjeloruskog grožđa, otkrili smo da se prema sadržaju leukoanthocijanina (određenih zajedno s katehinima), Olga i Yubilyar ističu u skupini nonontocijana, nakupljajući se u koži i pulpi bobica do 127 i 77 mg *% tih tvari. Njihov ukupni sadržaj P-aktivnih flavonoida po bobici je oko 1,3 mg. Ove sorte odlikuju se minimalnim graškom bobica i relativno brzim zrenjem usjeva (do 15. rujna). U grupi antocijanina grožđa, bobice hibrida broj 1 Filippenko (225 mg *%) bogate su leukoanthocijaninama. Ukupni sadržaj P-aktivnih spojeva u ovom slučaju uglavnom je predstavljen samo tim spojevima. Napominjemo da se u sjemenkama svih sorti i hibrida grožđa koje smo proučavali leukoanthocijanini (zajedno s katehinima) nakupljaju mnogo više nego u pulpi i koži.

Pored drugih biološki aktivnih flavonoida, leukoanthocijanini su dobri "pomagači" u stvaranju P-vitaminskog kompleksa u mnogim krmnim travama poplavnih livada. Prema našim definicijama, uobičajena bekmanija (21 mg *% računato na suhu težinu) zauzima prvo mjesto među biljkama biljnog područja poplavnog polja. Drugo mjesto zauzimaju livada i močvara, travnata lišća, livada, divlji savijač, livada, akumulirajući u zelenoj masi 12-16 mg *% (suha težina) ovih flavonoida.

Dakle, odsutnost boje antocijana u stabljici, lišću, cvjetovima i plodovima uopće ne ukazuje na odsustvo P-aktivnih flavonoida u njima. Ovdje su vrlo često koncentrirani bezbojni, nevidljivi leukoanthocijanini. Prije svega, to se odnosi na zeleno-plodne koprive, grožđe, ribizlu, šljive, jabuke i druge vrtne biljke..

No, unatoč svojoj nevidljivosti, biljni "kameleoni" ovih kultura uvijek su na oprezu. Uvijek su na oprezu za zdravlje ljudi i u svakom su trenutku spremni otkriti njihovu prisutnost, kao što se dogodilo u eksperimentima njihovog otkrivača - izvanrednog ruskog znanstvenika Mihaila Semenoviča Tsvete.

Tajanstveni kompleks katehina

Jabuka kaže: "Vjerujte,
svi su dragi,
Za ljepotu - mudri ljudi
pohvale idu meni,
Sam na veselim blagdanima -
ukrašavanje stola,
Otjeram bol iz srca,
ako je strast nekoga spalila ".

Različite nagrade za iste zasluge. - Prijateljstvo, ali samo u mladosti, - Tajanstveni kompleks i njegovo dekodiranje. - Novorođenčad napuštaju kolijevku, - Koje lišće trebaju uzgajivačima čaja? - Dvije strane iste kovanice - Disanje "u rezervi"? - Komponente arome i okusa. - Zašto sve jabuke ne potamne na rez? - Koji je čaj zdraviji? - Jabuke protiv hipertenzije.

Nevjerojatna i različita sudbina pala je na dvije poznate biljke - čaj i jabuke. Mladi izbojci prvog od njih i plodovi drugog imaju sposobnost brzog nakupljanja katehina - flavonoida za jačanje kapilara koji normaliziraju rad srca i bubrega. „Tko za sebe nije iskusio ovo korisno piće. - uzvikne u jednom svom traktatu ruski časnik i etnograf, prvi od Europljana koji je istražio dubine Afrike, Jegor Petrovich Kovalevsky. „Treba popiti samo 2-3 šalice čaja da bismo oživjeli i mogli nastaviti put...“ Lingvist po obrazovanju, ali putnik po zvanju, E. P. Kovalevsky putovao je Altajem i Uralom, Afrikom i Kinom, istražio i opisao prirodu i život mnogih zemalja i naroda. A svugdje je njegov vjerni pratitelj bio obični crni čaj koji je pomagao i u vrućini i u hladnoći.

Ne znajući ništa o čajnim katehinima, ljudi su dugo koristili njihove korisne osobine, uzgajali biljku čaja u većini stakleničkih uvjeta, strpljivo su odabrali i razmnožavali one biljne primjerke, čije je lišće davalo najviše pikantnog i aromatičnog pića, tj. Sadržavalo je više katehina. Sada je već poznato da su mnogo prije pojave izdanaka čajevca njegovi organi već bili jasno podijeljeni na „glavne“ i „sekundarne“ u smislu sposobnosti formiranja i nakupljanja katehina: većina tih tvari sintetizira se u mladim lišćem, a na „nadolazećim stabljikama stabljike postoji 15 puta više nego u korijenu "(K. M. Dzhemukhadze, 1976).

Ne znajući ništa o katekinima od jabuka, ljudi nisu dugo nastojali učiti o njima, konzumirajući jabuke u značajnim količinama u zemljama i regijama u kojima rastu. "Uz godišnju berbu voća od oko 4 milijuna tona, dobijemo 4.000 tona katehina i leukoanthocijanina, što je ekvivalentno pružanju 100 milijuna ljudi preventivnim dozama ovih P-aktivnih spojeva godišnje." To je rekao L.I.Vigorov u prosincu 1966. s tribine 1. sveeuropskog simpozija o fenolnim spojevima (Moskva). Znanstvenica je otkrila da se katehini počinju stvarati u jabukama u najranijim fazama razvoja voća. "Male jabuke, nastale ubrzo nakon cvatnje", izvijestio je u rujnu 1963. na II sveeuropskom seminaru o bioaktivnim tvarima voća i bobica, "već sadrže razne katehine i često imaju trnovit okus.".

Nevjerojatna i drugačija sudbina zadesila je biljku čaja i stablu jabuke. Za iste vrline, ljudi su idolizirali čajni grm, njegovali ga i njegovali, stvarajući sve moguće i nemoguće uvjete da se naseli na našem planetu. Dvije velike znanstvene ekspedicije organizirane su u 80-90-im godinama prošlog stoljeća u Indiju, Japan, Kinu i otprilike. Cejlon će detaljno proučiti mogućnosti naseljavanja biljke čaja na Krimu i na Kavkazu. Tek nakon dugog i mukotrpnog istraživanja, čaj se pojavio na crnomorskoj obali Kavkaza u našoj zemlji..

A što je s jabukom? Za iste prednosti, mnogi su primjerci ove biljke s visokim sadržajem katehina u jabukama uništeni već desetljećima... Čovjek je odabrao samo one od kojih su plodovi imali ugodno kiselo-slatki okus i imali su bijelu boju na prijelomu, sličnu boji kriške svježe pečenog peciva. Biljke s plodovima osjetljivog na okus ukošene su i odbačene. Dakle, jabuke, čija je glavna prednost procijenjena pokazateljem šećerne kiseline, dugo vremena nisu bile u prednosti, a s njima - i katehini, koji su vrlo potrebni ljudskom tijelu. Međutim, to se nije moglo nastaviti u nedogled. L. 195. Vigorov je 1956. na to također skrenuo pozornost uzgajivača.

Cijenu jabuke znao je od djetinjstva, budući da je prošao dobru vrtlarsku školu u Minusinsku, u vrtu svog oca, jednog od pionira sibirskog vrtlarstva Ivana Prokhoroviča Bedroa, gdje je u dobi od 13 godina bio autor niza hibrida jabuka. U relativno kratkom vremenu Leonid Ivanovič, zajedno s malom skupinom svojih entuzijastičnih zaposlenika, napravio je pravu revoluciju u vrtlarstvu. Nevidljive niti iz svih dijelova naše zemlje protezale su se do prvog laboratorija u državi biološki aktivnih tvari voća i bobica (Sverdlovsk), skromnog u osobljenju i opremi: tamo se rodio novi smjer u biokemiji biljaka - ljekovito vrtlarstvo. L.I.Vigorov rekao je puno o katekinima od jabuka, prema metodi koju je razvio, počeo je masovni popis katehina (i ostalih P-aktivnih flavonoida) ogromnog asortimana voća i bobica u našoj zemlji i inozemstvu..

Što su biljni katehini? Koliko ih postoji, gdje se akumuliraju i koja je njihova uloga u biljnom organizmu?

Kao što je gore spomenuto, katehini su najniže smanjena skupina flavonoida. Ime su dobili po nazivu indijskog akacijevog katehua, u drvetu kojeg su ove tvari prvi put otkrili 1821. godine njemački biokemičar F. Runge.

Acacia catechu je nisko, visoko razgranato drvo s tvrdim, tamno smeđim drvom. Stanovništvo Indije dugo je vješto pripremalo ekstrakt drveta katehua, sjeckajući ga i kuhajući vodom. Nakon naprezanja, isparavanja do gustoće i sušenja na suncu, ovaj se juha koristio kao vezivo iznutra, a također i kao vanjsko sredstvo za losione (D. A. Muravyova, A. F. Gammerman, 1974). Autohtono stanovništvo ga još uvijek široko koristi kao žvakaću masu zvanu "betel orah". Glavni sadržaj decokcije katekua je koncentrat katehina u kombinaciji s drugim tvarima.

Strukturu molekule katehina utvrdili su zaposlenici Sveučilišta u Heidelbergu (Njemačka) K. Freudenberg, G. Fickencher, M. Harder i O. Schmidt 1925. Prostorni raspored atoma u molekuli katehina dešifriran je tek 50-ih godina našeg stoljeća.

Trenutno su najbolje proučena dva predstavnika ovih flavonoida: katehin i galokatehin. Oboje imaju mogućnost dodavanja (vjerojatno uz pomoć enzima hidrolaze) ostatku galijske kiseline, galol, u treći atom ugljika. Kao rezultat, nastaju esteri (tzv. Galolni spojevi), koji se nazivaju katehin galatima i galokatek-galatima (sl. 11).

Sl. 11. Shema dodavanja ostataka galne kiseline (pod djelovanjem enzima) u molekule jednostavnih katehina

Galiranje katehina je njihova karakteristična karakteristika. MN Zaprometov označava da se ovaj postupak odvija uzastopno: prvo se formiraju jednostavniji katehini, a potom, kako se akumuliraju i istodobna biosinteza galične kiseline, započinje žučenje. Imajte na umu da će galirani katehini pod djelovanjem enzima tannaze imati sposobnost reverzibilnog cijepanja ostataka galne kiseline iz njihovih molekula i pretvaranja u jednostavne.

Te su pojave najpotpunije proučavane na primjeru biljke čaja. Dobiva se dojam da je galna kiselina u mladim listovima čaja poput "zarobljavanja" jednostavnih katehina (tek što se formiraju) kako bi se kombinirali s njima dok je list još mlad. Primjećeno je da kako stare lisne metlice proces žuči slabi: u starim listovima čaja slobodna galična kiselina nalazi se već 3 puta više nego kod katehina. Zajedništvo ovih tvari stoga je karakteristično samo za lišće mladih čajeva - tzv.

Valja napomenuti da se katehini uvijek nalaze u biljkama u izomernom obliku, tj. Prsten B njihovih molekula (slika 1) može imati izravne i zrcalne prostorne slike. U skladu s tim, katehini su označeni znakom plus (izravna slika) i znakom minus (zrcalna slika). Biokemičari govore o takvim spojevima kao što su tvari D-oblika (desno) i L-oblik (lijevo), baš kao što botaničari označavaju istu biljnu vrstu, ali uz sposobnost okretanja lišća udesno ili ulijevo..

Imajte na umu da su "desna" i "lijeva" vrlo raširene u biljnom svijetu. U prirodnom okruženju biljke obično ne vole simetriju. Nikad se ne podudaraju, na primjer, u konfiguraciji, desna i lijeva polovica lista - jedna je od njih uvijek razvijenija od druge. Borove iglice koje rastu u paru su asimetrično smještene jedna u odnosu na drugu: nužno su uvijene u obliku spirale, najčešće lijevo. Atomi iz kojih je izgrađena biljna molekula proteina uvijek su "uvijeni" također s lijeve strane. Molekule većine prirodnih šećera se okreću udesno prostornim rasporedom njihovih atoma.

Struktura molekula katehina također je podređena ovom univerzalnom zakonu skretanja udesno ili ulijevo, zakonu koji biološka znanost u velikoj mjeri ne objašnjava. Imaju dva asimetrična atoma ugljika (2. i 3.) oko kojih se prsten B i ostali povezani atomi mogu okrenuti udesno ili ulijevo. Otuda i prisutnost katehina u obliku D i L. Imajte na umu da je sok od drveta catehu akacije, koji je dao ime ovim flavonoidima, trenutno dobro proučen. Sastoji se od L-epikatehina, L-katehina, D, L-epikateina i D, L-katehina.

Katehinski kompleks biljaka čaja dugo je bio misterija. Ukratko, zvao se i često se još naziva kompleks tanina (čaj tanina). Dugo ga nije bilo moguće podijeliti na njegove sastavne dijelove, mada su se takvi pokušaji ponavljali više puta. U drugoj polovici 19. stoljeća njemački znanstvenik G. Chlasewitz izolirao je dva fenolna spoja iz čajnih listova, od kojih se jedan pokazao galičnom kiselinom, a drugi - kvercetin (o tome ćemo govoriti kasnije). U 1920-ima i 1930-ima, japanski istraživač M. Tsujimura dobio je tri kristalna katehina iz zelenog čaja. U 40-ima su engleski biokemičari A. Bradfield i E. Beit-Smith uspjeli izolirati sedam različitih katehina. Ovi znanstvenici bili su prvi koji su dokazali da je kompleks tanina od čajnog lista kompleks katehina.

Pravi uspjeh u dešifriranju ovog kompleksa postigli su sovjetski znanstvenici. U 30-im godinama skupina zaposlenika Instituta za biokemiju nazvanog A. N. Bach s Akademije znanosti SSSR-a (Moskva) dobila je upute da temeljito prouče biokemijski sastav čajne biljke kako bi stvorili domaću industriju čaja. Ovu je skupinu vodio viši istraživač Andrei Lvovich Kursanov (danas svjetski poznati znanstveni direktor Instituta za fiziologiju biljaka nazvan K.A.Timiryazev s Akademije znanosti SSSR-a, akademik, član Akademije znanosti nekoliko zemalja).

Sl. 12. Kristali L-epigallocatechin galata povećavanjem od 100 puta (prema A. L. Kursanov i M. N. Zaprometov)

Kao rezultat mukotrpnog rada na plantažama čaja i tvornicama u Gruziji, uspostavljeno je nekoliko temeljno važnih odredbi koje su omogućile stvaranje koherentne teorije proizvodnje čaja i kulture čaja u zemlji. A. L. Kursanov i njegov suradnik M. N. Zaprometov prvi su u potpunosti dešifrirali kompleks katehina biljke čaja koji se, kako se ispostavilo, sastoji od osam komponenti. U ovom kompleksu, s obzirom na kvantitativni sastav, vodeće mjesto pripada galiranim katehinima L-epigallocatechin galat (58,1%) i L-epikatehin galat (18,1%). Oni su kristali u obliku dugih iglica (Sl. 12), topljivi u vodi, alkoholu, acetonu i netopljivi u benzenu i kloroformu. U kompleksu čaj tanina postoji značajno manje jednostavnih katehina: 12% otpada na L-epigallocatechin, a 0,4-2% na D, L-katehin, L-epikatehin i D, L-galokatehin. Ove tvari najčešće kristaliziraju u obliku velikih igala ili različitih geometrijskih oblika (Sl. 13).

Sl. 13. Kristali D, L-galokatehin povećani 60 puta (prema A. L. Kursanov i M. N. Zaprometov)

U 60-ima, primjerom katehina biljnih čajeva, M. N. Zaprometov i njegovi suradnici S. V. Kolonkova i V. Ya. Bukhlaeva prvi su utvrdili mogućnost stvaranja fenolnih spojeva u kloroplastima - najmanjim ćelijskim organelama u kojima se provodi fotosinteza..

Dakle, mišljenje o fenolnim spojevima kao tvarima sekundarnog podrijetla koje nemaju nikakve veze s proizvodima najvažnijeg procesa na Zemlji - fotosinteza je ozbiljno uzdrmano. Ispostavilo se da se katehini biljke čaja formiraju prilično brzo u procesu fotosinteze: 30 minuta nakon izlaganja svjetlu mladih čajne grančice u atmosferi ugljičnog dioksida s radioaktivnim (označenim) ugljikom. 26% ovog ostatka nalazi se već u sastavu katehina. To su uglavnom L-oblici jednostavnih i galvaniziranih katehina, a prevladava bivši.

Jednom riječju, čajka se od samog početka svog rođenja osigurava ne samo mobilnim proizvodima poput topljivih ugljikohidrata, već i brzo nakuplja katehine. Njihov broj nalazi se na drugom mjestu nakon šećera i značajno nadmašuje sadržaj tako dobro poznatih i vitalnih tvari kao što su bjelančevine, aminokiseline, klorofil, karotenoidi, organske kiseline itd. Karakteristično je da se jednostavni katehini formiraju izravno u kloroplastima, ali ne nakupljaju se i ne stvaraju žuči. Oni dodaju ostatke galne kiseline izvan kloroplasta, tj. Od trenutka nastanka katehini napuštaju kloroplast - mjesto svog "rođenja" - i brzo se uključuju u metaboličke procese biljnog organizma..

Prema istraživanju MN Zaprometova (1964), najviše apsorbiranog ugljičnog dioksida troši se za stvaranje katehina u najmlađem - apikalnom - lisnatom i apikalnom pupoljku čaja. Kako raste, prvi list postupno postaje drugi, zatim treći, a svaki put se iz apikalnog pupoljaka razvija novi prvi list. Tako su glavno "skladište" katehina, kako ističe MN Zaprometov, drugo i treće lišće rastućih izdanaka čaja. KM Dzhemukhadze i FG Nakhmedov (1966) bili su prvi koji su dešifrirali kvalitativni sastav katehina u svježe ubranim tikvicama biljke čaja. Otkrili su da apikalni pupoljak star 1-2 dana i prvi - treći lišće sadrže L-oblike epikatehin, epigallocatechin, epikatehin galat i epigallocatechin galat, tj. Da se bljeskalice "pune" samo lijevim (jednostavnim i galvaniranim) katehinima. Desni oblici jednostavnih katehina u pravilu se nalaze u starijim i manje vrijednim lišćima. Ponekad su prisutni u mladom lišću, ali rijetko i u manjim količinama. Očito, jednostavni i galvanizirani katehini u L obliku su važni u metabolizmu mladih, brzorastućih prvih i trećih listova biljke čaja. Upravo to lišće sakupljaju uzgajivači čaja.

Tko god se vozio duž brojnih plantaža čaja u Gruziji, više se puta divio brzom radu s nakitom na prstima berača čajnih listića. Tisuće pokreta prsta koji su jedva vidljivi po oku po smjeni vrše se berači čaja, a svaki se pokret izračunava s maksimalnom preciznošću: otpadaju samo prva tri lišća, bogata katehinima. Svaki put kad se neki čarobnjaci iz drugog svijeta pojave zadivljenim pogledom turista, izvodeći najfinije djelo pod žarećim zrakama južnog sunca - tiho, koncentrirano, namjerno. I što je najvažnije - točno i nepogrešivo.

Da li se tek na svjetlu formiraju katehini? Ispada da nije. Kada se mladi izdanaci čaja prenesu u mrak, proces biosinteze ovih flavonoida se nastavlja, iako mnogo sporije. Otprilike tri sata, boraveći u mraku, mladi listovi nastavljaju sintezu katehina, dok se šećer nakupljen kao rezultat fotosinteze troši za njihovo formiranje. Biljka troši na ovaj posao oko 80% prethodno formiranih šećera i, prije svega, saharoze, fruktoze, glukoze..

Formiranje katehina u procesu fotosinteze, uključivanje ugljičnog dioksida u sastav molekula ovih flavonoida nije moglo potisnuti ideju njihove blizine univerzalnom procesu svih živih organizama - disanju. Već smo gore naveli da disanje daje energiju svim vitalnim područjima stanica, tkiva, organa, a bez energije nije moguće rast, razvoj i razmnožavanje organizama. Prema modernim konceptima, fotosinteza i disanje dvije su strane istog složenog procesa života za sve zelene biljke. Međusobni i krajnji proizvodi fotosinteze početne su tvari za provođenje respiratornog procesa, i obrnuto. Stoga je prirodno pretpostaviti da katehini (kao proizvodi fotosinteze) sudjeluju u biljnom disanju, kako bi im stanicama pružili energiju zahvaljujući tim prilično aktivno formiranim flavonoidima.

I tako se pokazalo u stvari. 1959. godine u časopisu "Izvješća Akademije znanosti SSSR-a" M.N. Zaprometov prvi je izvijestio da čajnica koristi katehine kao respiratorni materijal: otkriven je radioaktivni ugljik iz molekula ovih spojeva unesenih u mladice (60-70 sati nakon toga držeći ih u mraku) već u molekulama "izdahnutog" ugljičnog dioksida. Istodobno, u prvim satima biljka, kao da je "plašno" oslobađa označen ugljični dioksid - samo 5-10% ugljika unesenog katehinima. Nakon 20-30 sati, potrošnja katehina se ubrzava i dostiže 73-82% unesene količine. Tako je dokazano sudjelovanje ovih flavonoida u najvažnijem procesu biljnog života - disanju..

Koji je biološki smisao te činjenice? Zašto zelena biljka treba trošiti katehine na disanje - ove složene tvari koje se mogu razgraditi mnogo su teže od pristupačnijih ugljikohidrata?

Poznato je da su biljke tijekom dugog evolucijskog razvoja „naučile“ pronaći alternativne rute za ostvarenje svojih vitalnih potreba. Biolozi ih nazivaju alternativnim (od latinskog "alternare" - naizmjeničnim), odnosno stazama koje se izmjenjuju naizmjenično, ovisno o pogodnim uvjetima.

Upotreba katehina u disanju jedan je primjer ove izmjene različitih načina dobivanja energije. U normalnim uvjetima biljke dišu uglavnom zbog oksidacije ugljikohidrata, čija se sredstva stalno nadopunjuju zbog fotosinteze - ovog univerzalnog procesa na Zemlji. Ali zbog skupa nepovoljnih okolnosti (na primjer, pojave produljenog mraka, hladnog pucanja itd.), Rezerve ugljikohidrata su se osušile. U takvim uvjetima biljni organizam provodi jedan od dostupnih alternativnih metaboličkih puteva, u ovom slučaju put korištenja katehina kao respiratornog materijala. Zato lišće biljke čaja u prvim satima boravka u mraku "plašno" ispušta ugljični dioksid, koji nastaje tijekom oksidacije katehina: u ovom trenutku oni još uvijek imaju priliku trošiti rezerve ugljikohidrata na disanje, a tek nakon što se te rezerve potroše, katekini održavaju disanje.

Jednom riječju, biljka koristi katehine koje je teško mobilizirati u normalnim uvjetima, kako kažu, ne iz dobrog života: čini se da ih drže "u rezervi", "za kišni dan".

Kao što su pokazale studije GB Samorodova-Bianki i GM Rybak (1974), katehini su važni za disanje jabuka tijekom skladištenja nakon uklanjanja. U tim uvjetima, kada se temperatura zraka spusti na 1,5-3 ° C, rezerve ugljikohidrata, organskih kiselina i drugog respiratornog materijala u jabukama značajno se smanjuju, životni procesi se u njima ipak ne zaustavljaju, život u stanicama jabuka ne prestaje. Plodovi koriste jednostavne katehine za disanje čiji je sadržaj u ovom trenutku prilično visok. Kako vrijeme trajanja jabuka prolazi, ti katehini prolaze oksidacijsku kondenzaciju, kao što je slučaj s leukoanthocijaninom (gore spomenuto). Kao rezultat, nastaju dimerne molekule tih flavonoida - takozvani kondenzirani katehini. Ovi spojevi, kao i jednostavni katehini, do određenog vremena (otprilike do njihovog nakupljanja u količini od 120-140 mg na 100 g vlažne težine) služe kao respiratorni materijal. Nema života bez disanja, disanje je dobavljač energije.

Može se smatrati da je uporaba dimernih katehina za disanje manifestacija drugog alternativnog načina u održavanju vitalnosti biljnih stanica. Drugim riječima, kada su izložene nepovoljnim uvjetima, stanice biljnih organa i tkiva (u ovom slučaju jabuke) nastoje iskoristiti svoje mogućnosti za očuvanje života. Katekini, kao što vidimo, aktivno im pomažu da te mogućnosti shvate..

Jednom riječju, ti flavonoidi aktivno sudjeluju u životu biljnog organizma - i formiraju se, a koriste se u najvažnijim vitalnim centrima stanica..

Gdje se katehini obično nalaze u biljnom tkivu? L. I. Vigorov (1968) primijetio je da je u jabukama, na primjer, najveći dio katehina koncentriran u parietalnim stanicama, oko vena vaskularno-vlaknastih snopova, u tankom sloju celuloze koji je neposredno uz kožu (u tzv. Klorenhimu), gdje su koncentrirani kloroplasti hvatanje energije sunca za fotosintezu. Ukratko, jabučni katehini uvijek se nalaze tamo gdje su glavni životni procesi najaktivniji. Čak se i činjenica stvaranja složenog kompleksa katehina - tanina - sada smatra manifestacijom aktivne vitalne funkcije u biljnom organizmu. Tanini su podložni stalnim promjenama u kvantitativnom i kvalitativnom smislu: razgrađuju se na jednostavnije sastojke, koji sudjeluju u metabolizmu, i ponovno se sintetiziraju u određenim razdobljima života biljnog organizma (V. M. Glezin, 1963). Prema opažanjima L. V. Polyakova (1973, 1974), u sibirskom arišu najveća količina D-katehina i L-epikateina uvijek se nalazi u kori gornjeg dijela stabla, blizu krošnje, kao i na njegovoj unutarnjoj strani, neposredno uz stanice kambija ( brzo dijeljenje stanica, zbog čega stablo raste u debljini), to jest u najaktivnijim "centrima" rastućeg stabla. U kore ariša katehini se nakupljaju pod uvjetom dobrog osvjetljenja stabala, u prisutnosti dovoljne količine topline i vlage. Sušni uvjeti dovode do značajnog smanjenja razine ovih flavonoida..

Stoga procesi nastajanja i upotrebe katehina funkcioniraju normalno samo u uvjetima dobre životne podrške biljaka. U čajnoj biljci, na primjer, nakupljaju se više (uz istodobni porast prinosa lišća) ako su dušična gnojiva unesena u tlo na pozadini fosfora i kalija (KM Dzhemukhadze, TS Mgaloblishvili, 1966). Stvaranje tanina i pojedinih katehina povećava se kada su biljke oštećene virusnim, gljivičnim i bakterijskim bolestima, pri čemu se njihova zaštitna uloga očituje protiv svih vrsta infekcija..

Suvremena tehnologija proizvodnje čaja temelji se na sposobnosti da se molekule katehina kombiniraju u paru u dimere. Studije A. L. Kursanov, M. N. Zaprometov, M.A.Bokuchava, K.M. Dhemukhadze i drugih autora utvrdili su da svi unutarnji biokemijski procesi koji se događaju u čajnom listu tijekom njegove takozvane fermentacije u tvornicama čaja nisu osim oksidacijske kondenzacije katehina.

Nakon berbe čajni list odlazi u tvornicu, gdje se savija 6-8 sati, zatim se 2-3 sata drobi na posebnim strojevima za uvijanje, a zatim se drži 2 do 5 sati na sobnoj temperaturi u struji kisika. Što se događa s katehinima iz listova čaja kao rezultat ovog tretmana??

Pod djelovanjem enzima fenolaze, gdje vodeće mjesto pripada polifenol oksidazi, katehini se snažno oksidiraju, formirajući masu dimera. Ovisno o trajanju pojedinih faza fermentacije i nekim drugim faktorima, oksidacija katehina može se odvijati sve dok se ne formiraju proizvodi različitih stupnjeva oksidacije. Kao rezultat toga, čaj tanina, u početku gorak, postupno gubi gorčinu i stječe ugodan, pomalo trnovit, ali blag okus. Crveni i smeđi oksidacijski proizvodi katehina i drugih srodnih tvari nastalih u ogromnim količinama daju čajnom listu smeđu boju (Sl. 14). Infuzija iz nje ima pomalo adstrigentni okus i poznatu aromu "čaja". Istraživanje MA Bokuchave i njegovih suradnika otkrilo je da je interakcija katehina s aminokiselinama važna za stvaranje arome čaja, uslijed čega nastaju aldehidi. Zajedno s drugim tvarima listova čaja (flavonoli, isparljive tvari, esencijalno ulje itd.) Daju aromu i okus karakteristične piću (buket crnog čaja).

Sl. 14. Promjena boje listića čaja kao rezultat oksidacije katehina (prema M. A. Bokuchava)

Oksidacija kompleksa katehina, što su dokazali A. L. Kursanov i M. N. Zaprometov, razlikuje se od oksidacije svakog katehina odvojeno. U složenoj smjesi ovih tvari tijekom fermentacije lišća čaja značajno se pojačavaju takozvane sekundarne reakcije, zbog kojih cijeli kompleks prolazi dublju oksidaciju. Te se reakcije provode zbog prisutnosti L-epikatehin i L-epikatehin galat, koji djeluju kao dodatni ubrzivači procesa fermentacije. Svojom prisutnošću čini se da zamjenjuju djelovanje enzima, pomažu čajnom listu da stekne ugodan okus i aromu čajnog napitka koji je toliko voljen kod nas.

Oksidativna kondenzacija katehina ne događa se samo u listiću čaja. Ljudi su dugo promatrali ovaj proces u jabukama, ali nisu znali ništa o suštini ovog fenomena. Tko nije vidio kako neke jabuke postaju smeđe na pauzi i to vrlo brzo? Donedavno se takvo objašnjenje ove činjenice moglo pronaći u udžbenicima: jabuke koje smeđe smeđu zraku sadrže puno željeza. Ovo je mišljenje duboko ukorijenjeno čak i među tehnolozima. U stvari, jabuke postaju smeđe ne od prisustva željeza, već od oksidacije katehina koji pod djelovanjem enzima polifenol oksidaza (PPO) prolaze duboke transformacije, sve do stvaranja smeđih flobafena (od grčke "phlox" - plamen, "buff" - boja). U prirodnom stanju stanica enzim i katehini su prostorno odvojeni, ali kada se stanične stijenke razbiju (razbijaju ili sječe jabuka), ove tvari dolaze u kontakt, što dovodi do oksidacije katehina. LI Vigorov (1964) istaknuo je da je ova pojava tipična posebno za male plodne jabuke, čija je pulpa bogata katehinima i PPO. Naveo je moguće razloge nedostatka smeđe kože kada se jabuka razbije. Dakle, prvo se ne opaža zbog beznačajnog sadržaja katehina u pulpi; drugo, zbog slabe aktivnosti savezne oblasti Volga; treće, s relativno visokim sadržajem askorbinske kiseline, koja djelomično preuzima djelovanje oksidativnih enzima, pretvarajući se u dehidroaskorbinsku kiselinu; četvrto, zbog nepovoljnih uvjeta za aktivnost PFO zbog prisutnosti organskih kiselina u soku, koje "inhibiraju" rad enzima.

Kao rezultat "lavinskog" smeđeg djelovanja pulpe, odnosno brzog i masovnog stvaranja flobafena u jabukama, katehini mogu gotovo potpuno nestati. Taj je postupak posebno tipičan za mehanička oštećenja pulpe, prezrelih plodova, skladištenja jabuka u podrumu itd. Svi ti faktori dovode do postupnog uništavanja stanica, a enzim PFO iz citoplazme, gdje se obično koncentrira, slobodno se miješa s staničnim sokom, u kojem su otopljeni. katehini.

Kako možete dobiti sok od jabuke bez gubitka značajnog dijela prirodnih katehina, ako su oksidacija tih tvari povezana s mehaničkim oštećenjima jabuka? LI Vigorov (1968) na temelju višegodišnjeg mukotrpnog istraživanja preporučio je odabrati plodove onih sorti u pulpi kojih je dovoljno visok sadržaj jednostavnih (monomernih) katehina u kombinaciji sa slabom aktivnošću enzima polifenol oksidaza. Od Uralskih jabuka, na primjer, Uralets, Oktyabrskoye i neke druge imaju takve osobine. Brojne sorte (Lukovka, Avangard, itd.) Akumuliraju katehine koji su otporni na oksidaciju, pa ih stoga gotovo ne gube, za razliku od sorti čiji su katehini gotovo u potpunosti izloženi oksidacijskoj kondenzaciji (na primjer, Kitajka Šećer, Lyubimets).

Imajte na umu da s kemijskog stajališta, sve molekule katehina imaju nisku stabilnost, tj. Nema stabilnih i nestabilnih katehina. Ali u stanicama jabuke (kao i u drugim biljnim tkivima), gdje postoje tvari koje sprečavaju uništavanje katehina (vitamin C, razne organske kiseline itd.), Isti se katehini "ponašaju" drugačije: neki su stabilniji, neki su manji. Stoga pojmove „otporni katehini“ i „nestabilni katehini“ koje koristimo trebamo razumjeti s puno dogovora. Oni samo ispravno odražavaju bit materije s gledišta biološkog, ali nikako kemijskog.

Smeđe jabuke zbog oksidacije katehina prilično je kompliciran proces. V.F.Dem'yanets i G. M. Rybak (1974) navode da je u velikom broju slučajeva oksidacija drugog fenolnog spoja - klorogenska kiselina (o tome smo već govorili gore) i nastavlja paralelno sa stopom smanjenja njegove količine i istodobnim nakupljanjem kondenzirane katehini.

Koji je način identificiranja sorti jabuka s katehinima "otpornim" na oksidaciju? L. I. Vigorov predložio je jednostavnu metodu koja se sastoji u sljedećem.

Sok se cijedi iz svježih jabuka i drži se na zraku jedan dan. Ovisno o intenzitetu stvaranja flobafena (i, posljedično, stupnju uništenja katehina), sok poprima drugačiju boju. Ako je crna i smeđa, onda to ukazuje na značajnu oksidaciju katehina. Ako sok ima blijedo žutu boju ili je gotovo bezbojan, tada su takve jabuke naslijedile svojstvo slabo oksidacije njihovih katehina. Boja soka u žuto-smeđoj boji označava "prosječnu" oksidabilnost katehina. Naravno, za točnije informacije potrebno je laboratorijsko utvrđivanje količine klorogene kiseline, aktivnosti enzima polifenol oksidaza.

Njihova upotreba za povećanje otpornosti antocijanina temelji se na sposobnosti katehina da se odupru djelovanju PPO enzima. To je posebno važno za očuvanje crvene boje u prerađenim proizvodima od repe. M.A.Bokuchava i G.N.Pruidze (1970) otkrili su da mali dodatak katehinog pripravka (40 mg u 1 l vode po 0,5 mg kašike repe) u potpunosti eliminira aktivnost enzima i čuva antocijane repe iz destruktivnog djelovanja kao u normalnim uvjetima i pri povišenim temperaturama.

Prirodni katehini, stoga, pomažu u očuvanju proizvoda i omogućavaju zamjenu sintetskih boja koje nisu bile bezopasne za ljudsko tijelo (na primjer, amarant) koji su prethodno korišteni u te svrhe. Istovremeno, vrijednost proizvoda P-vitamina povećava se istovremeno.

Kao što je spomenuto ranije, katehini pokazuju visoku biološku aktivnost kod ljudi i životinja. Važnu ulogu u uspostavljanju ove aktivnosti na primjeru čajne biljke odigrala su istraživanja Andreja Lvoviča Kursanova i njegovih kolega. Za ta je djela dobio dvije autorske potvrde za izume (1952. i 1958.), kao i diplomu za otkriće (1961.). Daljnjim istraživanjima (A. L. Kursanov, M.N. Zaprometov, V.N.Bukin, K.L. Povolotskaya, N.N. Erofeeva) utvrđeno je da su katehini u svom djelovanju P vitamina superiorniji od svih prethodno korištenih lijekova sličnih odredište. Najaktivnija komponenta ovih flavonoida, izoliranih iz lišća čaja, bio je epikatehin. Na temelju kliničkih ispitivanja A. L. Kursanov i M. N. Zaprometov razvili su tehnologiju za dobivanje P-vitamina preparata katehina iz otpadnog čaja. Koristeći ovu tehnologiju, od 1954. godine u tvornici vitamina u Ščelkovu započela je proizvodnja kompleksa čajnih katehina. U obliku tableta, ovi flavonoidi su zatim koproducirani s askorbinskom kiselinom. Uz vitamin C, sada se proizvodi još jedan lijek - askorutin (askorbinska kiselina + rutin, što je flavonol. Dalje ćemo govoriti o flavonolima).

Čajni grm je prva biljka u kojoj se detaljno proučavalo stvaranje i akumulacija katehina. Iz lista čaja trenutno se proizvode različite vrste čaja koji ima vrijednost zbog katehina koje sadrži. Istraživanje M. A. Bokuchave i njegovih suradnika dokazalo je da zeleni dugački čaj ima najveću vrijednost P-vitamina, crni dugi čaj je na drugom mjestu, a zeleni čaj s pločicama na trećem mjestu. Crveni (oolong) i žuti čaj zauzimaju intermedijarni položaj između crnog i zelenog čaja u smislu sadržaja katehina. Učinak P-vitamina čaja u cjelini određuje se, kako ističe M. A. Bokuchava (1958.), ne ukupnom količinom katehina u njemu, već njihovim kvalitativnim sastavom i stupnjem oksidacije. Što je više neoksidiranih katehina u čaju (što je tipično, kao što smo vidjeli, za jabuke), veće je njegovo P-vitaminsko djelovanje. Imajte na umu da flavonoli i flavoni također sudjeluju u stvaranju P-vitaminske vrijednosti listića čaja. Međutim, o njima će se raspravljati u sljedećem poglavlju..

Čaj sa svojim ljekovitim katehinima star je koliko i mlad. Tehnologija pripreme čaja neprestano se poboljšava i nadograđuje, njegov tajanstveni kompleks katehina sve više i više otkriva svoje misterije. Brojne tvornice čaja sada su uvele novu metodu proizvodnje crnog čaja, koju je predložio Bachov institut za biohemiju Akademije znanosti SSSR-a. Sastoji se u nepotpunom sušenju lima nakon operacije valjanja (do zaostale vlage od 6-10%), što rezultira time da se u poluproizvodu zadrži više katehina nego kada se obrađuje uobičajenom, općenito prihvaćenom tehnologijom. Nakon sušenja proizvod se izlaže stalnoj temperaturi (50-65 ° C) 2-5 sati.

Takva toplinska obrada čajnog lista, koji praktički još nije završio fermentaciju, pruža značajno očuvanje katehina u gotovom proizvodu, što poboljšava kvalitetu čaja i povećava vrijednost P-vitamina. Ovaj čaj gotovo u potpunosti zadržava čitav kvalitativni sastav katehina karakterističnih za zeleni list. U kvantitativnom smislu, crni čaj sadrži otprilike trećinu katehina prisutnih u sirovinama (MA Bokuchava i sur., 1968). Šalica čajnog napitka od crnog čaja dobivena novom tehnologijom sadrži dnevnu potrebu za katehinima (oko 25 mg). U suhom proizvodu sadrže od 30 do 70 mg po 1 g težine. Napominjemo da 1 g običnog crnog čaja sadrži samo tragove katehina.

Posljednjih godina stručnjaci Instituta za biokemiju nazvani po A.N.Bachu iz Akademije znanosti SSSR-a, Sveučilišnog istraživačkog instituta čajne industrije i Instituta za biokemiju Akademije znanosti Gruzijskog SSR-a u suradnji s Znanstveno-proizvodnim udruženjem "Chaiprom" i p / o "Gruzija-čaj" pod vodstvom profesora M.A. razvio tehnologiju za proizvodnju instant zelenog i crnog čaja. Sirovina za njegovu proizvodnju su niskokvalitetni listovi i kalupni materijal koji se nakuplja tijekom obrezivanja i oblikovanja grmlja. Prije je jednostavno ostao na plantaži i nije se koristio u proizvodnji čaja, ali sada je pronašao primjenu kao izvor P-aktivnih katehina, čiji sadržaj u jednom gramu suhog koncentrata doseže od 200 do 400 mg.

Pola grama instant čaja proizvodi čašu napitka ugodnog, trnovitog ukusa. Piće se priprema brzo, baš kao i šalica instant kave.

Čaj katehini rodili su danas rijetku profesiju - titester (od latinskog „čaj“ - čaj, „test“ - evaluacija). Ovo je naziv za ljude koji cijene boju, aromu i okus čajnog napitka. Oni daju takozvanu terensku procjenu čaja, ovisno o uvjetima njegova uzgoja, vremenskim prilikama, postavljanju čajnih kašika itd. Titesteri su u pravilu žene vrlo oštrog mirisa. Oni piju veliku količinu širokog asortimana čaja kako bi objektivno ocijenili njegovu aromu, ukus i približan sadržaj P-aktivnih katehina. Ti ljudi poliraju svoje profesionalne vještine godinama, ne koriste kozmetiku, ne konzumiraju druga pića. Danas nijedna tvornica za pakiranje čaja ne može bez testera za čaj.

List čaja, ovaj drevni izvor ovog prekrasnog napitka, prepun je mnogih neiskorištenih prilika. Moguće je da će osoba ubuduće u službu svog zdravlja staviti gotovo sve katehine ove biljke, od kojih je piće svojedobno bilo visoko cijenjeno od strane general poručnika Korpusa rudarskih inženjera, neumornog putnika Yegora Petroviča Kovalevskog.

Imajte na umu da su flavonoli i flavoni sadržani zajedno s katehinima beznačajna manjina, stoga, govoreći o vrijednosti čajevca, prvenstveno mislimo na katehinski kompleks ove biljke.

Voće i bobice, koji sadrže dovoljnu količinu katehina, važni su za zdravlje ljudi. LI Vigorov, na primjer, naglasio je da jabuke kao izvor P-aktivnih katehina imaju posebnu vrijednost, budući da njihovi katehini nisu popraćeni, kao u čaju, kofeinom i teobrominom, koji doprinose širenju moždanih žila. Unatoč činjenici da je kofein otkriven u čaju već 1827., a teobromin - 1871., medicina još nije utvrdila potrebu za tim alkaloidima u ljudskom tijelu..

U ljekovite svrhe klinički je proučavan učinak katehina s jabukama. K.N. Pasynkova (1964.) daje rezultate ambulantnog liječenja hipertenzivnih bolesnika različite dobi (od 20 do 52 godine) i trajanja bolesti od 2 do 8 godina.

Pacijentima su davane uralne jabuke (marelica Kitaika, Vkusnoe, Filippovka i Vetluzhanka) sa sadržajem katehina od 300-600 mg na 100 g vlažne težine. Trajanje liječenja bilo je 10-25 dana, tijekom kojih su pacijenti uzimali 400 g jabučnog umaka zajedno s ostatkom hrane. Što se ispostavilo?

U 9 ​​od 14 bolesnika, na kraju prvog tjedna liječenja, krvni tlak je pao na normalu i ostao u tom stanju mjesec dana nakon liječenja (nisu dalja daljnja opažanja). Uporedo sa padom krvnog tlaka nestali su i bolovi u predjelu glave i srca, poboljšao se san, u velikoj većini slučajeva smanjio se sadržaj kolesterola u krvi. Karakteristično je da tijekom liječenja jabukama nikada nije uočena pojava nuspojava..

L. I. Vigorov na 1. sveeuropskom simpozijumu o fenolnim spojevima u prosincu 1966. istaknuo je da kad se dnevno koristi 300 g jabuka s visokim sadržajem katehina (u obliku kompota ili pekmeza), krvni tlak i protrombinski indeks normaliziraju se kod bolesnika s hipertenzijom brže nego u liječenju preparatima papaverina i diuretina. Normalizirano stanje obično je trajalo duže nego kod konvencionalnih lijekova.

Koje su jabuke bogate katehinima?

L. I. Vigorov (1961.) utvrdio je da se male plodne sorte odlikuju najvećim sadržajem katehina, osobito Ranet ljubičasta (660 mg *%), Filippovka (550 mg *%), Lyubimets (400 mg *%), Anisnk Omsk i Zheltoye Nalivnoe (380 mg *%), Kitajka Ural (340 mg *%), Gridneva, Kometa, Udarnica, Malyutka i Ponikloe (310-330 mg *%). Od krupnih plodnih vrsta razlikuju se Aromatno-voštani i Velikodušni (340 mg *%), aniski škrlatni, zlatni i ljubičasti (230-280 mg *%). Bijelo punjenje i Papirovka (150 mg *%), kao i Borovinka obična (200 mg *%) nakupljaju manje katehina..

Prema istraživanju laboratorija biljne kemije Centralnog botaničkog vrta Akademije nauka BSSR (A. A. Chakhovsky i sur., 1976.), drugi predstavnici porodice Rosaceae, posebno glog, bogati su i katehinima, osim stabla jabuka, o ljekovitom djelovanju plodova čiji je poznati doktor antike Diosc.... Naročito puno katehina nakuplja se u plodovima gloga jednjaka, pesticida, bodljikavog, livonija, faksa, champleyja (od 1200 do 1700 mg *% na sirovu masu pulpe). Općenito, sadržaj katehina u plodovima većine vrsta ove biljke je uvijek prilično visok i kreće se od 300-800 mg *%.

Obična planinska pepela rasprostranjena je u Bjelorusiji. Može se naći u vrtovima i parkovima, uz željeznice i autoceste, na ulazima kuća. Tko se početkom jeseni nije divio svijetlim crveno-narančastim plodovima ovog jednog od "najljepših" stabala u našoj zemlji? Otvorena krošnja, mnogi štitovi s elegantnim plodovima razlikuju planinski pepeo od njegove okoline. Mnoga stabla već stoje bez lišća, gola i usamljena, a na njihovoj pozadini planinski pepeo još više privlači bogatstvom svojih boja.

No, rowan se ističe ne samo ljepotom i elegancijom. U pogledu sadržaja P-aktivnih tvari u plodu ono zauzima vodeće mjesto među voćkama i bobicama. Od tih tvari, glavno mjesto pripada katehinima, koji su uglavnom zastupljeni s najviše biološki aktivni L-epikatehin. Općenito, na svakih 100 g plodova kupina nakuplja od 240 do 370 mg *% katehina (A. A. Chakhovsky i sur., 1976).

Od divljih bobica bjeloruskih šuma, kako je naveo G. V. Senchuk (1973), brusnica je najbogatija katehinima (434 mg *%). Ove tvari u zrelim bobicama predstavljaju isključivo L-epikatehin galat. Do 352 mg *% ovih flavonoida akumulirano je u zrelim brusnicama, do 286 mg *% u borovnicama i borovnicama. Treba napomenuti da je najfiziološki najaktivniji L-epikatehin široko prisutan u borovnicama, borovnicama i brusnicama različite zrelosti i potpuno je odsutan u bobicama..

Važno sredstvo očuvanja prirodnih P-aktivnih tvari bilo je razvijanje metoda integrirane uporabe voćnih i bobičastih sirovina metodom miješanja (od francuskog "blend" - miješanje) sokova iz različitih plodova i bobica (D.K.Shapiro i sur., 1965-1972). Tako nastaju proizvodi s unaprijed programiranom količinom biološki aktivnih flavonoida i drugih tvari korisnih za zdravlje. Pomiješani sokovi od borovnice i crne ribizle sa šećerom razvijeni od bjeloruskih biokemičara sadrže 86 odnosno 140 mg *% katehina, respektivno.

Potpuna ili djelomična zamjena vode sokovima voća i bobica visokog vitamina u proizvodnji raznih sirupa pokazala se kao obećavajuća. Na primjer, proizvodnja kompota od crvene ribizle na sirupu od crne ribizle (umjesto vode) omogućila je povećanje sadržaja katehina u njemu na 125 mg *% uz očuvanje drugih korisnih tvari. Prema razvijenim receptima, proizvode se razni sokovi koji kombiniraju najvrjednije kvalitete sirovina. Dakle, sok od ribe od jabuke kombinira katehinsku vrijednost jabuka i antocijanin blagodati chokeberry, a sok od ribe-jabuke sadrži katehinske prednosti obje biljke u kombinaciji s karotenom (provitamin L), flavonoli i flavone bobica rogača.

Tako indijski akacijev katehu, od drveta iz kojeg je dobiven prvi kondenzirani sok (sok "pegu-katehu") s visokim sadržajem katehina, nije samo dao ime ovoj grupi flavonoida. To je poslužilo kao poticaj za prilično plodno traženje katehina u drugim biljkama i plodovima, uslijed čega je uspostavljena "katehinska" esencija čajnog lista, kao i raznih sorti jabuka..

Apple katehini, koji su tako dugo ostali izvan vidnog polja uzgajivača, naporima osoblja laboratorija biološki aktivnih tvari voća i bobica Uralskog šumarskog instituta, na čelu s profesorom L.I.Vigorovom, postupno počinju zauzimati svoje dostojno časno mjesto u sprječavanju niza bolesti.

Sada znamo puno o katehinima čaja, voća i bobica. Moguće je da ćemo u skoroj budućnosti saznati više o njima. Možda će tajanstveni kompleks katehina otkriti više od jedne njegove tajne, posebno među voćkama. "Voće je najveći branitelj našeg zdravlja", napisao je Leonid Ivanovič Vigorov. - Nema sumnje da će oni zauzeti sve vidljivije mjesto među glavnim mjerama za prevenciju različitih bolesti ".

Velika "obitelj" flavonola i flavona

Kažu da je to dobro za oči
vidi žuto - oh, gdje je
Čempres u ružinoj haljini,
koja svijetli žutim sjajem?

Čime biljke "krše"? - Tvari gnojidbe? - Biljke daju imena. - Polje nije oranjeno do kraja. - Tko voli svjetlost, a tko samo tamu. - Izglađena konkurencija. - Kemijsko korenje i flavonske tvari. - "Piruška pobjeda"? - Flavonoli, flavoni i rast. - Branitelji jakih. - Kako breze "plaču"? Zajedno s poznatim vitaminom. - Žuta ljekarna.

Šetajući u kasno proljeće kroz borovu šumu, detaljnije pogledajte njezin unutarnji svijet. Vašu će pažnju zasigurno privući ne samo životinjska smolna aroma i prigušeno šuškanje raširenih grana s brojnim iglicama - lišćem. U ovo doba godine, ne možete ne primijetiti obilje zlatno-žute polena, maglovite zavjese koja je okružila stabla. Borova šuma je „prašnjava“. Vjetar nosi čestice prašine na velikim udaljenostima i proizvodi oprašivanje ženskih češerića borova, dok pelud nekih stabala pada na stošce drugih. Prašina, međutim, nije samo bor. Mnogo drveća i grmlja se praši, zeljaste biljke se praše. Ako je do vašeg posjeta šumi prošla barem lagana kiša koja je ispunjenu stazu šumske ceste ispunila bazenima vodom, sigurno ćete na njihovoj površini pronaći najtanji film, blistav žutom bojom - masivno nagomilavanje polena, srušeno kišnim kapljicama. Prekriva obližnja tijela vode, izvrsna je delicija za riblje prženje.

Najveći poznavalac prirode i suptilni pejzažni slikar M. M. Prishvin u jednoj je od svojih skica serije „Sezoni“ u vezi s tim napomenuo: „Polen cvjetnih biljaka toliko je ispunio šumsku rijeku da se visoka obalna stabla i oblaci više nisu odražavali u njoj“. Što je ovo: primjer izuzetno velike rasipnosti i "lošeg upravljanja" u prirodi? Ispada da ni jedno ni drugo. Ovo je jedan od načina zajamčiti gnojidbu. Biljke izdašno koriste svoje plastične tvari kako bi osigurale novo rođenje..

Tijekom dugog razvoja biljnog svijeta, u prirodi je ukorijenila velika skupina biljaka s najobičnijim prilagodbama koje sprječavaju oprašivanje vlastitim peludom (samooprašivanje). Nazivaju se unakrsnim oprašivanjem. Sada je dobro poznato da se tek od unakrsnog oprašivanja, kad se na ploče štitnika ne formiraju njihove vlastite, već tuđe peludi (uz pomoć vjetra, insekata), daju najjače i najzdravije sjeme koje daje potomstvo takvim organizmima koji su u stanju izdržati razne životne teškoće..

Priroda se pokazala velikodušnom "izumima" kako bi se spriječilo klijanje vlastitog peludi na stigme pista u takvim biljkama. Među mnogim mogućim preprekama samooprašivanju kod iste vrste poznat je fenomen heterostično (od grčke "heteros" - različiti, "stylos" - stup) - raznobojni cvjetovi. Sastoji se u činjenici da neki primjerci iste vrste imaju duge stupove pista, zbog čega se izdižu iznad stabljika, a neki su kratki, skriveni pod vlastitim zrnima. Ova raznolikost ne dopušta da pelud padne na stigmu pista iz istog cvijeta. Ovaj fenomen je tipičan za heljdu, primrozu, nezaboravne i brojne druge biljke. Onečišćenje u njima, poput bora, je umreženo. U raznobojnim stupnjastim biljkama raste samo pelud koji je iz stabljika cvjetova kratkog stupaca dospio na stigme dugodlakih pistala. A ako se ipak polen iz stabljike jedne vrste cvjetova nađe na ploške iste (na primjer, dugolaseće) vrste? Jednostavno neće klijati i čestice prašine neće dati one životinjske vitke cijevi kroz koje njihov sadržaj istječe kroz kolonu pista u svoj jajnik. Rođenje novog života neće doći. Zašto?

Njemački znanstvenik F. Mevus (1953.) utvrdio je da polen cvjetova kratkog i dugog stupca sadrži glikozide žutih flavonoida koji se međusobno razlikuju samo po ostacima šećera pričvršćenim na jedan te isti aglikon - kvercetin. On je skrenuo pozornost na činjenicu da pelud cvjetova kratkog stupca sadrži kvercetin-3-rutinozid (rutin), a pelud dugodlakih cvjetova sadrži kvercetin-3-ramnosid (kvercitrin). Znanstvenica je sugerirala da se u trenutku spremnosti za oplodnju, kada stigme peteljki postanu vlažne i "čekaju" pelud, u cvjetovima kratkog stupca proizvodi enzim koji može razgraditi samo kvercitrin, a u cvjetovima s dugim stupcima samo rutin. Dakle, stigme stabljike cvjetova kratkog stupca osiguravaju klijanje polena samo iz stabljika cvjetova dugog stupa, i obrnuto..

Ovo je jedan od bioloških mehanizama koji su se u prirodi razvijali tijekom milijuna godina, osiguravajući vitalnu nespojivost cvjetova iste vrste i isključujući samooprašivanje u biljkama s unakrsnim oprašivanjem. Kao što vidite, vodeća uloga u ovom mehanizmu pripada žutim flavonoidima, nazvanim flavonoli (od latinskog "flavus" - žuti). Gledajući unaprijed, napominjemo da je pelud svih biljaka bez izuzetka bogat flavonolima, kao i flavonima koji zajedno s karotenom i drugim karotenoidima daju zlatno žutu boju. I premda se u prašinama stabljika proizvodi ogromna količina peludi, raspršena u okolni prostor (priroda je velikodušno „vodila brigu“ o budućem potomstvu), odgovarajuće čestice prašine susreću se s pistićima samo „prikladnih“ cvjetova. Velika "zasluga" u osiguravanju takve vitalne kompatibilnosti pripadaju flavonskim tvarima.

Sovjetski biokemičar S.I.Pashkar (1970) utvrdio je da se na stigmi pista u kukuruzu formira veliki broj fenolnih spojeva mnogo prije nego što se susretnu s peludom. Dva sata nakon kontakta čestica prašine sa stigmom pistila, pronalazi se pojačani metabolizam polifenola, praćen porastom aktivnosti enzima polifenol oksidaza i peroksidaza. Važnu ulogu u ovom metabolizmu igraju flavonolni glikozidi, posebice glikozidi kvercetina i miricetina. Kukuruzne panike posebno su visoke u svom sadržaju. Naglašavajući složenost procesa oplodnje, S. I. Pashkar primjećuje da u pitanjima njegove regulacije, u "radu" pripreme muških i ženskih zametnih stanica za fuziju, posebna uloga pripada flavonolskim glikozidima. Naziva ih "gnojidbenim tvarima". Te tvari primarno uključuju one flavonole koji u svojim molekulama imaju metil CH3 skupine (na primjer, isorhamnetin i njegovi derivati).

Govoreći o ulozi flavonola u reproduktivnom procesu biljaka, VG Minaeva (1978) primjećuje da ti flavonoidi obavljaju različite funkcije u različitim dijelovima ženskog dijela cvijeta - gynoecium. Dakle, u stigmi pista i zidova jajnika gomolja, to jest na područjima koja osiguravaju klijanje polena i rast peludnih cijevi, procesi raspada flavonola pod djelovanjem enzima od najveće su važnosti u gnojidbi. Koji je biološki smisao ovog propadanja?

I njegovo je značenje oslobađanje šećera povezanih s flavonol aglikonima kako bi se osigurala hranjiva hrana za rastuće peludne cijevi. V. G. Minaeva, poput S. I. Pashkara, primjećuje prevladavajuću akumulaciju izoramnetina i njegovih derivata u svim dijelovima cvijeta u usporedbi s drugim flavonolima. Osobito se povećava njegov sadržaj u većem broju dijelova ovojnice - latica - stabljika - peteljki s istodobnim smanjenjem sadržaja kvercetina i njegovih derivata. A ako uzmete samo pistil, tada se relativni sadržaj izoramnetina povećava od stigme do ovule (Sl. 15). Autor vjeruje da su u procesu oplodnje izorhamnetin i njegovi derivati ​​donatori CH3 metilnih skupina, koji se zatim koriste kao "građevinski materijal" za stvaranje molekula pektinskih tvari koje služe kao "okvir" u školjkama rastućih peludnih cijevi.

Sl. 15. Raspodjela izorhamnetina u različitim dijelovima pistića heljde (prema V.G. 2 - stupac; 3 - jajnik

Flavonoli su u svojim svojstvima usko povezani s flavonolima. Riječ je o dvije najopsežnije obitelji flavonoidnih spojeva koje su ljudi već dugo koristili kao prirodne boje. MN Zaprometov (1974) napominje da prvi od njih sam kombinira oko 70 aglikona, drugi - više od 40. Svaki aglikon ima svoje ime. U obitelji flavonola postoje četiri glavna aglikona: kvercetin, kaempferol, isorhamnetin i miricetin. One se međusobno razlikuju po broju OH grupa u bočnom prstenu molekule. Kaempferol ima jednu takvu skupinu, kvercetin - dvije, miricetin - tri. U izoramnetinu, kao što je spomenuto gore, jedna od dvije OH grupe metilirana je, tj. Njegov vodikov atom zamijenjen je CH3 (metil) skupinom.

U porodici flavona postoje tri glavna aglikona: apigenin (ima jednu OH skupinu u bočnom prstenu), luteolin (dvije OH grupe) i tricik (jedna OH grupa i dvije OCH3).

Od flavonola najčešći u biljnom svijetu je kvercetin, prvi put izoliran iz kore hrasta lužnjaka, po kojem je i dobio ime (hrast na latinskom "quercus"). Značajne količine su koncentrirane u lišću grožđa, konjskog kestena, djeteline, heljde, pepela, pamuka i brojnim hortikulturnim kulturama (glog, šljiva, kruška i dr.). Kvercetin se akumulira i u obliku aglikona i u obliku raznih glikozida. Već smo spomenuli kvercetin glikozide - rutin i kvercitrin. Prvi od njih je rasprostranjen, ali posebno obiluje peludom i laticama. Ovaj glikozid, koji je prvi put otkriven 1842. godine u biljkama rue (po čemu je i dobio ime), često se koristi za prosudbu širine „rasipanja“ flavonola u biljnom kraljevstvu. Služi kao referenca za kvantitativno određivanje ove skupine flavonoida u biljnim tkivima i organima..

Prisutnost flavonola i flavona u obliku glikozida njihovo je najkarakterističnije svojstvo, ostaci šećera (najčešće glukoza, galaktoza i ramnoza) pričvršćeni su na 3. atom ugljika, zamjenjujući atom vodika. Ovisno o biljci iz koje su ti glikozidi prvo izolirani, dobili su odgovarajuće ime. Primjerice, hiperin (kvercetin + šećerna galaktoza) izvorno je pronađen u lišću šipka (lat. For hypericum perforatum); astragalin (kaempferol + glukoza) - u cvjetovima astragala, tricin - u lišću pšenice (latinski za "triticum") itd. Sposobnost aglikona flavonola i flavona da masovno formiraju glikozide ukazuje na njihovu visoku aktivnost.

A. P. Volynets i V. M. Kudryavtseva (1978) pronašli su ogromne nakupine flavonoloških glikozida u peludi i stigmi tulipanskih pistila, koje su svrstali u 5 skupina. Čitav fenolni kompleks peludi, prema njihovim opažanjima, uglavnom je zastupljen glikozidima kvercetina, kaempferola i izorhamnetina, koji se razlikuju po svojoj strukturi, s vrlo značajnim razlikama u sastavu flavonola u pojedinim dijelovima cvijeta. Primjerice, monoglikozidi flavonola „popunjavaju“ samo zrno prašine stamenki, di- i triglikozidi nalaze se samo u polena, a diglikozidi koji sadrže šećernu monozu i biozu obično se nalaze u stigmi pistila. Autori s razlogom pretpostavljaju da je svakoj od otkrivenih skupina flavonola dodijeljena „osobna“ uloga u oprašivanju i oplodnji. Obično stigme pistela sadrže 3-4 puta manje flavonolnih glikozida u odnosu na pelud.

Nastale molekule glikozida flavonola i flavona vrlo često ne ostaju nepromijenjene. Ulaze u reakcije aciliranja, tj. Dodavanje kiselih ostataka. O tim reakcijama smo već govorili kada smo razmatrali antocijane i katehine. Poput katehina, na primjer, flavonoli su prilično "voljni" dodati acile. Jedina razlika je u tome što katehini "teže uhvatiti" ostatke galne kiseline, koja pripada takozvanom nizu hidroksibenzojevih kiselina (ili C6-C1 spojeva), što rezultira stvaranjem, kao što smo već rekli, kavaliranih galiranja.

Flavonoli, s druge strane, "preferiraju" oksicinaminske kiseline (C6-C3 spojevi) i, prije svega, parakumarnu kiselinu. Dodaju ovu kiselinu (uz sudjelovanje enzima) u ostatku glukoze u 3. atomu ugljika (Sl. 16). Dodavanjem, na primjer, ostatka parakumarne kiseline, kaempferol glukozid pretvara se u tvar poznatu kao tilirosid. Sadrži se u cvjetovima lipe (latinski za "tilia"). Acilirani petunozid (uz pomoć ostatka ferulinske kiseline) nađen je diglikozid kaempferola u laticama petunije.

Sl. 16. Shema dodavanja ostataka oksicinaminske kiseline u molekule flavonol glikozida

Nedavno je acilirani triglikozid kvercetina, koji je dobio ime kvercetin-glikozil-kumarat (CGC), privukao veliku pažnju biljnih fiziologa i biokemičara. Izoliran je od graška i opisali su ga američki znanstvenici F. Mumford, M. Furuya, A. Galston, B. Stowe, D. Smith i J. Castle. To je bilo početkom 60-ih. našeg stoljeća. Razgovarat ćemo o svojstvima CHC-a i razlogu njegove pozorne pozornosti odmah ispod. Sada samo naglašavamo da su mogućnosti otkrića sve više flavonolnih glikozida praktički neograničene. 1968. sovjetski fiziolozi biljaka V. I. Kefeli i P. X. Turetskaya prijavili su spoj vrlo sličan CHC, koji su izdvojili iz lišća salate.

Flavonoli i flavonoli doista su komad polja koji je daleko od toga da je u potpunosti oran. Poznati engleski biokemičar J. Harborne u svojoj knjizi "Uporedna biokemija flavonoida" (1967.) dijeli glikozide flavonola samo u 48 klasa, napominjući da njihov broj još nije konačan. Dovoljno je reći da se ovi spojevi nalaze u lišću preko 70% dvokotidonalnih biljaka. U knjizi "Ekstraktivne tvari drva i njihova važnost u industriji celuloze i papira" (1965.), koju je napisala skupina vodećih stranih stručnjaka, kaže se o flavonolima i flavonama koji su u biljnom svijetu "njihova odsutnost uočljivija od njihove prisutnosti"..

Ne mogu se složiti s tim, dovoljno je samo sjetiti se obilje zlatno-žute polena proizvedene od cvijeća i sveprisutne prirode u takvim količinama da su mnoge biljke, kako je napisao M. M. Prishvin, „prašnjave žutim brašnom.

Na akumulaciju flavonola i flavona u biljkama utječe svjetlost, njegovo trajanje i intenzitet..

Primijećeno je da je svjetlost potrebna za stvaranje svih flavonoida koji imaju OH skup u položaju 3 (vidi Sliku 1). Među flavonolima ovo stanje odgovara kvercetinu, među flavonima - luteolinu.

Doista, kada su biljke osvijetljene crvenom i dalekom crvenom svjetlošću, povećava se sadržaj ne samo antocijanina (to je već spomenuto gore), već i kvercetinskih glikozida. Na kompleks kaempferol glikozida ne utječe svjetlost. Smatra se da su kaempferol glikozidi, akumulirani u mraku, sposobni pretvoriti (uz sudjelovanje fitohroma) u odgovarajuće kvercetinske glikozide (Sl. 17).

Sl. 17. Shema pretvorbe kaempferol glikozida u kvercetin glikozide uz sudjelovanje fitokroma

Imajte na umu da sustav "kvercetin - kaempferol" vrlo često pronalazi svoju prisutnost u biljnom carstvu. Općenito, utjecaj svjetlosti na stvaranje flavonola i flavona toliko je specifičan da i najmanji nedostatak u osvjetljenju biljaka ima dramatično negativan učinak i na biosintezu tih flavonoida i na stvaranje stabljika. Tako je kod četiri vrste krmne biljke, hmelja, nedostatak svjetlosti doveo do vrlo slabog stvaranja flavonskih tvari u lišću i cvjetovima, a istovremeno je uzrokovao niz poremećaja u cvatnji (DD Basargin, PG Gorovoy, 1975). Nastale stabljike otpale su odmah nakon cvjetanja, a niz cvjetova (uglavnom bočnih) uopće se nije razvio..

Stvaranje flavonola i flavona regulirano je i nekim drugim čimbenicima. Proučavajući problematiku nakupljanja flavonskih tvari u zelenoj masi Transbaikalijskog planinara - obećavajuće krmno bilje za Bjelorusiju - skrenuli smo pažnju na činjenicu da mineralna prehrana u dozi od 30 i 60 kg / ha dušika, fosfora i kalija pozitivno utječe na koncentraciju tih tvari u stabljici i lišće tijekom čitave vegetacijske sezone (I. A. Karabanov, L. I. Bulavko, 1975). Karakteristično je da ih se u lišću (računato na suhu težinu) nalazi mnogo više nego u stabljici, a ta se razina održava cijelo ljeto, što je neizravna potvrda utvrđene činjenice stvaranja flavonoida u procesu fotosinteze..

Prije smo rekli da je biosinteza flavonoida oslabljena dušikom, jer se u biljkama dva sustava natječu za zajednički prekursor - aminokiselinu fenilalanin - protein i fenolnu sintezu. U našim eksperimentima, u razdoblju rasta zelene mase (a u planinarstvu raste vrlo brzo), mineralna prehrana pospješuje stvaranje flavonskih tvari kako u lišću, tako i u stabljici. Objašnjavamo to učinkovitom upotrebom osnovnih hranjivih tvari u biljkama na relativno siromašnom sod-podzolinskom tlu. Zajedno s općom aktivacijom rasta i drugim vitalnim procesima (uključujući sintezu proteina), istovremeno se aktiviraju i oni enzimski sustavi koji sudjeluju u stvaranju flavonoidnih molekula. W. V. Margna (1972) ukazuje da ovi sustavi imaju izuzetno visoke performanse čak i u najnepovoljnijim uvjetima (na primjer, u uvjetima pojačanog "zarobljavanja" fenilalanina za izgradnju molekula proteina). Karakteristično je da će se u fazi cvjetanja, kada je metabolizam polifenola posebno pojačan, pod utjecajem mineralne hranjivosti u stabljici i listovima planinara, sadržaj najoksidiriranijih flavonoida - flavonola povećati vidljivo nego leukoanthocijanini.

To objašnjavamo povećanjem oksidativnih procesa u biljkama zbog prevladavanja iona u tlu koji potiču oksidacijske reakcije (O-3, H2PO-4, Cl-) i tamo se unose zajedno s gnojivima koja ih sadrže - amonijevim nitratom, superfosfatom i kalijevim kloridom. Korištenje uravnotežene mineralne prehrane omogućava, u određenoj mjeri, zaglađivanje konkurentskog odnosa između procesa biosinteze proteina i akumulacije flavonskih tvari, kako bi se osigurala veća razina njih u zelenoj masi vrijedne krmne biljke.

Ozbiljna reorganizacija kompleksa flavonskih spojeva i u fenolnom metabolizmu biljaka uglavnom se događa tijekom tretiranja usjeva herbicidima (od latinskog „grb“ - trava, „zedere“ - ubiti), to jest tvari koje uništavaju korov. Detaljna istraživanja u ovom smjeru provela je u Bjelorusiji A. P. Volynets zajedno s kolegama i studentima (A. P. Volynets, 1974; N.A. Laman, 1970; S. M. Mashtakov i sur., 1971). Kako se flavonoli "ponašaju" pod utjecajem kemijskog korenja usjeva?

U mladim biljkama lupinog i vlaknastog lana, pod utjecajem niskih doza 2,4-D, 2M-4X (znači protiv dvokolonskih korova), količina flavonola raste tijekom dugog vremenskog razdoblja. U ovom se slučaju lagano povećava aktivnost rasta biljaka. Drugačiji učinak imaju veće doze ovih herbicida, kao i drugih sredstava za uništavanje korova u usjevima - triklorooctena kiselina (TCA) i dalapon. Ne upuštajući se u brojne pojedinosti o višestrukom djelovanju kemijskih sredstava korenja usjeva (što nije svrha naše priče), samo napominjemo da visoke, "herbicidne" stope ovih tvari, zajedno s uništavanjem korova, dovode do oštrog kršenja fenolnog sastava uzgajanih biljaka.

Skupina flavonola bila je posebno varijabilna. Njihov se broj u biljnim organima smanjuje, dok se sadržaj jednostavnijih fenola poput hidroksicinaminskih kiselina (o čemu je gore spomenuto) povećava, pojavljuju se novi fenoli koji nisu normalni za biljke u normalnim uvjetima. Karakteristično je da se količina rasprostranjenih u biljnom svijetu aromatičnih aminokiselina fenilalanin i tirozin, za "presretanje" kojih se natječu biosinteza proteina i biosinteza fenola (Sl. 4), smanjuje istodobnim suzbijanjem sinteze proteina. U ovom natjecanju, na taj način, pobjeđuju fenoli. Ali što i pod koju cijenu? Uostalom, sadržaj flavonola - ove ogromne skupine flavonoida - opada. Je li to pirotska pobjeda? Fenoli su pobijedili, ali po cijenu flavonola?

Ispada da herbicidi potiskuju u kultiviranim biljkama (jasnije - u osjetljivim sortama, manje - u otpornim) jedan od putova za stvaranje flavonoida, naime acetatno-malonatni put, što dovodi do stvaranja A prstena njihovih molekula. Istodobno se intenzivira aktivnost drugog - shikimata - puta zbog kojeg nastaje bočni prsten B (Sl. 1). Kao rezultat takvog unutarnjeg restrukturiranja staza biosinteze fenolnih spojeva, složene molekule flavonoida (i, prije svega, flavonoli) nisu u stanju sastaviti svoj "okvir", budući da nema dovoljno "građevinskog materijala". Stoga djelovanje herbicida dovodi do nakupljanja jednostavnijih fenolnih spojeva u kultiviranim biljkama, koji su, kako je utvrđeno, inhibitori rasta. Oni se obično nazivaju "fenolnim inhibitorima" (od latinskog "inhibire" - odgoditi). Najjači inhibicijski učinak na rast imaju salicilna, parakumarna i neke druge kiseline.

Fenolni inhibitori rasta ne uključuju samo tvari s najjednostavnijom molekularnom strukturom. Neki flavonoidi, posebno flavonoli kvercetin i kaempferol, također značajno inhibiraju procese rasta. Njihov inhibitorni učinak jasno se vidi u radu kloroplasta - tih sitnih staničnih organela, u kojima se odvija jedinstveni "kozmički" (riječima KA Timiryazev), proces korištenja solarne energije za oksidaciju vode i smanjivanje ugljičnog dioksida u složene organske tvari. A. P. Volynets i R.A.Prokhorchik (1973, 1978) utvrdili su da ako se malo kvercetina ili njegovog glikozidnog rutina doda kloroplastima izoliranim iz zelenog lista, tada se jasno otkriva inhibitorni učinak tih tvari na normalno funkcioniranje kloroplasta. Što je? Kloroplast u flavonole unesene u njega oslobađa kisik sporije i u manjoj mjeri: flavonoli inhibiraju proces raspadanja vode, koji se događa u normalnim uvjetima pod utjecajem apsorbirane sunčeve energije. Procjenjuje se da je aktivnost kloroplasta inhibirana za polovicu. Prisutnost kvercetina u tim organelama također slabi proces fotosintetske fosforilacije, odnosno stvaranje energetski bogatih tvari tijekom fotosinteze.

Prema suvremenim konceptima, fotosinteza je neprekidni protok elektrona u zelenom listu iz klorofila koji potiče svjetlost kroz niz prijelaznih tvari do ugljičnog dioksida, koji prodire u list kroz mikroskopske proreze na stomaku. Precizan i dobro koordiniran rad svih veza ovog sustava osigurava stalan protok elektrona. Različiti unutarnji i vanjski faktori mogu ga prekršiti. Akumulirajući u značajnim količinama, flavonoli povlače dio elektrona, sprečavajući ih da normalno prolaze uobičajenim putem koji je priroda razvijala dugi niz godina. Prema R.A.Prokhorchik i A.P. Volynts, inhibicijska aktivnost flavonoida (i posebno flavonola) u tom je pogledu veća, što je više OH skupina u njihovim molekulama.

Dakle, pod djelovanjem flavonola, fotosinteza je manje produktivna, što negativno utječe na rast. Karakteristično je da očitom usporavanju procesa rasta prethodi nakupljanje primjetnih količina fenolnih inhibitora (uključujući flavonole). Je li dobro ili loše za biljke?

Imajte na umu da je aktivnost inhibitora rasta normalna pojava u biljnom svijetu. U životu svakog biljnog organizma postoji puno trenutaka kada je porast procesa rasta nepoželjan, pa čak i štetan (na primjer, u jesen, u pripremi za zimu). U to se vrijeme pokreće sustav interne autoregulacije, u čijoj primjeni sudjeluju flavonoli i flavoni. CHC, oblik kvercetina i parakumarne kiseline vezan na glukozu, ima posebno jak inhibicijski učinak na rast. O ovoj tvari već smo govorili malo više. Sada naglašavamo da je upravo zbog svojih inhibicijskih svojstava nedavno privlačio pažnju znanstvenika. U sustavu interne autoregulacije procesa rasta KGC igra važnu ulogu. Uočava se da ovaj acilirani flavonol nastaje u stanicama u najranijim fazama rasta. Akumulacija se nastavlja kako masa biljnog organizma raste i dostiže maksimum u vrijeme cvatnje. Drugim riječima, inhibitor flavonola djeluje tijekom najaktivnijeg rasta. Zar ovo nije paradoks? Što to inhibira u ovom slučaju??

Ispada da je djelovanje ove tvari složeno i jedinstveno. Poznato je da biljni organizam ima složen sustav regulacije unutarnjeg rasta uz pomoć različitih skupina fiziološki aktivnih spojeva: 1) hormonalni (uz sudjelovanje biljnih hormona poput auksina, giberellina, citokinina, apscisne kiseline i etilena) i 2) nehormonski (uz sudjelovanje vitamina, fenolnih spojevi i neke druge tvari). Snaga i smjer djelovanja (ubrzanje ili slabljenje rasta) jedne ili druge regulatorne tvari obično se ocjenjuje povećanjem rasta segmenata koleoptila (prvi list formiran tijekom klijanja žitarica). Ti segmenti uzgajaju se u otopini uz dodatak ispitivane tvari određeno vrijeme. Na taj način, u odnosu na CHC, ustanovljeno je da ta tvar u dozi od 2 mg ili više na 1 litru vode inhibira rast segmenata koleoptile pšenice za 40-50% (N.N. Chumakovsky, 1968). Parakumarna kiselina ima isti učinak ako se ispituje u manjim dozama (0,5-1 mg na 1 litru vode). Oba ova spoja uklanjaju stimulirajuće djelovanje giberellina - fitohormona koji obično uvelike ubrzavaju rast stabljike. Dakle, i parakumarna kiselina i CHC pokazuju određenu sličnost u inhibicijskom učinku na rast.

Međutim, značajne razlike pronađene su i u njihovom "ponašanju": parakumarinska kiselina oslabljuje poticajni učinak na rast auksina, dok CHC u prisutnosti tih fitohormona ne oslabljuje rast, već čak iskazuje sinergizam s njima, tj. To im "pomaže" kako bi potaknuo proces rasta. Zašto? Činjenica je da CHC inhibira djelovanje enzima auksin oksidaza i na taj način štiti auksine od oksidacije, što se obično provodi uz sudjelovanje ovog enzima. Zato se auksini u prisustvu KGC-a „osjećaju“ samouvjerenije i produktivnije obavljaju svoje funkcije održavanja i ubrzavanja procesa rasta.

Dakle, flavonolni CHC inhibitor nije inhibitor, već akcelerator rasta. Taj je učinak pojačan činjenicom da "nenamjerno" u određenoj mjeri isključuje rad drugog snažnog inhibitora - parakumarne kiseline. Doista, za stvaranje njegovih molekula, ova kiselina potrebna je kao "građevinski materijal": zajedno s kvercetinom i glukozom veže se u jedan kompleks - molekulu CHC. Karakteristično je da se u patuljastim oblicima graška taj flavonol nakuplja u većim količinama nego u običnom (V.I. Kefeli i sur., 1973). Njegov visoki sadržaj nalazi se u lišću graška i zelenoj salati kada su izloženi jakom svjetlu, što inhibira rast. Istodobno, broj auksina naglo opada.

Flavonoli igraju važnu ulogu u zaštiti biljaka od bolesti i štetočina. Iznad smo već govorili o eksperimentima s presađivanjem filoksera hrastovog lišća na lišće različitih vrsta hrasta. Fenolni spojevi ove biljke zastupljeni su uglavnom flavonoli. Sjetimo se da ime jednog od njih, najčešće, - quercetin, dolazi od latinskog naziva za hrast (quercus). U prirodnim uvjetima, nisu sve hrastove vrste pogođene filokserom. Ovaj štetnik ne uzima korijen, na primjer, na lišću sjevernog hrasta, stabljike i dvobojnice.

Kako otporne vrste ovog stabla reagiraju na umjetno presađivanje jaja i ličinki lisnih filoksera na njih??

Sjeverni hrast odmah „nije prihvatio“ štetočine, engleski hrast „tolerirao“ ga je samo dva tjedna, a potom ga odbacio. Filoksera se na hrastu dvoboja prvo ukorijenila, a odbačena je tek nakon nekog vremena. Dakle, niti jedan od ovih vrsta hrasta nije prihvatio štetočine. U normalnim uvjetima, kada ove hrastove vrste žive bez štetočina, njihovi listovi sadrže relativno malu količinu flavonola. Moguće je da su oni uključeni u opći metabolizam i pomažu u održavanju vitalnosti tijela na višoj razini. Sa zarazi štetočina povećava se sadržaj flavonola u tkivima listova: biljke odmah stvaraju neku vrstu barijere na putu filoksere.

Moguće je da ovaj fenomen još ne služi kao dokaz zaštitnog učinka flavonola iz filoksere, međutim, nema sumnje da postoji neka veza između nakupljanja ovih spojeva u stanicama i odbacivanja štetočina..

Zanimljivi podaci o zaštitnoj ulozi flavonola i flavona dobiveni su na Institutu za bioorgansku kemiju Akademije znanosti SSSR-a (G. P. Kononenko i sur., 1975; S. A. Popravko, 1976). Nekoliko flavonola i flavona izolirano je iz zimovanih pupoljaka bradavice, koji su sposobni inhibirati rast pšeničnog koleoptila, to jest, oni su fenolni inhibitori. Obično se nakupljaju do početka zime, oni osiguravaju kašnjenje procesa rasta i prijelaz drveća u stanje mirovanja..

No, tada dolazi proljeće, a brezovi pupoljci oživljavaju. Tko se u to doba nalazio u brezovom brežuljku, nije mogao a da ne opazi kako padaju smiljasto-jantarne kapljice na zemlju, blago ljepljive i slatko-tatrastog ukusa. Prožeti sunčevim zracima, uliveni, pjenušavi, u malim suzama se otkotrljavaju iz procvjetalih pupoljaka. Breze "plaču".

Ovaj fenomen je ljudima poznat već duže vrijeme, ali tek sada je postalo jasno da se u brezovim „suzama“ i pupoljcima nalaze isti flavonoli i flavoni kao u pčelinjem ljepilu - propolisu (od grčke „pro“ - ranije, prije, „polis“ - grad), uz pomoć kojih ti nevjerojatni insekti pričvršćuju voštane kape koje zatvaraju ulaz u njihov "grad" -komb. Karakteristično je da se i u brezovim pupoljcima i u propolisu flanolovi i flavoni nalaze u približno istim omjerima: očito su se za to pobrinule pčele, ovi neumorni prirodni radnici. Propolis ima prekrasna baktericidna svojstva: u ljetnoj vrućini, kada dođu najpovoljniji uvjeti za razvoj bakterija, pčelinja košnica je standard sterilne čistoće. Pouzdano je zaštićen od prodora mikroba od prirodnih flavonola, flavona i drugih usko povezanih tvari sadržanih u propolisu. Procjenjuje se da do 150 g iz jedne košnice pčelari prikupe korisno ljepilo za osobu po sezoni, a svaki gram sadrži brezove "suze" s ljekovitim svojstvima..

Zaista neiscrpno blago prirode! Nije uzalud da ljubitelji ruske kupke preferiraju brezovu metlu od svih ostalih, posebno s primjetnom boli u donjem dijelu leđa, curenjem iz nosa, kašljem: flavonoli i flavoni njegovih listova, zajedno s drugim P-aktivnim tvarima i izdašnom toplinom parne sobe, jačaju zidove krvnih žila, blagotvorno utječu na cirkulaciju krvi u tijelu, vratiti životnu energiju i zdravlje čovjeku.

Iznad smo već spomenuli "zajednicu" dobro poznatih vitamina C (askorbinske kiseline) i leukoanthocijanina koji ga štite od oksidacije i gubitka vitaminskih kvaliteta. Pokazalo se da flavonoli također imaju slična svojstva..

Prvi put, mađarski biokemičari A. Szent-Gyorgyi i L. Visbury izvijestili su mađarski biokemičari A. Szent-Gyorgyi i L. Visbury o utjecaju vitamina C i P-aktivnih flavonoida na ljudski i životinjski organizam. Kasnije su dobiveni podaci o stabilizacijskom učinku nekih flavonoida (uključujući flavonole i flavone) na askorbinsku kiselinu i u biljnim organizmima. Pogodan predmet za proučavanje ovog svojstva je crna ribizla, poznata kao dobar nosač C vitamina..

GB Samorodova-Bianchi (1965.) pratila je nakupljanje vitamina C i flavonola u bobicama niza sorti ove biljke. Što se pojavilo? Kako bobice rastu i sazrijevaju, porast apsolutne količine askorbinske kiseline u njima prati snažno nakupljanje flavonola: kvercetin, kaempferol, miricetin. Sorte europske podvrste crnog ribiza (100 mg% flavonola i 190 mg% vitamina C) odlikuju se posebno povoljnom kombinacijom tih tvari..

Što je osnova takvog "zajedništva" flavonola i ovog čuvenog vitamina? Opet se ispostavlja... o inhibicijskim svojstvima flavonola: oni slabe rad enzima askorbin oksidaza, koji obično ubrzava oksidaciju vitamina C. Kvercetin ima najjači "prigušivački" učinak na ovaj enzim (GB Samorodova-Bianki, G. Stenlid, 1968)... Mehanizam ovog djelovanja flavonola objašnjava se njihovom sposobnošću stvaranja složenih spojeva s metalnim ionima, posebice s bakrom, kao i zaštitnim učinkom flavonola. Bakar je sastavni dio aktivnog središta enzima askorbin oksidaza. Vežući se kroz nju kao svojevrsni "most" u jedinstven kompleks s enzimom, flavonoli ga "odvajaju" od aktivnog rada oksidacije vitamina. Tako lanac prati podrijetlo interakcije flavonola i vitamina C, koji je rasprostranjen u biljnom svijetu, interakcije temeljene na antioksidacijskim (antioksidacijskim) svojstvima flavonola. Ova svojstva su osnova za suvremenu praktičnu upotrebu ovih flavonoida (posebno njihovih aglikona) u prehrambenoj industriji (konzerviranje voća) radi zaštite proizvoda (uključujući konzervirane proizvode) od oksidacije, što duže se održava njihova kvaliteta. Flavonoli su pronašli praktičnu upotrebu (zajedno s katehinima i drugim flavonoidima) u stabilizaciji prehrambenih masti, u konzerviranju šipak, jabuka, grožđa, krušaka, crvene ribizle, borovnice i borovnice. Zajedno s antocijaninima, flavoni i flavonoli koriste se kao bojila u konditorskoj industriji..

Koje su biljke najbogatije sadržajem biološki aktivnih flavonola i flavona - ove velike obitelji fenolnih spojeva koji su prisutni u gotovo svim dijelovima biljnog tijela? Prije nego što govorimo o prirodnim izvorima flavonola i flavona, napominjemo da je najpopularniji od tih tvari kvercetin i jedan od njegovih glikozida, rutin. Njihove se tablete sada mogu kupiti u bilo kojoj ljekarni. Svi su biljnog podrijetla, uglavnom iz lišća heljde. Rutin je prvi put dobiven od ove biljke 1944. godine u SAD-u. M.F.Shakhova (1959) ukazuje da su najbolje sorte heljde s obzirom na sadržaj rutina bogatyr, boljševičarka, Krasnoufimskaya i Epifanskaya (do 2880 mg% prema suhoj težini).

Uspoređujući sortu heljde Yubileinaya 2, zoniranu u Bjelorusiji, i usko povezanu biljku Knot Zabaikalsky s obzirom na sadržaj flavonskih spojeva u njihovim listovima (izračunato na rutinu), otkrili smo da se Knotweed u tom pogledu povoljno uspoređuje s heljdom. Ako listovi heljde (kada se uzgajaju u okolici Gomelja) nakupljaju 160 mg% tih tvari do trenutka cvatnje (računato na mokru težinu), tada lišće planinara - 300-321 mg% (I. A. Karabanov, L. I. Bulavko, 1975). Korištenje cjelovite mineralne prehrane u usjevima od 30 i 60 kg / ha dušika, fosfora i kalija omogućava povećanje sadržaja flavonskih spojeva u lišću planinara na 420-540 mg% (ovisno o godišnjim uvjetima). Zabajkalski visoravnik na sodo-podzolinskom pjeskovitom tlu tvore prilično visoko zatvoreno bilje, stoga njegova zelena masa po jedinici površine daje znatno veći prinos flavonskih tvari od heljde.

Japanska Sofora pokazala se dobrim izvorom rutine. To je mahunarka drvenasta biljka s velikom rasprostranjenom krošnjom, dobro poznata u Japanu, Kini, Koreji. Kod nas se japanska sofora koristi za uređenje gradova u južnim regijama (Rostovska regija RSFSR, Ukrajina, Moldavija itd.). Ovako je profesor SI Ivčenko opisao ovo stablo u svojoj „Knjizi o drveću“ (1973): „Izvana sofora nalikuje bijelom bagremu i vrlo je atraktivna kada je njegova krošnja u potpunosti prekrivena mirisnim kremasta cvjetovima. Cvjetovi-moljci pojavljuju se na stablu u sjeni i nakon dva tjedna također padaju zajedno, u potpunosti prekrivajući zemlju. Njihovo mjesto zauzimaju dugo ljepljivi zeleni plodovi - grah s malim sjemenkama, poput zrna malog graha ".

Latice, cvjetni pupoljci, kao i grah sophora sadrže ogromnu količinu flavonola i flavona. Nisu uzalud naši preci dugo izvadili trajno žutu boju iz cvjetnih pupova japanske Sofore. Prema MF Shakhova (1959), soforov grah akumulira do 44 000 mg% flavonskih tvari (izračunato na suhu težinu). Otprilike dva puta manje njih pronađeno je u lišću eukaliptusa.

I sofora i eukaliptus - ti su nositelji u nakupljanju flavonskih spojeva - termofilne biljke. A. V. Blagoveshchensky (1966) primjećuje da je vegetacija tropskih i alpskih prirodnih zona najbogatija flavonolnim glikozidima. Objašnjava takvo zatočenje tih tvari njihovom važnom ulogom kao apsorbera ultraljubičastog zračenja, zbog čega su klorofil i stanična citoplazma zaštićeni od pregrijavanja i uništavanja. Kao što znate, eukaliptus ima još jednu prirodnu prilagodbu za sprječavanje pregrijavanja: listovi su usmjereni prema suncu prema rubu ploča, zbog čega su i flavonske tvari i njihov klorofil najmanje podložni uništavanju. Stoga stablo eukaliptusa ne daje hladovinu: priroda je mudro raspolagala svojim zaslugama, preferirajući ljekovite osobine eukaliptusovog lišća, a ne njegovu ulogu u stvaranju sjenovitih mjesta pod gorućim zrakama južnog sunca.

Kvercetin glikozidi vrlo su bogati laticama i sjemenkama običnog konjskog kestena, dobro poznatih po svojim ukrasnim svojstvima. Nemoguće je ne diviti se veličanstvenim ružičasto-bijelim svijećama uz blagu žutost cvjetova ovog stabla! Lijepi kesteni krase ulice Moskve i Uzhroda, Gomel i Odessa, Mozyr i Kišinjev. Cvjetna grana ove biljke, koja je obiluje svojim zelenilom, zauzela je središnje mjesto u grbu Kijeva. Ali vrijednost kestena nije samo u njegovoj ukrasnoj ljepoti. Njegove zrele svijetlo smeđe sjemenke, kao i suhi listovi koji sadrže kvercetin povezan s ostacima glukoze, arabinoze, ramnoze i drugih šećera, izvoze se u inozemstvo.

Sibirske i dalekoistočne vrste ljekovite biljke bogate su flavonskim tvarima. Detaljna istraživanja u ovom smjeru provela su V. G. Minaeva i kolege (V. G. Minaeva, 1978). Kao rezultat ovog rada, ustanovljeno je da se u listovima, stabljikama i cvatovima gomile nakupljaju kvercetin, isorhamnetin, kao i njihovi glikozidi: izokercitrin, rutin i izorhamnetin-3-rutinozid. Potonji je posebno koncentriran u generativnim organima. U zrncima je njegov sadržaj oko 74%, u jajnicima pistila doseže 85% ukupne količine flavonola. Najviše svih flavonola sadrži u cvatovima i listovima folikula dlake - do 9352 mg% na osnovi apsolutno suhe težine.

Obilje flavonskih tvari u raznim vrstama folikula dlake poslužilo je kao osnova za izolaciju cjelokupne pripreme ovih flavonoida iz njega, koji je nazvan buplerin (od latinskog naziva za heljdu „bupleurum“), i njeni autori V. G. Minaeva, K. A. Sobolevskaya, T. A. Volkhonskaya, M. P. Malykh i I. V. Ashikhmina dobili su certifikat o izumitelju (V. G. Minaeva, 1978).

Buplerin sadrži pet flavonolnih spojeva od kojih 70% (težinski) pripada izorhamnetin-3-rutinozidu, a oko 25% rutinozidu. Ispitan je u četiri klinike u zemlji (Moskovski državni medicinski institut nazvan N.P. Pirogov, Očna klinika Medicinskog instituta Sjeverne Osetije, Klinika očnih bolesti nazvanih V.P. Odintsov, Moskovski državni medicinski zavod nazvan I.M. Šečenov, Odjel za dječje bolesti Novosibirskog medicinskog zavoda), zbog čega je dokazano da lijek smanjuje propusnost krvnih kapilara u liječenju kardiovaskularnih bolesti, smanjuje edem tkiva mrežnice, ima blagotvoran učinak kod primarnih napada reume, akutne upale pluća i akutnog nefritisa u djece. Učinak buplerina izraženiji je ako se koristi zajedno s vitaminom C. Učinkovitost lijeka posebno se očitovala tijekom operacija očiju, gdje značajno smanjuje krvarenje, kako tijekom operacije, tako i u postoperativnom razdoblju.

Gore smo već govorili o biljci čaja i njezinim katehinima, primijetili smo da se njezin P-vitaminski kompleks ne sastoji samo od katehina. Sastav fenolnih spojeva listova čaja uključuje i glikozide kaempferola, kvercetina i miricetina. Njihova karakteristična karakteristika, kako ističu M.A.Bokuchava i sur. (1968.), je njihova visoka otpornost na razgradnju tijekom proizvodnje crnog čaja: oko 80% flavonola sadržanih u lišću zelenog čaja zadržava se u gotovom proizvodu - crni dugi čaj.

Flavoni apigenin i luteolin nalaze se u obilnim količinama zajedno s kvercetinom i njegovim derivatima u biljkama porodice Compositae, posebno u cvatovima i lišćima obične tansy (P.P. Khvorost, 1968), u raznim vrstama astragala (australski, pahuljasti, novoskanski, vunasti), kao i dobro poznata patka koja svojim malim lišćem ispunjava površinu stajaćih rezervoara (P.E.Krivenchuk i sur., 1968). Flavonski tricin akumulira se u lišću žitarica (posebno pšenice), u stabljici i lišću različitih vrsta primoke kućne biljke (J. Harborne, N. Simmonds, 1968).

Među krmnim biljkama biljnog bilja poplavnog bilja, prema našim istraživanjima, razlikuje se nakupljanje flavonskih tvari (izračunato na suhu težinu) livadska sjemenka (300 mg%), pas savijen (176 mg%), livadna trava i vodeni mannik (154 mg%). Drugo mjesto u akumulaciji ovih flavonoida u zelenoj masi zauzima duga travnata trava i livadni timotej (do 114 mg%), na trećem mjestu - mljevena travnata trava (98 mg%) i livada lisica (80 mg%).

Mnoge biljke voća i bobica odlikuje se visokim sadržajem flavonola i flavona. Prema D.K.Shapiro i dr. (1961.), bobice crne ribizle, bogate antocijaninima, također sadrže mnogo flavonskih tvari. To su prvenstveno takve sorte i hibridi kao Loshitskaya (do 178 mg%), 4/9-D (do 192 mg%) i 4/39 (do 220 mg%). Od kamenih plodova, prema sadržaju tih tvari, razlikuju se plodovi trešnje sorte Griot Ostgeimsky (do 1105 mg%), Vladimirskaya i Novodvorskaya (do 192 mg%). Prema istraživanjima laboratorija biljne kemije Centralnog botaničkog vrta Akademije nauka BSSR, mnoge tvari iz flavona akumuliraju se u pulpi plodova plodova petorice, Almati, zeleno-mesa i bodljikavih gloga. Treba napomenuti da plod gloga odlikuje velika količina i velika raznolikost flavonola i flavona u plodu. Većina njegovih vrsta, na temelju suhe težine, sadrži 200-330 mg% flavonskih tvari u plodovima, a u sortama Prirechny i ​​Veerovidny te brojke dosežu 665, odnosno 623 mg% (V.P. Petrova, 1968). Najveća količina flavonskih spojeva pronađena je u pulpi ploda savijenog gloga. V.S.Batyuk i D.G. Kolesnikov (1968.) podijelili su cijeli kompleks ovih tvari u 4 skupine: kvercetin (hiperosid, kvercitrin, kvercetin), luteolin (glukoluteolin), apigenin (kozmosin, ranoapigenin) i skupinu C-glikozida (kratenacin, deacetilcratenacin).

Opisujući ove podatke, L. I. Vigorov je u svom uvodnom izvješću na IV sveeuropskom seminaru o bioaktivnim tvarima voća i bobica (Michurinsk, 1970.) sa zabrinutošću naglasio hitnu potrebu za farmakološkim istraživanjima krupnih i ukusnih gloga poput Kholmovaya, Pontic, itd. Poyarkov, Brettschneider i drugi, prema njihovom utjecaju na srčanu aktivnost. Predviđao je da flavonske tvari sličnog kvalitativnog sastava trebaju biti u dunji, krušci i planinskom pepelu..

Plodovi obične planinske pepela sadrže prilično veliku količinu flavonskih tvari - 246 mg% računato na mokru masu (A.A. Chakhovsky i sur., 1976).

Ukratko, prirodna ljekarna raznih predstavnika velike obitelji flavonola i flavona nalazi se svuda oko nas. Nisu uvijek tako jasno vidljivi, ti žuti flavonoidi, kao što je slučaj u laticama mahuna, plodova rogača ili oko osušenih proljetnih lokvica, na kojima se zlatni okviri formiraju od polena srušenog kišom.

Ali flavonoli i flavoni prate čovjeka svugdje - u lišću, stabljikama, cvjetovima, plodovima raznih biljaka. Priroda je nezamisliva bez ove žute ljekarne.

Književnost

• Biokemija fenolnih spojeva (uredio J. Harborne). - M., Mir, 1968.
• Blagoveshchensky A. V. Biokemijska evolucija cvjetnica (5. poglavlje). - M., Znanost, 1966.
• Bokuchava MA Biokemijska osnovna proizvodnja čaja od lao-cha i zelene cigle. - M., Izdavačka kuća Akademije nauka SSSR-a, 1955.
• Bokuchava M. A. Biokemija proizvodnje čaja i čaja. - M., Izdavačka kuća Akademije nauka SSSR-a, 1958.
• Vigorov L. I. Vitamini na granama. - Sverdlovsk, Centralna uralska izdavačka kuća, 1969.
• Vigorov L. I. Vrt ljekovitih kultura. - Sverdlovsk, Srednja Uralna izdavačka kuća, 1976.
• Vitaminski resursi i njihova upotreba. - U kolekciji: Vitamin P - njegova svojstva i primjena. - M., Izdavačka kuća Akademije znanosti SSSR-a, 1959, br. 4.
• Dzhemukhadze K. M. Čajna kultura u Demokratskoj Republici Vijetnam. - M., Znanost, 1976.
• Durmishidze S. V. Tanini i antocijani vinove loze i vina. - M., Izdavačka kuća Akademije nauka SSSR-a, 1955.
• Zaprometov M. N. Biokemija katehina. - M., Znanost, 1964.
• Zaprometov M. N. Osnove biokemije fenolnih spojeva. - M., Srednja škola, 1974.
• Lyubimenko V.N., Briljantan V.A. Bojenje biljaka. Biljni pigmenti. - L., Državna naklada, 1924.
• Mashtakov S.M., Deeva V.P., Volynets A.P., Prokhorchik R.A., Shcherbakov V.A., Kudryavtsev G. P. Fiziološki učinak nekih herbicida na biljke. - Minsk, Nauka i tehnologija, 1971.
• Minaeva V. G. Flavonoidi u biljnoj ontogenezi i njihova praktična primjena. - Novosibirsk, znanost, 1978.
• M. I. Neishtadt. Ključevi biljaka srednje zone europskog dijela SSSR-a, - M., Uchpedgiz, 1963.
• Pashkar SI Fiziološki aktivni spojevi u selekciji i genetskim procesima. - Kišinjev, 1970.
• Chakhovsky A.A., Shapiro D. K., Chekalinskaya I.I., Boboreko E. Z. Chokeberry, morski oraščić i druge perspektivne biljke i voćke. - Minsk, Urajay, 1976.
• Kemija i biokemija biljnih pigmenata (Ed. T. W. Goodwin). Akademska štampa. London i New York, 1965.
• Harborn I. B. Uporedna biokemija flavonoida. Akademska štampa. London i New York, 1967.
• Biosintetski putevi u višim biljkama (ur. I. B. Pridhamanb T. Swain). Akademska štampa. London i New York, 1965.
• Riberau-Gayon P. Fenoli biljke. Edinburg, Oliver i Boyd, 1972.

I. A. Karabanov,
kandidat bioloških znanosti, izv. prof

Urednik V. D. Novik
Omot umjetnika V. V. Nikolajeva
Umjetnički urednik V. V. Nikolaev
Tehnički urednik M. M. Sokolovskaya
Korektor B.F.Pevzner

IB br. 818. Isporučeno u setu 12.09.80. Potpisano za tisak 16.03.81. Format 84X108 1/32. Vrsta papira. Broj 3.
Tiskarsko pismo knjižni tisak. RAZG. ispis l. 4.2. RAZG. cr.-Ott. 4.62. Uch.-ed. l. 5.16.
Tiraž 90.000 primjeraka. Naručite 985. Cijena 15 kopeka Izdavačka kuća "Urajay" Državnog odbora bjeloruski
SSR za izdavanje, tiskarstvo i trgovinu knjigama, 220600, Minsk-4, Avenija Masherova, 11.
Poligraf ih posadite. Ya. Kolas. Minsk, Krasnaya, 23.