XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

ВВЕДЕНИЕ

Cītrus paradīsi (Rio Red) ­­– довольно известный фрукт, активно применяемый в пищевой промышленности как основа для получения соков. Плоды грейпфрута, из-за своих вкусовых качеств очень популярны среди населения. Сок грейпфрута, благодаря наличию биологически активных веществ – витаминов, микроэлементов, фуракумаринов, органических кислот, флавоноидов, сахаров обладает антиоксидантными, гиполипидемическими, гепатопротективными, противоопухолевыми свойствами. К тому же, одним из наиболее значимых свойств грейпфрута является влияние на фармакодинамику, фармакокинетику лекарственных средств. Но, несмотря на обилие преимуществ, это перспективное лекарственное сырье практически не используется в медицине. Именно по этой причине мы решили изучить плод (точнее кожуру) одного из самых известных сортов грейпфрута для оценки возможности использования его в медицине.

Этим положением обусловливается научная новизна и практическая значимость данной работы.

Гипотеза исследования заключается в возможности расширения сырьевой базы ЛРС, при помощи использования плодов грейпфрута сорта Rio Red при создании лекарственных средств на их основе.

Целью данного исследования является разработка показателей подлинности кожуры грейпфрута сорта Rio Red и оценка перспектив использования представленного сырья в медицине.

Задачи:

Изучить научную литературу и патентную документацию о сортах грейпфрута, истории культивирования фрукта, биологических и биохимических особенностях, медицинском значении и экономической выгоде использования плодов грейпфрута в медицине.

Провести микро- и макроскопический анализ исследуемого сырья.

Провести спектрофотометрический анализ экстракта кожуры грейпфрута сорта Rio Red.

Провести химический анализ экстракта кожуры грейпфрута сорта Rio red.

Сделать вывод о проделанной работе.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

История культивирования грейпфрута.

Обращаясь к ботанической систематике, мы узнаем, что вид грейпфрут (Citrus paradisi) относится к роду цитрусовых растений (Citrus L), являющихся частью семейства рутовых (Rutaceae), которое входит в порядок сапиндоцветных класса двудольных растений [1]. Представители вида Citrus Paradisi, по исследованиям японского цитролога Танака, появились на Земле примерно 30 миллионов лет назад, в эпоху верхнего мелового периода, когда произошло отделение Австралийского континента от общего Евразийского материка [2].

Возделывание данных цитрусовых началось примерно за 2/3 тысячи лет до нашей эры в Юго-Восточной Азии. Колыбелью культуры цитрусовых считают Индию, Китай и частично Индонезию.

Из Азии грейпфрут попал в Месопотамию. Вероятнее всего, плоды этого растения были завезены солдатами Александра Македонского, и получили там широкое применение благодаря арабам. Далее пошло распространение культуры по окраинам Западной Европы [3].

В связи с развитием водного транспорта плоды грейпфрута были завезены в страны Северной Америки, в частности в США, где на данный момент произрастают практически все гибриды данного вида [2,3].

В нашей стране этот цитрус начал свое распространение в 1911 году, но, к сожалению, достоверные источники не дают полной информации о государстве, которое впервые осуществило импорт данного растения в Россию[3].

Сорта грейпфрута

На данный момент селекционерами было выведено 20 сортов грейпфрута, которые условно подразделяют на 2 основные группы: белые грейпфруты (с мякотью жёлтоватого оттенка) и красные (с ярко красной или розоватой мякотью).

Первый сорт с красной мякотью Ruby был запатентован в 1952 г в Техасе (США). На его основе были выведены последующие сорта данной группы грейпфрутов. Из них наибольшую популярность на рынке получили сорта: [3]

Rio Red (рисунок 1)

Star Ruby (рисунок 2)

Flame (рисунок 3)

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Импорт грейпфрута в Россию: лидеры поставок, экономическая значимость, финансовые потери при утилизации.

Грейпфруты в России менее популярны по сравнению с апельсинами, мандаринами и лимонами, но стоят на четвёртом месте по объему импорта среди цитрусовых, что составляет около 10% от общего количества. Причем наблюдается тенденция к росту импорта грейпфрутов в последние годы, а значит, таможенное оформление грейпфрутов отнюдь не редкость. Основными поставщиками цитрусовых являются: [4]

Китай;

Турция;

Южная Африка;

Израиль;

Мексика;

Египет;

Марокко;

Свазиленд;

Аргентина;

Испания.

Специалисты Экспертно-аналитического центра агробизнеса "АБ-Центр подготовили исследование "Анализ импорта грейпфрута в Россию в 2012-2019 гг., данные на ноябрь 2019 года". Ниже представлены некоторые выдержки из работы касательно динамики импорта грейпфрутов в РФ (общие объемы ввоза, динамика цен по годам и т.д.) (диаграмма 1)

Диаграмма 1. Характеристика по импорту грейпфрута в РФ

Импорт грейпфрутов на ноябрь 2019 года составил около 127,0 тыс. тонн. Это на 4,4% (на 5,73 тыс. тонн) больше, чем к моменту ноября 2018 года. Стоимость ввоза в 2019 году составила 100,3 млн USD против 94,28 млн USD годом ранее [5].

Стоит отметить, что грейпфруты закупали предприятия 27 российских регионов. При этом лидером закупок стала Москва. В этот регион импортировано 27% товара. Лидером среди 11 стран-отправителей стал Китай с долей в импорте 65% [6].

В соответствии с благоприятным положение рыночных отношений между Россией и Китаем разумно предположить, что объемы поставок плодов грейпфрута в нашу страну увеличатся. Следовательно, такая ситуация располагает к улучшению тенденции распространения грейпфрута (в частности сорта Rio Red, привлекающего покупателя своим изысканным вкусом и обилием полезных свойств) на территории РФ.

Встает необходимость в максимальном использовании исследуемого сырья, ведь на данный момент этот фрукт преимущественно задействован производителями соков, которые используют при обработке лишь 86% плода (только мякоть). Оставшаяся часть утилизируется (преимущественно кожура – 13,3%) [5]. Это влечет за собой огромные финансовые потери в размере 13 млн USD в год. Чтобы свести убытки к минимуму, необходимо введение продуктов утилизации в оборот.

Химический состав кожуры грейпфрута

По данным авторитетного научно-информационного журнала «Вопросы статистики», входящего в перечень ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в базы данных РИНЦ и RSCI, наибольшее количество биологически активных веществ (в соотношении с массой участков плода) сосредоточено в кожуре грейпфрута [7].

БЖУ, вода

Кожура грейпфрута содержит 10,7 г углеводов в 100 г продукта, это примерно 92% всей энергии из порции или 23 ккал [8]. (диаграмма 2)

Диаграмма 2. Соотношение БЖУ и Воды в 100г продукта

Витамины

Из жирорастворимых витаминов в грейпфруте присутствуют A, бета-каротин, альфа-каротин и E. Из водорастворимых — витамины C, B1, B2, B3 (PP), B4, B5, B6 и B9 [8]. (диаграмма 3)

Диаграмма 3. Содержание витаминов (в мкг) в 100 г продукта

Минеральный состав

Также исследуемое сырье богато макро-, микро- и ультрамикроэлементами [9]. (диаграмма 4, диаграмма 5)

Диаграмма 4. Содержание макроэлеметов (в мг) в 100 г продукта

Диаграмма 5. Содержание микро- и ультрамикроэлеметов (в мг) в 100г продукта

Медицинское значение грейпфрута

Плоды грейпфрута, из-за своих вкусовых качеств очень популярны среди населения. Сок грейпфрута, благодаря наличию биологически активных веществ – витаминов, микроэлементов, фуракумаринов, органических кислот, флавоноидов, сахаров, обладает антиоксидантными, гиполипидемическими, гепатопротективными, противоопухолевыми свойствами. Также одним из наиболее значимых свойств обладает кожура грейпфрута - влияет на фармакодинамику, фармакокинетику лекарственных средств. Определено, что сок кожуры грейпфрута ингибирует цитохромы P-450, 3A4, 2B1 изоэнзим и транспортеры P-гликопротеины в кишечнике и печени, тем самым влияя на скорость всасывания и концентрацию лекарственных средств. Это особенно важно при сочетании грейпфрута и таких лекарственных средств, как блокаторов кальциевых каналов, антиаритмических препаратов, ингибиторов АПФ, β-блокаторов, статинов, антибиотиков, противомалярийных препаратов, анксиолитиков, противоаллергических препаратов и ингибиторов протеаз ВИЧ, противоопухолевых средств [10].

Действие флавоноидов

Флавоноиды - это крупнейший класс растительных полифенолов, представляющий собой α,β-ненасыщенный гетероциклический кетон, являющийся производным γ-пирона [11].

В недавнем проекте доклада Всемирной Организации Здравоохранения "Диета, питание и профилактика хронических заболеваний" делается вывод о том, что диета с цитрусовыми фруктами обеспечивает защиту от сердечно-сосудистых заболеваний, благодаря БАВ цитрусовых, необходимых для снижения уровня сердечно-сосудистого фактора риска, гомоцистеина; их калию, который помогает снизить кровяное давление, защищая от инсульта и сердечных аритмий; и витамину С, каротиноидам, флавоноидам, содержащимися, по большей части, в корках грейпфрута [12]. Они способны увеличивать мембранную текучесть эритроцитов. Все вышеперечисленные органические вещества были идентифицированы как «имеющие защитные сердечно-сосудистые эффекты» [13]. Так, например, экспериментальные исследования показали, что нарингин грейпфрута нормализует систолическое давление, улучшает сосудистую дисфункцию и вентрикулярную диастолическую дисфункцию при гипергликемических состояниях [10, 14].

Также грейпфрутовые корки (и белая мякоть фрукта) богаты гесперидином, флавоноидом, который способен снижать повышенное артериальное давление [16]. По данным исследований ARS, у мужчин среднего возраста с избыточным весом тела при употреблении гесперидина из грейпфрутов было обнаружено достоверное снижение диастолического артериального давления после четырех недель такого питания [15,17]. 

Полиметоксифлавоны – флавоноиды грейпфрутовых корок, способные снижать уровень холестерина более эффективно, чем отпускаемые по рецепту лекарства, при этом не вызывая побочных эффектов. Ведущий автор одного из исследований Университета Онтарио (Канада), Эльжбета Куровская, сказала: "Наше исследование показало, что полиметоксифавоны имеют наиболее мощный эффект снижения уровня холестерина, чем любые другие цитрусовые флавоноиды ... мы считаем, что полиметоксифлавоны имеют потенциал, чтобы конкурировать по снижению холестерина с некоторыми рецептурными препаратами без риска побочных эффектов" [18].

В данном исследовании лабораторным животным с повышенным уровнем холестерина определили диету, содержащую 1% PMFs. В итоге уровень их общего холестерина, VLDL и LDL (плохой холестерин) в крови был снижен на 19-27 и 32-40% соответственно. Лечение с помощью ПМФ, по-видимому, не оказывало никакого влияния на уровень полезного холестерина, и никаких отрицательных побочных эффектов не наблюдалось у животных, получавших PMFs-содержащие диеты [18,19].

Полиметоксифлавоны грейпфрута и других цитрусовых оказывают также ряд дополнительных анти-раковых эффектов. Cогласно исследованиям, опубликованным в журнале «Биомед»: «В связи с их широким спектром фармакологических свойств, цитрусовым флавоноидам уделяется все более пристальное внимание. Накопленные в лабораторных и естественных условиях факты указывают на защитный эффект полиметоксифлавонов в отношении возникновения рака. Они тормозят канцерогенез путем таких механизмов, как блокирование каскада метастазирования, ингибирования подвижности раковых клеток в кровеносную систему» - сказал Санджай Авасти, доктор медицины, профессор в подразделении молекулярных исследований [20]. 

Полиметоксифлавоны ингибируют белок RLIP76, который связан с раком и ожирением [21]. Исследования по этой теме находятся на ранних стадиях, но если экстракт грейпфрутовой корки может ингибировать или уменьшать экспрессию RLIP76, это будет иметь значительные преимущества при лечении хронических заболеваний [21,22].

Говоря о полезных свойствах флавоноидов кожуры грейпфрута, стоит также обратиться к исследованию американских ученых, опубликованному в журнале Американского Колледжа Питания. В этом эксперименте оценивались данные более чем 6 000 взрослых, включенных в третье Национальное обследование в области здравоохранения и питания. Участники исследования с самым высоким уровнем витамина С в крови имели на 25% более низкую частоту инфицирования Helicobacter pylori [23]. Эти бактерии разрушают поверхность эпителия слизистой оболочки желудка, открывая соляной кислоте доступ к стенкам гладкой мускулатуры, тем самым вызывая острый и хронический гастрит, язву желудка [22].  Ведущий научный сотрудник в этом исследовании, доктор Джоэль А. Саймон из Медицинского центра Сан-Франциско, настоятельно призывает людей, у которых есть положительный результат теста на Helicobacter pylori, увеличить потребление цитрусовых, богатых витамином С, так как это поможет им снизить вероятность возникновения раковых опухолей в ЖКТ [23].

Потребление продуктов, богатых бета-криптоксантином, оранжево-красным каротиноидом группы флавоноидов, содержащихся преимущественно в грейпфрутах, апельсинах, кукурузе, тыкве, папайе, красном болгарском перце, мандаринах и персиках, может значительно снизить риск развития рака легких. В исследовании «Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention» были проанализированы данные о питании и образе жизни, собранные с более чем 60 000 взрослых в Шанхае (Китай). У тех, кто ест больше всего продуктов, богатых бета-криптоксантином, риск возникновения рака легких снижен на 24%. Когда были оценены курильщики, которые были в группе, потребляющей наиболее богатые криптоксантином продукты, был обнаружен на 37% более низкий риск появления рака легких по сравнению с курильщиками, которые исключили из своего рациона эти полезные продукты [24].

А данные, собранные Европейским перспективным исследовательским центром EPIC, показали, что участники исследования с самым высоким ежедневным потреблением зеаксантина и бета-криптоксантина, имели гораздо более низкий риск развития ревматоидного артрита по сравнению с лицами, потребляющими наименьшее количество этих полезных фитонутриентов. Те, чье потребление зеаксантина было самым высоким, имели на 52% меньше шансов на развитие ревматоидного артрита, а те, кто получал наибольшее количество бета-криптоксантина, имели снижение риска на 49% [25].

Влияние дубильных веществ

Кожура грейпфрута является богатым источником грубых пищевых волокон, также известных как NSP (некрахмальные полисахариды), таких как гемицеллюлоза, пектин, дубильные вещества. Эти соединения увеличивают объем пищи и помогают предотвратить запор, сокращая время прохождения пищевого комка по желудочно-кишечному тракту. Далее, они связываются с токсинами пищи и защищают слизистую оболочку кишечника от воздействия этих химических веществ, тем самым обеспечивая снижение возникновения рака толстой кишки. Кроме того, пищевые волокна прочно связываются с солями желчи (полученными из холестерина) и выводят их из кишечника, таким образом, помогая уменьшить уровень холестерина в крови [26].

Особо выделяется и кровоостанавливающее свойство дубильных веществ, содержащихся в кожуре грейпфрута. Оно активно используется в самых разных случаях. Танины помогают остановить как внешние, так и внутренние кровотечения, денатурируя белки клеток крови с образованием защитной альбуминатной пленки. Лекарственное сырье, содержащее дубильные вещества, проявляет вяжущие свойства при обильных менструациях, геморрое, кровоточивости десен и повреждениях эпителия [27].

К тому же, кожура грейпфрут содержит дубильные вещества, которые способны блокировать цитохром, разрушающий в организме женские гормоны (эстрогены). Ученым точно известно: чем больше белковых реконструкторов, тем выше риск развития рака груди. Опубликованные американскими учеными полгода назад данные о том, что ферменты могут спровоцировать появление рака груди, подтвердил институт Рака РФ [28].

Значение антоцианов и гидроксикоричных кислот

В недавних исследованиях было установлено, что лечебные свойства грейпфрута были связаны с широким спектром соединений фитонутриентов. Эти фитонутриенты включают в себя антоцианы и гидроксикоричные кислоты. Когда эти фитонутриенты изучаются в сочетании с витамином С, то значительные антиоксидантные свойства этого фрукта становятся понятными [29].

Гидроксикоричные кислоты способствуют формированию адекватного иммунного ответа и поддержанию адаптационного потенциала организма. Они участвуютв подавлении процессов воспаления, усиливают активность белков, которые должны защищать организм от чужеродных агентов, а также стимулируют поглощение клетками иммунной системы чужеродных частиц, вирусов, бактерий. Гидроксикоричные кислоты усиливают выработку интерферонов-мощного противовирусного оружия.

Таким образом, гидроксикоричные кислоты обладают противомикробными свойствами и повышают устойчивость организма к вирусам и бактериям. Такое действие гидроксикоричных кислот особенно важно во время «сезона простуд», когда риск появления респираторных инфекций резко возрастает [30].

В состав кожуры грейпфрута входят такие гидроксикоричные кислоты, как хлорогеновая и феруловая. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что хлорогеновая и феруловая кислоты достоверно увеличивают объемную скорость мозгового кровотока (ОСМК). Так, хлорогеновая кислота в дозе 100 мг/кг массы тела животного оказывала достоверное увеличение ОСМК, начиная с 30 минуты наблюдения, и этот эффект регистрировали до конца экспериментального исследования. Феруловая кислота в дозе 100 мг/кг при курсовом профилактическом введении увеличивала ОСМК на 45, 60 и 90 минутах наблюдения. Сравнивая выраженность эффекта двух веществ, следует выделить хлорогеновую кислоту как более эффективное средство по влиянию на ОСМК в условиях экспериментальной нормы [31].

Гидроксиаминокислоты

Грейпфрут, в сравнении с другими фруктами, имеет достаточно высокое содержание гидроксиаминокислот. Гидроксиаминокислоты – это органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбокси-, гидрокси- и аминогруппы. Совмещая в себе свойства как оснований, так и аминов, данная группа химических веществ играет важную роль в организме человека [32].

Например, серин, содержащийся в кожуре грейпфрута, активно изучается как средство для лечения болезни Альцгеймера. Данное заболевание характеризуется потерей нейронов и синаптических связей. Как следствие, для лечения и профилактики этого недуга требуется огромное количество аминокислот (в частности серина), которые образуют полипептидные цепи, используемые организмом в качестве строительного материала [33].

А что касается треонина, то, согласно исследованиям американских врачей из Veterans Administration Hospital Sepulveda, данная аминокислота способна активно влиять на желудочную секрецию, а также на высвобождение как антрального гормона гастрина, так и панкреатического гормона, панкреатического полипептида, тем самым стабилизируя пищеварение [34].

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследования стали плоды грейпфрута, соответствующие ГОСТ Р 53596-2009 (ЕЭК ООН FFV-14:2004) Плоды цитрусовых культур для употребления в свежем виде.

Для проведения морфологического исследования плода грейпфрута использовался метод макроскопии. Макроскопический анализ проводили в соответствие с ОФС.1.5.1.0007.15 Плоды Государственной Фармакопеи [35].

Для изучения биологического состава кожуры грейпфрута сорта Rio Red использовался метод световой микроскопии при помощи микроскопа МБИ-6 на увеличениях ×10 и ×40 раз.

Применялся масс-спектральный анализ при помощи “UV VIS Spectrophotometer SPECORD 205”, позволяющий идентифицировать химические соединения в исследуемом объекте.

Проводились химические реакции для выявления наличия определенных групп веществ в составе кожуры грейпфрута. Реагенты реакций: 0,1% раствор CuSO4, желатин, металлический цинк (Zn), 6% раствор NaOH, 0,1% раствор FeCl3, фенол, концентрированная HCl.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Макроскопический анализ

Для определения возможности использования плода грейпфрута сорта Rio Red (рисунок 4, рисунок 5) в медицине, первостепенной задачей стало проведение макроскопического анализа представленного плода в соответствии с положениями пункта 1.1. Внешние признаки ОФС.1.5.1.0007.15 Плоды Государственной Фармакопеи [35].

Результаты исследования представлены в таблице 1.

Рисунок 4. Параметры плодаРисунок 5. Поперечный срез плода

Критерий	Результат наблюдения
Тип плода (морфологический)	Ценокарпный плод ­­– померанец (гесперидий)
Тип околоплодника	Сочный
Наличие плодоножки	+ Размер: 3,2 см Цвет: светло-зеленый, соответствующий цвету листовой пластины Характер поверхности: гладкая
Форма и особенности строения околоплодника	Шаровидный, плотный околоплодник
Характер поверхности околоплодника	Шероховатая поверхность
Число гнезд в плоде	14
Наличие эфирномасличных каналов или вместилищ	+
Размеры плода	Длина: 9 см Толщина: 8 см Поперечник: 8,7 см
Семена	Количество: по 2 в каждом гнезде Форма: продолговатая Размер: 0,6 см в длину Характер поверхности: шероховатая
Цвет околоплодника (при дневном освещении)	Оранжевый околоплодник с ярко-красными пятнами по всей поверхности
Запах	Запах свежести и сладости
Вкус	Кислый с горьковатым привкусом

Таблица 1. Результаты макроскопического анализа

На основании вышеописанных свойств, можно сделать вывод о том, что исследуемый нами плод соответствует всем стандартам Государственной фармакопеи Российской Федерации и может быть использован при производстве лекарственных средств.

3.2. Микроскопический анализ

Следующим этапом нашего исследования стало проведение микроскопического исследования кожуры грейпфрута при помощи светового микроскопа МБИ-6 на увеличениях ×10 и ×40 раз. В ходе работы нами был установлен ряд микродиагностических признаков, наиболее значимыми из которых, обуславливающих возможность идентификации сырья, стали схизогенные вместилища (рисунок 6), расположенные в паренхиме кожуры и содержащие эфирное масло, а также призматические кристаллы оксалата калия (K2C2O4) (рисунок 7).

Рисунок 6. Схизогенные вместилища

Рисунок 7. Призматические кристаллы

3.3. Спектрофотометрия

Далее из кожуры грейпфрута был приготовлен экстракт на основе этилового спирта (С2H6O), который был отправлен на спектрофотометрический анализ.

Для проведения исследования был использован экстракт кожуры грейпфрута сорта Rio Red и “UV VIS Spectrophotometer SPECORD 205”.

Результаты спектрофотометрического анализа представлены на рисунках 8 и 9.

Рисунок 8. Максимумы поглощения

Рисунок 9. График

Максимумы поглощения отчетливо наблюдаются при 281.4 нм и 283.6 нм, что указывает на соответствие гидроксикоричным кислотам.

3.4. Химический анализ

3.4.1. Реакция №1. Определение дубильных веществ при помощи реактива FeCl3.

При добавлении реактива хлорида железа III (FeCl3) в ранее полученный экстракт кожуры грейпфрута мы наблюдали изменение цвета раствора на черно-зеленый. Дубильные вещества плодовой оболочки, которые являются природными полифенолами, дают интенсивно-окрашенные комплексы с ионам трехвалентного железа (III).

Продукты взаимодействия и признаки реакции представлены на схеме 1.

Уравнение реакции представлено на рисунке 10.

Схема 1. Реакция на определение дубильных веществ при помощи реактива FeCl3

Рисунок 10. Осаждение дубильных веществ хлоридом железа III

3.4.2. Реакция №2. Определение дубильных веществ при помощи желатина

Для проведения реакции в экстракт кожуры грейпфрута по каплям добавляли желатин. При использовании в качестве реактива желатина происходило выпадение мутного осадка, изменения цвета не наблюдалось. Реакция, основанная на гравиметрическом способе, подтверждает наличие дубильных веществ, простых фенолов и их производных в исследуемом сырье.

Продукты взаимодействия и признаки реакции представлены на схеме 2.

Схема 2. Реакция на определение дубильных веществ при помощи желатина.

3.4.3. Реакция №3. Определение флавоноидов при помощи раствора NaOH.

При добавлении реактива NaOH в ранее полученный экстракт кожуры грейпфрута мы наблюдали изменение цвета со светло-желтого на ярко-рыжий. Данный опыт подтверждает наличие флавоноидов в исследуемом объекте. Реакция проходила с раскрытием до халконового цикла.

Продукты взаимодействия и признаки реакции представлены на схеме 3.

Уравнение реакции представлено на рисунке 11.

Рисунок 11. Раскрытие до халконового цикла

Схема 3. Реакция на определение флавоноидов при помощи раствора NaOH.

3.4.4. Реакция №4. Цианидиновая проба на флавоноиды

Для проведения эксперимента использовался тот же экстракт кожуры грейпфрута. В жидкость погрузили металлический цинк и постепенно начали добавляли концентрированную соляную кислоту. Результатом опыта стало изменение цвета раствора на ярко-красный. Данная реакция основана на восстановлении водородом карбонила пиронового кольца с образованием антоцианидинов. При взаимодействии выделяющегося водорода с молекулами флавоноидов образуются оксониевые соединения, имеющие красно-алую окраску. Эта реакция подтверждает наличие таких соединений, как флавонолы, флаваноны и флаванонолы.

Продукты взаимодействия и признаки реакции представлены на схеме 4.

Уравнение реакции представлено на рисунке 12.

Схема 4. Реакция на определение флавоноидов при помощи реактивов: Zn, НСl

Рисунок 12. Цианидиновая проба

3.4.5. Реакция №5. Определение гидроксиаминокислот при помощи реактива Cu(OH)2.

Для получения гидроксида меди Cu(OH)2 к раствору сульфата меди (CuSO4) по каплям добавляли натриевую щелочь (NaOH). Наблюдали изменение окраски раствора и выпадение голубого осадка.

Уравнение реакции представлено на рисунке 13.

Рисунок 13. Получение гидроксида меди II

При добавлении ранее полученного реактива в экстракт возникло изменение цвета раствора на болотно-зеленый. Данный признак свидетельствует о наличии гидроксиаминокислот в исследуемом сырье. Продукты взаимодействия и признаки реакции представлены на схеме 5.

Уравнение реакции представлено на рисунке 14.

Схема 5. Реакция на определение гидроксиаминокислот при помощи реактива Cu(OH)2

Рисунок 14. Получение внутрикомплексной соли меди с аминокислотой

ВЫВОДЫ

Плоды грейпфрута сорта Rio Red (CĪTRUS PARADĪSI) знакомы практически всем любителям тропических фруктов. Грейпфрут используются для приготовления соков, алкогольных и безалкогольных коктейлей, фруктовых салатов, варенья, пикантных соусов и маринадов. Но, как нам удалось выяснить, изучив обилие научной литературы, патентной документации, статистических данных, в пищевой промышленности используется лишь мякоть фрукта, а оставшаяся его часть подвергается утилизации, что несет за собой финансовые убытки. Однако самым интересным объектом всестороннего изучения и практического применения, в частности из-за большого фармакологического значения, является кожура грейпфрута. Исходя из огромного количества исследований цедры, можно сделать вывод о перспективности данного вида сырья, обладающего различными биологически активными веществами. В ходе химического, спектрофотометрического анализов нами было установлено наличие таких фитонутриентов, как цитрусовые флаваноны, антоцианы, гидроксикоричные кислоты, дубильные вещества, гидроксиаминокислоты. Активность этих соединений обуславливает влияние исследуемого сырья на пищеварительную, нервную, половую, гуморальную, кровеносную, дыхательную, иммунную и опорно-двигательную системы человеческого организма. Современные исследования выявили, что использование кожуры грейпфрута эффективно при лечении и профилактике таких заболеваний, как острый и хронический гастрит, язва желудка, ревматоидный артрит, рак груди, рак легких, рак толстой кишки и т.д. Также данное сырье влияет на фармакодинамику, фармакокинетику лекарственных средств, нормализует систолическое давление, улучшает сосудистую дисфункцию и вентрикулярную диастолическую дисфункцию при гипергликемических состояниях, снижает уровень холестерина, предотвращает запоры, останавливает как внешние, так и внутренние кровотечения, усиливает выработку интерферонов, увеличивает объемную скорость мозгового кровотока.

Таким образом, на основе всего вышесказанного можно сделать вывод о целесообразности использования кожуры грейпфрута в медицине.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Wood, Rebecca. The Whole Foods Encyclopedia. New York, NY: Prentice-Hall Press; 1988, p. 548.

«Биологические особенности цитрусовых» Трубачёв В.В. (кандидат биологических наук), 2004, г. Краснодар., с. 22.

Научная статья по специальности «Биологические науки»: «Новости в селекции грейпфрута» Кипиани Н.Д., Саникидзе Дж.Д., 2008, г. Тбилиси, с. 35-48.

«Импорт грейпфрута в РФ» от Официального партнёра Российского экспортного центра по исследованиям зарубежных рынков «VVS», 2019, c. 3-4.

"Анализ импорта грейпфрута в Россию в 2012-2019 гг., данные на ноябрь 2019 года" от экспертно-аналитического центра агробизнеса «АБ-Центр», 2019, c. 12.

Данные Федеральной таможенной службы России по поставкам плодов цитрусовых растений.

«Полезные цитрусовые» Гребич Ф.А./журнал «Вопросы статистики», 2017, г. Москва., c. 32.

Научная статья по специальности «Химия продуктов питания»: «Химический состав грейпфрута» Колесников Н.И., Бурматов А.С., 2009, г. Казань, с. 17.

Научная статья «Химические особенности цитрусовых культур» Куц В.С., 2013, г Тула, с. 36.

Научная статья по специальности «Фундаментальная медицина: «Медицинское значение грейпфрута» Ашурова Н.Г., Кароматов И.Дж., Амонов К.У., 2015, с. 11-18.

Химия: учебник / В.В Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.И. Теренин, А.А. Дроздов, В.В. Лунин. 3-еизд., стереотип. Москва: Дрофа, 2016г., с. 109.

The World Health Organization's recent draft report, "Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Disease,", 2018, p. 63-65.

«Fruit peel nutrition facts»

Ensminger AH, Esminger M. K. J. e. al. Food for Health: A Nutrition Encyclopedia. Clovis, California: Pegus Press; 1986., p. 292.

«Hesperidin contributes to the vascular protective effects of orange juice: a randomized crossover study in healthy volunteers» Christine Morand, Claude Dubray, Dragan Milenkovic, Delphine Lioger, Jean François Martin, Augustin Scalbert, Andrzej Mazur. The American Journal of Clinical Nutrition, January 2011, Pages 73–80

The Health Benefits of Citrus Fruits," released December 2003 by Australian research group, CSIRO (The Commonwealth Scientific and Industrial Research)

Galati EM, Monforte MT, Kirjavainen S, et al. Biological effects of hesperidin, a citrus flavonoid. Farmaco 1994 Nov;40(11):709-12.

Kurowska EM, Manthey JA. Hypolipidemic effects and absorption of citrus polymethoxylated flavones in hamsters with diet-induced hypercholesterolemia. J Agric Food Chem. 2004

Wood M. Citrus Compound. Agricultural Research, February 2005.

Effect of Individual t-Amino Acids on Gastric Acid Secretion and Serum Gastrin and Pancreatic Polypeptide Release in Humans IAN 1. TAYLOR, WILLIAM J. BYRNE, DENNIS 1. CHRISTIE, MARVIN E. AMENT, and JOHN H. WALSH

«Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention», J Henderson, September 2003

Cho E, Seddon JM, Rosner B, Willett WC, Hankinson SE. Prospective study of intake of fruits, vegetables, vitamins, and carotenoids and risk of age-related maculopathy. Arch Ophthalmol. 2004/

Fan Y, Ding Z, Yang L, et al. [A preliminary study on bioactivity of orange and tangerine peel extracts against aphis and mites]. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 1995, 446.

Fortin, Francois, Editorial Director. The Visual Foods Encyclopedia. Macmillan, New York. 1996.

Galati EM, Trovato A, Kirjavainen S, et al. Biological effects of hesperidin, a Citrus flavonoid. (Note III): antihypertensive and diuretic activity in rat. Farmaco 1996,219-223.

Guarnieri S, Riso P, Porrini M. Orange juice vs vitamin C: effect on hydrogen peroxide-induced DNA damage in mononuclear blood cells. Br J Nutr. 2007, 639-643.

Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»: «Влияние гидроксикоричных кислот на систему мозгового кровообращения», Ивашев Михаил Николаевич, Чуклин Роман Евгеньевич, 2012, с. 31.

Honow R, Laube N, Schneider A, Kessler T, Hesse. Influence of grapefruit-, orange- and apple-juice consumption on urinary variables and risk of crystallization. Br J Nutr. 2003, 295-300.

Khaw KT, Bingham S, Welch A, et al. Relation between plasma ascorbic acid and mortality in men and women in EPIC-Norfolk prospective study: a prospective population study. European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition. Lancet. 2001:657-63.

Kurl S, Tuomainen TP, Laukkanen JA et al. Plasma vitamin C modifies the association between hypertension and risk of stroke. Stroke 2002 Jun;33(6):1568-73.

Pattison DJ, Silman AJ, Goodson NJ, Lunt M, Bunn D, Luben R, Welch A, Bingham S, Khaw KT, Day N, Symmons DP. Vitamin C and the risk of developing inflammatory polyarthritis: prospective nested case-control study. Ann Rheum Dis. 2004 Jul;63(7):843-7.

Rapisarda P, Tomaino A, Lo Cascio R, et al. Antioxidant effectiveness as influenced by phenolic content of fresh orange juices. J Agric Food Chem 1999 Nov;47(11):4718-23.

Simon JA, Hudes ES, Perez-Perez GI. Relation of serum ascorbic acid to Helicobacter pylori serology in US adults: the Third National Health and Nutrition Examination Survey. J Am Coll Nutr. Aug;22(4):283-9.

Stange RR Jr, Midland SL, Eckert JW, Sims JJ. An antifungal compound produced by grapefruit and Valencia orange after wounding of the peel. J Nat Prod 1993 Sep;56(9):1627-9.

Фармакопейная статья ОФС.1.5.1.0007.15 Плоды.

Код для цитирования: Скопировать