КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ КЛАССОВ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 581.192.2

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ КЛАССОВ

Михалина А.Д., бакалавр 3 курса направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология». Научный руководитель: к.с.-х.н., доцент Коношина С.Н. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено значение и химический состав дубильных веществ. Изучены способы выделения и качественные реакции для определения различных групп дубильных веществ в грецком орехе, смородине, кофе молотом, коре дуба, черном чае.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Дубильные вещества, методы определения дубильных веществ, качественные реакции, грецкий орех, смородина, кофе молотый, кора дуба, черный чай.

ABSTRACT

The article discusses the importance and chemical composition of tannins. Methods of isolation and qualitative reactions for the determination of various groups of tannins in walnut, currant, coffee hammer, oak bark, black tea are studied.

KEYWORDS

Tannins, methods for determining tannins, qualitative reactions, walnut, currants, ground coffee, oak bark, black tea.

К дубильным веществам относят смеси растительных полифенолов с молекулярной массой до 3000, способных образовывать прочные химические связи с молекулами белков.

Впервые термин «дубильные вещества» был использован французским ученым Сегеном в 1796 году, а первые научные исследования, посвященные дубильным веществам, появились во второй половине восемнадцатого века, что было связано с практическими запросами кожевенной промышленности. Большой вклад в изучение дубильных веществ внесли ученые Г. Поварнин, К. Фрейденберг, Э. Фишер, П. Каррер, Л.Ф. Ильин, А.Л. Курсанов, М.Н. Запрометов, Ф.М. Флавицкий, А.И. Опарин и другие.

Дубильные вещества находятся в клеточных вакуолях растительных клеток, а при старении адсорбируются на клеточных стенках. Обнаружены в подземных органах растений, коре, в листьях и плодах и выполняют в основном защитные функции. Большое их количество содержится в кофе, черном чае, грецких орехах, в коре дуба, ивы, вереска и бука, в почках вишневых и смородиновых кустов [1].

Максимальное количество дубильных веществ было определено в несозревших семенах, плодах. При попадании в организм человека и животных оказывает токсичное действие на печень, нервную систему, легкие, почки.

Некоторые культурные растения содержат значительное количество дубильных веществ. Так, при избыточном попадании в состав кормов для животных люпина, оказывается токсичное действие на организм животных, молоко приобретает горький привкус, нарушается минеральный обмен.

Количество дубильных веществ зависит от многих биологических факторов: количество солнца, влажность почвы и время суток. Для каждого растения существуют свои закономерности, определяющие индивидуальный уровень дубильных веществ [2].

Основной классификацией дубильных веществ считается классификация Г. Поварнина (1911) и К. Фрейденберга (1920). Она основана на отношении дубильных

2

веществ к гидролизующим агентам. Выделяют вещества гидролизуемые и конденсированные.

В состав первой группы входят сложные эфиры фенолкарбоновых кислот и Сахаров (обычно это глюкоза). При кислотном или ферментативном гидролизе они распадаются на простейшие составные части. В их числе может быть определена галловая кислота. Галлотанины были выделены из галлов дуба, листьев сумаха. В корнях кровохлебки, корневищах змеевика, листьях дуба были обнаружены танины.

Примеры дубильных веществ первой группы представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Гидролизуемые дубильные вещества

Дубильные вещества второй группы образуют полимерные молекулы с помощью углерод-углеродных связей (-С-С-). Прочные ковалентные связи придают соединениям устойчивость к воздействию кислот, щелочей и ферментов. При действии минеральных кислот молекула конденсированных дубильных веществ окисляется с увеличением молекулярной массы и образованием продуктов окислительной конденсации - флобафенов красно-коричневого цвета.

Конденсированные дубильные вещества - это продукты конденсации катехинов (флаван-3-олов), лейкоантоцианидинов (флаван-3,4-диолов), реже оксистильбенов (фенилэтиленов) (рис. 2). Содержатся и преобладают в коре калины, корневищах лапчатки, плодах черники, черемухи, траве зверобоя, листьях чая.

флаван-3-ол

пирогаллол

Рисунок 2 - Химические формулы конденсированных дубильных веществ

В состав смесей дубильных веществ входят также простые фенолы (резорцин, пирокатехин, пирогаллол, флороглюцин и др.) и свободные фенолкарбоновые кислоты (галловая, эллаговая, протокатеховая и др.).

Чаще всего в растениях встречается смесь гидролизуемых и конденсированных дубильных веществ с преобладанием той или иной группы, поэтому классифицировать их достаточно сложно.

Дубильные вещества широко используют в медицине при лечении самых разных заболеваний, поскольку они обладают бактерицидными, противовоспалительными, антиоксидантными свойствами, способствуют заживлению ран, укрепляют стенки кровеносных сосудов.

Дубильные вещества положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта, они подавляют деятельность болезнетворных микроорганизмов, способствуют выведению вредных отложений, помогают наилучшему усвоению полезных соединений [3].

Цель исследования: определить наличие дубильных веществ в различных растительных объектах и определить их химическую принадлежность.

Для анализа были взяты следующие образцы:

1. Грецкие орехи (плоды)

2. Черная смородина (плоды)

3. Кофе молотый (плоды)

4. Кора дуба (стебель)

5. Черный чай (листья)

Поскольку дубильные вещества в растениях представляют собой смесь различных полифенолов, их выделение и анализ представляет определенную трудность.

Существует общий метод определения дубильных веществ. Для его проведения сырье, экстрагируют в соотношении 1:10 горячей водой, поскольку в холодной воде дубильные вещества растворяются плохо [4, 5] (рис. 3):

Грецкий орех

Смородина

Кофе молотый

Кора дуба

Черный чай

Рисунок 3 - Растительные экстракты различных видов

Затем определяют наличие дубильных веществ по образованию осадка, образующегося при их взаимодействии с 1% раствором желатина, приготовленном на 10% растворе натрия хлорида. При добавлении избытка желатина помутнение исчезает [6].

Отрицательная реакция с желатином свидетельствует об отсутствии дубильных веществ или их незначительном количестве.

Наиболее ярко выражено наличие танинов в черном чае и в коре дуба: дубильные вещества образовали помутнение не только по всему объему пробирок, но и дали значительный осадок, который растворился в избытке раствора желатина. В образце с грецким орехом наблюдалось незначительное помутнение по всему объему пробирки. Менее выражены были свойства в кофе молотом. В смородине визуально свойств не обнаружено.

Для определения групповой принадлежности дубильных веществ была проведена качественная реакция с солями трехвалентного железа, которые по появляющемуся окрашиванию позволяют определить группы дубильных веществ. Так появление черно-синего окрашивания указывает на значительное содержание дубильных веществ гидролизуемой группы. Они являются производными пирогаллола. Появление черно-зеленого окрашивания свидетельствует о наличии дубильных веществ, относящихся к веществам второй классификационной группы. Они являются производными пирокатехина (рис. 4.)

Рисунок 4 - Качественная реакция для определения групп дубильных веществ (образцы слева направо) в грецком орехе, смородине, кофе молотом, коре дуба,

черном чае

Качественная реакция показала преобладающее количество дубильных веществ гидролизуемой группы в экстрактах грецкого ореха, коре дуба, черном чае. В экстракте молотого кофе преобладают конденсированные дубильные вещества. Слабое синее окрашивание в образце смородины позволяет сделать вывод о незначительном содержании дубильных веществ первой группы.

Следовательно, у различных видов растений в плодах, стеблях и листьях присутствуют как гидролизуемые, так и конденсированные дубильные вещества.

Библиография:

1. Прудникова Е.Г., Хилкова Н.Л., Коношина С.Н. Химические элементы и соединения в растительном мире: Учебное пособие // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 3-2. С. 228-229.

2. Коношина С.Н., Хилкова Н.Л., Прудникова Е.Г. Роль фенольных соединений древесных растений в формировании биоценоза // Вклад современных молодых ученых в науку будущего: сборник трудов Международной молодежной мультидисциплинарной научно-практической конференции. Международный исследовательский центр «Научное сотрудничество»; Под общей редакцией О.П. Чигишевой. 2015. С. 62-66.

3. Казьмина М.А., Коношина С.Н. Изучение химических и биологических свойств чая. В сборнике: Химия и жизнь. Сборник XVII Международной научно-практической студенческой конференции. 2018. С. 58-63.

4. Коношина С.Н. Лабораторный практикум по химии пищи для студентов направления подготовки 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения» с использованием активных методов обучения. Орел, 2015.

5. Коношина С.Н. Основные методы анализа биологически активных веществ в пищевых продуктах. В сборнике: Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения: материалы Международной научно-практической конференции по актуальным проблемам в области биотехнологии. 2018. С. 194-196.

6. Коноплёва М. М. Фармакогнозия: природные биологически активные вещества: Учеб. пособие. Витебск. :ВГМУ, 2006. 208 с.

УДК 339.13

РОССИЙСКИЙ И МИРОВОЙ РЫНОК КОРМОВЫХ ПРОБИОТИКОВ

Мурленков Н.В., аспирант 2 года обучения направления подготовки 06.06.01 «Биологические науки». ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

АННОТАЦИЯ

Применение антибиотиков в животноводстве снижает экономические потери, но с каждым годом эффективность их применения падает из-за привыкания к ним патогенных и условно патогенных бактерий. В России и в ряде других стран усиленно ведётся поиск в животноводстве альтернативных путей замены антибиотиков. Одним из реалистических направлений являются пробиотики, рынок которых стремительно растет. В статье проведен краткий анализ отечественного и зарубежного рынка пробиотических препаратов; приведены особенности сертификации и состава пробиотиков, влияющих на потребительский выбор.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Пробиотики, кормовые добавки, продовольственный рынок. ABSTRACT

The use of antibiotics in animal husbandry reduces economic losses, but every year the effectiveness of their use decreases due to the addiction of pathogenic and conditionally pathogenic bacteria to them. In Russia and in a number of other countries, livestock farming is

5