Сапонины: химические свойства и применение

Сапонины — что это такое? Характеристика, описание

Сапонины: химические свойства и применение

Химические вещества сапонины (также гликозиды, сапонизиды или гетерозиды) – это производные тритерпеноидов и стероидов.

Они обладают поверхностной и гемолитической активностью, а также токсичны для хладнокровных видов животных. Сапонины делятся на тритерпеновые и стероидные.

Они содержатся в стеблях, листьях, цветах, корнях и плодах растений. Эти вещества состоят из углеводов и агликона.

Описание и характеристика

Любой сапонин, свойства которого имеют несколько характерных черт, отличается заметным воздействием на биологические организмы.

Это вещество вызывает гемолиз эритроцитов и образует холестерин (из-за этого оболочка эритроцитов теряет свою полупроницаемость). Действие сапонинов приводит к попаданию в кровь гемоглобина.

Вследствие такого эффекта у холоднокровных животных нарушается работа жабр.

Многие организмы погибают от яда, который выделяют сапонины. Что это такое? Данные соединения представляют собой аморфные или кристаллические гигроскопические вещества желтоватого оттенка (или бесцветные). Для сапонинов характерна высокая температура плавления и разложения.

Они способны понижать поверхностное натяжение, из-за чего при встряхивании их водные растворы образуют обильную устойчивую пену. В хлороформе, бензоле и диэтиловом эфире сипонины нерастворимы. Иначе дело обстоит с водой, этанолом и метанолом.

В этих гидрофильных растворителях сапонины растворимы в случае высокого содержания моносохаридов в их молекулах.

Примеры сапонина в природе

Далеко не одно семейство растений содержит сапонины. Всего ученые насчитывают около 40 подобных видовых групп. Клетки таких растений содержат растворенные сапонины.

Что это такое? Чаще всего это часть химического состава подземных растений. Тритерпеновые сапонины характерны для гвоздичных, аралиевых, бобовых, синюховых, истодовых, конскокаштановых, розоцветных и т. д.

Это такие распространенные растения, как солодка, женьшень или, например, аралия.

Стероидные сапонины входят в состав растений, принадлежащих к семействам лилейных, норичниковых, агавовых, диоскорейных и т. д. К данной группе относятся сарсапариль, наперстянки и диоскореи.

Интересно, что представители растительного мира выделяют сапонины для собственной защиты от патогенов. Так, гликозиды стимулируют скорость их роста, устойчивость к стрессу и улучшают всхожесть. Посредством сапонина изменяется состав каротиноидных пигментов, участвующих в фотосинтезе.

Вещество может вырабатываться в листьях, откуда оно транспортируется по остальному растению. Полезное соединение копится в специальных клетках стеблей и эпидермиса. В конце концов оно попадает в корневище, отвечающее за вегетативное размножение.

Сапонины вырабатываются с увеличенной скоростью в случае повреждения тканей растения.

Гидролиз и содержание моносахаридов

Биологические сапонины в растениях гидролизуются кислотами. Они могут образовывать молекулярные комплексы с липидами, стеринами, белками и фенольными соединениями. Сапонины (точнее, их углеводная часть) содержат от 1 до 11 моносахаридов. В зависимости от этого количества вещество относится к определенному типу: олигозидам, пентозидам, триозидам, биозидам, монозидам.

Чаще всего в них содержатся такие вещества, как D-ксилоза, D-глюкоза, D-галактоза, L-арабиноза, L-рамноза и т. д. Подобные элементы и включают в себя сапонины.

Что это такое? Моносахариды – органические соединения, формирующие углеродные цепочки, которые могут быть разветвленными или линейными.

Стероидные виды сапонинов состоят из 1-5 таких элементов, тогда как тритерпеновые могут их насчитывать 10 и даже больше.

Экстрагирование сапонинов

Получение сапонинов из исходного природного сырья осуществляется в несколько этапов. Сначала происходит экстрагирование (перевод компонентов из твердого тела в жидкость с помощью растворителя). Затем полученное вещество очищается и разделяется.

Для экстрагирования используются полярные растворители – этанол и метанол с различной концентрацией. Также применяется раствор натрия хлорида. В некоторых случаях перед экстракцией сырье обрабатывается эфиром и углеродами. Без этой процедуры невозможно разрушение сложнорастворимых комплексов, включающих сапонины, белки, стерины и фенольные соединения.

Очистка

Способ очистки полученных сапонинов зависит от их структуры. Например, полярные виды плохо растворяются в метиловом и этиловом спирте, а при охлаждении или добавлении этанола образуют характерный осадок. Иначе дело обстоит с гликозидами.

Они выпадают в осадок после разбавления водой спиртовых экстрактов, а также плохо растворяются в самой воде. Для очистки тритерпеновых сапонинов необходима щелочь.

Также на них действует ацетон, диэтиловый эфир, этилацетат, изоамиловый и бутиловый спирты.

Другие методы очистки основаны на свойстве сапонинов создавать вместе с ацетатом свинца или гидроксидом бария нерастворимые в воде соли. После получения таких комплексов их разлагают. Подобные методы необходимы для того, чтобы образовывались наиболее чистые сапонины. Что это такое? Это наиболее качественные и лишенные примесей компоненты с однородным составом.

Хроматографическое разделение

Любые растительные вещества (например, флавоноиды, сапонины и т. д.) требуют тщательной обработки. При их очистке, помимо уже описанных методов, сегодня часто применяется хроматографическое разделение. В этом случае используются такие растворители, как уксусная кислота, н-бутанол, хлороформ, водный аммиак, н-пропиловый спирт, метанол и т. д.

Вслед за предварительным хроматографическим разделением начинается обработка кислотными реагентами – фосфорно-молибденовой кислотой, пятихлористой сурьмой и т. п. В результате сапонины образуют полиены – сопряженные ненасыщенные соединения. Они могут быть окрашены в красно-фиолетовый или розовый цвет (в зависимости от структуры вещества).

Применение

Сапонины используются с самыми разными целями. К примеру, их добавляют в пенообразующий агент в огнетушителях (в силу того, что эти вещества образуют обильную пену). Также сапонины включают в состав суспензий и эмульсий, тем самым стабилизируя эти дисперсные системы. Вещества данной группы отличаются эмульгирующими свойствами, что делает их полезным компонентом мыла.

Сапонины применяются при приготовлении некоторых напитков (например, пива), а также кондитерских изделий (халвы). Они производятся в качестве диетических и пищевых добавок. Также их используют в медицинских средствах (седативных, тонизирующих, отхаркивающих, вакцинах и т. д.). Несмотря на терапевтическую пользу, сапонины из-за своей токсичности требуют осторожности при употреблении.

Использование в фармакологии

Сапонины солодки с давних времен известны своим антиаллергическим и противовоспалительным действием. Препараты на их основе могут представлять собой порошок, сироп или экстракт. Солодковый корень – основа пилюль. Он добавляется для улучшения вкуса микстур и препаратов. Солодки используют в случае вирусных инфекций кожи и половых органов, а также при лишае.

Самой полезной с точки зрения фармакологии частью сапонинов считается глицирретиновая и глицирризиновая кислоты. На их основе производятся препараты, помогающие в борьбе с бронхиальной астмой. Другой полезный компонент – флавоноид.

Эти соединения входят в состав флакарбина и ликиритона, обладающих противоязвенным, антисекреторным, спазмолитическим и противовоспалительным действием.

[attention type=yellow]
Данные препараты употребляются при язве желудка и двенадцатиперстной кишки или гастрите.
[/attention]

Полезное действие женьшеня известно на Востоке уже несколько тысячелетий, где это растение стало популярным лекарственным средством и символично называется «корнем жизни». В Китае и Корее его используют в приготовлении пищи.

Корни женьшеня оказывают тонизирующее и стимулирующее действие, их употребляют в качестве адаптогена. Средства на основе этих реагентов используются при лечении надпочечников.

Концентрация сапонинов в женьшене достигает максимума при достижении растением шестилетнего возраста.

Влияние на человеческий организм

Как и алкалоиды, сапонины оказывают воздействие на человеческое здоровье. При попадании в полость рта или на слизистые оболочки носа и глаз они вызывают раздражение.

Начинается усиленная секреция желез, что помогает избавиться от мокроты и помогает бронхам. Однако концентрация сапонинов для человеческого организма может быть и чрезмерной. В таком случае происходит раздражение кишечника и желудка.

Токсичное воздействие данных веществ приводит к рвоте, тошноте, головокружению и диарее.

Сапонины полезны в качестве веществ, благодаря которым другие лекарственные средства быстрее всасываются в человеческий организм. Их действие зависит от конкретного растения. Помимо уже упомянутых эффектов, они могут оказать противоязвенный, легкий слабительный, адаптогенный, кортикотропный и диуретический эффект.

Сырье

Одним из самых частых источников сырья для выделения сапонинов является аралия маньчжурская. Это небольшое и быстрорастущее дерево высотой от 3 до 6 метров. Оно отличается поверхностной корневой системой и внешне похоже на пальму. Растение распространено на Дальнем Востоке России, в том числе в Хабаровском крае, Приморском крае и Амурской области.

Сапонины находятся в корнях аралии. При их заготовке используются растения возрастом от 5 до 15 лет. Корни собирают осенью или весной перед распусканием листьев. Их выкапывают ломами и лопатами. Затем требуется сушка, чаще всего она проводится в специальных сушилках, температура в которых достигает 60 °С. Срок годности такого сырья составляет три года.

Источник: https://FB.ru/article/279753/saponinyi---chto-eto-takoe-harakteristika-opisanie

Примеры сапонина в природе

Далеко не одно семейство растений содержит сапонины. Всего ученые насчитывают около 40 подобных видовых групп. Клетки таких растений содержат растворенные сапонины.

Что это такое? Чаще всего это часть химического состава подземных растений. Тритерпеновые сапонины характерны для гвоздичных, аралиевых, бобовых, синюховых, истодовых, конскокаштановых, розоцветных и т. д.

Это такие распространенные растения, как солодка, женьшень или, например, аралия.

Стероидные сапонины входят в состав растений, принадлежащих к семействам лилейных, норичниковых, агавовых, диоскорейных и т. д. К данной группе относятся сарсапариль, наперстянки и диоскореи.

Интересно, что представители растительного мира выделяют сапонины для собственной защиты от патогенов. Так, гликозиды стимулируют скорость их роста, устойчивость к стрессу и улучшают всхожесть. Посредством сапонина изменяется состав каротиноидных пигментов, участвующих в фотосинтезе.

Вещество может вырабатываться в листьях, откуда оно транспортируется по остальному растению. Полезное соединение копится в специальных клетках стеблей и эпидермиса. В конце концов оно попадает в корневище, отвечающее за вегетативное размножение.

Сапонины вырабатываются с увеличенной скоростью в случае повреждения тканей растения.

Экстрагирование сапонинов

Получение сапонинов из исходного природного сырья осуществляется в несколько этапов. Сначала происходит экстрагирование (перевод компонентов из твердого тела в жидкость с помощью растворителя). Затем полученное вещество очищается и разделяется.

Для экстрагирования используются полярные растворители – этанол и метанол с различной концентрацией. Также применяется раствор натрия хлорида. В некоторых случаях перед экстракцией сырье обрабатывается эфиром и углеродами. Без этой процедуры невозможно разрушение сложнорастворимых комплексов, включающих сапонины, белки, стерины и фенольные соединения.

Хроматографическое разделение

Любые растительные вещества (например, флавоноиды, сапонины и т. д.) требуют тщательной обработки. При их очистке, помимо уже описанных методов, сегодня часто применяется хроматографическое разделение. В этом случае используются такие растворители, как уксусная кислота, н-бутанол, хлороформ, водный аммиак, н-пропиловый спирт, метанол и т. д.

Вслед за предварительным хроматографическим разделением начинается обработка кислотными реагентами – фосфорно-молибденовой кислотой, пятихлористой сурьмой и т. п. В результате сапонины образуют полиены – сопряженные ненасыщенные соединения. Они могут быть окрашены в красно-фиолетовый или розовый цвет (в зависимости от структуры вещества).

Использование в фармакологии

Сапонины солодки с давних времен известны своим антиаллергическим и противовоспалительным действием. Препараты на их основе могут представлять собой порошок, сироп или экстракт. Солодковый корень – основа пилюль. Он добавляется для улучшения вкуса микстур и препаратов. Солодки используют в случае вирусных инфекций кожи и половых органов, а также при лишае.

Самой полезной с точки зрения фармакологии частью сапонинов считается глицирретиновая и глицирризиновая кислоты. На их основе производятся препараты, помогающие в борьбе с бронхиальной астмой. Другой полезный компонент – флавоноид.

Эти соединения входят в состав флакарбина и ликиритона, обладающих противоязвенным, антисекреторным, спазмолитическим и противовоспалительным действием.

[attention type=yellow]
Данные препараты употребляются при язве желудка и двенадцатиперстной кишки или гастрите.
[/attention]

Полезное действие женьшеня известно на Востоке уже несколько тысячелетий, где это растение стало популярным лекарственным средством и символично называется «корнем жизни». В Китае и Корее его используют в приготовлении пищи.

Корни женьшеня оказывают тонизирующее и стимулирующее действие, их употребляют в качестве адаптогена. Средства на основе этих реагентов используются при лечении надпочечников.

Концентрация сапонинов в женьшене достигает максимума при достижении растением шестилетнего возраста.

Сырье

Одним из самых частых источников сырья для выделения сапонинов является аралия маньчжурская. Это небольшое и быстрорастущее дерево высотой от 3 до 6 метров. Оно отличается поверхностной корневой системой и внешне похоже на пальму. Растение распространено на Дальнем Востоке России, в том числе в Хабаровском крае, Приморском крае и Амурской области.

Сапонины находятся в корнях аралии. При их заготовке используются растения возрастом от 5 до 15 лет. Корни собирают осенью или весной перед распусканием листьев. Их выкапывают ломами и лопатами. Затем требуется сушка, чаще всего она проводится в специальных сушилках, температура в которых достигает 60 °С. Срок годности такого сырья составляет три года.

Источник: .ru

Источник: https://monateka.com/article/179683/

Сапонины — что это такое? Характеристика, описание. Какие побочные эффекты дают сапонины – риски использования Стероидные гликозиды растений

Сапонины: химические свойства и применение

Сапонинами(сапонизидами) называют большую группуприродных высокомолекулярных соединенийгликозидного характера, обладающихповерхностной и гемолитическойактивностью (детергенты), а такжетоксичностью для холоднокровныхживотных.

Термин «сапонин»или «сапонизид» был впервые предложенв 1819 г. Мэлоном для вещества, выделенногоШрайдером в 1811 г. из мыльнянки.

Водные растворысапонинов образуют при встряхиванииобильную стойкую пену (подобно мыльной),в результате чего эти вещества получилиназвание сапонинов (от лат. sapo— мыло).

Молекула сапонинасостоит из углеводной части и агликона,называемого сапогенином. Углеводнаячасть может содержать от 1 до 11моносахаридов. Наиболее часто встречаютсяD-глюкоза, D-галактоза, L-рамноза,L-арабиноза, D-ксилоза, L-фруктоза, а такжеD-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты.

Классификация сапонинов

Взависимости от строенияагликонасапонины делят на стероидныеи тритерпеновые.

Стероидныесапонины,в свою очередь, подразделяются на:

1. Спиростаноловые(характеризуются наличием спиро-кетальнойгруппировки из 8 углеродных атомов изамкнутого кольца F);

2. Фуростаноловые(где кольцо F раскрыто, и боковая цепьсодержит глюкозу).

В результатегидролиза фуростаноловые гликозидымогут превращаться в спиростаноловые.В зависимости от ориентации кольца Fотносительно остальной части молекулыагликона последние подразделяют наспиростанолы «нормального» ряда и«изо»-ряда.

Наиболее характернымпредставителем стероидных агликоновявляется диосгенин, содержащийся вкорневищах с корнями диоскореи ниппонской:

Диосгенин

В настоящее времяизвестно около 150 стероидных гликозидов,из них более 100 спиростаноловых и 40 -фуростаноловых.

Агликоны стероидныхсапонинов всегда имеют ОН-группу у С 3 ,и иногда в положениях С 1 ,С 2 ,С 5и С 12 .У многих стероидных сапонинов в положении5-6 имеется двойная связь. Стероидныесапонины представляют собой 3-О-гликозиды.

Тритерпеновыесапонины взависимости от количествациклов всоставе агликона подразделяются натетрациклические и пентациклические.

К тетрациклическимсапонинамотносятсяпроизводные даммарана(дамарандиол),циклоартана(циклоартенол)и ланостана:

К подгруппедаммарана относятся сапонины женьшеня- панаксозиды(гинзенозиды); к группециклоартана — сапонины астрагалашерстистоцветкового — дазиантозиды.

К пентациклическимотносятся сапонины, производные:

1) урсана:

-АМИРИН УРСОЛОВАЯ КИСЛОТА

2) олеанана:

-АМИРИН ГЛИЦИРРЕТИНОВАЯКИСЛОТА

(С-28-СООН-олеаноловаякислота)

Производныеолеанана находятся в корнях солодки,аралии, в корневищах с корнями синюхии др.

3)лупана:

ЛУПЕОЛ

Производные лупана- бетулин, бетулиновая кислота выделеныиз березы.

4) гопанаи др.:

ГОПАН

Сапогенинытритерпеновых сапонинов всегда имеютОН-группу у С 3 ,иногда в положениях С 16 ,С 21 ,С 22 ,С 24 ;карбоксильные группы могут быть у С 28 ,С 29(урсоловая, олеаноловая и глицирретиноваякислоты); карбонильные — у С 11 .Двойная связь часто встречается вположении 12-13.

Тритерпеновыесапонины могут быть нейтральными икислыми, кислотный характер обусловленкарбоксильной группой в агликоне илиприсутствием уроновых кислот в углеводнойчасти. Гидроксильные группы могут бытьацилированы уксусной, пропионовой,ангеликовой и другими кислотами.

Углеводнаячасть может присоединяться к агликонупо гидроксильной или карбоксильнойгруппам; она может быть линейной иразветвленной.

Сапонины оказывают благоприятное воздействие на уровень холестерина, стимулируют иммунную систему, оказывают антиоксидантное действие и даже могут поддерживать прочность костей

Сапонины – это встречающиеся в природе растительные гликозиды. Сапонины обладают мылоподобными качествами и при смешивании с водой производят мыльную пену. Более ста семейств растений содержат сапонины.

Выделяют более 11 классов сапонинов: даммараны, тирукалланы, люпаны, гопаны, олеананы, тараксастераны, урсаны, циклоартраны, ланостаны, кукурбитаны и стероиды.

Считается, что много других разновидностей сапонинов остаются нераскрытыми.

Слово сапонин происходит от латинского слова sapo – «мыло». Верный своему имени, корень растения сапонария традиционно используется в качестве мыла.

Сапонины очень полезны для здоровья человека. Исследования показали, что эти вещества укрепляют иммунную систему, нормализуют уровень холестерина в крови, а также улучшают общее самочувствие человека.

Почему сапонины полезны?

Сапонины имеют уникальную химическую структуру, которая производит пену при смешивании с водой (так же, как моющее средство). Сапонины могут связываться с водой, а также с жирами и маслами.

Это означает, что в желудочно-кишечном тракте сапонины производят эмульгирование жирорастворимых молекул. В частности, сапонины связываются с желчными кислотами и помогают выводить их из организма, предотвращая реабсорбцию холестерина.

Можно даже сказать, что сапонины «смывают» различные токсины.

Уникальная химическая структура сапонинов обусловливает их потенциальную пользу для здоровья. Сапонины оказывают благоприятное воздействие на уровень холестерина, стимулируют иммунную систему, оказывают антиоксидантное действие и даже могут поддерживать прочность костей.

Сапонины полезны для снижения уровня холестерина

Сапонины снижают уровень холестерина в крови. Организм использует холестерин для получения желчи, необходимой для пищеварения. Сапонины связываются с желчью и предотвращают реабсорбцию холестерина обратно в кровь. Многие лекарственные препараты для снижения уровня холестерина работают таким же образом.

То, что сапонины могут снижать уровень холестерина, было известно на протяжении многих десятилетий. Исследование 1977 животных показало, что эти вещества снижают поглощение холестерина. Отдельное исследование показало, что когда крысам давали экстракт сапонинов, то у них снижался уровень «плохого» холестерина, не влияя на уровень «хорошего» холестерина.

Важные для профилактики рака вещества

Сапонины эффективно подавляют рост раковых клеток. В частности, некоторые сапонины оказывают антиоксидантное действие и могут быть токсичными по отношению к раковым клеткам.

Мембрана раковых клеток содержит вещества по типу холестерина. Сапонины способны связываться с этими соединениями и нарушают пролиферацию раковых клеток. Согласно статье, опубликованной в журнале «Питание», сапонины из соевых бобов могут замедлить рост раковых клеток. Другие исследования также показали, что сапонины вызывают гибель раковых клеток и замедляют рост опухоли.

Другие полезные свойства сапонинов

Исследования открыли много полезных свойств сапонинов. В частности, было показано, сапонины из кукубхи (Арджун дерева) могут быть полезны при заболеваниях почек или мочевых камней. В другом исследовании было показано, что сапонины могут быть полезны для лечения депрессии.

Другие положительные качества сапонинов включают поддержку клеток Купфера в печени и поощрение нормальной детоксикации.

Сапонины, которые были обнаружены в овсе и шпинате, улучшают пищеварение, ускоряют способность организма усваивать кальций и кремний.

В исследованиях на животных было показано, что сапонины нормализуют уровень сахара в крови и поддерживают нормальную плотность костной ткани.

Где содержатся сапонины?

Сапонины широко распространены в пищевых продуктах, часто добавляемых в качестве эмульгатора. Некоторые газированные напитки содержат сапонины, извлекаемых из юкки и квиллайи. Эти вещества применяют для образования пены в напитках.

Источник: https://papeleta.ru/throat-disease/saponiny---chto-eto-takoe-harakteristika-opisanie-kakie-pobochnye/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.