PORUBČANOVÁ, V. Съдържание на избрани биологично активни вещества в захар Stevia. Бърно: Технологичен университет в Бърно, Химически факултет, 2013. 47 с. Дисертационен ръководител RNDr. Д-р Милена Веспалкова . ДЕКЛАРАЦИЯ Декларирам, че съм подготвил бакалавърската дисертация самостоятелно и че съм цитирал правилно и изцяло всички използвани литературни източници. По съдържание бакалавърската дисертация е собственост на Химическия факултет на Технологичния университет в Бърно и може да се използва за търговски цели само със съгласието на ръководителя на бакалавърската дисертация и декана на FCH НО. подпис на студента ПРИЗНАВАНИЯ Бих искал да благодаря на моя ръководител RNDr. Д-р Милена Веспалкова за давам възможност за разработването на тема, която ме интересува, но също така и за професионално ориентиране, консултации и времето, което тя ми отдели през цялата работа. 4
4.1 Определяне на общото съдържание на феноли в зависимост от времето. 30 4.2 Определяне на общото съдържание на фенол в зависимост от температурата на водата. 30 4.3 Определяне на общото съдържание на фенол след по-дълъг период на излугване. 31 4.4 Определяне на фенолни вещества в екстракти от различни проби. 32 5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 34 6 СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ИЗТОЧНИЦИ. 35 7 СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ СЪКРАЩЕНИЯ. 38 8 СПИСЪК НА ПРИЛОЖЕНИЯТА. 39 9 ПРИЛОЖЕНИЯ. 40 6
Основен скелет на стевиол Таблица 7: Структура и сладост на гликозидите в стевия [4,6,7] Съединение R1 R2 Обобщаваща формула Сладост Steviol HHC 20 H 30 O 3 Биозид на стевиол H β-glu-β-glu (2 1) C 38 H 60 O 18 100 125 Stevioside β-glu β-glu-β-glu (2 1) C 32 H 50 O 13 250 300 Rebaudioside A β-glu β-glu-β-glu (2 1) C 44 H 70 O 23 350 450 β-glu (3 1) Rebaudioside BH β-glu-β-glu (2 1) C 38 H 60 O 18 300 350 β-glu (3 1) Rebaudioside C β-glu β-glu-α-ram ( 2 1)) C 44 H 70 O 2 50 120 β-glu (3 1) Rebaudioside D β-glu-β-glu (2 1) β-glu-β-glu (2 1) C 50 H 80 O 28 200 300 β- глу (3 1) Ребаудиозид Е β-глю-β-глю (2 1) β-глю-β-глю (2 1) C 44 H 70 O 23 250 300 Ребаудиозид F β-глю β-глю-β -xyl (2 1) C 43 H 68 O 22 β-glu (3 1) Dulcoside A β-glu β-glu-α-ram (2 1) C 38 H 60 O 17 100 125 Обяснения: Глюкоза глюкоза, Ram Ramnose, Xyl xylose Части от растението, различни от корена, имат сладък вкус, но съдържанието на дитерпенови гликозиди в тях не е същото. Те се намират най-вече в листата, благодарение на които основно тази част от растението се използва за производството на екстракти. 14.
Фигура 5: Структура на флаван [14] Фенолни киселини Структурата на тези киселини се състои от бензеново ядро, към което са прикрепени хидроксилни и карбоксилни групи. [9] Кофеена киселина Основната му формула е C 9 H 8 O 4, а системното наименование е 3,4-дихидроксифенилпроп-3-енова киселина. Той е едно от хидрокси производните на канелената киселина. [9] Хлорогенова киселина Това е естер на кофеинова киселина със системно наименование 3 - [(3,4-дихидроксицинамоил) окси] -1,4,5-трихидроксициклохексан-1-карбоксилна киселина. Общата му формула е C 16 H 18 O 9. [9] Други фенолни вещества в стевия Освен споменатите вече феноли и полифеноли, стевията оставя кверцетин, епикатехин, авикуларулар, гуаяверин, кверцитрин, апигенин-4-О-глюкозид, лутеолин - 7-оглукозид, кверцетин-3-о-глюкозид, камфор-3-о-рамнозид и метоксилиран кентауреидин. [9,14] 2.2.8 Стеребини и други химични съединения Стеребините принадлежат към групата на биснордитерпеноидите, структурата и основните физикохимични свойства на които са описани от Oshima и колеги през 1986 и 1988 г. Серебините A-H се намират в стевия. 17
Фигура 6: Структурни формули на AH стеребини [9] Други идентифицирани вещества в сладката стевия са: сигмастерол, β-ситостерол, β-амирин ацетат, австроинулин, 6-О-ацетилаустроинулин, 7-О-ацетилаустроинулин, лупеол тристери, пигменти, растителни венци, летливи маслени компоненти и неорганични вещества. [9,15] 2.3 Ефект на стевията върху човешкото здраве Различни научни изследвания потвърждават благоприятните ефекти на стевията върху човешкото здраве. В някои случаи може да облекчи или дори да лекува някои здравословни проблеми. Стевиоловите гликозиди са естествен адаптоген, като по този начин помагат на тялото да се адаптира към неподходящи условия на околната среда, като радиация, тежки метали и токсични съединения. Тези свойства бяха използвани за първи път в Япония след изпускането на 2 атомни бомби и за втори път след експлозията на атомна електроцентрала в Украйна. [16] 18
температура от 120 С. По-нататъшното повишаване на температурата започва да разлага стевиозида до пълното му разлагане при 200 С. Постепенното разлагане на стевиозида е показано на Фигура 4. Тъй като стевиозидът е нестабилен при високи температури, не се препоръчва използването на подсладител на стевия в пекарната . [19] Фигура 7: Графика на зависимостта на разлагането на стевиозид от температурата [19] 2.4.2 Стабилност на подсладителя при различно рН и различна температура Воден разтвор на стевиозид с концентрация 0,5 gl -1 беше тестван при температура 60 и 80 ° С за 1 до 2 часа в обхвата на ph 1-10. Стевиозидът във воден разтвор с рН 2-10, закалено при 60 ° С в продължение на 2 часа, практически не се разлага. След повишаване на температурата до 80 ° C, 5% от стевиозида се разлага при pH 2 и 10. В много кисела среда (ph 1), стевиозидът бързо се разгражда до напълно, когато се инкубира при 80 ° C в продължение на 2 часа. Получените продукти на разграждане са стевиолбиозид и глюкоза, тъй като разцепването се осъществява при С 19 естеровата връзка на стевиозид. [8] Фигура 8: Количество стевиозид при различно рН, температура и време [19] 22
3.3.5 Определяне на общото съдържание на феноли Всяко определяне на отделните екстракти се извършва в три епруветки, в които се пипетира 6 ml вода, 0,5 ml Folin-Ciocalteu реагент и 0,1 ml от съответния екстракт. Съдържанието на епруветките се оставя да престои 5 минути след смесването. След това се прибавят 1,5 ml 20% разтвор на натриев карбонат и разтворите се разбъркват. След 2 часа се измерва абсорбцията при 765 nm. [13] 29
4 РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ Методът, описан в член [13], беше използван за определяне на общото съдържание на фенолни вещества в екстракти от сладки листа на стевия. 4.1 Определяне на общото съдържание на фенолни вещества като функция от времето. 1. Концентрацията на фенолни вещества се изразява в еквивалент на галова киселина в mg на g листа от стевия. Таблица 9: Резултати от определянето на фенолни вещества като функция от времето t [min] 5 10 15 20 25 30 35 40 c 1 [mg g -1] 271.07 327.56 406.36 464.93 471.21 479.58 477, 79 480.97 Графика 1: Количество феноли като функция от времето Съдържанието на феноли в екстракта от листата на стевия се увеличава по време на 20 минути излугване. След това времето количеството на фенолните вещества не се е увеличило значително. Следователно, 20 минути бяха използвани като стандартно време за екстракция в други анализи. 4.2 Определяне на общото съдържание на фенолни вещества в зависимост от температурата на водата Екстракт №. 2 (ситно натрошени листа) и извлечение бр. 3 (листа, натрошени на прах). 30
Таблица 10: Резултати от определяне на съдържанието на фенолни вещества в зависимост от температурата на водата [C] 10 23 40 60 80 100 c 2 [mg g -1] 467,72 510,96 566,75 638,57 655,31 654,61 c 3 [mg g -1] 488,64 622,61 672,77 754,51 755.38 783.20 Графика 2: Количество феноли в зависимост от температурата на водата Съдържанието на феноли в екстракта от листа на стевия се увеличава с повишаване на температурата на водата, при която листата са извлечени. При температура на водата над 60 C съдържанието на фенолни вещества не се е увеличило значително, поради което идеалната температура на водата за екстракция може да се счита за 60 C. Чрез излужването на натрошените листа в прах, много повече фенолни вещества се отделят в екстракта, но поради за по-значителна промяна във вкуса се препоръчва за чай.използвайте листа само ситно натрошени. 4.3 Определяне на общото съдържание на фенолни вещества след по-дълъг период на излугване. За това определяне, екстракти No. 4 и 5. Анализът също се извършва 2 пъти, за да се провери точността на резултатите. Таблица 11: Резултати от определяне на съдържанието на фенолно вещество след по-продължителна температура на излугване [C] 10 23 40 60 80 100 c 4 [mg g -1] 467,72 510,96 566,75 638,57 655,31 654,61 c 5 [mg g -1] 488,64 622,61 672,77 754,51 755,38 783,20 31
Графика 3: Количество феноли в зависимост от удълженото време на екстракция В продължение на 2,5 часа първоначално имаше леко, но с течение на времето значително увеличение на съдържанието на феноли в екстракта по време на излужването. Максималното възможно съдържание на тези определени вещества беше постигнато непосредствено след 2,5 часа излугване. Изглежда, че това явление е свързано с факта, че някои фенолни вещества, като епикатехин, галокатехин галат и епикатехин галат, се извличат само след дълго време. Последващото намаляване на количеството на аналитите се дължи на окисляването и разлагането на фенолни вещества [25]. Листата бяха смачкани в ръцете, така че смачканите части не бяха с еднакъв размер. В извлечение бр. 4 имаше по-малки фрагменти, което се прояви като по-високо съдържание на фенолни вещества в този екстракт. 4.4 Определяне на фенолни вещества в екстракти от различни проби За екстракция са използвани проби от сухи листа на стевия от 2010 г., 2012 г. и пресни листа (екстракти № 6-9). Процедурата за приготвяне на екстракти е описана в глава 3.3.4. Таблица 12: Резултати от определяне на фенолни вещества в екстракти от различни проби екстракт №. 6 7 8 9 c [mg g -1] 469,12 367,30 45,83 6,77 32
Графика 4: Количество фенолни вещества в екстракти от различни проби В екстракти No. 8 и 9 (пресни листа) има много по-малко фенолни вещества, отколкото в сухи екстракти от листа. Основната причина е, че 70-90% от теглото на пресните листа е вода. Чрез разкъсване на пресните листа на малки парченца, клетъчната стена само на някои клетки се уврежда, така че не всички фенолни вещества се отделят в екстракта. Замразяването е причинило по-ефективно увреждане на клетъчните стени, поради което екстрактът не. 8 съдържа повече вещества, които трябва да бъдат определени. Съдържанието на фенолни вещества в растенията се различава, защото зависи не само от вида на растението, но и от метода на отглеждането му. 33
7 СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ СЪКРАЩЕНИЯ A - Абсорбция на ФАО (Организация по прехрана и земеделие) - Организация по храните и земеделието хм. - JECFA (Съвместна експертна комисия на FAO/СЗО по хранителните добавки) - JECFA (Съвместна експертна комисия на FAO/СЗО по хранителните добавки). - Колективна РНК (Рибонуклеинова киселина) - Рибонуклеинова киселина САЩ (Съединените американски щати) - САЩ UV (ултравиолетово лъчение) - ултравиолетово лъчение VIS (видимо лъчение) - видима светлина СЗО (Световната здравна организация) - Световната здравна организация 38
8 СПИСЪК НА ПРИЛОЖЕНИЯТА Приложение №. 1: Графика Калибрираща зависимост на галовата киселина Приложение №. 2: Някои хранителни продукти със стевия Приложение №. 3: Стевиолови гликозиди под формата на настолен подсладител Приложение 4: Одобрени хранителни добавки и условия за тяхното използване в категории храни 39
9 ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение № 1: Графика Калибрираща зависимост на галовата киселина c [mg l -1] A 50 0,086 100 0,133 150 0,223 300 0,441 450 0,651 650 0,936 40
Приложение 2: Някои хранителни продукти със стевия [26,27] 41
Приложение №. 3: Стевиолови гликозиди под формата на подсладител за маса 42