АНТИОКСИДАНТНЫЕ  СВОЙСТВА БАЛЬЗАМОВ на основе растительного сырья

Лапин А.А.,Зиятдинова Г.К.,^* Герасимов М.К.^**

Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ, г. Казань, Россия
*Казанский государственный университет, г. Казань, Россия
**Казанский технологический университет, г. Казань, Россия

Введение

Бальзам - это крепкоалкогольный напиток, щедро вобравший в себя множество ароматных настоев целебных трав, кореньев, плодов, различных эфирных масел. Именно эти дары природы - натуральные добавки - придают бальзаму своеобразный коричневый цвет, невероятно широкую гамму вкусовых оттенков и богатейший, гармоничный аромат. Насыщенные множеством ценнейших натуральных ингредиентов, бальзамы оказывают стимулирующее и тонизирующее воздействие при физическом и умственном переутомлении, недомогании и слабости, спазмолитическое, желчегонное, противовоспалительное действие, повышают неспецифическую резистентность организма.

Производство алкогольных и безалкогольных напитков с использованием трав, кореньев, цветов имеет такую же древнюю историю, как и производство русских водок. Из летописей известно, что лечебные свойства «аквавиты» были впервые оценены на Руси еще в 1429 году, когда генуэзцы по пути в Литву завернули в Москву и преподнесли юному Василию II сосуд с «горячим вином». Русским словом «водка» уже в XVI веке стали называть спиртовые вытяжки целительных сборов, а также многие привозные лекарства.

Разнообразие ассортимента бальзамов создается благо­даря применению спиртованных соков, морсов, настоев и аромат­ных спиртов, приготовляемых более чем из 100 видов растительно­го сырья.

Бальзамы «Рижский», «Татарстан», «Бугульма», «Чистай» и др. готовят с применением обычно эфиромасличного и пряно-ароматического сырья с обязательным добавлением компонентов целебных трав, поэтому они имеют горький вкус и пряный аромат.

Несколько десятилетий свободные радикалы и их роль в развитии вредных последствий для организма челове­ка являются предметом многочисленных исследований. Существуют доказательства, что они причастны к воз­никновению и развитию более чем 50 различных заболе­ваний. Все чаще в качестве «уборщиков» свободных ра­дикалов применяются антиоксиданты: как природные (ви­тамины С, Е, β-каротин, селен, некоторые аминокислоты), так и синтетические.

Свободные радикалы, представляющие собой атомы или группу атомов, которые обладают неспаренными электронами на внешней электронной оболочке, харак­теризуются высокой реакционной способностью, неста­бильностью и коротким временем жизни. В организме свободные радикалы образуются при нормальных мета­болических реакциях. В большом количестве они могут образовываться под влиянием различных неблагоприят­ных внешних факторов. Химическая реакционная способ­ность радикала выражается в реакциях с другими со­единениями, при которых всегда образуется новый ра­дикал, например: R-H + А* = R* + А-Н

Чем боле стабилен образующийся радикал R*, тем менее опасен он для организма. Если R-H — антиоксидант, то при взаимодействии с радикалом А* образует­ся новый радикал, который является устойчивым и мало реакционноспособным, и он уже не способен причинять вред клетке [1].

Развитие пищевой промышленности делает чрезвычайно важным увеличение срока хранения  продуктов питания. Необходима стабилизация состава, а отсюда и  потребительских свойств этой обширной группы продуктов. Основной способ сохранения этих свойств состоит в применении специальных добавок - антиоксидантов (АО), препятствующих окислительной деструкции [2].

Основными компонентами бальзамов, отвечающими за их антиоксидантные свойства, являются полифенолы, флавоноиды, танины, катехины, антоциановые пигменты,  витамины, биологически активные карбоновые кислоты – лимонная и аскорбиновая.

Все эти биологически активные  вещества переходят в бальзамы в результате экстрактивного извлечения из известных лекарственных растений. Они улучшают фармакотерапевтические свойства бальзамов, увеличивают срок хранения. Антиоксиданты  препятствуют окислительной деструкции полезных нестабильных веществ, придающих органолептические и фармакотерапевтические свойства бальзамам, увеличивая их стабильность при хранении и защищая  от воздействия температур и светового излучения.

Антиоксиданты – вещества, способные тормозить процессы радикального окисления органических и высокомолекулярных соединений, и тем самым снижающие выход продуктов этого окисления: гидроперекисей, спиртов, альдегидов, кетонов, жирных кислот и т.д. Это является очень важным, так как свободные радикалы в организме человека становятся причиной преждевременного старения, лучевой болезни, токсикозов, заболеваний сердечно-сосудистой системы, различных видов злокачественных опухолей, нейродегеративных заболеваний (паркинсонизм, болезнь Альцгеймера и др.).

Столь широкий круг заболеваний, в этиологии и патогенезе которых важную роль играют свободные радикалы, заставляет искать пути эффективной профилактики свободно-радикальных патологий.

В организме защита осуществляется двумя принципиально различными механизмами: снижением образования активных форм кислорода путем уменьшения концентрации кислорода в клетках и функционированием антиоксидантной системы, которая включает антиоксидантные ферменты и низкомолекулярные антиоксиданты, такие, как глутатион, аскорбат, ретинолы, токоферолы, каротины, билирубин. Увеличение антиоксидантов в клетках и тканях – наша помощь организму.

Целью данной работы является исследование антиоксидантной емкости распространенных сортов бальзамов для оценки их антиоксидантных свойств.

В данном исследовании рассматриваются возможные способы увеличения антиоксидантной активности бальзамов.

         Дляпроведения исследований использовали образцы различных бальзамов по ГОСТ  7190 разных производителей поступающих в продажу. Объемная доля спирта в бальзамах составляла 45 %.Бальзам Биттнера фирмы «Рихард Биттнер ГмбХ», Австрия. 

         Для определения  интегральной антиоксидантной емкости (АОЕ) бальзамов разработан кулонометрического метод оценки с помощью электрогенерированного брома [3]. Выбор в качестве титранта электрогенерированных соединений брома (Br₃^-, Br₂, Br^·) обусловлен не только сравнительной простотой их получения, но и их способностью вступать в различные реакции [4]: радикальные, окислительно-восстановительные, электрофильного замещения и присоединения по кратным связям, что позволяет охватить широкий круг биологически активных соединений вин, обладающих антиоксидантными свойствами.

Результаты и их обсуждение

Все биологически активные  вещества переходят в бальзамы в результате экстрактивного извлечения из известных лекарственных и пищевых растений. Многие виды растительного сырья, из которого получают полуфабрикаты, обладают лечебным действием, что обусловливает физиологическую ценность бальзамов[5]. Антиоксиданты  препятствуют окислительной деструкции полезных нестабильных веществ, придающих органолептические и фармакотерапевтические свойства бальзамам, увеличивая их стабильность при хранении.

Антиоксиданты – вещества, способные тормозить процессы радикального окисления органических и высокомолекулярных соединений, и тем самым снижающие выход продуктов этого окисления: гидроперекисей, спиртов, альдегидов, кетонов, жирных кислот и т.д. Большую роль на содержание антиоксидантов в бальзамах оказывает естественно сырьё, используемое при производстве.

         При производстве бальзамов применяют в качестве растительного и плодово- ягодного сырья :

морсы: черники, кураги, рябины черноплодной, шиповника;

спиртованные соки: яблочный, клубничный;

натуральный краситель: колер;

настой сушеного растительного сырья из: зверобоя, душицы, мяты, календулы, дягиля, тысячелистника, коры дуба, горечавки, липового цвета, аирного корня, луковой шелухи, коры крушины, листьев мать-и-мачехи, полыни, земляничного листа, пустырника;

настой ароматического сырья из кориандра, сосновых почек, кардамона, березовых почек, коры корицы.

Из выше перечисленного следует, что основная доля антиоксидантов переходит из растительного и ароматического сырья, так как именно они богаты эфирными маслами, дубильными веществами. Следовательно, чтобы повысить антиоксидантную активность бальзамов необходимо применить такой способ экстракции, чтобы максимально извлечь все биологически активные вещества. Антиоксидантная способность бальзамов  так же обусловлена не только содержанием фенольных соединений, важное значение имеет и присутствие веществ - синергистов, например, лимонной и аскорбиновой кислоты как биологических ловушек радикалов [6]. Они "регенерируют" фенольные антиоксиданты, что обеспечивает биологический эффект напитков при относительно невысоких концентрациях биологически активных веществ.

Однако в определенных условиях аскорбиновая кислота способна проявлять и прооксидантные свойства. Это согласуется с результатами исследований [7], которые предполагают, что аскорбиновая кислота выступает прежде всего как фактор защиты от радикальных продуктов восстановления кислорода. Возможно, механизм ее действия в этом случае связан с тем, что благодаря наличию в этой ее форме диенольной группировки аскорбиновая кислота обладает сильно выраженными восстановительными свойствами и, как хороший донор электронов, способствует превращению гидрокисльных радикалов в гидроксид-ионы, выполняя таким образом антиоксидантную функцию, снижая уровень радикальных соединений в системе. Механизм действия аскорбиновой кислоты в биосистемах в большей мере зависит от ее концентрации. Так, при концентрациях, меньше чем 9·10^-4 моль/л, она может проявлять прооксидантные свойства кислоты.

Для доказательства этого была проведена сравнительная оценка антиоксидантной емкости бальзамов «Рижский», «Татарстан», «Парне», «Бугульма», «Чистай», «Италмас» и лечебных бальзамов «Гербамарин» и «Биттнер», а так же настоек «Рябиновая на коньяке» и «Алтынчеч». Результаты предоставлены в таблице 1.