Введение 9
Литературный обзор 12
1 Исследование природных экзогенных антиоксидантов и
существующих методов определения АОА 12
1.1 Экзогенные антиоксиданты 13
1.1.1 Антиоксиданты, имеющие в составе фурановый цикл 14
1.1.2 Серосодержащие антиоксиданты 15
1.1.3 Полифенольные антиоксиданты 16
1.1.4 Провитаминные антиоксиданты 19
1.2 Методы определения антиоксидантной активности 22
1.2.1 Химические методы 22
1.2.2 Физико-химические методы 24
1.2.2.1 Спектроскопические методы 24
1.2.2.2 Электрохимические методы 25
1.2.2.2.1 Амперометрический метод 25
1.2.2.2.2 Кулонометрический метод 26
1.2.2.2.3 Вольтамперометрический метод 26
1.2.2.2.4 Потенциометрический метод 27
2 Экспериментальная часть 30
2.1 Реактивы и оборудование 30
2.2 Объекты исследования 31
2.3. Определение антиоксидантной активности индивидуальных антиоксидантов и их модельных растворов 33
2.3.1. Потенциометрический метод определения антиоксидантной активности с использованием окисленной формы металла в составе комплексного соединения 33
2.3.2 Определение стехиометрического соотношения в реакции
антиоксидант-окислитель с использованием метода потенциометрического титрования 38
2.3.3 Фотометрическое титрование индивидуальных антиоксидантов
42
2.4 Определение антиоксидантной активности экстрактов
растительного сырья потенциометрическим методом с использованием гексацианоферрата (III) калия 48
2.4.1 Определение АОА экстрактов лекарственного растительного
сырья 48
2.4.3 Определение антиоксидантной активности чая 53
Заключение 55
Список использованных источников 56
В процессе дыхания около 95 % вдыхаемого кислорода расходуется на выработку энергии и окислительный метаболизм субстратов, однако 2-5% кислорода переходит в активные формы кислорода (АФК). АФК играют двойственную роль в организме человека, с одной стороны, являясь сигнальными молекулами, они служат для построения и обновления структурных элементов клеточных мембран, с другой стороны, избыточное количество АФК может привести к окислению важных органических молекул организма, например, ДНК.
Регулирование процессов окисления и уровня, накапливающихся при этом в клетках организма АФК, осуществляется защитной антиоксидантной системой - одним из звеньев сложной системы адаптации организма. Под влиянием на организм человека неблагоприятных экологических факторов, повышенных физических и эмоциональных нагрузок, а также при длительных заболеваниях и в процессе старения образование активных форм кислорода в организме активизируется. Защитная антиоксидантная система перестает справляться со своей функцией регулятора содержания окислителей, вследствие этого, накапливается избыточное количество активных форм кислорода - развивается окислительный стресс, при котором требует применения веществ, обладающих антиоксидантными свойствами.
В условиях окислительного стресса антиоксидантная система организма не может полностью подавлять избыточные реакции окисления, следовательно, существует необходимость во введении в организм человека дополнительных веществ с антиоксидантными свойствами. Для этого необходимо владеть информацией как о состоянии антиоксидантной системы организма, так и об антиоксидантной активности (АОА) потребляемых препаратов, биодобавок, продуктов питания, напитков. Поэтому исследование экстрактов растительного сырья как природных источников антиоксидантов является современной актуальной задачей.
Существует ряд методов определения антиоксидантной активности. На сегодняшний день наиболее широко используют оптические, электрохимические и хроматографические методы исследования для определения антиоксидантной активности.
Среди существующих методов исследования АОА следует отметить электрохимические методы, как наиболее простые и информативные. В данной группе методов одним из перспективных является потенциометрический метод определения АОА.
Растительные травы и чаи в настоящее время представляют особый интерес, так как являются одними из наиболее часто употребляемых напитков. Поскольку в розничной сети представлен широкий ассортимент данной продукции, необходим экспрессный и достоверный метод для определения их полезных свойств. В виду того, что растительные экстракты представлены широким кругом различных соединений, в том числе полифенольной природы, одним из таких свойств может выступить интегральный показатель АОА.
Цель данной работы заключается в определении антиоксидантной активности экстрактов растительного сырья потенциометрическим методом с использованием гексацианоферрата (III) калия (ГЦФ) в качестве модели окислителя.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Определить АОА индивидуальных низкомолекулярных
антиоксидантов и их смесей потенциометрическим методом с использованием в качестве модели окислителя гексацианоферрата (III) калия;
2. Определить стехиометрические коэффициенты реакции
взаимодействия антиоксидантов с К3[Ге(СИ)6] методами потенциометрического и фотометрического титрования;
3. Исследовать антиоксидантную активность экстрактов чая и экстрактов растительного лекарственного сырья с использованием предложенного подхода;
4. Провести корреляционные исследования результатов определения антиоксидантной активности экстрактов лекарственного растительного сырья и общего содержания полифенолов.
Антиоксидантная активность является сложной, интегральной величиной, которая отражает свойство системы в целом, поэтому целесообразно использовать методы определения антиоксидантной активности как интегрального параметра.
Электрохимические методы определения АОА наиболее простые, экономичные и информативные. Потенциометрический метод определения АОА с использованием окисленной формы металла в составе комплексного соединения показал высокие и точные результаты, что подтвердили результаты потенциометрического титрования. Данный метод позволяет работать как на низкомолекулярных объектах, так и на сложных системах.
Из всех образцов лекарственных трав, наибольшую активность показали душица и мята перечная, это связано с высоким содержанием полифенольных соединений и других антиоксидантов, что подтверждает метод определения общего содержания полифенолов. Наименьшую активность проявили ноготков цветы, зверобоя трава, березы листья, полыни горькой трава из-за низкого содержания веществ с антиоксидантными свойствами.
При исследовании АОА чая, наибольшую активность показали зеленые чаи, так как в их составе содержится большое количество полифенольных соединений.
