Сапонины

Сапонины – полезные вещества растений

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.

Сапонины полезны для укрепления иммунной системы

В природе сапонины защищают растения от паразитов. В одном исследовании было показано, что эти вещества защищают от Candida. В другом исследовании было показано, что определенный тип сапонинов обладает антимикробной активностью, что положительно влияет на здоровье полости рта. Способность сапонинов выступать в качестве линии обороны снижает нагрузку на иммунную систему.

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 содержатся в более ста различных видов растений и пищевых продуктов, в том числе в бобах, горохе, арахисе, лебеде и сое. Много сапонинов содержат пасленовые овощи (помидоры). Содержат эти вещества такие растения, как женьшень, якорцы стелющиеся, гиностемма, корень володушки, лигустикум, коллинсония и др.

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.

Сапонины — что это такое? Характеристика, описание

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.

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.

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.

Данные препараты употребляются при язве желудка и двенадцатиперстной кишки или гастрите.

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.

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.

Сапонины

Химическая структура сапонина

Сапонины (от лат. sapo , Родительный падеж saponis — мыло) — это сложные безазотистые соединения группы гликозидов растительного происхождения с поверхностно-активными свойствами.

В состав сапонинов входят моносахариды и неуглеводной сапогенин (агликоны). Растворы сапонинов при взбалтывании образуют густую стойкую пену. Хорошо растворимы в воде и спирте.

Широко распространены в природе, встречаются в различных частях растений — листьях, стеблях, цветах, плодах.

Сапонины обнаружены в боярышника кроваво-красного (во всех частях растения), боярышнике колючей (цветках и плодах), бессмертника песчаного (в цветках), кремни гибридной (в корневище), Бархат амурский (в корнях), астра альпийская (во всех частях растения), аронник пятнистой (в клубнях), арахисе подземном (в семенах), актинидии полигамной (в листьях и стеблях), Айлант высшем (в коре), чистотеле обычном (в наземных частях растения), пустырника (в наземных частях растения), подорожника (наземная часть растения), пастушьей сумки обыкновенной (стебли и листья), кровохлебки лекарственной (в подземных частях растения), чае китайском (в листьях и семенах), шпинате огородном (стебли и листья), фиолетовым цветом трехцветная (стебли и листья), спаржа (корни), тамуса обычном (в коре и корнях) и др. ..

Зависимости от химического строения различают стероидные и тритерпеновые сапонины.

1. Агликоны

Агликоны сапонинов называются сапогенин. По химическому строению они делятся на две группы:

• стероидные спирты (С 27);
• производные тритерпеновых (сапонигенових) кислот (С 30).

2. Стероидные сапонины

Стероидные сапонины относятся к группе природных гликозидов, которым присуща значительная гемолитическая активность. Стероидные сапонины найдено в растениях разных семейств, но главным образом в растениях семей диоскорейних, бобовых, лютиковых и лилейных.

При изучении биологического действия стероидных сапонинов обнаружено значительное их фунгицидное, противоопухолевое, цитостатическое вктивнисть. Они снижают артериальное давление, нормализуют сердечный ритм, замедляют и углубляют дыхания.

Препарат полиспонин, который изготавливают из растения диоскореи, имеет холестеринемичну действие и применяется для лечения атеросклероза. Стероидные сапонины используют как исходное сырье для синтеза стероидных гормонов. [1]

3. Тритерпеновые сапонины

Подавляющее большинство тритерпеновых сапонинов также проявляют значительную гемолитическую действие. Они разрушают оболочку эритроцитов и высвобождают гемоглобин.

Сапонины имеют едкий горький вкус, раздражают слизистую оболочку глотки, желудка и кишок, вызывают рвота и увеличивают бронхиальную секрецию. Назначают сапонины при тяжелом сухом кашле для разжижения мокроты. Сапонины различных растений проявляют разную фармакологическое действие.

Сапонины солодки имеют эстрогенное свойство, элеутерококка — повышают сопротивляемость организма, женьшеня (панаксозиды) — дают значительный адаптогенное эффект. [1]
Препарат сапарал, получаемый из корней аралии маньчжурской, состоит из суммы тритерпеновых гликозидов олеановую кислоты.

Сапарала присуща противонаркотических действие, он усиливает сокращения миокарда, снимает стрессы. Его применяют при астеноневротических состояниях. [1]

4. Сахариды

Распространенный сахарный компонент сапонинов — D- глюкоза. Довольно часто встречаются D- галактоза, D- ксилоза, L-рамноза и другие углеводы.

5. Нейтрaльни сапонины

Гликозиды стероидных спиртов являются нейтральными сапонинами. К ним относятся стероиды писем наперстянки ( лат. Digit?lis ).

6. Тритерпеновые производные

Тритерпеновые сапонины — это гликозиды, сапогенин которых пентациклические или тетрациклические тритерпеноиды (С30Н48). Пентациклические соединения происходят от урсану (α-амирин), олеанану (β-амирин), Лупан (лупеола), гопану.

Тетрациклические сапонины в природе представлены производными: циклоартану (циклоартенол) и дамарану (дамарандиол).

Источники

• Л.Физер, М.Физер. Органическая химия. В 2-х томах. — Том II. — М.: Химия, 1970. — С. 558.
• В. С. Ягодка. Лекарственные растения в дерматологии и косметологии. — К.: Наукова думка, 1991. — 272 с.
• Ф. П. Тринус. Фармако-терапевтический справочник. Шестой изд. — К.: Здоровье, 1989. — 640 с.