Опис і характеристика
Будь сапонін, властивості якого мають декілька характерних рис, відрізняється помітним впливом на біологічні організми. Ця речовина викликає гемоліз еритроцитів і утворює холестерин (з-за цього оболонка еритроцитів втрачає свою полупроницаемость). Дія сапонінів призводить до потрапляння у кров гемоглобіну. Внаслідок такого ефекту у холоднокровних тварин порушується робота зябер.Багато організми гинуть від отрути, яку виділяють сапоніни. Що це таке? Дані сполуки являють собою аморфні або кристалічні гігроскопічні речовини жовтуватого відтінку (або безбарвні). Для сапонінів характерна висока температура плавлення і розкладання. Вони здатні знижувати поверхневий натяг, з-за чого при струшуванні їх водні розчини утворюють багату стійку піну. В хлороформі, бензолі і діетиловому ефірі сипонини нерозчинні. Інакше справа йде з водою, етанолом і метанолом. У цих гідрофільних розчинниках сапоніни розчинні у разі високого утримання моносохаридов в їх молекулах.
Приклади сапоніну в природі
Далеко не одне сімейство рослин містить сапоніни. Усього вчені налічують близько 40 подібних видових груп. Клітини таких рослин містять розчинені сапоніни. Що це таке? Найчастіше це частина хімічного складу підземних рослин. Тритерпенові сапоніни характерні для гвоздикових, аралієві, бобових, синюхових, істодових, конскокаштанових, розоцвітих і т. д. Це такі розповсюджені рослини, як солодка, женьшень або, наприклад, аралія.Стероїдні сапоніни входять до складу рослин, що належать до родин лілійні, ранникових, агавових, діоскорейних і т. д. До даної групи відносяться сарсапариль, наперстянки і діоскора. Цікаво, що представники рослинного світу виділяють сапоніни для власного захисту від патогенів. Так, глікозиди стимулюють швидкість їх росту, стійкість до стресу і покращує схожість. За допомогою сапоніну змінюється склад каротиноїдних пігментів, які беруть участь у фотосинтезі. Речовина може вироблятися в листі, звідки воно транспортується по іншому рослині. Корисне з'єднання накопичується в спеціальних клітках стебел і епідермісу. Зрештою воно потрапляє у кореневище, що відповідає за вегетативне розмноження. Сапоніни виробляються зі збільшеною швидкістю в разі пошкодження тканин рослини.
Гідроліз та вміст моносахаридів
Біологічні сапоніни в рослинах гідролізуються кислотами. Вони можуть утворювати молекулярні комплекси з ліпідами, стеринами, білками і фенольними сполуками. Сапоніни (точніше, їх вуглеводна частина) містять від 1 до 11 моносахаридів. В залежності від цієї кількості речовина відноситься до певного типу: олигозидам, пентозидам, триозидам, биозидам, монозидам.Найчастіше в них містяться такі речовини, як D-ксилоза, D-глюкоза, D-галактоза, L-арабіноза, L-рамноза і т. д. Подібні елементи і включають в себе сапоніни. Що це таке? Моносахариди – органічні сполуки, що формують вуглецеві ланцюжки, які можуть бути розгалуженими або лінійними. Стероїдні види сапонінів складаються з 1-5 таких елементів, тоді як тритерпенові можуть налічувати 10 і навіть більше.
Екстрагування сапонінів
Отримання сапонінів з вихідного природного сировини здійснюється в кілька етапів. Спочатку відбувається екстрагування (переклад компонентів твердого тіла в рідину за допомогою розчинника). Потім отримане речовина очищається і розділяється. Для екстрагування використовуються полярні розчинники – етанол і метанол з різною концентрацією. Також застосовується розчин натрію хлориду. У деяких випадках перед екстракцією сировина обробляється ефіром і вуглеводи. Без цієї процедури неможливо руйнування сложнорастворимих комплексів, що включають сапоніни, білки, стерини та фенольні сполуки.
Очищення
Спосіб очищення отриманих сапонінів залежить від їх структури. Наприклад, полярні види погано розчиняються у метиловому і етиловому спирті, а при охолодженні або додавання етанолу утворюють характерний осад. Інакше справа йде з глікозидами. Вони випадають в осад після розбавлення водою спиртових екстрактів, а також погано розчиняються у самій воді. Для очищення тритерпенових сапонінів необхідна луг. Також на них діє ацетон, діетиловий ефір, етилацетат, ізоаміловий і бутиловий спирти. Інші методи очищення засновані на властивості сапонінів створювати разом з ацетатом свинцю або гідроксидом барію нерозчинні у воді солі. Після отримання таких комплексів їх розкладають. Такі методи необхідні для того, щоб утворювалися найбільш чисті сапоніни. Що це таке? Це найбільш якісні і позбавлені домішок компоненти з однорідним складом.Хроматографічне розділення
Будь-які рослинні речовини (наприклад, флавоноїди, сапоніни тощо) вимагають ретельної обробки. При їх очищенні, крім вже описаних методів, сьогодні часто застосовується хроматографічне поділ. У цьому випадку використовуються такі розчинники, як оцтова кислота, н-бутанол, хлороформ, водний аміак, н-пропіловий спирт, метанол і т. д. Слідом за попередніми хроматографічним розділенням починається обробка кислотними реагентами – фосфорно-молібденової кислоти, пятихлористой сурмою і т. п. В результаті сапоніни утворюють полиени – спряжені ненасичені сполуки. Вони можуть бути пофарбовані в червоно-фіолетовий або рожевий колір (залежно від структури речовини).
Застосування
Сапоніни використовуються з різними цілями. Приміром, їх додають в піноутворювальні агент у вогнегасниках (в силу того, що ці речовини утворюють рясну піну). Також сапоніни включають до складу суспензій і емульсій, тим самим стабілізуючи ці дисперсні системи. Речовини цієї групи відрізняються емульгуючими властивостями, що робить їх корисним компонентом мила. Сапоніни застосовуються при приготуванні деяких напоїв (наприклад, пива), а також кондитерських виробів (халви). Вони виробляються в якості дієтичних і харчових добавок. Також їх використовують в медичних засобах (седативних, тонізуючих, відхаркувальних, вакцини тощо). Незважаючи на терапевтичну користь, сапоніни з-за своєї токсичності вимагають обережності при вживанні.
Використання у фармакології
Сапоніни солодки з давніх часів відомі своїм антиалергічну та протизапальну дію. Препарати на їх основі можуть представляти собою порошок, сироп або екстракт. Солодковий корінь – основа пігулок. Він додається для поліпшення смаку мікстур і препаратів. Солодки використовують у разі вірусних інфекцій шкіри і статевих органів, а також при лишаї. Найбільш корисною з точки зору фармакології частиною сапонінів вважається гліцирретинова і гліциризинова кислоти. На їх основі виробляються препарати, що допомагають в боротьбі з бронхіальною астмою. Інший корисний компонент – флавоноїд. Ці сполуки входять до складу флакарбина і ликиритона, що володіють противиразковою, антисекреторним, спазмолітичну та протизапальну дію. Дані препарати вживаються при виразці шлунка і дванадцятипалої кишки або гастриті. Корисна дія женьшеня відомо на Сході уже кілька тисячоліть, де ця рослина стало популярним лікарським засобом і символічно називається «коренем життя». У Китаї і Кореї його використовують у приготуванні їжі. Коріння женьшеню надають тонізуючу і стимулюючу дію, їх вживають як адаптогену. Кошти на основі цих реагентів використовуються при лікуванні надниркових залоз. Концентрація сапонінів в женьшені досягає максимуму при досягненні рослиною шестирічного віку.
Вплив на людський організм
Як і алкалоїди, сапоніни впливають на людське здоров'я. При попаданні в ротову порожнину або на слизові оболонки носа і очей вони викликають роздратування. Починається посилена секреція залоз, що допомагає позбутися від мокроти і допомагає бронхах. Однак концентрація сапонінів для людського організму може бути і надмірною. В такому випадку відбувається роздратування кишечника і шлунка. Токсичну дію цих речовин призводить до блювоти, нудоти, запаморочення та діареї. Сапоніни корисні в якості речовин, завдяки яким інші лікарські засоби швидше всмоктуються в людський організм. Їх дія залежить від конкретної рослини. Крім вже згаданих ефектів, вони можуть надати противиразковий, легкий проносний, адаптогенний, кортикотропний і діуретичний ефект.