Главная · Метеоризм · Польза и вред дубильных веществ. Дубящие вещества. Танины в продуктах

Польза и вред дубильных веществ. Дубящие вещества. Танины в продуктах

Дубильные вещества (также гарбникы нем. Gerbstoffe, пол. Garbniki, рус. Дубильные вещества) — природные органические соединения, в состав которых входят фенольные группы ОН. По химическим характеристикам они подобны гликозидов. При длительном кипячении дубильные вещества распадаются, в связи с чем сырье, содержащиеся в нем, нельзя долго кипятить.

Химически — это полимеризоваться фенольные соединения. Их действие заключается в том, что они уплотняют и закрепляют белковые молекулы в поверхностных слоях кожи или слизистых оболочек, вследствие этого становятся более устойчивыми к внешним воздействиям и менее проницаемыми. Это их свойство используют и в промышленном дубление шкур. Дубильные вещества хорошо растворяются в воде. С белковыми молекулами, например, желатин, а также с алкалоидами и солями тяжелых металлов они образуют нерастворимые осадки.

Классификация

Дубильные вещества разделяют на два ряда — пирогалоловий и пирокатехиновой, в зависимости от того, какая из названных соединений лежит в их основе.

По распространенной классификации дубильные вещества разделяют на конденсированные и гидролизованные.

Гидролизованные имеют в своих больших полимерных молекулах эфирного связи, которые легко расщепляются с присоединением воды (гидролизуются) под действием ферментов и слабых кислот и даже при кипячении. Это в основном производные галловой кислоты, танина или елаговои кислоты.

Конденсированные дубильные вещества не расщепляются, потому связи между молекулами в них другого характера. К ним относятся катехины чая. Под влиянием сильных кислот или при окислении они образуют красные продукты флобафены (например, настой чая и вообще многих растений при стоянии темнеет).

Источники дубильных веществ

Наибольшее количество дубильных веществ содержат гали (шаровидные образования на листьях дуба, фисташки, возникающие после накалывания насекомыми, которые откладывают в гали яйца). Много дубильных веществ имеют суммах, скумпия, бадан толстолистный, ель, ива и ольха, а также корни и корневища гравилата городского, кровохлебки лекарственного, лапчатки прямостоячей, древесина и листья каштана съедобного, а из травянистых растений — горец дубильный, кермек, щавель и ревень.

Важным источником дубильных веществ в быту обычный черный чай, в котором содержится много так называемых катехинов, которые становятся активными для организма после окисления. При длительном стоянии раствора чая, как и других дубильных веществ, они полимеризуются (конденсируются) в красновато-коричневые водонерастворимые флобафены и их активность снижается. Много дубильных веществ есть в письме вереска, брусники и голубику, в перечной мяте, розмарина, шалфея (в последних трех есть и эфирные масла), в листьях и молодых плодах грецкого ореха.

Особенно много дубильных веществ в растениях влажных тропических лесов.

Типичные соединения

  • Танин

Применение

Применение в медицине

Дубильные вещества проявляют вяжущее, противовоспалительное, антигеморрагический, несколько анестезирующее, противомикробное и противопоносное действие. Они нашли широкое применение в лечении желудочных, кишечных и маточных кровотечений, заболеваний дыхательного тракта, мочеполовой системы, нарушений функции пищеварительного канала.

На вкус дубильные вещества вяжущие, терпкие, потому слизистая оболочка рта, а также любая другая слизистая оболочка при непосредственном контакте с дубильными веществами тугишае и уплотняется. Благодаря этой фармацевтической свойства дубильные вещества противостоят воспалением под действием инфекций и раздражающих веществ. Приток крови уменьшается, небольшие капилляры могут вообще перекрываться, болезненное отделение обильного слизи уменьшается, слишком сильная перистальтика желудочно-кишечного тракта, вызванная расстройствами пищеварения, замедляется.

Дубильные вещества применяются наружно на коже в виде ванн и примочек, для обработки кожи лица или головы, особенно при избыточном жирности и образовании перхоти, для остановки небольших кровотечений на коже, против легких ожогов, например против Солнцево ожогов, для обработки ран и обморожений, наипаче на руках и ногах, против потения ног.

Внутренне их применяют для полоскания рта при воспалении десен и полости рта, горла при ангине, против воспаления слизистой оболочки желудка и кишечника, а также для промывания желудка против поноса. Однако при заболеваниях желудочно-кишечного тракта необходимо прежде всего обратиться к врачу для выяснения возможных инфекций!

Дубильные вещества входят и в некоторых противогеморройных средств (свечи, мази). Их применяют и как противоядие при интоксикации солями тяжелых металлов и алкалоидами, пока эти яды еще находятся в желудке.

Как и катехины и флавоноиды, дубильные вещества играют важную роль в тушении в организме так называемых свободных радикалов, то есть обломков молекул, образующихся под действием радиоактивного излучения и по некоторым другим причинам и, имея очень высокую реакционную силу, разрушают важные структуры живых клеток, например, ДНК. С этим, в частности, связывают процессы старения. «Гася» свободные радикалы, танины позволяют нам сохранять молодость и здоровье.

В косметологии

В косметологии они применяются благодаря тому, что имеют взыщу действия. Дубильные вещества вызывают сужение пор и расширение мелких кровеносных сосудов, подавляют деятельность потовых желез. В низких дозах дубильные вещества образуют на слизистой оболочке или пораженной коже тонкую пленку, защищающую расположенные под ними ткани и нервные окончания от внешних раздражений. Дубильные вещества имеют также антимикробное действие и снижают воспалительные явления.

В кожевенном производстве

В кожевенной промышленности кори дуба, содержащий гарбникы, используют для дубление (отсюда и наименование этого процесса обработки кожи): кожи вымачивают вместе с дубовой корой, отчего они становятся мягкими, крепкими и не подвержены гниению. Кору для дубление снимают с молодых дубков, не достигших двадцатилетнего возраста.

Латинское название гарбникив (от которой образован и термин "таниды"), — лат. Substrantia tannica — происходит от слова «tan» — латинская форма кельтской названия дуба. Так обозначил спецефический растительные экстракты французский исследователь Сеген 1796, отталкиваясь именно от используемой кожевниками дубовой коры. От дуба же образовалась и украинское название веществе, которую изначально использовали кожевники — "Дубители", а также российские соответствия украинским терминам «вичинюваты», «дубление» и «гарбникы» — «дубить», «дубление» и «дубильные вещества».

Видео по теме

Дубильные вещества – это природные высокомолекулярные фенольные соединения, широко распространенные в мире растений. Если говорить более простыми словами, то это такие вещества, которые придают разным плодам вяжущий и терпковатый вкус. В зависимости от того, какова их концентрация в определенном растении, у него будет более или менее выраженная терпкость. Терн, хурма, груша, кизил – припоминаете характерный вкус этих фруктов и ягод? Все дело именно в наличии дубильных веществ.

У них есть еще и другие названия – танины или таниды . Они могут быть органическими (растительными и животными), а также минеральными. Особенность дубильных веществ не только в том, что они придают особый вкус . Они при реакции с солями железа образуют черное окрашивание с синеватым или зеленоватым оттенком.

Если вас интересует не только формула и классификация дубильных веществ, но также их полезные свойства и содержание в разных продуктах, тогда следующий материал предназначен именно для вас.

Когда человечество стало понимать важность дубильных веществ

В те времена, когда людям приходилось спасаться от холода, они осознавали, что им нужно одеваться во что-то теплое. Первое, что они стали носить – шкуры убитых животных. Но, возникла существенная проблема. Необработанное сырье имело неприятный запах, быстро портилось и было очень жестким. Даже после того, как люди научились тщательно соскабливать со шкур все лишнее, смазывать их жиром и интенсивно разминать для придания эластичности, это не сильно помогало.

Невозможно сказать, кто первый заметил способность некоторых частей растений делать кожу более мягкой и прочной, но это произошло. Есть мнение, что впервые была использована именно кора дуба, у которой и были обнаружены дубящие свойства . Возможно, именно поэтому дубильные вещества и были впоследствии названы так.

Фармакологическое действие и свойства

Дубильные вещества превосходно растворяются в воде и спирте, характеризуются вяжущим вкусом. При низких температурах они разрушаются, поэтому многие фрукты и ягоды после замораживания становятся не такими терпкими.

Дубильные вещества очень легко и быстро окисляются при контакте с железом, оловом, цинком . Если продукцию с высокой концентрацией порезать железным ножом, то она потемнеет. Поэтому советуют в таких случаях использовать нержавеющую сталь.

С помощью многочисленных экспериментов были выявлены свойства дубильных веществ. Оказалось, что они способны на вяжущее, противовоспалительное, асептическое, кровоостанавливающее действие . Фармакогнозия, изучающая лекарственные средства, которые получают из натурального растительного и животного сырья, не смогла не обратить свое внимание на эти вещества. Поэтому вскоре их начали использовать для изготовления препаратов, предназначенных для применения как вовнутрь, так и наружно.

Основу механизма воздействия дубильных веществ определяет их способность осаждать белки, оказывать раздражающее или вяжущее влияние на слизистые оболочки . Чем выше их концентрация, тем больше выражено это влияние. Благодаря образованию слоя осажденного белка возникает защита от различных раздражителей, в том числе, посторонних микроорганизмов. Создается водонепроницаемая альбуминатная защитная пленка. Этот процесс и называют дублением.

Польза и использование дубильных веществ

Была доказана польза дубильных веществ для организма. Это подтверждается следующими фактами:

  • Их применяют для полоскания ротовой полости и горла при таких болезненных воспалительных заболеваниях как стоматит, ангина, фарингит и пр.
  • За счет того, что дубильные вещества способны эффективно обеззараживать и блокировать влияние патогенной микрофлоры, растворы с этими веществами применяют в качестве компрессов при ссадинах, порезах, ожогах .
  • Если развилось отравление организма, сопровождаемое серьезной интоксикацией, они помогут связать и вывести вредные вещества. С алкалоидами и солями тяжелых металлов танины создают нерастворимые соединения, благодаря чему те перестают оказывать негативное воздействие . Дубильные вещества – эффективное противоядие при отравлении кофеином, никотином, морфином, кокаином, ртутью, солями свинца, медью, радионуклидами. Они способны предотвратить развитие белокровия , лучевой болезни и других последствий радиоактивного поражения.
  • Дубильные вещества хорошо помогают ЖКТ снизить секреторную функцию. Они образуют защитную оболочку на слизистой, предотвращая ее воспаления и повреждения благодаря Р-витаминным свойствам . Отвары из растений, в которых сконцентрировано большое количество дубильных веществ, показаны при диарее, бурлении в животе, метеоризме.
  • Отлично очищают кишечник, связывают канцерогенные соединения.
  • Дубильные вещества являются природными антибиотиками . Они способны ликвидировать такие патогенные бактерии как дизентерийные, тифозные и паратифозные палочки, стафилококки.
  • Помогает останавливать кровотечения , могут приниматься при менструациях, климаксе.
  • Устраняют камни в почках.
  • Делают кровеносные сосуды более эластичными.
  • Лекарства, в составе которых имеются дубильные вещества, используются при заболеваниях носа и глаз (в виде капель) .

Дубильные вещества, которые содержатся в растительном сырье, используются не только для дубления кожи. Им нашли применение в изготовлении натуральных красителей, чернил.

Теперь даже зная о полезных свойствах дубильных веществ, нужно соблюдать и некоторые предосторожности. В больших количествах они способны вызвать запоры.

К тому же, желательно употреблять продукты с повышенным содержанием таких веществ между приемами пищи или натощак. Если их есть или пить практически одновременно с едой, дубильные вещества начнут вступать в реакцию с белками и не будут достигать слизистой кишечника. То есть, не будет никакой пользы.

В чем содержатся дубильные вещества

В наибольшей концентрации находятся дубильные вещества в растениях (они есть практически в каждом), особенно, в тропических. Больше всего они накапливаются в клеточном соке, корневищах, корнях, листьях, коре . Их можно найти в различном количестве у представителей семейства миртовых, бобовых, ивовых, гречишных, розоцветных, сосновых, буковых, вересковых. Также они содержатся во мхах, грибах, водорослях, папоротниках, лишайниках, хвощах. Эти вещества очень полезны и для самих растений, так как предотвращают гниение древесины .

Немало дубильных веществ в таких частях растений :

  • корневища лапчатки, змеевика, бадана;
  • листья сумаха, скумпии, лавра;
  • кора дуба;
  • корни и корневища кровохлебки;
  • ягоды черемухи и черники.

Во фруктовых плодах и ягодах дубильных веществ также достаточно много. В овощах их меньше. Терн, рябина и хурма содержат рекордное количество этих веществ . В кизиле, айве, черной смородине их также много. Впрочем, в абрикосах, персиках и других плодах хоть в не очень большом количестве, но они все же имеются.

Доказанной эффективностью обладают дубильные вещества в чае . Их гораздо больше в чайных листьях, чем даже во фруктах. Кстати, в зеленом чае его концентрация достигает 10-30%, в черном – 5-17% . Известно, что благодаря наличию танина напиток работает как антибиотик и активное дезинфицирующее средство, а также помогает нейтрализовать в организме радиоактивный стронций .

Танины также содержатся в натуральном кофе, которые и придают ему горький вкус и терпковатое послевкусие. Немало дубильных веществ в красном вине, которые дают организму витамины и аминокислоты. Есть они и в коньяке, благодаря которым улучшается усвоение витамина С.

Как заготовить растительное сырье для сохранения в нем дубильных веществ

Чтобы растительное сырье не растеряло полезных дубильных веществ, нужно выполнить его сушку как можно быстрее. Важно не допустить окисления и гидролиза.

Сушить растения, их плоды или ягоды нужно в сухом помещении, в упаковке и при температуре 50-60ºС. Сырье должно быть в целом виде, так как при измельчении оно начинает окисляться под влиянием кислорода. Выполнив все правильно, вы сумеете сохранить максимальную пользу растений.

Теперь вы знаете, что дубильные вещества – это помощники, которые дают пользу организму и являются незаменимыми в некоторых отраслях. И ведь самое прекрасное то, что они доступны всем, так как содержатся во многих растениях.

Дубильные вещества - это, конечно же, не производное от могучего дерева дуб. Своим названием они обязаны высокомолекулярным фенольным природным соединениям, которые наделены вяжущими и дубящими свойствами, и довольно широко распространены в мире растений. Они есть в древесине, коре, листьях, корнях и плодах растений. Фенольные соединения, с точки зрения биологии, являются выделениями растений - мочевиной. Со временем, накапливаясь на определенных участках, они образуют наросты.

Какими же свойствами обладают дубильные вещества? Можно сказать большими. Фенольные соединения оказывают влияние на органическую среду и устраняют влияние микроорганизмов. Дубильные вещества растений характеризуются особым вяжущим вкусом и подразделяются на органические и минеральные. Органические бывают растительного и животного происхождения.

Когда же человечество подошло к пониманию важности дубильных веществ?

Смело можно утверждать, ещё на заре зарождения этого самого человечества. Холод во все времена был «не тётка» и жизненной необходимостью было одеть замерзающие племена в шкуры убитых животных. Это и спасало от холода, и было первой одеждой человека, не считая, конечно же, фигового листочка Адама. Но соплеменники столкнулись с одной важной проблемой - шкуры, тех самых убиенных животных, источали ужасный запах и, к тому же, становились непригодными к ношению из-за своей жесткости.

Время шло, люди приобретали небольшой опыт в разделке кож, начали соскабливать все ненужное с поверхности и сушить их. Но, все равно, ломкость после высыхания присутствовала, и тогда люди начали натирать шкуры жиром, а для придания им эластичности - мять. Но и эти попытки успехом не увенчались.

Путем креативных экспериментов, то есть методом проб и ошибок, удалось выяснить, что некоторые части растений наделены удивительными свойствами, они делают обрабатываемую кожу мягкой, прочной и долговечной. Вот эти самые вещества, способные превратить кожу в материал для дальнейшего использования, и стали собственно называть дубильными. Но, вполне возможно, что дуб таки послужил основанием для их названия, так как кара дуба, чаще всего, использовалась для этих целей, как источник танина.

Свойства растительных дубильных веществ

Выделяемые из растений дубильные вещества, как правило, аморфны и не наделены выраженной кристаллической структурой. Характеризуются отчетливой кислотной природой и способностью дубить кожу. Это было само полезное качество дубильных веществ.

Последующие эксперименты выявили особые свойства дубильных веществ. Они обладают бактерицидными, вяжущими, противовоспалительными и кровоостанавливающими свойствами. Повсеместное их применение не заставило себя ждать, их начали применять и наружно, и вовнутрь. Выявился очень интересный факт, дубильные вещества, оказывается, имеются и в овощах, и фруктах, и ягодах, и многих травах.

Польза дубильных веществ

В виде полоскания дубильные вещества применяют в лечении стоматита, ангины, фарингита, в виде компрессов - при порезах, ссадинах и .

Продукты питания с данными веществами благоприятно действуют в профилактике отложения солей тяжелых металлов, при поносе, радиоактивном поражении.

Замечательно себя показывают, как противоядие.

Тонизирующий чай применяется при заболеваниях носа, горла, при глазных заболеваниях, в качестве капель.

Дубильные вещества содержит и коньяк, который улучшает восприятие витамина C.

Танины (дубильные вещества) входят в состав натурального кофе и определяют его горький вкус. Кстати, танин, находит свое применение в производстве чернил, в медицине, красильном деле, для получения пирогаллола и галловой кислоты. Танины придают кровеносным сосудам эластичности.

Хочется отметить лавровый лист, которому большинство домохозяек находят применение при готовке блюд. В нем также присутствуют дубильные вещества. Настой лаврового листа благоприятен при проблемах желудочно-кишечного тракта, при кровотечениях, при менструальных циклах и климаксе. Рекомендуют настой и медики, как метод устранения камней в почках.

Любители айвы даже не догадываются, что в ее составе находятся такие вещества, как эпикатехин и катехин, которые очищают кишечник от гнилостных отложений и токсинов, связывают канцерогенные соединения в организме, противодействуют развитию метастаз и дивертикулиту.

Отдельно хочется сказать о лекарственных травах, в которых, очень много дубильных веществ.

Вред дубильных веществ

  1. Избыточное употребление дубильных веществ, провоцирует , не стоит об этом забывать.
  2. Лучше всего употреблять продукты, которые богаты дубильными веществами - натощак либо в отрезках между едой. В противном случае они взаимодействуют с белками пищи, совершенно не достигая слизистой оболочки желудка и кишечника.

Дубильные вещества

Вяжущий, терпкий вкус некоторых плодов (хурма, айва, кизил, груши, рябина, терн и др.) обусловлен присутствием в них дубильных веществ. При замораживании количество этих веществ уменьшается, что делает плоды менее терпкими и вяжущими.

Противовоспалительное действие дубильных веществ на слизистую оболочку кишечника приводит к понижению его секреторной функции и в некоторой степени сопровождается антисептическим эффектом.

Из дубильных веществ наиболее изучен танин, оказывающий благоприятное действие на кишечник при поносах. С этой целью плоды, богатые танином (черника), лучше съедать натощак. Если же применять их после еды, они окажут лишь незначительное действие, так как белковые вещества пищи, соединяясь с танином, связывают его прежде, чем он достигнет стенок кишечника.

Из книги Лечебное питание при сахарном диабете автора Алла Викторовна Нестерова

Минеральные вещества Они необходимы организму человека, поскольку участвуют в построении клеток и тканей, улучшают деятельность ферментных систем. Минеральные вещества делятся на 2 группы: макро– и микроэлементы. Потребность организма взрослого человека в

Из книги Питание и диета для мачо автора Юлия Улыбина

Питательные вещества Рассмотрим более подробно, почему человек нуждается в тех или иных пищевых компонентах. ВОДА Сегодня промышленные отходы проникают глубоко в землю и смешиваются там с грунтовыми водами. Прежде чем оказаться в водопроводе, эти воды проходят

Из книги Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита автора Эдуард Петрович Петренко

Занятие 3: «Отравляющие вещества нервно-паралитического действия и технические химические вещества, влияющие на генерацию, проведение и передачу нервного импульса» Введение.Фосфороорганические отравляющие вещества (ФОВ) по клинической классификации являются ОВ

Из книги Ваш ребенок. Все, что вам нужно знать о вашем ребенке - с рождения до двух лет автора Уильям и Марта Серз

Занятие 5: «Отравляющие вещества и токсичные химические вещества (ТХВ) удушающего и раздражающего действия» 1. Отравляющие вещества (ОВ) и токсичные химические вещества (ТХВ) удушающего действия.Введение.По данным ВОЗ в промышленности и сельском хозяйстве в настоящее

Из книги Все об обычном твороге автора Иван Дубровин

Минеральные вещества Как и витамины, минеральные вещества являются питательными микроэлементами. Организму ребенка они нужны только в очень небольших количествах. Эти вещества поступают в продукты из почвы, а в морские продукты – из океана. Кальций, фосфор, магний

Из книги Полная энциклопедия оздоровления автора Геннадий Петрович Малахов

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА Минеральные вещества, которые человек получает с пищей, имеют очень большое значение для его жизнедеятельности. Что касается творога, то в нем содержатся, конечно, в первую очередь кальций, железо, потом магний, фосфор и некоторые другие, но их

Из книги Золотые правила питания автора Геннадий Петрович Малахов

Органические вещества Подразделяются на азотистые и безазотистые. С уриной в основном удаляются конечные продукты белкового обмена. Суточное количество азота, выводимого с уриной, колеблется от 3,6 (при пище, бедной белком) до 17,0 г и выше (при пище, содержащей много белка).

Из книги Питание и диета для спортсменов автора Елена Анатольевна Бойко

Витаминоподобные вещества Эти вещества объединяют группу веществ, обладающих рядом свойств, присущих истинным витаминам, но не удовлетворяющих всем требованиям, предъявленным к ним.Витамин B 13 (оротовая кислота)Оротовая кислота благотворно влияет на функциональное

Из книги Целительные комнатные растения автора Юлия Савельева

Дубильные вещества Вяжущий, терпкий вкус некоторых плодов (хурма, айва, кизил, груши, рябина, терн и др.) обусловлен присутствием в них дубильных веществ. При замораживании количество этих веществ уменьшается, что делает плоды менее терпкими и

Из книги 36 и 6 правил здоровых зубов автора Нина Александровна Сударикова

Минеральные вещества Эти вещества входят в состав тканей и участвуют в их нормальном функционировании, поддерживают необходимое осмотическое давление в биологических жидкостях и постоянство кислотно-щелочного баланса в организме.Рассмотрим основные минеральные

Из книги Лекарственные растения на даче и вокруг нас. Полная энциклопедия автора Андрей Николаевич Цицилин

Минеральные вещества Из-за ограниченного объема почвы комнатные растения особенно чувствительны к нехватке питательных веществ. Для того чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия данного обстоятельства, желательно заранее позаботиться о правильной и

Из книги Самый полезный напиток на Земле. Сухое красное вино. Правда, которую от нас скрывают! автора Владимир Самарин

Пенообразующие вещества (ПАВ) – поверхностно активные вещества Используются в качестве очищающих и дезинфицирующих агентов. Необходимы для обеспечения равномерного распределения пасты в труднодоступных местах полости рта, а также для дополнительного удаления налета

Из книги Ребенок и уход за ним автора Бенджамин Спок

Ароматические вещества Используются для улучшения вкусовых качеств зубной пасты, определяют приятный аромат. Наиболее распространены отдушки мяты, корицы, эвкалипта, оказывающие освежающее действие.Все зубные пасты, представленные на нашем рынке делятся на:

Из книги автора

Дубильные вещества Данная группа растительных полифенолов обладает вяжущим вкусом и способностью «дубить» невыделанную шкуру, превращая ее в кожу. На воздухе они окисляются, образуя флобафены – вещества, окрашенные в бурый цвет, и теряют дубильные свойства.Дубильные

Из книги автора

Из книги автора

Питательные вещества Прежде чем говорить о той пище, которую можно есть ребенку, необходимо обсудить наиболее важные химические вещества, из которых она состоит, и то, как они используются организмом.Организм ребенка можно сравнить со строящимся зданием. Требуется

Дубильными веществами (танидами) называют растительные высокомолекулярные фенольные соединения, способные осаждать белки и обладающие вяжущим вкусом.

Термин “дубильные вещества” сложился исторически, благодаря способности этих соединений превращать сырую шкуру животных в прочную кожу, устойчивую к воздействию влаги и микроорганизмов. Использовать этот термин официально предложил в 1796 г Сеген для обозначения в экстрактах некоторых растений веществ, способных осуществлять процесс дубления.

Дубление - это сложное химическое взаимодействие танидов с молекулами коллагена - основного белка соединительной ткани. Дубящими свойствами обладают многоядерные фенолы, содержащие в молекуле более одного гидроксила. При плоском расположении танида на белковой молекуле между ними возникают устойчивые водородные связи:

Фрагмент молекулы белка Фрагмент молекулы танида

Прочность взаимодействия танида с белком зависит от числа водородных связей и лимитируется величиной молекулы полифенольного соединения. Молекулярная масса дубильных веществ может составлять до 20 000. При этом на 100 единиц молекулярной массы в танидах приходится по 1-2 фенольные оксигруппы. Поэтому количество образующихся водородных связей многочисленно и процесс дубления является необратимым. Гидрофобные радикалы, ориентированные во внешнюю среду, делают кожу недоступной для влаги и микроорганизмов.

Не все дубильные вещества способны к истинному дублению. Этим свойством отличаются соединения, имеющие молекулярную массу 1 000 и более. Полифенольные соединения с массой менее 1 000 не способны дубить кожу и обладают только вяжущим действием.

Дубильные вещества очень широко применяются в промышленности. Достаточно сказать, что мировое производство танидов превышает 1 500 000 тонн в год, а доля растительных танидов составляет до 50-60% от общего количества.

Распространение в растительном мире и роль дубильных веществ в растениях. Дубильные вещества широко встречаются у представителей покрыто- и голосемянных, водорослей, грибов, лишайников, в плаунах и папоротниках. Они содержатся во многих высших растениях, особенно двудольных. Наибольшее их количество выявлено в ряде представителей семейств Fabaceae, Myrtaceae, Rosaceae, Anacardiaceae, Fagaceae, Polygonaceae.

Дубильные вещества в растении находятся в клеточных вакуолях и при старении клеток адсорбируются на клеточных стенках. В больших количествах накапливаются в подземных органах, коре, но могут быть в листьях и плодах.

Дубильные вещества выполняют в растениях в основном защитные функции. При механическом повреждении тканей начинается усиленное образование дубильных веществ, сопровождающееся их окислительной конденсацией в поверхностных слоях, защищая тем самым растение от дальнейшего повреждения и негативного влияния болезнетворных микроорганизмов. Благодаря большому количеству фенольных гидроксилов дубильные вещества обладают выраженными бактериостатическими и фунгицидными свойствами, предохраняя тем самым растительные организмы от различных заболеваний.


Классификация дубильных веществ. В 1894 г. Г. Проктер, изучая конечные продукты пиролиза дубильных веществ, обнаружил 2 группы соединений - пирогалловые (образуется пирогаллол) и пирокатехиновые (при разложении образуется пирокатехин):

К. Фрейденберг в 1933 г. уточнил классификацию Г. Проктера. Он, как и Проктер, классифицировал дубильные вещества по конечным продуктам их распада, но не в условиях пиролиза, а при кислотном гидролизе. В зависимости от способности к гидролизу К. Фрейденберг предложил выделить две группы дубильных веществ:гидролизуемые и конденсированные. В настоящее время более часто пользуются класификацией К. Фрейденберга.

К группе гидролизуемых дубильных веществ относятся соединения, построенные по типу сложных эфиров и распадающиеся при кислотном гидролизе на составляющие компоненты. Центральным звеном чаще всего бывает глюкоза, реже - другие сахара или алициклические соединения (например, хинная кислота). Спиртовые гидроксилы центрального остатка могут быть связаны эфирной связью с галловой кислотой, образуя при этом группу галлотанинов , или эллаговой кислотой, образуя группу эллаготанинов .

Галлотанины - эфиры галловой кислоты, наиболее часто встречаемые в группе гидролизуемых дубильных веществ. Существуют моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и полигаллоильные эфиры. Представителем моногаллоильных эфиров является b-D-глюкогаллин:

Примером полигаллоильных эфиров может служить китайский танин, структура которого впервые была установлена в 1963 г. Хэуорсом:

Эллаготанины являются сложными эфирами сахара и эллаговой кислоты или ее производными. Эллаговая кислота образуется при окислении двух молекул галловой кислоты до гексаоксидифеновой, которая тотчас же образует лактон – эллаговую кислоту:

Как и в предыдущем случае, сахарным компонентом эллаготанинов чаще всего выступает глюкоза.

Несахарные эфиры галловых кислот представляют собой сложные эфиры галловой кислоты и несахарного компонента, такого как хинная кислота, оксикоричная и др. Примером данной группы веществ может служить 3,4,5-тригаллоилхинная кислота.

Конденсированные дубильные вещества отличаются от гидролизуемых тем, что при кислотном гидролизе не происходит их расщепления на составляющие компоненты, а наоборот, под действием минеральных кислот образуются плотные красно-коричневые продукты полимеризации - флобафены.

Конденсированные дубильные вещества образованы главным образом катехинами и лейкоцианидинами, и, гораздо реже, другими восстановленными формами флавоноидов. Конденсированные дубильные вещества не относятся к группе «Гликозиды»: в конденсированных дубильных веществах сахарный компонент отсутствует.

Образование конденсированных дубильных веществ может происходить двумя путями. К. Фрейденберг (30-е годы XX в) установил, что образование конденсированных дубильных веществ - это неферментативный процесс аутоконденсации катехинов или лейкоцианидинов (или их перекрестная конденсация) в результате воздействия кислорода воздуха, тепла и кислой среды. Аутоконденсация сопровождается разрывом пиранового кольца катехинов и С-2 углеродный атом одной молекулы соединяется углерод-углеродной связью с С-6 или С-8 углеродным атомом другой молекулы. При этом может образовываться достаточно протяженная цепь:

По мнению другого ученого - Д. Хатуэя, конденсированные дубильные вещества могут образовываться в результате ферментативной окислительной конденсации молекул по типу “голова к хвосту” (кольцо А к кольцу В) или “хвост к хвосту” (кольцо В к кольцу В):

В растениях, содержащих конденсированные дубильные вещества, обязательно есть их предшественники - свободные катехины или лейкоцианидины. Часто встречаются смешанные конденсированные полимеры, состоящие из катехинов и лейкоцианидинов.

Как правило, в растениях одновременно присутствуют дубильные вещества как конденсированной, так и гидролизуемой групп.

Физико-химические свойства дубильных веществ . Дубильные вещества отличаются высокой молекулярной массой - до 20 000. Природные дубильные вещества, за небольшим исключением, известны до настоящего времени только в аморфном состоянии. Причина этого заключается в том, что эти вещества представляют собой смеси соединений, сходные по химической структуре, но различающиеся по молекулярной массе.

Дубильные вещества - это желтые или бурые соединения, образующие в воде коллоидные растворы. Растворимы в этаноле, ацетоне, бутаноле и не растворимы в растворителях с выраженной гидрофобностью - хлороформе, бензоле и т.п.

Галлотанины плохо растворимы в холодной воде и относительно хорошо - в горячей.

Дубильные вещества обладают оптической активностью, легко окисляются на воздухе.

Благодаря наличию фенольных гидроксилов осаждаются солями тяжелых металлов и образуют окрашенные соединения с Fe +3 .

Выделение дубильных веществ из растительного сырья. Поскольку дубильные вещества представляют собой смесь различных полифенолов, их выделение и анализ представляет определенную трудность.

Часто для получения суммы дубильных веществ сырье экстрагируют горячей водой (дубильные вещества плохо растворимы в холодной воде) и охлажденную вытяжку обрабатывают органическим растворителем (хлороформ, бензол и др.) для удаления липофильных веществ. Затем дубильные вещества осаждают солями тяжелых металлов с последующим разрушением комплекса серной кислотой или сульфидами.

Для получения фракции дубильных веществ, сходных по химической структуре, можно использовать экстракцию сырья диэтиловым эфиром, метиловым или этиловым спиртами с предварительным удалением липофильных компонентов с помощью растворителей с выраженной гидрофобностью – петролейным эфиром, бензолом, хлороформом.

Широко распространено выделение некоторых компонентов дубильных веществ осаждением из водных или водно-спиртовых растворов солями свинца. Полученные осадки затем обрабатывают разбавленной серной кислотой.

При выделении индивидуальных компонентов дубильных веществ используют хроматографические методы: адсорбционную хроматографию на целлюлозе, полиамиде; ионообменную на различных катионитах; распределительную на силикагеле; гельфильтрацию на молекулярных ситах.

Идентификацию индивидуальных компонентов дубильных веществ проводят с помощью хроматографии на бумаге или в тонком слое сорбента, с помощью спектрального анализа, качественных реакций и изучения продуктов расщепления.

Качественный анализ дубильных веществ . Качественные реакции на дубильные вещества можно разделить на две группы: реакции осаждения и цветные реакции. Для проведения качественных реакций сырье, чаще всего, экстрагируют горячей водой.

Реакции осаждения. 1. При взаимодействии дубильных веществ с 1% раствором желатина, приготовленном на 10% растворе натрия хлорида, образуется осадок или возникает помутнение раствора. При добавлении избытка желатина помутнение исчезает.

2. Таниды дают обильные осадки с алкалоидами (кофеин, пахикарпин), а также некоторыми азотистыми основаниями (уротропин, новокаин, дибазол).

3. При взаимодействии с 10% раствором уксуснокислого свинца дубильные вещества гидролизуемой группы образуют хлопьевидный осадок.

4. Дубильные вещества конденсированной группы образуют хлопьевидный осадок в реакции с бромной водой.

Цветные реакции. Дубильные вещества гидролизуемой группы с раствором железоаммонийных квасцов образуют черно-синие окрашенные соединения, а конденсированной группы - черно-зеленые.

Если в растении одновременно содержатся дубильные вещества и гидролизуемой и конденсированной группы, то вначале гидролизуемые таниды осаждают 10% раствором ацетата свинца, осадок отфильтровывают, а затем проводят реакцию фильтрата с раствором железоаммонийных квасцов. Появление темно-зеленой окраски свидетельствует о наличии веществ конденсированной группы.

Количественное определение дубильных веществ. При том, что существует около 100 различных способов количественного определения дубильных веществ, точный количественный анализ этой группы биологически активных веществ затруднен.

Среди широко применяемых способ количественного определения дубильных веществ можно выделить следующие.

1. Гравиметрические - основаны на количественном осаждении дубильных веществ желатином, солями тяжелых металлов и т.п.

2. Титриметрические - основаны на окислительных реакциях, прежде всего с перманганатом калия.

3. Фотоэлектроколориметрические - основаны на способности дубильных веществ образовывать устойчивые окрашенные продукты реакции с солями окисного железа, фосфорновольфрамовой кислотой и т.д.

Государственной Фармакопеей X и XI изданий рекомендован титриметрический способ количественного определения дубильных веществ.