Где содержится хлорофилл какую функцию он выполняет
Строение хлорофилла c1 и c2
Хлорофи́лл (от греч. χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет. При его участии происходит фотосинтез. По химическому строению хлорофиллы — магниевые комплексы различных тетрапирролов. Хлорофиллы имеют порфириновое строение и близки гему.
Хлорофилл зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е140.
История открытия[править | править код]
В 1817 году Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье выделили из листьев растений зелёный пигмент, который они назвали хлорофиллом[1]. В 1900-х годах Михаил Цвет[2] и Рихард Вильштеттер независимо обнаружили, что хлорофилл состоит из нескольких компонентов. Вильтштеттер очистил и кристаллизовал два компонента хлорофилла, названные им хлорофиллами а и b и установил брутто-формулу хлорофилла а. В 1915 году за исследования хлорофилла ему была вручена Нобелевская премия. В 1940 Ханс Фишер, получивший в 1930 Нобелевскую премию за открытие структуры гема, установил химическую структуру хлорофилла a. Его синтез был впервые осуществлен в 1960 Робертом Вудвордом[3], а в 1967 была окончательно установлена его стереохимическая структура[4].
В природе[править | править код]
Цвет листвы фотосинтезирующих растений обусловлен высокой концентрацией хлорофилла
Хлорофилл присутствует во всех фотосинтезирующих организмах — высших растениях, водорослях, синезелёных водорослях (цианобактериях), фотоавтотрофных простейших (протистах) и бактериях.
Некоторые высшие растения, наоборот, лишены хлорофилла (как, например, петров крест).
Синтез[править | править код]
Синтезирован Робертом Вудвордом в 1960 году.
Синтез включает в себя 15 реакций, которые можно разделить на 3 этапа. Исходными веществами для синтеза хлорофилла являются глицин и ацетат. На первом этапе образуется аминолевулиновая кислота. На втором этапе происходит синтез одной молекулы протопорфирина из четырёх пиррольных колец. Третий этап представляет собой образование и превращение магнийпорфиринов.
Свойства и функция при фотосинтезе[править | править код]
В процессе фотосинтеза молекула хлорофилла претерпевает изменения, поглощая световую энергию, которая затем используется в фотохимической реакции взаимодействия углекислого газа и воды с образованием органических веществ (как правило, углеводов):
После передачи поглощенной энергии молекула хлорофилла возвращается в исходное состояние.
Хотя максимум непрерывного спектра солнечного излучения расположен в «зелёной» области 550 нм (где находится и максимум чувствительности глаза), поглощается хлорофиллом преимущественно синий, частично — красный свет из солнечного спектра (чем и обуславливается зелёный цвет отражённого света).
Растения могут использовать и свет с теми длинами волн, которые слабо поглощаются хлорофиллом. Энергию фотонов при этом улавливают другие фотосинтетические пигменты, которые затем передают энергию хлорофиллу. Этим объясняется разнообразие окраски растений (и других фотосинтезирующих организмов) и её зависимость от спектрального состава падающего света.
Химическая структура[править | править код]
Хлорофиллы можно рассматривать как производные протопорфирина — порфирина с двумя карбоксильными заместителями (свободными или этерифицированными). Так, хлорофилл a имеет карбоксиметиловую группу при С10, фитоловый эфир пропионовой кислоты — при С7. Удаление магния, легко достигаемое мягкой кислотной обработкой, дает продукт, известный как феофитин. Гидролиз фитоловой эфирной связи хлорофилла приводит к образованию хлорофиллида (хлорофиллид, лишенный атома металла, известен как феофорбид a).
Все эти соединения интенсивно окрашены и сильно флуоресцируют, исключая те случаи, когда они растворены в органических растворителях в строго безводных условиях. Они имеют характерные спектры поглощения, пригодные для качественного и количественного определения состава пигментов. Для этой же цели часто используются также данные о растворимости этих соединений в соляной кислоте, в частности для определения наличия или отсутствия этерифицированных спиртов. Хлороводородное число определяется как концентрация HCl (%, масс./об.), при которой из равного объёма эфирного раствора пигмента экстрагируется 2/3 общего количества пигмента. «Фазовый тест» — окрашивание зоны раздела фаз — проводят, подслаивая под эфирный раствор хлорофилла равный объём 30%-го раствора KOH в MeOH. В интерфазе должно образовываться окрашенное кольцо. С помощью тонкослойной хроматографии можно быстро определять хлорофиллы в сырых экстрактах.
Хлорофиллы неустойчивы на свету; они могут окисляться до алломерных хлорофиллов на воздухе в метанольном или этанольном растворе.
Хлорофиллы образуют комплексы с белками in vivo и могут быть выделены в таком виде. В составе комплексов их спектры поглощения значительно отличаются от спектров свободных хлорофиллов в органических растворителях.
Хлорофиллы можно получить в виде кристаллов. Добавление H2O или Ca2+ к органическому растворителю способствует кристаллизации.
| Хлорофилл a | Хлорофилл b | Хлорофилл c1 | Хлорофилл c2 | Хлорофилл d | Хлорофилл f | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Формула | C55H72O5N4Mg | C55H70O6N4Mg | C35H30O5N4Mg | C35H28O5N4Mg | C54H70O6N4Mg | C55H70O6N4Mg |
| C2 группа | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CHO |
| C3 группа | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CHO | -CH=CH2 |
| C7 группа | -CH3 | -CHO | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 |
| C8 группа | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH=CH2 | -CH2CH3 | -CH2CH3 |
| C17 группа | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH=CHCOOH | -CH=CHCOOH | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH2CH2COO-Phytyl |
| C17-C18 связь | Одинарная | Одинарная | Двойная | Двойная | Одинарная | Одинарная |
| Распространение | Везде | Большинство наземных растений | Некоторые водоросли | Некоторые водоросли | Цианобактерии | Цианобактерии |
Общая структура хлорофилла a, b и d
Оптический спектр поглощения хлорофиллов a (голубой) и b (красный)
Хроматограмма зелёного пигмента растений
Применение[править | править код]
Хлорофилл находит применение как пищевая добавка (регистрационный номер в европейском реестре E140), однако при хранении в этанольном растворе, особенно в кислой среде, неустойчив, приобретает грязно-коричнево-зеленый оттенок, и не может использоваться как натуральный краситель. Нерастворимость нативного хлорофилла в воде также ограничивает его применение в качестве натурального пищевого красителя. Но хлорофилл вполне успешно используется в качестве натуральной замены синтетических красителей при изготовлении кондитерских изделий.[источник не указан 3057 дней]
Производное хлорофилла — хлофиллин медный комплекс (тринатриевая соль) получил распространение в качестве пищевого красителя (Регистрационный номер в европейском реестре E141). В отличие от нативного хлорофилла, медный комплекс устойчив в кислой среде, сохраняет изумрудно-зеленый цвет при длительном хранении и растворим в воде и водно-спиртовых растворах. Американская (USP) и Европейская (EP) фармакопеи относят хлорофиллид меди к пищевым красителям, однако вводят лимит на концентрацию свободной и связанной меди (тяжелый металл).
Хлорофилл придаёт листьям зелёный цвет и поглощает свет при фотосинтезе
В клетках эукариотов хлорофилл обычно находится в хлоропластах
Карта распределения хлорофилла по поверхности мирового океана в период с 1998 по 2006 по данным спутникового прибора SeaWiFS
Примечания[править | править код]
- ↑ Pelletier and Caventou (1817) «Notice sur la matière verte des feuilles»(Замечания о зелёном материале листmtd), Journal de Pharmacie, 3 : 486—491.
- ↑ M. Tswett (1906) Physikalisch-chemische Studien über das Chlorophyll. Die Adsorptionen. (Физико-химические исследования хлорофилла. Адсорбция.) Ber. Dtsch. Botan. Ges. 24, 316—323 .
- ↑ R. B. Woodward, W. A. Ayer, J. M. Beaton, F. Bickelhaupt, R. Bonnett. THE TOTAL SYNTHESIS OF CHLOROPHYLL (EN) // Journal of the American Chemical Society. — 1960. — Т. 82, вып. 14. — С. 3800–3802. — doi:10.1021/ja01499a093.
- ↑ Ian Fleming. Absolute Configuration and the Structure of Chlorophyll (англ.) // Nature. — 1967-10-14. — Vol. 216, iss. 5111. — P. 151–152. — doi:10.1038/216151a0.
Ссылки[править | править код]
- Монтеверде Н. А., Любименко В. Н. Исследования над образованием хлорофилла у растений // Известия Императорской Академии наук. VII серия. — СПБ., 1913. — Т. VII, № 17. — С. 1007–1028.
- Speer, Brian R. (1997). «Photosynthetic Pigments» на сайте UCMP Glossary (online). University of California, Berkeley Museum of Paleontology. Verified availability August 4, 2005. (англ.)
- Chlorophyll d: the puzzle resolved (англ.)
- Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — М.: Издательство Оникс, 2009. — Т. 1. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6
Что такое хлорофилл?
Хлорофилл — это пигмент растений, необходимый для фотосинтеза – процесса образования органических веществ из неорганических при участии солнечного света. Хлорофилл является одним из наиболее важных элементов для растительного и всего биологического мира.
В процессе фотосинтеза происходит превращение углекислого газа в химические связи углеводов, и выделяется кислород, необходимый для жизни всего живого на Земле и биоценоза в целом. Процесс фотосинтеза по праву можно назвать величайшим чудом природы.
Именно хлорофилл (греч. chloros – зеленый, phyllon – лист) окрашивает растения в зеленый цвет. Его количество в растениях колеблется от 1,7 до 5,0% (на сухой вес).
Исследования хлорофилла
Впервые элементарный состав хлорофилла был установлен в 1914 году немецким химиком-органиком, лауреатом Нобелевской премии по химии Рихардом Мартином Вильштеттером. В 1940 году другой немецкий химик-органик, также лауреат Нобелевской премии Ханс Фишер полностью установил структурную формулу хлорофилла. А в 1960 году еще один Нобелевский лауреат по химии, американский химик-органик Роберт Вудворд сумел осуществить синтез хлорофилла в лабораторных условиях.
Сравните строение молекулы хлорофилла и гемоглобина
Ученые определили, что молекула хлорофилла по своей структуре имеет большое сходство с молекулой гемоглобина – важнейшим элементом крови. Отличие заключается лишь в том, что центральный атом у хлорофилла – магний, а у гемоглобина – железо.
Хлорофилл стали называть кровью зеленых растений.
Источники хлорофилла
Продукты, содержащие хлорофилл, можно назвать суперпищей, так как они вносят неоценимый вклад в дело сохранения и укрепления здоровья человека. Существует два основных источника хлорофилла: природные источники и БАДы на их основе.
К природным источникам хлорофилла относится листовая зелень, некоторые овощи, водоросли. Большое количество хлорофилла содержится в люцерне, крапиве, салате, шпинате, щавеле, укропе, петрушке, сельдерее, брокколи, брюссельской капусте, морских водорослях (спирулине и хлорелле), ростках пшеницы и ячменя.
Однако, следует учитывать тот факт, что количество хлорофилла в зелени и овощах уменьшается при их длительном хранении, оттаивании после замораживания и в процессе приготовления.
Например, содержание хлорофилла в замороженном шпинате уменьшается примерно на 35% после его оттаивания и еще на 50% после варки или приготовления на пару.
Недостаток хлорофилла в рационе человека могут восполнить биологически активные добавки к пище как в капсулированной, так и в жидкой форме. Из свежих листьев растений, служащих сырьем, получают сок, который высушивается по специальной технологии, затем либо фасуется в капсулы, либо используется для приготовления раствора. В последнем случае продукт лучше усваивается, и оздоравливающий эффект наступает быстрее.
Что такое жидкий хлорофилл
Жидкий хлорофилл – это биологически активная добавка, представляющая собой раствор хлорофиллина. Хлорофиллин – это водорастворимое соединение, полученное лабораторным способом из хлорофилла путем экстракции.
Источником жидкого хлорофилла обычно служит люцерна – древнейшее травянистое растение, произрастающее на 5 континентах, более чем в 80 странах мира.
Почему именно люцерна чаще всего является сырьем для промышленного изготовления жидкого хлорофилла?
- Во-первых, люцерна – одно их наиболее насыщенных хлорофиллом растений.
- Во-вторых, концентрат, изготавливаемый из люцерны, содержит в своем составе все необходимые организму минералы и химические элементы, множество редчайших биологически активных веществ.
Богатым составом растение обязано своей необычайно развитой корневой системе. В то время, как простые овощные культуры довольствуются поверхностными, скупыми на полезные вещества слоями почвы, люцерна благодаря своему мощному корневищу способна извлечь ценные питательные вещества с глубоких слоев почвы.
Люцерна — источник жидкого хлорофилла
Свойства люцерны хорошо изучены. Растение является богатым источником витаминов (А, С, D, Е, К), жизненно важных минералов (магний, железо, кальций, калий и др.), микроэлементов (медь, марганец, молибден, бор, кобальт и др.), жирных кислот.
Жидкий хлорофилл имеет насыщенный изумрудный цвет, который сохраняется при длительном хранении. В качестве БАД жидкий хлорофилл широко используется во всем мире вот уже более полувека.
Изучение полезных свойств хлорофилла
Полезные свойства хлорофилла вот уже не один десяток лет изучаются учеными ведущих медицинских центров разных стран.
Первые научные данные о клиническом применении хлорофилла были опубликованы в 1940 году в профессиональном журнале «Американский хирургический журнал». Было научно доказано ускорение процессов регенерации тканей после оперативных вмешательств при применении хлорофилла. Но, к сожалению, это было время увлечения антибиотиками, и не только фармацевтические компании, но и врачи отдавали им предпочтение.
В 1950 году ученый Говард Уэскотт сделал научный доклад о том, что при регулярном употреблении хлорофилла исчезает неприятный запах изо рта (в том числе из-за курения) и от кожных покровов. После проведения ряда исследований хлорофилл окрестили «натуральным дезодорирующим средством». В госпитальных условиях хлорофилл устраняет запах пота, мочи и менструальных выделений.
В 70-х годах прошлого столетия в Японии была доказана эффективность хлорофилла при инфекционных заболеваниях. В 1976 году израильские ученые провели успешные опыты на мышах по применению хлорофилла при остром панкреатите. В 1979 году в США был проведен ряд исследований, доказывающих противораковые свойства хлорофилла. Мышам прививали опухоль толстой кишки. У тех животных, которым добавляли в пищу экстракт хлорофилла, опухоль не развивалась.
Это еще раз свидетельствует о том, что употребление зелени и овощей предупреждает развитие онкологических заболеваний и, прежде всего, рака кишечника. Ученые изучили около 60 видов растений и доказали, что большинство из них обладают противоопухолевыми свойствами. Однако, нагревание до высоких температур и кипячение лишает зелень и овощи этих свойств. Считается, что именно хлорофилл является главным антиканцерогенным фактором, так как способен предотвращать нарушение структуры ДНК. Некоторые исследователи считают, что хлорофилл, являясь антимутагеном, блокирует первый этап превращения здоровых клеток в раковые.
В течение двух последующих десятилетий стоматологи из штата Мичиган (США) изучали влияние хлорофилла на микробиоценоз (микроэкологию) полости рта. Доктор Роберт Нара разработал программу профилактики кариеса зубов с использованием зубной пасты, содержащей хлорофилл, и приемом хлорофилла внутрь. Ученый предполагал, что хлорофилл, участвуя в фотосинтезе, имеет непосредственное отношение к продукции кислорода, и, вероятно, именно кислород является сильнейшим антибактериальным агентом, в том числе в отношении бактерий, вызывающих кариес.
Подытожив множество научных данных о хлорофилле, можно выделить его основные функции в нашем организме:
- хлорофилл стимулирует иммунную систему организма;
- способствует обновлению тканей и быстрому заживлению ран;
- оказывает антибактериальное действие;
- поддерживает и стимулирует кроветворение;
- обладает антиоксидантной активностью;
- нейтрализует и выводит из организма токсины;
Применение хлорофилла
Благодаря своим уникальным свойствам хлорофилл способен оказать положительное влияние как на здоровье в целом, так и на отдельные органы и системы человеческого организма.
Хлорофилл оказывает стимулирующее влияние на пищеварительную, сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную и другие системы. Остановимся подробнее на некоторых областях применения хлорофилла.
Польза хлорофилла для нашего организма
Швейцарский врач Максимилиан Оскар Бирхер-Беннер (1867-1939), пионер в области диетологических исследований, писал о том, что солнечный свет, аккумулирующийся в растениях, придает им огромную ценность.
Зеленые листья и плоды с максимальной концентрацией солнечного света должны быть основой ежедневного питания, так как содержащийся в них хлорофилл оказывает многоплановое благотворное воздействие на организм человека. По сути, Бирхер-Беннер заложил основы новым убеждениям о правильном и здоровом питании.
Польза хлорофилла для крови
Доказано, что хлорофилл эффективен при анемии, так как вызывает активацию кроветворения. Хлорофилл стимулирует костный мозг, в результате чего увеличивается производство эритроцитов – красных кровяных телец, самых многочисленных клеток крови.
Хлорофилл активирует действие ферментов, участвующих в синтезе витамина К, который необходим для нормального свертывания крови. К тому же, жидкий хлорофилл сам по себе богат природным витамином К. Прием жидкого хлорофилла показан при носовых и тяжелых менструальных кровотечениях.
Как детоксикант хлорофилл способствует очищению крови от токсинов и излишков лекарственных препаратов.
Антиоксидантные и детоксикационные свойства хлорофилла
Хлорофилл – это натуральный антиоксидант. Как все антиоксиданты он борется со свободными радикалами и канцерогенами, которые угрожают целостности ДНК и провоцируют развитие различных паталогических процессов в организме вплоть до бесконтрольного роста злокачественных клеток.
Хлорофилл способен противостоять химическим канцерогенам и пищевым токсинам, снижает выраженность побочных эффектов от применения лекарственных средств, противодействует радиационному поражению, защищает от негативного воздействия ультрафиолетового излучения, сокращает факторы риска от табакокурения.
Хлорофилл обладает гепатопротекторными свойствами, восстанавливает работу печени, оказывает реальную помощь при аллергозах путем выведения токсинов и аллергенов из организма.
Хлорофилл оздоравливает почки, препятствует образованию в них песка и камней, действует как слабое мочегонное средство.
Хлорофилл отлично снимает похмельный синдром.
Хлорофилл для иммунитета
Стимулируя фагоцитоз, хлорофилл усиливает иммунную функцию организма. Хлорофилл повышает общую сопротивляемость организма многим заболеваниям, помогает противостоять вирусным инфекциям, эффективен при повышенной утомляемости, частых простудных заболеваниях, герпесе.
Антибактериальное действие хлорофилла
Одним из самых удивительных свойств хлорофилла является его антибактериальное действие. В основе такого действия лежит активация обмена азота в организме. Причем, не имеет значения, идет ли речь о банальной простуде или каком-либо хроническом воспалении. Обладая антибактериальными свойствами, хлорофилл борется с болезнетворными организмами, ускоряет регенерацию тканей и процесс заживления ран.
Хлорофилл останавливает рост анаэробных бактерий и грибков в кишечнике, эффективен при язве желудка и 12-перстной кишки. При ЛОР-патологиях хлорофилл в жидкой форме применяется не только внутрь, но и для полоскания носоглотки. Жидкий хлорофилл может быть также использован для наружного применения с целью заживления ран, ожогов, кожных воспалений, пролежней и т.д. Хлорофилл блокирует кариес и воспаление десен, помогает при гингивите и пародонтозе. Дополнительный прием БАД с хлорофиллом целесообразен в период сезонных инфекционных заболеваний.
Хлорофилл для органов пищеварения
Хлорофилл нормализует работу желудочно-кишечного тракта, а именно:
- борется с патогенными микроорганизмами, предотвращает развитие гнилостных и бродильных процессов в кишечнике;
- усиливает выработку ферментов поджелудочной железы, улучшает пищеварение;
- защищает слизистую оболочку желудка и кишечника, снимает воспаление, ускоряет заживление язв;
- поддерживает здоровую кишечную флору;
Хлорофилл – хорошее стимулирующее средство для детей с плохим аппетитом.
Противораковые свойства хлорофилла
Являясь иммуностимулятором и антиоксидантом, обеспечивая защиту от широкого спектра канцерогенов (от лат. cancer – рак), хлорофилл является хорошей профилактикой онкологических заболеваний. Онкопротекторные свойства хлорофиллу также придает способность поддерживать в норме кислотно-щелочной баланс.
Магний, которым богат хлорофилл, является щелочным минералом и предупреждает возникновение повышенной кислотности в организме. А как известно, щелочная среда сдерживает рост раковых клеток.
Хлорофилл для женщин
Применение хлорофилла облегчает состояние женщин с железодефицитной анемией, вызванной маточными кровотечениями или обильными менструациями.
Побочное действие хлорофилла
Хлорофилл и хлорофиллин не токсичны и обычно не вызывают побочных эффектов. В очень редких случаях передозировка хлорофиллина может вызвать аллергическую реакцию, расстройство желудка и диарею.
Однако, стоит обратить внимание на некоторые ограничения в применении добавок с хлорофиллом:
- Чтобы избежать ложного положительного результата при прохождении гемокульт-теста (пробы кала на скрытую кровь), следует за 3 дня до исследования исключить из рациона продукты и БАД, содержащие хлорофилл.
- Некоторые лекарственные средства, повышающие чувствительность к солнечному свету (фотосенсибилизирующие препараты) могут взаимодействовать с хлорофиллом. Это означает, что прием этих препаратов совместно с хлорофиллом может повысить воздействие ультрафиолетового излучения на кожу и вызвать солнечные ожоги или аллергическую реакцию в виде сыпи.
Хлорофилл НСП
Хлорофилл НСП – это жидкий хлорофилл, изготовленный из экологически чистой люцерны по уникальной технологии с полным сохранением действующих веществ. В одной чайной ложке (5 мл) Жидкого Хлорофилла НСП содержится 14,9 мг хлорофилла (хлорофиллин натрия), что составляет 15% относительно уровня адекватной суточной потребности, и 4,35 мг масла мяты колосовой, которая усиливает антисептическое действие хлорофилла и придает добавке легкий ментоловый вкус. БАД изготовлена по стандарту GMP. Добавка не содержит сахара, консервантов и красителей.
Отзыв к.м.н Антилевского В. о Жидком Хлорофилле NSP
Как пить хлорофилл?
Жидкий хлорофилл НСП рекомендуется принимать по 1 чайной ложке, разведенной в стакане чистой питьевой воды, 1-3 раза в день за 15-20 минут до еды или в промежутках между приемами пищи. Для усиления эффекта желательно, чтобы вода была слегка теплой (но не горячей!). При простудных заболеваниях и острых отравлениях дозу можно увеличить в 2-3 раза.
Жидкий хлорофилл НСП – уникальный продукт для ежедневного применения. Регулярный прием хлорофилла укрепит Ваше здоровье и защитит от многих рисков.
Автор: врач-терапевт Дубровская Наталья
При копировании текстов гиперссылка на сайт первоисточник обязательна. Использование материалов без одобрения автора запрещено!