Сапонины - это класс природных соединений, известных своими поверхностно-активными свойствами. Получаемые из различных растительных источников, сапонины имеют широкий спектр применения благодаря своей способности образовывать мылоподобную пену при взбалтывании с водой. В этой статье мы рассмотрим химические свойства, источники, применение и преимущества сапонина (CAS 8047-15-2).

1. Химические свойства

Химическая формула: Варьируется в зависимости от конкретного типа сапонина.

Молекулярная структура: Обычно состоит из гидрофобного агликона (сапогенина) и гидрофильной части сахара.

Внешний вид: Обычно выглядит как порошок от белого до небелого цвета.

Растворимость: Растворим в воде и полярных органических растворителях.

2. Источники сапонина

1) Бобовые

a. Соевые бобы

Соевые бобы являются значительным источником сапонинов, особенно тритерпеноидных сапонинов. Эти сапонины способствуют повышению полезных свойств соевых продуктов, включая снижение уровня холестерина и укрепление иммунной системы. Сапонины сои также изучаются на предмет их противораковых свойств.

b. Нут

Нут содержит сапонины, которые в основном содержатся в его семенах. Эти сапонины были изучены на предмет их потенциальной пользы для здоровья, включая антиоксидантные, противовоспалительные и снижающие уровень холестерина эффекты. Они также способствуют пенообразующим свойствам продуктов на основе нута.

c. Фасоль

Обычные бобы, в том числе почечные и чернослив, богаты сапонинами. Эти соединения обеспечивают питательную ценность фасоли и связаны с различными преимуществами для здоровья, такими как улучшение состояния кишечника и снижение риска хронических заболеваний.

2) Травы и лекарственные растения

a. Женьшень

Женьшень славится своими сапонинами, известными как гинзенозиды. Именно этим сапонинам приписывают многие целебные свойства женьшеня, включая улучшение когнитивных функций, модуляцию иммунитета и противовоспалительное действие. Сапонины женьшеня широко используются в традиционной медицине и в качестве диетических добавок.

b. Солодка

Солодка содержит глицирризин, тритерпеноидный сапонин, который отвечает за ее сладкий вкус и лечебные свойства. Сапонины солодки обладают противовоспалительным, противовирусным и гепатопротекторным действием. Они используются в фармацевтике, травяных сборах и в качестве подсластителя.

c. Пажитник

Семена пажитника богаты стероидными сапонинами, которые способствуют их полезным свойствам, таким как снижение уровня сахара в крови, усиление лактации у кормящих матерей и повышение уровня тестостерона. Сапонины пажитника также используются в традиционной медицине и как приправа в кулинарии.

3) Псевдоцералы

a. Киноа

Семена квиноа покрыты слоем сапонинов, которые удаляются при обработке для уменьшения горечи. Эти сапонины обладают инсектицидными свойствами, защищая семена от вредителей. Сапонины квиноа также изучаются на предмет их потенциальной пользы для здоровья, включая противовоспалительное и антиоксидантное действие.

b. Амарант

Семена амаранта содержат сапонины, которые обусловливают их питательные и лечебные свойства. Эти сапонины оказывают антиоксидантное, противовоспалительное и холестеринопонижающее действие. Амарант используется в здоровом питании и как альтернатива зерновым без глютена.

4) Экстракты деревьев

a. Quillaja

Quillaja saponaria, широко известная как дерево мыльной коры, является основным коммерческим источником сапонинов. Сапонины Quillaja используются в качестве натуральных пенообразователей в напитках, эмульгаторов в пищевых продуктах и адъювантов в вакцинах. Они также используются в сельском хозяйстве в качестве биопестицидов.

b. Юкка

Растения юкки богаты стероидными сапонинами, особенно их корни и стебли. Экстракты юкки используются в кормах для животных, чтобы улучшить пищеварение и снизить выработку аммиака. Они также используются в натуральных чистящих средствах и в качестве пенообразователей в напитках.

5) Другие растительные источники

a. Шпинат

Шпинат содержит стероидные сапонины, которые способствуют улучшению его питательных свойств. Эти сапонины связаны с такими полезными свойствами, как улучшение обмена веществ и противовоспалительный эффект. Шпинат широко употребляется как листовой зеленый овощ в различных кухнях.

b. Мыльнянка

Мыльнянка получила свое название благодаря высокому содержанию сапонинов, которые делают ее эффективным натуральным мылом и чистящим средством. Исторически мыльнянка использовалась для чистки текстиля и личной гигиены. Сегодня он используется в натуральной косметике и средствах по уходу за кожей.

3. Экстракция и очистка

Процесс добычи включает в себя:

Измельчение: Растительный материал измельчается в мелкий порошок.

Экстракция растворителем: Использование воды или спирта для извлечения сапонинов.

Фильтрация: Удаление твердых остатков.

Концентрирование: Выпаривание растворителя для концентрации экстракта сапонинов.

Очистка: Дальнейшие этапы очистки, такие как хроматография, для выделения конкретных сапонинов.

4. Приложения

1) Фармацевтическая промышленность:

a) Системы доставки лекарств:

Сапонины могут повышать проницаемость биологических мембран, потенциально улучшая всасывание лекарств.

Их изучают на предмет использования в системах доставки лекарств на основе наночастиц, особенно для плохо растворимых в воде препаратов.

Некоторые сапонины перспективны для пероральных систем доставки инсулина, что может стать альтернативой инъекциям.

б) Адъюванты вакцин:

Сапонины куилладжи, в частности QS-21, используются в вакцинных препаратах для усиления иммунного ответа.

Они являются компонентами некоторых кандидатов на вакцину COVID-19 и используются в ветеринарных вакцинах.

в) Терапевтические агенты:

Противораковые свойства: Некоторые сапонины проявляют цитотоксическое действие против различных линий раковых клеток и в настоящее время исследуются для потенциального химиотерапевтического применения.

Противогрибковые и антибактериальные средства: Некоторые сапонины перспективны в качестве природных антимикробных средств.

Адаптогенные эффекты: Гинзенозиды из женьшеня Panax изучаются на предмет их потенциальных антистрессовых и когнитивных свойств.

2) Индустрия косметики и средств личной гигиены:

a) Поверхностно-активные вещества и эмульгаторы:

Натуральные, биоразлагаемые альтернативы синтетическим поверхностно-активным веществам в шампунях, средствах для мытья тела и очищения лица.

Используется в рецептуре стабильных эмульсий для кремов и лосьонов.

б) Антивозрастные продукты:

Некоторые сапонины, в частности из женьшеня, включают в состав средств по уходу за кожей благодаря их потенциальным антиоксидантным и омолаживающим свойствам.

в) Натуральные пенообразователи:

Обеспечивает стабильность пены в зубной пасте, кремах для бритья и пенных ваннах.

3) Пищевая промышленность и производство напитков:

a) Эмульгаторы и стабилизаторы:

Используется в производстве напитков, в частности, для создания устойчивой пены в газированных напитках и пиве.

Используется для приготовления эмульсий в различных пищевых продуктах.

б) Модификаторы вкуса:

Некоторые сапонины способны маскировать горький вкус и используются в функциональных продуктах и напитках.

в) Функциональные пищевые ингредиенты:

Входит в состав продуктов питания благодаря своим потенциальным полезным свойствам, например, снижению уровня холестерина.

4) Сельское хозяйство и садоводство:

a) Биопестициды:

Натуральные пестициды и инсектициды, представляющие собой экологически чистую альтернативу синтетическим химикатам.

Некоторые сапонины обладают нематицидными и моллюскоцидными свойствами.

б) Регуляторы роста растений:

Некоторые сапонины могут влиять на рост и развитие растений, что потенциально полезно для управления сельскохозяйственными культурами.

в) Кормовые добавки для животных:

Используется для снижения выработки метана жвачными животными, способствуя уменьшению выбросов парниковых газов от животноводства.

Некоторые сапонины могут способствовать уменьшению количества кишечных паразитов у животных.

5) Экологические приложения:

a) Восстановление почвы:

Сапонины могут способствовать удалению тяжелых металлов из загрязненных почв благодаря своим хелатирующим свойствам.

b) Натуральные моющие средства:

Используется в экологически чистых чистящих средствах благодаря своей биоразлагаемости и низкой токсичности.

6) Биоразлагаемые моющие средства

Сапонины используются в рецептуре биоразлагаемых моющих и чистящих средств. Их способность эффективно удалять жир и грязь и при этом быть экологически безопасными делает их предпочтительным ингредиентом для экологически чистых чистящих средств.

7) Текстильная промышленность

В текстильной промышленности сапонины используются в качестве смачивателей, моющих средств и пенообразователей. Они помогают в обработке волокон, обеспечивают равномерное окрашивание и сохраняют качество ткани.