Хлорофилът е терминът, използван за обозначаване на няколко тясно свързани зелени пигмента, открити в цианобактериите и хлоропластите на водорасли и растения. Името идва от гръцките думи χλωρός, chloros („зелен“) и φύλλον, phyllon („листа“). Хлорофилът е изключително важна биомолекула, критична за процеса на фотосинтеза, която позволява на растенията да абсорбират светлинна енергия. Хлорофилът абсорбира светлината най-интензивно в синята част на спектъра на електромагнитното излъчване, както и в червената част. От друга страна, хлорофилът не абсорбира добре зелените и почти зелените части на спектъра, които отразява, поради което тъканите, съдържащи хлорофил, имат зелен цвят. Хлорофилът за първи път е изолиран и наименуван от Джоузеф Биенем Каванту и Пиер Жозеф Пелетие през 1817 г.
Хлорофил и фотосинтеза
Хлорофилът е жизненоважен за фотосинтезата, която позволява на растенията да абсорбират светлинна енергия. Молекулите на хлорофила са специфично разположени във и около фотосистемите, които са вградени в тилакоидните мембрани на хлоропластите. В тези комплекси хлорофилът изпълнява две основни функции. Функцията на по-голямата част от хлорофила (до няколкостотин молекули във фотосистема) е да абсорбира светлина и да пренася светлинна енергия чрез резонансен трансфер на енергия към специфична хлорофилна двойка в реакционния център на фотосистемите. Двете понастоящем приети единици фотосистеми са фотосистема II и фотосистема I, които имат свои собствени отделни реакционни центрове, наречени съответно P680 и P700. Тези центрове се наричат по дължината на вълната (в нанометри) на тяхната максимална абсорбция в червения спектър. Идентичността, функционалността и спектралните свойства на хлорофила във всяка фотосистема са различни и се определят един от друг и протеиновата структура около тях. Веднъж извлечени от протеина в разтворител (като ацетон или метанол), хлорофилните пигменти могат да бъдат разделени на хлорофил a и b. Функцията на реакционния център на хлорофила е да абсорбира светлинната енергия и да я пренася към други части на фотосистемата. Погълнатата фотонна енергия се прехвърля към електрона в процес, наречен разделяне на заряда. Отстраняването на електрон от хлорофила е окислителна реакция. Хлорофилът дарява високоенергиен електрон на поредица от молекулярни междинни продукти, наречени електрон-транспортна верига. След това зареденият хлорофилен реакционен център (P680+) се редуцира обратно до основно състояние чрез приемане на отделения от водата електрон. Електронът, който редуцира P680+, в крайна сметка идва от окисляването на водата до O2 и H+ чрез няколко междинни продукта. По време на тази реакция фотосинтезиращи организми като растенията произвеждат газ O2, който е източникът на почти целия O2 в земната атмосфера. Фотосистема I обикновено работи последователно с фотосистема II; по този начин P700+ на фотосистема I обикновено се редуцира, когато приеме електрон, чрез различни междинни продукти в тилакоидната мембрана, с помощта на електрони, които в крайна сметка идват от фотосистема II. Реакциите на пренос на електрони в тилакоидните мембрани са сложни и източникът на електрони, използвани за редуциране на P700+, може да варира. Електронният поток, който се генерира от пигментите на реакционния център на хлорофила, се използва за изпомпване на H+ йони през тилакоидната мембрана, създавайки хемиосмотичния потенциал, използван предимно в производството на ATP (съхранена химическа енергия) или в редуцирането на NADP+ до NADPH . NADP е универсален агент, използван за намаляване на CO2 в захари, както и в други биосинтетични реакции. RC хлорофил-протеиновите комплекси са способни директно да абсорбират светлина и да разделят зарядите без помощта на други хлорофилни пигменти, но вероятността за това при даден интензитет на светлината е ниска. По този начин други хлорофили на фотосистемата и пигментните протеини на антената съвместно абсорбират и пренасят светлинна енергия към реакционния център. Освен хлорофил а, има и други пигменти, наречени спомагателни пигменти, които участват в тези антенни пигментно-протеинови комплекси.
Химическа структура
Хлорофилът е хлоринов пигмент, който е структурно подобен и се произвежда чрез същия метаболитен път като други порфиринови пигменти като хема. В центъра на хлориновия пръстен е магнезиев йон. Това е открито през 1906 г. и за първи път магнезий е открит в жива тъкан. Хлорният пръстен може да има няколко различни странични вериги, обикновено включващи дълга фитолова верига. Има няколко различни форми, които се срещат в природата, но най-често срещаната форма в сухоземните растения е хлорофил а. След първоначалната работа, извършена от немския химик Richard Willstätter от 1905 до 1915 г., Ханс Фишер определя общата структура на хлорофил а през 1940 г. До 1960 г., когато по-голямата част от стереохимията на хлорофил а е известна, Удуърд публикува пълен синтез на молекулата. През 1967 г. последното останало стереохимично обяснение е дадено от Иън Флеминг, а през 1990 г. Удуърд и др. публикуват актуализиран синтез. През 2010 г. беше обявено, че хлорофил е присъства в цианобактерии и други кислородни микроорганизми, които образуват строматолити. Молекулната формула C55H70O6N4Mg и структурата на (2-формил)-хлорофила са изведени от ЯМР, оптични и масови спектри.
Измерване на съдържанието на хлорофил
Измерванията на абсорбцията на светлина се усложняват от разтворителя, използван за извличане на хлорофил от растителния материал, което се отразява на получените стойности. В диетилов етер хлорофил а има приблизителни максимуми на абсорбция от 430 nm и 662 nm, докато хлорофил b има приблизителни максимуми от 453 nm и 642 nm. Пиковете на абсорбция на хлорофил а са 665 nm и 465 nm. Хлорофилът флуоресцира при 673 nm (максимум) и 726 nm. Пиковият моларен коефициент на абсорбция на хлорофил а надвишава 105 M-1 cm-1 и е един от най-високите за малки молекули на органични съединения. В 90% ацетон-вода пиковите дължини на вълната на абсорбция на хлорофил а са 430 nm и 664 nm; пикове за хлорофил b – 460 nm и 647 nm; пикове за хлорофил c1 – 442 nm и 630 nm; пикове за хлорофил c2 – 444 nm и 630 nm; пиковете за хлорофил d са 401 nm, 455 nm и 696 nm. Чрез измерване на абсорбцията на светлина в червения и далечния червен спектър е възможно да се оцени концентрацията на хлорофил в листата. Коефициентът на флуоресцентно излъчване може да се използва за измерване на съдържанието на хлорофил. Чрез възбуждане на флуоресценцията на хлорофил а при по-ниска дължина на вълната, съотношението на флуоресцентната емисия на хлорофил при 705 nm +/- 10 nm и 735 nm +/- 10 nm може да осигури линейна зависимост на съдържанието на хлорофил в сравнение с химическите тестове. Съотношението F735/F700 осигурява стойност на корелация r2 от 0,96 в сравнение с химически тестове, вариращи от 41 mg m-2 до 675 mg m-2. Gitelzon също така разработи формула за директно отчитане на съдържанието на хлорофил в mg m-2. Формулата предоставя надежден метод за измерване на съдържанието на хлорофил от 41 mg m-2 до 675 mg m-2 със стойност на корелация r2 от 0,95.
Биосинтеза
В растенията хлорофилът може да се синтезира от сукцинил-КоА и глицин, въпреки че непосредственият прекурсор на хлорофил а и b е протохлорофилид. При покритосеменните растения последната стъпка, превръщането на протохлорофилида в хлорофил, зависи от светлината и такива растения са бледи, когато растат на тъмно. Неваскуларните растения и зелените водорасли имат допълнителен ензим, който е независим от светлината и може да стане зелен на тъмно. Хлорофилът се свързва с протеините и може да прехвърли абсорбираната енергия в правилната посока. Протохлорофилидът се среща предимно в свободна форма и при светлинни условия действа като фотосенсибилизатор, произвеждайки силно токсични свободни радикали. Следователно растенията се нуждаят от ефективен механизъм за регулиране на количеството прекурсор на хлорофил. При покритосеменните растения това се извършва на етапа на аминолевулиновата киселина (ALA), един от междинните продукти в биосинтетичния път. Растенията, които се хранят с ALA, натрупват високи и токсични нива на протохлорофилид; Мутантите с увредена регулаторна система правят същото.
хлороза
Хлорозата е състояние, при което листата произвеждат недостатъчно хлорофил, което ги кара да пожълтяват. Хлорозата може да бъде причинена от хранителен дефицит на желязо, наречен железна хлороза, или от липса на магнезий или азот. pH на почвата понякога играе роля в предизвиканата от храненето хлороза; Много растения са адаптирани да растат в почви с определени нива на pH и способността им да абсорбират хранителни вещества от почвата може да бъде засегната от това. Хлорозата може да бъде причинена и от патогени, включително вируси, бактерии и гъбични инфекции, или от смучещи насекоми.
Допълнителна светлинна абсорбция на антоцианини с хлорофил
Антоцианините са други растителни пигменти. Моделът на абсорбция, отговорен за червения цвят на антоцианините, може да допълни зеления хлорофил във фотосинтетично активните тъкани като младите листа на Quercus coccifera. Може да предпази листата от атака на тревопасни животни, които могат да бъдат привлечени от зеления цвят.
Използване на хлорофил
Кулинарна употреба
Хлорофилът е регистриран като хранителна добавка (оцветител), като номерът му е Е140. Готвачите използват хлорофил, за да оцветят различни храни и напитки в зелено, като паста и абсент. Хлорофилът не е разтворим във вода и първо се смесва с малко количество растително масло, за да се получи желаният разтвор.
Полза за здравето
Хлорофилът помага за укрепване на кръвотворните органи, като осигурява превенция от анемия и изобилие от кислород в тялото. Антиоксидантната му активност има благоприятен ефект при различни медицински състояния като рак, безсъние, зъбни заболявания, синузит, панкреатит и камъни в бъбреците. Хлорофилът подпомага нормалното съсирване на кръвта, заздравяването на рани, хормоналния баланс, дезодорирането и детоксикацията на тялото и насърчава здравето на храносмилането. Има благоприятен ефект върху окисляването и възпалителни заболявания като артрит и фибромиалгия. Проявява свойства против стареене и антимикробни свойства и спомага за укрепване на имунната система на организма.
Общ
Хлорофилът е хранителен продукт, съдържащ голямо количество хранителни вещества. Той е добър източник на витамини като витамин А, витамин С, витамин Е, витамин К и бета-каротин. Богат е на антиоксиданти, жизненоважни минерали като магнезий, желязо, калий, калций и есенциални мастни киселини.
червени кръвни телца
Хлорофилът помага за възстановяването и попълването на червените кръвни клетки. Действа на молекулярно и клетъчно ниво и има способността да регенерира тялото ни. Той е богат на живи ензими, които помагат за пречистването на кръвта и повишават способността на кръвта да пренася повече кислород. Той е кръвоизграждащ и също така е ефективен срещу анемия, която се причинява от дефицит на червени кръвни клетки в тялото.
Рак
Хлорофилът е ефективен срещу рак, като рак на дебелото черво при човека, и стимулира индуцирането на апоптоза. Осигурява защита срещу широк спектър от канцерогени, открити във въздуха, сготвено месо и зърнени храни. Изследванията показват, че хлорофилът помага за инхибиране на стомашно-чревната абсорбция на вредни токсини, известни също като афлатоксини, в тялото. Хлорофилът и неговият производен хлорофилин инхибират метаболизма на тези прокарциногени, което може да увреди ДНК и също да доведе до рак на черния дроб и хепатит. По-нататъшни проучвания, проведени в това отношение, демонстрират химиопревантивния ефект на хлорофила, приписвайки му антимутагенни свойства. Друго проучване показа ефективността на хранителния хлорофил като фитохимикал, който намалява туморогенезата.
Антиоксидант
Хлорофилът има силна антиоксидантна активност, заедно със значителни количества основни витамини. Тези ефективни уловители на радикали помагат за неутрализиране на вредните молекули и предпазват от развитието на различни заболявания и увреждания в резултат на оксидативен стрес, причинен от свободните радикали.
Артрит
Противовъзпалителните свойства на хлорофила са полезни при лечение на артрит. Изследванията показват, че хлорофилът и неговите производни пречат на растежа на възпалението, причинено от излагане на бактерии. Тази защитна природа на хлорофила го прави мощна съставка за приготвяне на фитосанитарни продукти за лечение на болезнени медицински състояния като фибромиалгия и артрит.
Детоксикация
Хлорофилът има почистващи свойства, които помагат за детоксикацията на тялото. Изобилието от кислород и здравословен кръвен поток благодарение на хлорофила в тялото помага да се отървем от вредните примеси и токсини. Хлорофилът се комплексира с мутагени и има способността да свързва и отмива токсични химикали и тежки метали като живак от тялото. Той насърчава детоксикацията и ревитализацията на черния дроб. Също така е ефективен за намаляване на вредните ефекти от радиацията и помага за елиминирането на пестициди и лекарствени отлагания от тялото.
Против стареене
Хлорофилът помага в борбата с ефектите от стареенето и поддържа здравето на тъканите, поради богатството си на антиоксиданти и наличието на магнезий. Стимулира ензимите против стареене и насърчава здравата, млада кожа. В допълнение към това, витамин К, присъстващ в него, почиства и подмладява надбъбречните жлези и подобрява функциите на надбъбречните жлези в тялото.
Храносмилателната система
Хлорофилът насърчава здравословното храносмилане чрез поддържане на чревната флора и стимулиране на чревната подвижност. Действа като естествен лек за стомашно-чревния тракт и помага при възстановяването на увредените чревни тъкани. Диети с недостиг на зелени зеленчуци и предимно червено месо представляват повишен риск от нарушения на дебелото черво. Според изследвания хлорофилът улеснява прочистването на дебелото черво чрез инхибиране на цитотоксичността, причинена от диетичния хем и предотвратяване на пролиферацията на колоноцитите. Той е ефективен при облекчаване на запек и намаляване на дискомфорта, причинен от газове.
Безсъние
Хлорофилът действа успокояващо на нервите и спомага за намаляване на симптомите на безсъние, раздразнителност и обща нервна умора на организма.
Антимикробни свойства
Хлорофилът има ефективни антимикробни свойства. Скорошни изследвания показват, че лечебният ефект на алкалния разтвор на хлорофил в борбата с болестта, наречена Candida Albicans, инфекция, причинена от свръхрастеж на дрожди Candida, вече присъства в малки количества в човешкото тяло.
Имунитет
Хлорофилът помага за укрепване на клетъчните стени и цялостната имунна система на тялото поради алкалния си характер. Анаеробните бактерии, които допринасят за развитието на болестта, не могат да оцелеят в алкалната среда на хлорофила. Заедно с това хлорофилът е оксигенатор, който насърчава способността на тялото да се бори с болестите и повишава енергийните нива и ускорява лечебния процес.
Дезодориращи свойства
Хлорофилът проявява дезодориращи свойства. Той е ефективен в борбата с лошия дъх и се използва във водите за уста. Лошото храносмилателно здраве е една от основните причини за лош дъх. Хлорофилът има двойна функция, като премахва лошия дъх и гърлото, като същевременно насърчава здравето на храносмилането чрез прочистване на дебелото черво и кръвния поток. Дезодориращият ефект на хлорофила е ефективен и при рани, които имат неприятна миризма. Прилага се перорално на пациенти, страдащи от колостомия и метаболитни нарушения като триметиламинурия, за да се намали миризмата на изпражненията и урината.
Заздравяване на рани
Изследванията показват, че локалното приложение на разтвори на хлорофил е ефективно при лечение на рани и изгаряния. Помага за намаляване на локалното възпаление, укрепва телесните тъкани, помага за унищожаването на микробите и повишава устойчивостта на клетките срещу инфекции. Предотвратява бактериалния растеж, като дезинфекцира околната среда, правейки я враждебна за бактериалния растеж и ускорява заздравяването. Хлорофилът също е много ефективен при лечение на хронични варикозни язви.
Киселинно-основно съотношение
Консумирането на храни, богати на хлорофил, помага за балансиране на киселинно-алкалния баланс в организма. Магнезият, присъстващ в него, е мощна основа. Като поддържа подходяща алкалност и нива на кислород в тялото, хлорофилът предотвратява развитието на среда за растеж на патогенни микроорганизми. Магнезият, присъстващ в хлорофила, също играе важна роля в поддържането на здравето на сърдечно-съдовата система, бъбреците, мускулите, черния дроб и мозъчната функция.
Силни кости и мускули
Хлорофилът помага за формирането и поддържането на здрави кости. Централният атом на молекулата на хлорофила, т.е. Магнезият играе важна роля за здравето на костите, заедно с други основни хранителни вещества като калций и витамин D. Той също така допринася за мускулния тонус, свиване и отпускане.
Съсирване на кръвта
Хлорофилът съдържа витамин К, който е жизненоважен за нормалното съсирване на кръвта. Използва се в натуропатията за лечение на кървене от носа и при жени, страдащи от анемия и обилно менструално кървене.
Камъни в бъбреците
Хлорофилът предотвратява образуването на камъни в бъбреците. Витамин К присъства като хлорофилови естерни съединения в урината и помага за намаляване на растежа на кристалите на калциевия оксалат.
Синузит
Хлорофилът е ефективен при лечение на различни респираторни инфекции и други заболявания като настинка, ринит и синузит.
Хормонален баланс
Хлорофилът е полезен за поддържане на сексуалния хормонален баланс при мъжете и жените. Витамин Е, присъстващ в хлорофила, помага за стимулиране на производството на тестостерон при мъжете и естроген при жените.
Панкреатит
Хлорофилът се прилага интравенозно при лечение на хроничен панкреатит. Според проучване, проведено в това отношение, той помага за намаляване на температурата и намалява коремната болка и дискомфорт, причинени от панкреатит, без да причинява никакви странични ефекти.
Устна хигиена
Хлорофилът помага при лечение на зъбни проблеми като пиорея. Използва се за лечение на симптоми на орална инфекция и за успокояване на възпалени и кървящи венци.
Източници на хлорофил
Не е много трудно да включите хлорофил в ежедневната си диета, тъй като почти всички зелени растения са богати на хлорофил а, а много зеленчуци, които са неразделна част от нашата храна, съдържат хлорофил а, както и хлорофил b. Консумирането на зеленчуци като рукола, житна трева, праз лук, зелен фасул и тъмнозелени листни зеленчуци като магданоз, зеле, кресон, манголд и спанак осигурява естествен хлорофил на тялото. Други източници включват зеле, синьозелени водорасли като хлорела и спирулина. Готвенето унищожава хлорофила и магнезия в храната, така че суровите или задушени зеленчуци са по-здравословни.
Предупреждения
Въпреки клиничната употреба в продължение на много години, токсичните ефекти на естествения хлорофил в нормални дози не са известни. Въпреки това, хлорофилът може да причини известно обезцветяване на езика, урината или изпражненията, когато се прилага перорално. Заедно с това, хлорофилът може също да причини леко усещане за парене или сърбеж, когато се прилага локално. В редки случаи предозирането на хлорофил може да доведе до диария, коремни спазми и диария. При такива симптоми е препоръчително да потърсите медицинска помощ. Бременните или кърмещите жени трябва да избягват употребата на предлагания в търговската мрежа хлорофил или добавки с хлорофил поради липса на доказателства за безопасност.
Лекарствени взаимодействия
Пациентите, подложени на изследване за окултна кръв на гваяка, трябва да избягват употребата на перорален хлорофилин, тъй като може да доведе до фалшиво положителен резултат.
Резюме
Хлорофилът доставя слънчевата енергия в концентрирана форма на телата ни и е едно от най-полезните хранителни вещества. Повишава енергийните нива и подобрява цялостното благосъстояние. Полезен е и при затлъстяване, диабет, гастрит, хемороиди, астма и кожни заболявания като екзема. Помага при лечение на обриви и борба с кожни инфекции. Профилактичното приемане на хлорофил също предотвратява нежеланите ефекти от операцията и се препоръчва да се прилага преди и след операция. Съдържанието на магнезий помага за поддържане на кръвния поток в тялото и поддържа нормални нива на кръвното налягане. Хлорофилът като цяло подобрява клетъчния растеж и възстановява здравето и жизнеността на тялото.
: Етикети
Списък на използваната литература:
Meskauskiene R; Nater M; Гослингс D; Kessler F; op den Camp R; Апел К. (23 октомври 2001 г.). "ГРИП: Отрицателен регулатор на биосинтезата на хлорофил в Arabidopsis thaliana". Сборник на Националната академия на науките. 98 (22): 12826–12831. Bibcode: 2001PNAS...9812826M. doi:10.1073/pnas.221252798. JSTOR 3056990. PMC 60138 е безплатен за четене. PMID 11606728
Адамс, Джад (2004). Отвратителен абсент: история на дявола в бутилка. Обединено кралство: I.B.Tauris, 2004. p. 22. ISBN 1860649203.
През 30-те години на миналия век учените откриха, че зеленият пигмент, който участва във фотосинтезата и придава зеления цвят на растенията, в много отношения е подобен на хемоглобина. Полезните свойства на много растения, като броколи, спанак, спирулина, пшеничени кълнове, се дължат на наличието на голямо количество хлорофил в тях. Експерименти с това вещество са проведени в клиники в САЩ, Израел и Япония. Всички те потвърдиха редица негови положителни действия. Вече се продават хранителни добавки с хлорофил. Те обикновено съдържат производно на това вещество - хлорофилин. Нека разгледаме в тази статия какво вещество е хлорофилът и как влияе върху човешкото тяло, както и как неговите производни се различават от него.
Описание и характеристики на веществото
Висшите растения, водораслите и някои бактерии съдържат различни видове хлорофил.Сега са открити четири групи от този пигмент - a, b, c, d. Освен това във фотосинтезата участва само група а. Формулата на а-хлорофила е C55H72O5N4Mg.
база Химическата структура на хлорофилите от различни групи се основава на порфирин, който е съединение на базата на магнезиев атом и високомолекулен хидрофобен алкохол, свързан с него, който насърчава включването на хлорофил в липидния слой на фотосинтетичните мембрани в растителните хлоропласти . Поглъщайки слънчевата светлина, тя я превръща в енергия от химичните процеси в растителните клетки.
Знаеше ли? За първи път хлорофилът е напълно синтезиран от американския химик Р. Удуърдпрез 1960 г. А пигментът, който оцветява листата в зелено, е наречен "хлорофил" от френските химици P. Pelletier и J. Cavantоще през 1817 г.
Структурата на този растителен пигмент в много отношения е подобна на структурата на хемоглобина. Само в хемоглобина протеиновата структура се формира около желязна молекула, а „зелената кръв на растенията“ съдържа магнезиеви молекули.
Това е съединение, което е нестабилно на слънце и е способно на окисляване. Разтворим е в мазнини, но неразтворим във вода.
Полезни свойства
Това вещество има редица полезни свойства за човешкото тяло.Най-важният от тях е укрепването и защитата на клетките от вредното въздействие на канцерогените още на ниво ДНК. Това е ефективен естествен антиканцероген и антимутаген, което е много важно за съвременните хора, които не живеят в най-чистата среда и често консумират синтетични хранителни добавки.
Зелените не напразно се считат за много полезен продукт за тялото, тъй като наред с много витамини и полезни минерали, те съдържат много хлорофил.
Знаеше ли? Не всеки може да яде много зеленчуци наведнъж. Ето защо сега зелените смутита, направени от различни градински билки (магданоз, копър, целина, спанак, маруля и други), млади върхове на някои зеленчуци, покълнали зеленчуци от зърнени култури и листа от лечебни растения (коприва, мента, глухарче и други) стават все по-популярен. Зелените се смилат в блендер заедно с плодовете в съотношение 4:6 и се получава много здравословно смути.
За кръв
Тъй като зеленият пигмент на растенията не се различава много от червения пигмент на кръвта, хлорофилът помага за повишаване на нивата на хемоглобина. Ще бъде полезно за хора с анемия, за възстановяване след операция или нараняване. Съдържащият се в него витамин К подпомага съсирването на кръвта.
Като антиоксидант
Предпазва клетката от окислителни реакции,тъй като съдържа магнезий и антиоксиданти. В допълнение, той подпомага производството на ензими, които подмладяват и озаряват кожата, насърчавайки нейната регенерация.
Това вещество буквално подмладява човека отвътре и е един от десетте най-добри продукти против стареене.
Противоракови
Преобразуваният хлорофил се използва от съвременната медицина за фотодинамично лечение на рак, тъй като при въвеждане в кръвта той се натрупва в злокачествени тумори. Когато са осветени при аеробни условия, те предизвикват реакции, които унищожават болните клетки.Освен това веществото, използвано при такова лечение, не уврежда здравите клетки, а напротив, ги защитава.
Приемането на хлорофил в хранителни добавки или постоянната консумация на храни, богати на това вещество, е отлична профилактика на рака, защото:
- предпазва клетката от действието на канцерогени;
- е антимутаген;
- премахва много токсини от тялото;
- повишава имунитета на човешкото тяло.
Учени от Япония установиха това, като проведоха серия от експерименти и използваха около 60 различни растения. Те откриха това Растенията, съдържащи високи нива на това вещество, имат най-антиканцерогенен ефект.
Други лечебни свойства
Зеленият пигмент на растенията също има редица от следните лечебни свойства:
- унищожава и инхибира патогенната микрофлора;
- дезодориращи свойства (за устната кухина, кожата, храносмилателната система и др.);
- детоксикация на тялото, тъй като свързва и премахва различни токсини и канцерогени;
- подобрява и лекува храносмилането;
- облекчава умората, премахва безсънието;
- алкализира организма, подобрява имунитета;
- перфектно лекува рани и изгаряния;
- лекува настинка, ринит и синузит;
- предотвратяване на уролитиаза;
- лечение на орални заболявания;
- необходимо за костите;
- поддържа хормоналния баланс.
Знаеше ли? Известният медицински препарат "Хлорофилипт" е смес от хлорофили от евкалиптови листа. Използва се в медицината за лечение на заболявания на горните дихателни пътища.
Вреди и странични ефекти от използването на добавки с хлорофил
Хлорофилът в естествената си форма се счита за напълно безвреден,и в момента не са установени противопоказания за употребата му. Но това вещество не е стабилно. За по-лесна консумация на това вещество е създаден хлорофилин - водоразтворим екстракт от хлорофил, получен от люцерна и произведен от NSP. На това лекарство е дадена стабилност чрез заместване на магнезиевия атом с меден атом.
Знаеше ли? Хлорофилът се използва като хранителна добавка, която се използва предимно за оцветяване на сладкарски изделия с регистрационен номер Е 140. Сега хлорофилинът се използва като хранителен оцветител Е 141.
Но това е тежък метал, така че при приема му могат да възникнат следните нежелани реакции:
- диария и метеоризъм (образуване на газове). Придружен от лошо храносмилане, с болки и колики в горната част на корема;
- Може да се прояви като обрив, зачервяване, сърбеж, подуване (особено на лицето и шията), дихателна дисфункция;
- обезцветяване на изпражненията и урината, както и на езика. Приемът на лекарства, съдържащи хлорофил, може да причини нежелани реакции като обезцветяване на секрета. В този случай хлорофилът може да ги оцвети малко зеленикаво. След спиране на приема на това лекарство, това явление напълно изчезва.
Препоръчително е да се консултирате с Вашия лекар относно употребата на синтетични аналози и хранителни добавки на базата на зелен растителен пигмент, особено ако имате хронични заболявания.
Показания за употреба
Благодарение на своите полезни свойства, хлорофилът се използва за лечение на следните заболявания:
- - миокардит, перикардит, аритмия;
- дихателна система - бронхит,
Несъмнено сте чували за хлорофил и знаете, че това е вид растителен пигмент, който е отговорен за абсорбирането на светлина по време на фотосинтезата. Но растенията не са единствените представители на планетата, които не биха могли да живеят без това вещество. Хората също отчаяно се нуждаят от хлорофил. Оказва се, че хлорофилът за хората служи като естествена превенция на рака, блокира работата на канцерогените в тялото и предпазва ДНК от дегенерация, причинена от токсини.
Какво е хлорофил?
Хлорофилът е молекула, открита в растителните хлоропласти, която им придава техния зелен цвят. Химическата структура на веществото е порфиринов пръстен. Тази функция прави хлорофила подобен на хема, открит в хемоглобина. Единствената разлика е, че в централната част на хема има атом желязо, а в центъра на хлорофила има магнезий. Светът за първи път научи за това през 1930 г., точно 15 години след откриването на това вещество от изследователя Ричард Уилстатър.
Има два вида хлорофил: А и Б. Има малка разлика между тези два вида. По-специално, те се различават по състава на техните странични вериги. Във вариант А е CH3, в B-изомера е CHO. Междувременно и двете версии на хлорофила са ефективни фоторецептори и позволяват на растението активно да абсорбира енергия от слънчевата светлина.
Втората разлика между вариантите на хлорофила е дължината на вълната, която абсорбират. И в двата варианта веществата са различни. По този начин можем да кажем, че и двата хлорофила се допълват взаимно при абсорбирането на слънчевата светлина. В естествени условия съотношението на хлорофилите съответства на съотношението 3 (хлорофил-А): 1 (хлорофил-В). Заедно те образуват зеления пигмент.
И двата вида хлорофил са мастноразтворими компоненти. Това означава, че храните, богати на тези вещества, трябва да се допълват с малки количества. Въпреки че синтетичната форма се разтваря във вода, за пълното усвояване на полезното вещество са необходими и мазнини.
Растенията използват този зелен пигмент, за да произвеждат „храна“, но хората се нуждаят от това вещество като лекарство.
Хлорофилът, открит в растенията, абсорбира слънчевата светлина. Но както в случая с хемоглобина, за да изпълнява адекватно функциите си (синтез), той трябва да се комбинира със сложна верига. Външно този протеин може да изглежда като случайна формация, въпреки че всъщност има правилната структура, която поддържа хлорофила в оптимална позиция.
Как работи"
Хлорофилът се намира във всички зеленчуци, включително някои зеленчуци, водорасли и дори бактерии. И ако хлорофилът е изключително естествено вещество, тогава хлорофилинът е полусинтетична смес, произведена в лаборатории. Другото му име е течен хлорофил. Това вещество се използва като полезна добавка повече от 50 години. Най-често - за лечение на кожни заболявания, заздравяване на рани, както и за възстановяване на функционирането на храносмилателните органи.
Както споменахме, хлорофилът служи като естествено вещество, което предпазва ДНК от увреждане, причинено от токсини като афлатоксин. А добавката хлорофилин неутрализира действието на окислителните агенти, което води до намаляване на окислителното увреждане на клетките, причинено от канцерогени, ултравиолетова светлина или радиация.
Изследователи, изучаващи растения в ботаническата градина на изследователски институт в Индия, направиха интересно откритие. Оказа се, че хлорофилът от пресни зелени листа действа противовъзпалително и предпазва от токсини и опасни бактерии.
Как да си направим "течен хлорофил"
Обикновено суровината за течен хлорофил е люцерната. От това растение се извлича сокът, който след това се превръща в суха форма. Готовото вещество се използва като концентрат.
Защо производителите на веществото са избрали люцерна като източник? Да, всичко това, защото това растение принадлежи към най-наситените с хлорофил. Развитата коренова система ви позволява да извлечете максимума от почвата. Поради тази причина люцерната е важен източник на калий, желязо, магнезий, а в тази билка има почти 4 пъти повече витамин С, отколкото в цитрусовите плодове.
Хранителната стойност
Ползи от хлорофила
Лекарство против рак
Изследванията показват, че хлорофилът, както и неговата течна полусинтетична форма, могат да се свържат с потенциални канцерогени и да пречат на тяхното усвояване в стомашно-чревния тракт. Благодарение на това разпространението на вредни вещества в тялото се спира в началния етап. Така канцерогените губят способността си да засягат чувствителните тъкани на ставите и сърцето.
Лабораторни изследвания, проведени от американски учени, показват, че хлорофилът намалява риска от развитие на рак на дебелото черво и черния дроб. Но как работи този механизъм? За да може канцерогенът, който влезе в човешкото тяло, да увреди структурата на ДНК, той трябва първо да бъде абсорбиран. За тази цел в човешкото тяло има ензим, наречен цитохром, който активира вредните вещества и ги превръща в активна форма на канцерогени. И именно хлорофилът потиска активността на този ензим, което означава, че спира активирането на канцерогените.
Диета с високо съдържание на червено месо и ниско съдържание на зелени зеленчуци увеличава риска от рак на дебелото черво.
Причината за това понякога се наричат токсините, които влизат в тялото от пърженото месо. Междувременно, с достатъчна консумация на храни, съдържащи хлорофил, можете да защитите своята ДНК от негативни влияния.
През 2005 г. учени от Холандия изследват дали зелените зеленчуци могат да намалят риска от рак на дебелото черво. Лабораторни плъхове бяха избрани като експериментални субекти. В продължение на 14 дни учените анализираха ефекта на хлорофила върху телата на животните. В резултат на това предположението се потвърди. Зелените зеленчуци могат да предпазят от образуването на злокачествени тумори.
Детоксикация на черния дроб
Друг положителен ефект на хлорофила върху човешкото тяло е увеличаването на броя на ензимите във втората фаза на биотрансформацията. Този фактор осигурява оптимална чернодробна функция и елиминиране на потенциално вредни токсини. Ранните проучвания вече показват, че активирането на тези ензими намалява риска от дегенерация на черния дроб или образуването на тумори в него.
Афлатоксин B1 се метаболизира до канцероген, който причинява хепатоцелуларен карцином и рак на черния дроб. Но изследванията върху животни показват, че хлорофилът действа върху афлатоксин B1, като по този начин намалява количеството на увредените ДНК клетки.
Друго проучване е проведено в Китай с участието на 180 възрастни с висок риск от развитие на хепатоцелуларен карцином. Субектите получават 100 ml хлорофилин три пъти на ден преди хранене в продължение на 16 седмици. В резултат нивата на афлатоксин B1 намаляват с 55 процента.
Хлорофилът е в състояние да блокира активността на такива вещества:
- полициклични ароматни въглеводороди, съдържащи се в тютюневия дим;
- хетероциклични аминотоксини, съдържащи се в месото, приготвено при високи температури;
- хранителни токсини: афлатоксин В1, плесени;
- UV радиация.
Ускоряване на заздравяването на рани
Хлорофилът забавя скоростта на развитие на бактериите, което спомага за по-бързото зарастване на рани. От 1940 г. хлорофилът е съставка в много мехлеми, предназначени за лечение на отворени рани, особено язви и рани от залежаване. Доказано е, че това вещество намалява възпалението, причинено от наранявания или рани, насърчава заздравяването и дори регулира миризмите, причинени от натрупване на бактерии.
Подобрено храносмилане
Хлорофилът подобрява детоксикацията на тялото чрез бързо елиминиране на отпадъците и регулиране на нивата на течности, като по този начин предотвратява запека. В допълнение, предварителните проучвания показват ползите от хлорофила за ускоряване на метаболизма, което води до загуба на тегло.
През 2014 г. изследователи от Департамента по експериментална медицина в университета в Лунд (Швеция) откриха, че храната, съдържаща хлорофил, комбинирана с въглехидрати, намалява глада (чрез активиране на хормона на ситостта) и предотвратява хипогликемията при жени с наднормено тегло.
Преди това експеримент с плъхове показа положителния ефект на хлорофила върху загубата на наднормено тегло. След това подобни проучвания установиха, че веществото може да предотврати наддаването на тегло при хората.
Защита на кожата
Антивирусният ефект, присъщ на хлорофила, позволява това вещество да се използва за лечение на язви в устата или гениталната област, причинени от херпесния вирус. Освен това е доказано, че хлорофилът е ефективен при лечение на херпес зостер. Намалява болката при рани, намалява риска от развитие на рак на кожата. Приемането на хлорофил под формата на лосион намалява рецидивите при хора с базалноклетъчен карцином.
Възстановяване на червени кръвни клетки
Хлорофилът помага за възстановяване и попълване на червените кръвни клетки в тялото. Това вещество действа на молекулярно и клетъчно ниво и активира способността на тялото да се регенерира. Хлорофилът е богат на живи ензими, които помагат за пречистването на кръвта и също така увеличават способността й да транспортира кислород. Той е отлично средство срещу анемия, причинена от дефицит на червени кръвни клетки.
Да се отървете от артрит
Противовъзпалителните свойства на хлорофила го правят ефективно лекарство срещу артрит. Изследванията показват, че това вещество предотвратява растежа на бактерии, които причиняват възпаление. Поради тази причина хлорофилът е включен в много лекарства за артрит и фибромиалгия.
Забавяне на процеса на стареене
Той е ефективен агент против стареене. Хлорофилът получава тази способност от магнезий и антиоксиданти. Като стимулира производството на определени ензими, той насърчава регенерацията и подмладяването на кожата. В допълнение към това, витамин К, който присъства в хлорофила в чист вид, подмладява и активира надбъбречните жлези.
Спасение от безсъние
Хлорофилът действа на човешкото тяло като успокоително. В резултат на това стабилизира функционирането на нервната система, облекчава раздразнителността, умората и облекчава безсънието.
Дезодорант за тяло
Включва се в изплаквания за уста като компонент, премахващ неприятната миризма. Между другото, лекарите казват, че една от основните причини за това явление са храносмилателните разстройства. Хлорофилът, премахвайки неприятните миризми, играе тройна дезодорираща роля: почиства устната кухина (при изплакване), подобрява функционирането на храносмилателната система (при перорален прием) и дезинфекцира рани (предотвратява гниенето на местата на нараняване). Хлорофилит се предписва и на пациенти с триметиламинурия (когато тялото поема миризмата на гнила риба).
Киселинно-базов баланс
Консумирането на храни, богати на това зелено вещество, помага за коригиране на киселинно-алкалния баланс в организма. Благодарение на този ефект се предотвратява развитието на патогенни микроорганизми в организма. В допълнение, алкалният минерал магнезий, който е част от хлорофила, подпомага здравето на сърдечно-съдовата система, функционирането на бъбреците, мускулите, централната нервна система и черния дроб.
Укрепване на мускулната и костната тъкан
Зелените зеленчуци съдържат вещество, което насърчава растежа и развитието на здрави кости. И това вещество е централният атом на молекулата на хлорофила - магнезий. Например, този минерал насърчава релаксацията, мускулната контракция и тонизира тъканта.
В допълнение, ролята на хлорофила в тялото е да:
- премахване на запек;
- поддържане на функционирането на панкреаса;
- лечение на рецидивиращ панкреатит;
- регулиране на кръвосъсирването;
- предотвратяване на кървене от носа поради анемия и обилна менструация;
- предотвратяване на камъни в бъбреците;
- лечение на синузит;
- възстановяване на хормоналния баланс: насърчава производството на тестостерон при мъжете и естроген при жените;
- профилактика и лечение на възпаление и кървене на венците;
- борба с гъбичките от рода Candida;
- лечение на зачервяване и подуване (спомняте ли си как в детството прикрепиха живовляк към рана?).
Хранителни източници
Най-добрият начин за детоксикация с хлорофил е да включите зелени зеленчуци и морски водорасли в диетата си. По-долу анализираме най-добрите хранителни източници на това вещество.
Зеленолистни зеленчуци
Зелените зеленчуци като зеле, спанак и манголд съдържат висока концентрация на хлорофил. Диетолозите препоръчват всеки ден да се консумира микс от различни зелени зеленчуци. В идеалния случай трябва да приемате от 5 до 7 порции богата на витамини храна на ден. Някои от тези продукти могат да бъдат заменени с прясно изцедени сокове от зелени зеленчуци.
Най-добри източници: магданоз, броколи, брюкселско зеле, манголд, целина, кориандър, мента, спанак, киселец, див чесън, люцерна, листа от касис, покълнали зърна, зелени смутита.
Междувременно е важно да знаете, че концентрацията на хлорофил намалява значително след замразяване или в увяхнали зеленчуци. Например в замразения спанак количеството полезно вещество намалява с около 35%, а след размразяване и варене зеленчукът губи още 50 процента от полезния компонент. Следователно, единственият начин да извлечете най-много ползи от зелените зеленчуци е да ги ядете пресни и сурови.
Морски водорасли
Друг важен източник на хлорофил е хлорела. Това е синьо-зелено водорасло, разпространено в Азия. В допълнение към високото съдържание на хлорофил, това растение е богато на аминокиселини, витамини и минерали. Водораслите възстановяват хормоналния баланс в организма, прочистват токсините, предпазват от сърдечно-съдови заболявания, намаляват кръвното налягане и нива. Въз основа на този продукт са създадени много под формата на прах или таблетки. „Течен хлорофил“ е компонент на спортното хранене.
Хранителна добавка
Наред с факта, че хлорофилът е част от всички зелени зеленчуци и водорасли, това вещество може да се набави и от други храни. Първо, благодаря. В хранително-вкусовата промишленост това вещество принадлежи към класа на багрилата и придава зелен цвят на различни продукти.
Дневна норма
Ако вземем предвид, че високите дози хлорофил не се съхраняват дълго в пресни зеленчуци, тогава голямата популярност на хранителните добавки на базата на това вещество става разбираема. Дневните дози на хранителните добавки под формата на таблетки варират от 100-300 mg на ден.
Течният хлорофил се приема по няколко капки два пъти на ден (в чаша вода). Получената ярко зелена напитка ще добави енергия и ще подобри вашето благосъстояние.
Лесно се приготвят и домашни коктейли от зелени зеленчуци и билки, които се препоръчват да се приемат 3-4 пъти на ден по 150-200 мл.
Странични свойства
Хлорофилът е абсолютно безопасно вещество за повечето хора. Няма нужда да се притеснявате за странични ефекти, когато приемате веществото под формата на зеленчуци или хранителни добавки. Максимумът, който може да се случи, е, че езикът, урината или изпражненията могат временно да придобият зеленикав оттенък. Но интравенозните инжекции могат да повишат чувствителността на кожата към слънцето. За да избегнете неприятни последици, когато излизате навън, е по-добре да третирате откритите зони със слънцезащитни продукти. Тази препоръка е особено актуална за хората със светла кожа.
Също така, бременни и кърмещи майки не трябва да консумират добавки с хлорофил.
Симптоми на дефицит
Най-малко 5 признака показват, че тялото изпитва липса на „зелена материя“:
- Без видима причина киселинно-алкалният баланс в организма е нарушен.
- Човек чувства загуба на сила и силна загуба на енергия.
- Нивата на хемоглобина са намалели.
- Човекът започна често да боледува от вирусни заболявания и лесно се поддава на настинки.
- Появиха се пигментни петна, лицето стана скучно.
Взаимодействие с други вещества
Не трябва да приемате едновременно хлорофилипт и лекарства, повишаващи чувствителността към слънчева светлина. Тази комбинация увеличава шансовете за слънчево изгаряне с мехури и обриви по откритата кожа.
Лекарства, които причиняват фоточувствителност:
- амитриптилин (Elavil);
- ципрофлоксацин (Cipro);
- норфолоксацин (нороксин);
- ломефлоксацин (Maxaquin);
- офлоксацин (флоксин);
- левофлоксацин (Levaquin);
- гатифлоксацин (Tequin);
- моксифлоксацин (Avelox);
- триметоприм/сулфаметоксазол (Septra);
- тетрациклин (Oxsoralen);
- триоксален (трисорален).
Зелени смутита: какви са ползите?
Коктейлите от зелени зеленчуци и билки са ефективен източник на минерални соли, витамини и, разбира се, хлорофил. Те съдържат всички компоненти, необходими за активен живот. И освен това те прочистват тялото от токсини, тежки метали и други отрови.
Този вкусен продукт се усвоява лесно от организма, като предпазва от всякакви заболявания, елиминира наднорменото тегло и зарежда с енергия. Зелените смутита са добър тоник. Те са изключително необходими за деца, бъдещи майки и възрастни хора.
Как да изолирате хлорофила у дома
Не само химици или индустриални работници могат да изолират това полезно вещество. Този процес може да се извърши у дома. За това не ви трябва нищо супер сложно. Като начало е важно да подготвите пресни зелени листа. Може да е спанак, коприва, броколи или нещо друго.
Нарежете леко избраните зеленчуци и поставете в стъклен съд (в най-лошия случай емайлираните съдове ще свършат работа). Изсипете съдържанието на контейнера с водно-спиртен разтвор или обикновена водка. След това подредете водна баня за контейнера с компонентите. След определено време (в зависимост от характеристиките на избраните листа), разтворът ще започне да позеленява и листата ще започнат да губят естествения си цвят. Ако напълно се обезцветят, това означава, че пигментът се е втечнил. Полученото ярко зелено вещество е изолираният хлорофил.
внимание! Зеленият компонент е много нестабилен, когато е изложен на светлина и въздух. Ето защо не е препоръчително да съхранявате готовата смес дълго време. Много скоро ще загуби яркия си цвят и ще придобие мръснозелен цвят.
Как да си направим напитка с хлорофил
Най-популярен и лесен за приготвяне е коктейл от листни зеленчуци и здравословни билки. Например, диетолозите съветват да се правят коктейли от копър, магданоз, спанак, киселец, маруля, целина, цвекло, манголд, зеленчуци от моркови, листа от коприва или глухарче. Смелете всички тези компоненти (или някои от тях) в блендер и разредете с вода до желаната гъстота.
Можете също така да правите комбинирани коктейли. За да направите това, вземете 2 части листни зеленчуци и 3 части изумрудени зеленчуци или плодове. Компонентите отново се раздробяват в блендер и към получената смес се добавя вода. Ако пропуснете етапа на разреждане на течността, можете да получите зелено пюре, което също е приемливо за попълване на запасите от хлорофил.
Между другото, когато избирате зелени за коктейл, е по-добре да дадете предпочитание на наситени зелени екземпляри. Такива продукти съдържат най-много полезни вещества. Вторият съвет на диетолозите е, че е препоръчително да редувате компонентите на напитката.
Опции за съставките на коктейла:
- салата, банан, вода;
- копър, маруля, банан, вода;
- мента, маруля, круша, вода;
- коприва, магданоз, банан, вода;
- босилек, банан, слива, вода;
- магданоз, копър, домат, лимон, вода;
- маруля, джинджифил, моркови, портокал, вода;
- магданоз, копър, сок от кисело зеле, домат, захар, вода;
- магданоз, копър, целина, краставица, моркови, вода.
Но това са само варианти от възможни смеси. Всеки избира компонентите на здравословна напитка за себе си, като взема предвид вкусовете си. Не е толкова важно обаче какво точно е включено в готовия продукт, основното е той да е зелен на цвят и да съдържа много хлорофил и други полезни компоненти.
Зелените в козметиката
Хлорофилът се използва...
...компонент в производството на сапун – засилва бактерицидните и дезодориращи свойства;
...в перилни препарати – помага за премахване на миризмата на пот;
...в пастите за зъби – като бактерициден компонент;
...в солите за вана – придава аромат и има релаксиращ ефект.
Краят на двадесети век донесе в модата една изключително полезна тенденция – страстта към всичко естествено. Съвременният човек би предпочел по-скъп продукт или продукт на натурална основа, отколкото да купува евтино „химикали“. Тази мода възроди интереса към хлорофила. Обхватът на използване на този инструмент е толкова широк, че дори е трудно просто да се преброят областите, в които се използва. Но дори и да не си спомняте всички полезни свойства на хлорофила, не се отчайвайте. Само помнете: зелените листни зеленчуци са точно това, което винаги трябва да е прясно на вашата маса и тогава няма да се страхувате от никакви болести.
С негово участие протича фотосинтеза. Според химическата структура хлорофилите са магнезиеви комплекси от различни тетрапироли. Хлорофилите имат порфиринова структура и са близки до хема.
Хлорофилът е регистриран като хранителна добавка Е140.
Когато фотон с подходяща дължина на вълната го удари, магнезиевият йон в молекулата на хлорофила се възбужда и електронът пренася следващата молекула в каскадата на фотосинтезата, където електронът влиза във веригата за транспортиране на електрони. Така енергията на фотона в крайна сметка се използва за създаване на богати на енергия органични вещества, особено АТФ.
История на откритието
В природата
Синтез
Свойства и функция по време на фотосинтеза
По време на фотосинтезата молекулата на хлорофила претърпява промени, абсорбира светлинна енергия, която след това се използва във фотохимичната реакция на въглероден диоксид и вода за образуване на органични вещества (обикновено въглехидрати):
XCO 2 + xH 2 O → h ν (CH 2 O) x + xO 2 (\displaystyle (\ce (xCO2 + xH2O ->[(\ce (h\nu))] (CH2O)_x + xO2)))
След прехвърляне на погълнатата енергия, молекулата на хлорофила се връща в първоначалното си състояние.
Въпреки че максимумът на непрекъснатия спектър на слънчевата радиация се намира в „зелената“ област от 550 nm (където се намира максималната чувствителност на окото), предимно синята и частично червената светлина от слънчевия спектър се абсорбира от хлорофила (което определя зеления цвят на отразената светлина).
Растенията също могат да използват светлина с дължини на вълните, които се абсорбират слабо от хлорофила. Фотонната енергия се улавя от други фотосинтетични пигменти, които след това прехвърлят енергията към хлорофила. Това обяснява разнообразието от цветове на растенията (и други фотосинтезиращи организми) и зависимостта му от спектралния състав на падащата светлина.
Химическа структура
Хлорофилите могат да се разглеждат като производни на протопорфирина - порфирин с два карбоксилни заместителя (свободен или естерифициран). Да, хлорофил аима карбоксиметилова група при С10, фитолов естер на пропионовата киселина - при С7. Отстраняването на магнезий, лесно постигнато чрез леко киселинно третиране, дава продукта, известен като феофитин. Хидролизата на фитол естерната връзка на хлорофила води до образуването на хлорофилид (хлорофилид без метален атом е известен като феофорбид а).
Всички тези съединения са интензивно оцветени и силно флуоресцират, освен когато са разтворени в органични разтворители при строго безводни условия. Имат характерни абсорбционни спектри, подходящи за качествено и количествено определяне на състава на пигментите. За същата цел често се използват данни за разтворимостта на тези съединения в солна киселина, по-специално за определяне на наличието или отсъствието на естерифицирани алкохоли. Хлороводородното число се определя като концентрацията на HCl (%, тегл./об.), при която 2/3 от общото количество пигмент се извлича от равен обем етерен пигментен разтвор. "Фазов тест" - оцветяване на зоната на разделяне на фазите - се извършва чрез наслояване на равен обем от 30% разтвор на КОН в МеОН под етерен разтвор на хлорофил. В интерфазата трябва да се образува цветен пръстен. Тънкослойната хроматография може бързо да определи хлорофилите в суровите екстракти.
Хлорофилите са нестабилни на светлина; те могат да бъдат окислени до аломерни хлорофили във въздуха в метанолов или етанолов разтвор.
Хлорофилите образуват комплекси с протеините in vivoи могат да бъдат изолирани в тази форма. Като част от комплексите, техните абсорбционни спектри се различават значително от спектрите на свободните хлорофили в органични разтворители.
Хлорофилите могат да бъдат получени под формата на кристали. Добавянето на H2O или Ca2+ към органичен разтворител насърчава кристализацията.
| Хлорофил а | Хлорофил b | Хлорофил c1 | Хлорофил в2 | Хлорофил д | Хлорофил f | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Формула | C 55 H 72 O 5 N 4 Mg | C 55 H 70 O 6 N 4 Mg | C 35 H 30 O 5 N 4 Mg | C 35 H 28 O 5 N 4 Mg | C 54 H 70 O 6 N 4 Mg | C 55 H 70 O 6 N 4 Mg |
| C2 група | -СН 3 | -СН 3 | -СН 3 | -СН 3 | -СН 3 | -ЧО |
| C3 група | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -ЧО | -CH=CH2 |
| C7 група | -СН 3 | -ЧО | -СН 3 | -СН 3 | -СН 3 | -СН 3 |
| C8 група | -CH 2 CH 3 | -CH 2 CH 3 | -CH 2 CH 3 | -CH=CH2 | -CH 2 CH 3 | -CH 2 CH 3 |
| C17 група | -CH2CH2COO-Фитил | -CH2CH2COO-Фитил | -CH=CHCOOH | -CH=CHCOOH | -CH2CH2COO-Фитил | -CH2CH2COO-Фитил |
| C17-C18 връзка | Неженен | Неженен | Двойна | Двойна | Неженен | Неженен |
| Разпръскване | навсякъде | Повечето земни растения | Някои водорасли | Някои водорасли | Цианобактерии | Цианобактерии |
„Кой не знае, че със събуждането на растителния свят през пролетта цялата природа се облича в зелени дрехи, че независимо къде по земното кълбо се пренасяме, въпреки разликата в почвата и климата, с почти неограничено разнообразие от цветя и плодове, ще срещнем в различни, наистина, нюанси, но със същия непроменен зелен цвят на листата. И накрая, кой не знае, че загубата на този зелен цвят през есента е сигурен знак за наближаване на зимен сън или смърт. Всичко това е толкова вярно и толкова добре известно, че зеленият цвят дори се превърна в емблема на живота и надеждата. Така пише поетично Климент Аркадиевич Тимирязев за зелената рокля на земята, за най-голямата загадка на природата, на чието разясняване този талантлив руски учен посвети целия си живот. Днес дори ученик знае, че хлорофилът, специален пигмент, оцветява растенията в зелено.
Общото количество хлорофил в листата е малко: около един процент (от сухо тегло). Ролята му обаче е огромна. С помощта на хлорофил зеленото листо абсорбира енергията на слънчевата светлина, превръщайки я в химическата енергия на органичните съединения, които са създадени от неорганични вещества - въглероден диоксид и вода. В резултат на сложни трансформации той се освобождава в атмосферата, осигурявайки възможност за живот на земята. Този процес се нарича.
Благодарение на удивителните си качества хлорофилът отдавна привлича вниманието на учени от различни специалности: биолози, физици и химици.
Изключителни постижения в изследването на оптичните свойства на хлорофила и неговата физиологична роля принадлежат на К. А. Тимирязев. Въпреки че К. А. Тимирязев не познаваше точно химичните свойства на молекулата на хлорофила, той беше първият, който показа, че неговата роля в растението не се ограничава само до абсорбцията на светлина, че хлорофилът, като високоактивно химично съединение, е пряко участващи в процеса на фотосинтеза.
К. А. Тимирязев направи интересно предположение (по-късно то беше потвърдено експериментално) за общата химична природа на червения кръвен пигмент (хемин) и хлорофила. Приликата между молекулите на хлорофила и хемина в кръвта е поразителна. Това ни позволява да говорим за хлорофила като за биологично активно вещество, подобно на витамините в живота на животинския организъм. Това е основата за използването на хлорофила в медицината и животновъдството като хемопоетичен агент и лекарство, което ускорява заздравяването на рани.
Изследването на състава на молекулата на хлорофила стана възможно след като руският ботаник М. С. Цвет предложи и разработи така наречения хроматографски метод за разделяне на смеси от различни вещества. Цветът на M.S. показва, че зеленият пигмент на листа е разнороден. Състои се от два компонента: хлорофил а (синьо-зелен) и хлорофил b (жълто-зелен). В едно листо, като правило, количеството на хлорофил "а" е около три пъти по-голямо от "b".
Какъв е съставът и структурата на молекулата на хлорофила? Изключителна роля в тези изследвания принадлежи на немския химик Willstetter, който установи общия състав на хлорофил "а". Важен етап в изследването на хлорофила беше дешифрирането на неговите продукти от разпадане, получени чрез последователно и внимателно излагане на слаби киселини и основи. В резултат на тази обработка беше възможно да се отделят лесно свързани химични групи от молекулата на хлорофила и да се изолира съединението, което съставлява основното й ядро - етиопорфирин. Забележително е, че съединение, подобно на етиопорфирина, е в основата на червения кръвен пигмент - хемин. Така се установява химическо сходство между двата най-важни пигмента на растителния и животински свят. Трябва да се каже, че наред с общото на основния „скелет“ на молекулите има и разлики: например в ядрото на молекулата на хемин има атом желязо, а в хлорофила има атом магнезий.
След като разбраха състава и свойствата на молекулата на хлорофила, химиците си поставиха задачата да я създадат изкуствено от най-простите изходни продукти. Големите постижения в осъществяването на този синтез принадлежат на немския учен Ханс Фишер. През 1940 г. той успява да получи един от близките предшественици на хлорофила - феопорфирин. Оставаше да се направи още една стъпка - да се синтезира съединение, наречено феофорбид. Химиците отдавна знаят как да преминат от феофорбид към хлорофил. Но създаването на този последен предшественик на хлорофила се оказа много трудна задача, която не беше решена дълго време. Едва през 1960 г., почти едновременно, химиците в Съединените американски щати (Удуърд и колегите му) и Германия (Щрел, Калоянов и Колер) успяват да синтезират феофорбид. И затова за първи път хлорофилът е получен изкуствено. Но не трябва да се мисли, че това е решило проблема с изкуственото създаване на органична материя и е осъществило фотосинтезата извън растението.
Изследователите отдавна разполагат с чисти хлорофилни препарати (изолирани от листа), но всички опити да се възпроизведат процесите, протичащи в зелен лист с тяхно участие, не са успешни. Учените са установили, че не само хлорофилът, въпреки че е най-важният сред многото компоненти на клетката, участва във фотосинтезата. Ензимите също играят основна роля в работата на този микроскопичен химически завод.
Известно е, че съставът на хлоропластите, отговорни за фотосинтезата, в допълнение към хлорофила включва (40-50 процента), включително протеини с каталитични свойства - ензими, липиди (25-30 процента) и други биологично активни вещества. Всички тези компоненти са разположени в хлоропласта в определен ред: слоеве от протеини се редуват със слоеве от липиди и хлорофил, сякаш образуват единен хлорофилно-липопротеинов комплекс. Външно структурата на хлоропласта прилича на пластова торта. Нарушаването на този ред води до загуба на способността на листата да извършва фотосинтеза, въпреки че молекулите на хлорофила и други вещества остават непокътнати. Но хлоропластът е унищожен - растението не работи.
Учените все още не са успели да възпроизведат структурата на хлоропласта и процеса, който протича в него с участието на хлорофил, но работата в тази посока се извършва много активно. Вече е възможно да се извършат някои етапи на фотосинтеза с помощта на хлоропласти, извлечени от клетката. Ето как (въпреки че се използват по-силни окислители от въглеродния диоксид) кислородът се отделя от водата. Добри резултати се получават и от експерименти с намаляване на въглеродния диоксид и образуването на продукти, които пречат на синтеза на въглехидрати.
Трябва да мислим, че не е далеч времето, когато тайната на фотосинтезата ще бъде разкрита до края и от въздуха и светлината, както каза К. А. Тимирязев, ще получим храна.