Биохимическое исследование состава мёда

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

Верхнехавская средняя общеобразовательная школа №1

Исследовательская работа

Тема: «Биохимическое исследование состава мёда».

Выполнила ученица                        

10 «Б» класса                                

Митина Валерия                                

Руководитель проекта                        

учитель химии                                

Зубарева Татьяна Владимировна        

Верхняя Хава

2013

Содержание

1. Введение
2. История пчеловодства.
3. Состав мёда с химической и биологической точек зрения.
4. Физические свойства мёда и его сорта.
5. Биохимическое исследование состава мёда
6. Лечебные свойства мёда.
7. Применение других продуктов пчеловодства в медицине.
8. Приложение
9. Литература

1. Введение.

   Цель работы:  на основании анализа и изучения литературы, проведения экспериментов, определить качественный состав различных образцов мёда.

   Основные задачи:  охарактеризовать состав мёда, как важнейшего продукта пчеловодства, рассмотреть подходы к оценке мёда, подобрать доступные методики для проведения эксперимента, провести эксперимент для определения качества различных сортов мёда, изучить биологическое воздействие мёда и продуктов пчеловодства на организм человека, сделать выводы.

      Предмет исследования:  липовый,  гречишный,  цветочный  и  покупной  меда.

2. История пчеловодства.

   Пчеловодство было любимым занятием древних славян.  Еще в 5 веке историк Геродот пишет о пчеловодстве в местности, в которой в последствии поселились восточные славяне.  В X веке, ко времени возникновения Киевской Руси,  началось развитие примитивного пчеловодства (бортничество.)  Этому благоприятствовали необъятные просторы лесов и пастбищ.  Мед использовался в пищу и для приготовления напитков,  а воск - для освещения и религиозных нужд.  Русским также были известны питательные и лечебные свойства меда.  Они применяли мед для лечения ряда заболеваний и главным образом наружных ран.

   Пчеловодство в мировом масштабе в настоящее время достигло замечательных успехов,  благодаря быстрому темпу развития науки. Доказано,  что большое хозяйственное значение для развития садоводства и огородничества имеет пчеловодство.  Благодаря опылению,  происходящему при помощи пчел,  обеспечиваются десятикратно более высокие урожаи и более качественная продукция.

 На сегодняшний день доказано большое значение меда,  пчелиного яда,  маточного молочка,  цветочной пыльцы на организм человека,  а прополиса (пчелиного клея) и воска – для различных отраслей индустрии. Пчелиный мед,  в котором пчела приберегла молодость природы,  раскрывает свои животворные качества, и медолечение входит в медицину.

3.Состав мёда с химической и биологической точек зрения.

   С химической точки зрения мёд представляет собой сложную смесь, его состав зависит от вида растений, с которых был собран нектар, от почвенных и климатических условий. Но обязательными его компонентами являются следующие вещества: вода, азотистые и минеральные вещества, органические кислоты, витамины, ферменты и углеводы.

   Для получения мёда пчёлы собирают с цветов нектар, цветочную пыльцу и пергу.

Нектар – это сладкий и ароматный сок, выделяющийся нектарниками цветков.

Нектар содержит 50-75% воды, 20-24% моносахаридов, 13-24% тростникового сахара, минеральные вещества, белки, эфирные масла, каротин, витамины.

Пчелы посещают такие цветущие растения, нектар которых отличается более высоким содержанием сахара.

   Цветочная пыльца, собранная пчелами с растений, переработанная их слюнными желудками и отложенная в соты, называется пергой. Химический состав их неодинаков, хотя и близок. Потому для лечебных целей применяют не цветочную пыльцу, а пергу.

   Пыльца – это мужской половой орган растений, представляющий собой сложный комплекс многих ценных пищевых и лечебных веществ. В пыльце практически содержится весь набор необходимых растению и человеку органических веществ. В пыльце нашли почти все аминокислоты, пектин, глобцелины, фруктозу, крахмал, тероя, висуин.  В составе органических соединений нашли микроэлементы: барий, ванадий, вольфрам, железо, золото, иридий, кальций, кобальт и другие. В пыльце много витаминов В, P и других, около 50 ферментов, ростовых гормонов, каротина, антибиотические вещества. Без цветочной пыльцы - перги, пчелы не могут воспитывать расплод, вырабатывать воск и маточное молочко. Перга обладает многосторонними лечебными свойствами и применяется при различных заболеваниях: малокровии, нормализует пищеварение, повышает аппетит и работоспособность, снижает артериальное давление, увеличивает содержание гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов.

   Сам мёд – это сладкий продукт, производимый медоносными пчелами из нектара, пади или сладких соков, находящихся в различных частях растения и деревьев, и из веществ, выделяющихся из слюнных желез пчел. Наименование меда не может носить продукт, полученный при подкормке пчел сахаром или сахарными сиропами. Он должен обозначаться сахарным сиропом. Также не могут называться медом и продукты, содержащие более 22% воды и 5% сахарозы, как и искусственные сорта мёда, получаемые в западноевропейских странах химическим путем.

4.Физические свойства мёда и его сорта.

   Свежий мед – это густая прозрачная полужидкая масса, начинающая с течением времени постепенно кристаллизироваться и затвердевать. Незрелый мед стекает с ложки, а зрелый наматывается на нее. Наслаивается складками. Чистый мед остается жидким, пока он запечатан в ячейках сот при t=20-30С. Жидкая консистенция бывает у меда, содержащего более 20% воды. Более густой мед содержит от 14 до 15% воды, а также влияет концентрация сахаров и их виды. Мед, содержащий больше фруктозы, более жидкий, чем мед с большим содержанием глюкозы и других высших сахаров. Падевый мед более густой, т.к. содержит более сахарозы и растительных клеев.

   Особый вид у мёда, фальсифицированного посредством инвентированного сахара и у падевого, содержащего большое количество мелицитозы. Такой мед тянется не разрывающимися тонкими нитями, а у натурального цветочного меда тянущиеся нити в известный момент разрываются. На густоту меда оказывает влияние воздух и находящиеся в нем газы.

 В зависимости от красящих веществ, находящихся в нектаре (каротина, ксантофилла, хлорофило-подобных и других) цвет меда может быть различным – от бесцветного светло-желтого, лимонно-желтого, золотисто-желтого, темно- желтого, коричнево-зеленного, темно-желтого и до черного. Самый светлый мед - акациевый, с еле заметным кремовым оттенком. Преобладающим цветом меда является жёлтый, а реже темно-коричневый доходящий до зеленного оттенка.

   Аромат зависит от сорта меда. Запах обусловлен наличием в меде характерных летучих органических веществ, находящихся в нектаре цветков. Эфирные масла обладают исключительной специфичностью, благодаря которой можно с точностью определить происхождение меда. Есть сорта мёда, по аромату которых нельзя определить их сорт (например, каштановый, рапсовый.) У падевого сорта запах вовсе отсутствует.

   Вкус меда также зависит от его происхождения и состава. Благодаря сочетанию аромата со сладостью сахаров и кислотностью, которая придается органическими кислотами, мед обладает сладким, легка кисловатым вкусом. Некоторые сорта могут одновременно со сладким вкусом иметь горечь, которая может быть очень сильной. Самым сладким вкусом обладает мед, в котором преобладает фруктоза. Мед, полученный не из нектара, а сахарного сиропа и других соединений – менее сладок, чем цветочный. При фальсификации меда примесями сахарина, дульцина и (или) глицерина, вкус его может быть очень сладким, а реакция щелочной.

   Когда в состав меда входит нектар одного вида растения, мед называют монофлерным, а если нектар собран с цветков различных видов растений – полифлерный. Первый встречается очень редко. Принадлежность меда к определенному сорту определяют по физическим свойствам входящего в мед нектара.

   Цветочных сортов меда существует столько, сколько медоносных растений: акациевый, липовый, полевой, подсолнечный, гречишный, каштановый и другие.

  По способу получения мед различают: сотовый, самотечный (полученный из сотов, выставленных на солнце), центрифугированный, прессованный, топленый, падевый мед.

   В домашних условиях качество мёда определяется следующим образом:

- Натуральный мёд равномерно растворяется во рту, на языке не остаётся кристаллов или сахарной пудры. Он должен быть чуть терпким и слегка пощипывать горло;

- Можно посмотреть, как он стекает с ложки. Если медленно, ложась бугорком и образуя на поверхности пузырьки, то мёд хороший;

- Возьмите столовую ложку с мёдом и быстро круговыми движениями переверните её несколько раз. Натуральный мёд, стекая, будет «наматываться» на неё.

5.Биохимическое исследование состава мёда

   В своём исследовании, мы проверяли качества разных сортов мёда, проводя следующие опыты:

Качественная реакция на крахмал:

     Приготовим раствор мёда. Для этого к небольшому количеству мёда добавим равный объём дистиллированной воды и хорошо перемешаем. В пробирку наливаем 1 мл полученного раствора и добавляем несколько капель спиртового раствора йода. Появление синего окрашивания раствора указывает на присутствие в образце мёда крахмала. (фот.1,2)

Качественная реакция на карбонаты:

     Для обнаружения подмеси мела к разбавленной дистиллированной водой пробе каждого образца мёда добавим несколько капель 9%-ной уксусной кислоты.  Если в мёде есть подмесь мела – в результате химической реакции произойдет вскипание, вследствие выделения углекислого газа.(фот.3,4,5)

Обнаружения подмеси сахарной патоки:

    Обнаружения подмеси сахарной патоки приготовим 10 % раствор пробы каждого образца мёда с дистиллированной водой. Затем добавим к каждой пробе раствора мёда несколько капель азотнокислого серебра (AgNO3). Если в мёде есть подмесь сахарной патоки – в результате химической реакции произойдет выпадение белого осадка.(фот.6,7,8)

Обнаружения в мёде пади:

   Для обнаружения в мёде пади приготовим раствор пробы каждого образца мёда с дистиллированной водой (1:1). Затем добавим к каждой пробе две части известкой воды (Ca(OH)2). Нагреем пробы каждого образца мёда до кипения. Если в мёде есть признаки пади – в результате химической реакции произойдет выпадение осадка в виде крупных белых хлопьев.(фот.9)

Обнаружение примесей сахарина, дульцина и глицерина:

    В натуральном мёде содержатся органические кислоты: яблочная, молочная, винная, лимонная, янтарная и другие. рН раствора цветочных мёдов составляет = 3,78 – 4,0. При фальсификации мёда примесями сахарина, дульцина и глицерина вкус его может быть очень сладким, а реакция щелочной (рН > 7). (фот.10)

Определение глюкозы в мёде:

   В чистой пробирке получают осадок гидроксида меди (II) путём сливания растворов гидроксида натрия и сульфата меди (II). К полученному осадку добавляют 5 капель раствора мёда и каплю концентрированного раствора гидроксида натрия. Полученную смесь нагревают над пламенем спиртовки до образования кирпично-красного осадка. (фот.12)

Определение фруктозы в мёде:

   Для выполнения данного опыта готовят реактив Селиванова: сухой резорцин смешивают с несколькими каплями концентрированной соляной кислоты. В пробирку наливают 5 капель раствора мёда и добавляют реактив Селиванова, полученный раствор нагревают на спиртовке до образования ярко-малинового  окрашивания.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ:

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ:

1. В результате проведенных экспериментов было обнаружено, что во всех образцах мёда отсутствуют подмеси крахмала, наличие пади. В образце №3 (покупной) содержится примесь сахарной патоки и карбонатов.
2. Сопоставляя результаты проведенных экспериментов с данными литературных источников, мы убедились, что качество мёда образца №1 (гречишный), образца №2 (цветочный) и образца №3 (липовый) расценивается как высокое, и приравнивается к 100%-но натуральному мёду. Качество мёда образца №2 (покупной) расценивается как фальсификат.

6. Лечебные свойства мёда. 

   Мёд – очень полезный продукт, богатый витаминами, минералами и микроэлементами.  Ещё в Средние века мёд также широко использовался в терапевтической практике, при лечении ран. В XII веке первая русская женщина-врачевательница Евпраксинья в книге «Алимма» (мази) приводит множество рецептов, в состав которых входит мёд. Из тысячи древнеегипетских медицинских рецептов, обнаруженных учёными на папирусах, свыше половины включают мёд как средство от различных заболеваний.

    Мёд как лечебный продукт не потерял своего значения и в наши дни. Он широко используется в народной медицине, абсолютно признан официальной медициной во всех странах мира. Мёд заслужил славу универсального энергетического продукта и замечательного фармакологического средства. Он обладает общеукрепляющим, тонизирующим, противомикробным, антитоксическим, противовоспалительным, седативным свойствами. Он способен восстанавливать нарушенные обменные процессы, восстанавливать иммунологическую реактивность организма, повышать его устойчивость к эндогенной и экзогенной интоксикации, воздействию многих факторов внешней среды, в том числе и влиянию радиации. Как обладатель такими качествами мёд применяется и с профилактической, и с лечебной целью.

 Достоинство мёда как лечебно-профилактического средства заключается в том, что он:

 — легкодоступен, относительно дешев;

 — может быть назначен почти каждому пациенту, в любом возрасте;

 — как лечебное средство употребляется с удовольствием и детьми, и взрослыми;

 — не раздражает желудочно-кишечный тракт;

 — легко и быстро всасывается;

 — при излишнем накоплении в крови легко удаляется через почки, не раздражая их;

 — мёд практически не вызывает осложнений при соблюдении дозы даже при длительном применении;

 — мёд совместим почти со всеми пищевыми продуктами и лечебными препаратами;

 — принимая мёд, пациент испытывает удовлетворение от употребления природного лечебного продукта, проверенного веками, что является очень существенным психологическим фактором.

 Мёд можно использовать как самостоятельное средство при лечении заболеваний с легким течением или как вспомогательное средство при лечении болезней средней и тяжелой степени в сочетании с другими фармакологическими средствами. Мёд может быть альтернативой при непереносимости пациентом фармакологических препаратов или при негативном отношении к ним.

    В качестве лечебного или профилактического средства мёд применяется.-

 — внутрь;

 — в виде аэрозоля;

 — в виде наружных аппликаций и инсталляций;

 — с помощью гальванического тока и фонофореза;

 — для приготовления медовых ванн.

 Мёд при этом может быть цельным или разведенным водой, использоваться самостоятельно или сочетаться с другими продуктами пчеловодства (прополис, маточное молочко, пыльца, перга) или с лекарственными растениями и веществами.

    Мёд как высокоэнергетический продукт, содержащий легко усвояемые простые углеводы (глюкозу, фруктозу), насыщенный витаминами, органическими кислотами, минеральными солями и микроэлементами, показан всем здоровым людям, находящимся или находившимся в экстремальных ситуациях, в условиях высоких психоэмоциональных и физических нагрузок. Он входит в пищевой рацион спортсменов, повышая выносливость; полезен лицам, оказавшимся в условиях воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, токсическому влиянию производственных факторов.

    Мёд особенно показан детям и подросткам в период усиленного роста, а также женщинам во время беременности.

    Мёд как общеукрепляющее средство рекомендуется почти при всех заболеваниях, при подготовке к оперативному вмешательству и после него для быстрого восстановления сил пациента и стимуляции регенерации поврежденных тканей. Мёд очень важен детям и подросткам при недостаточном физическом развитии, при наличии у них очагов хронической инфекции (хронический тонзиллит, гайморит, бронхит). Минеральный состав мёда, комплекс микроэлементов и витаминов, биологических стимуляторов способствуют нормализации нарушенных функций многих органов и систем — ЦНС, системы кровообращения, кроветворения, желудочно-кишечного тракта, печени, почек, иммунитета.

    Мёд необходимо использовать детям, подросткам и взрослым при болезнях печени, ЖКТ, болезнях почек и крови, при эндокринных заболеваниях. Мёд показан лицам со склонностью к частым простудным заболеваниям с целью повышения их иммунной защиты.

   Лучше всего потреблять свежий мёд как самостоятельный продукт. При сочетании же с хлебом и маслом организм принимает мёд просто как продукт питания, что уменьшает его лечебные и оздоровительные свойства.

   Мёд желательно не нагревать, так как при этом выделяется канцероген – оксиметилфурфурол. Длительно хранящийся мёд можно нагревать лишь до 40 градусов, не зря его не рекомендуют растворять в горячем чае.

   Мёд и составы с ним правильнее проглатывать не сразу, а постепенно, так как в полости рта выделяются ферменты, которые необходимы для усвоения сладких веществ и углеводов.

   Всего в день можно потреблять до 100 грамм мёда (максимальная доза, которую нужно разделить на три приёма), при этом другие сладости из рациона исключить. Детям старше года – не более 30 грамм в день и только при отсутствии аллергических проявлений. Если съев мёд, вы ощущаете сонливость (расслабляется нервная система), лучше есть его перед сном. Если же, наоборот, развивается бессонница – ешьте с утра. Лучше всего – за два часа до еды или через три часа после.

   А если диабет? Распространённое мнение о том, что при сахарном диабете он противопоказан – не более, чем заблуждение. Большим количеством исследований доказано, что продолжительная апитерапия (лечение мёдом) при этом заболевании приводит к хорошим результатам. При отсутствии прямых противопоказаний –

индивидуальной непереносимости, проявляющейся крапивницей, зудом, насморком, головными болями,  желудочно-кишечными расстройствами, мёд можно использовать практически всем. Мёд снижает уровень гликированного гемоглобина (в среднем на 2-4%), кровяное давление. Даже с учётом того, что в составе мёда содержатся простые углеводы, этот продукт непосредственно преобразуется в гликоген печени и не поднимает  уровень сахара в крови столь сильно, как это происходит при использовании сахарозы. Но опять же всё очень индивидуально. Диабетикам рекомендуется проконсультироваться с лечащим врачом, как правильно и в каком количестве включать мёд в свою диету.

Однако все перечисленные преимущества мёда справедливы только при условии сбалансированного потребления продуктов пчеловодства. И самое главное – мёд должен быть натуральным.

   Мёд принимали не только как отдельный продукт. Он так же был, как сказано выше, ингредиентом различных рецептов блюд и медицинских препаратов. Но некоторые «медовые сладости» буквально опровергают в шок.

В XII веке на больших аравийских базарах иногда можно было найти товар, известный под названием «медовый человек», который представлял собой человеческий труп, пропитанный медом. Приготовление засахаренного человека требовало неимоверных усилий со стороны кондитера, так как рецепт крайне непрост, что очевидно, так как основной ингредиент — человек.

   «В Аравии встречаются мужчины, в возрасте от 70 до 80 лет, которые хотят отдать свое тело, чтобы спасти других. Такой человек не ест пищи, он только пьет мед и купается в меду. Через месяц он выделяет только мед (моча и экскременты состоят из меда) и вскоре умирает. Его помощник укладывает его в каменный гроб, заполненный медом, в котором он вымачивается. На гробу записывают месяц и год смерти. Через сто лет гроб открывают. Засахаренное тело используют для лечения сломанных и раненых конечностей. При принятии небольшого количества внутрь боли немедленно прекращаются».

Как бы ужасно это ни звучало и выглядело, но это установленный факт.

7. Применение других продуктов пчеловодства в медицине.

   Но не только мёд является лекарственным средством при заболеваниях.

В современной медицине так же употребляют и пчелоужаление.

Рабочие пчелы и матка имеют специальный орган защиты — жалящий аппарат, состоящий из двух ядовитых желез, резервуара (пузыря) для накопления яда и зазубренного жала длиной 2 мм и толщиной 0,03 мм. Весь жалящий аппарат расположен в конце брюшка пчелы под последним брюшным кольцом. При ужалении ядовитый пузырь сокращается, и яд стекает по жалу в тело жертвы. Излияние яда происходит не мгновенно, а постепенно. Ужаление другой пчелы или насекомого происходит без трагических последствий для жалящей пчелы, жало легко извлекается из их тел. Ужаление животного, в том числе и человека, для пчелы трагично, зазубренное жало прочно застревает в эластичной коже. Взлетающая пчела вырывает из своего тела весь жалящий аппарат вместе с внутренними органами и через 1—2 часа погибает.

Оказавшись вне тела пчелы, ядовитый пузырь продолжает судорожно сокращаться, выдавливая яд по жалу в рану. Вот почему при случайном ужалении пчелы жало и ядовитый пузырь необходимо незамедлительно извлечь соскабливающим движением острого ножа или ногтя. Нельзя ядовитый пузырь захватывать пальцем, пинцетом — это увеличивает поступление яда в тело пострадавшего. Но в лечебных целях удаление жала производится не сразу, а через 1 — 20 минут, в зависимости от рецептуры.

    Яд в резервуаре пчелы появляется лишь в 15—18-й день ее жизни, его количество обычно достигает 0,2— 0,3 мг, позже оно может увеличиться до 0,8 мг. При ужалении пчела чаще впрыскивает в жертву около 0,2—0,3 мг яда.

   Действие пчелиного яда на организм человека характеризуется величайшим разнообразием. Наибольшей биологической активностью обладают белки яда. Белковый компонент состоит из трех фракций. Нулевая фракция (Ф-0) — лишена токсических свойств. Фракция 1 (Ф-1) — наиболее активная часть яда. Ее основу составляет мелиттин, состоящий из 26 остатков 12 аминокислот. Он считается основным действующим началом пчелиного яда, его биологическая активность очень высока. В больших дозах он отрицательно действует на нервную систему, систему кровообращения, мышцы, кровь. Он повреждает клеточные мембраны эритроцитов, вызывая их гемолиз, что приводит к появлению в моче человека гемоглобина. Мелиттин разрушает мембраны тучных клеток, в результате чего высвобождаются биологически активные вещества — серотонин, бра-дикинин, гистамин, вызывающие местные реакции воспаления, способствующие нарушению гемодинамики, снижению артериального давления. Пептид мелиттин тормозит активность тромбопластина, замедляя свертываемость крови, то есть оказывает антикоагулянтное действие. Он деполяризует возбудимые мембраны нервно-мышечных и ганглионарных синапсов, вызывая сокращение гладких мышц, в том числе и желудочно-кишечного тракта. В терапевтических дозах мелиттин стимулирует систему гипофиз — кора надпочечников, что проявляется повышением продукции глюкокортикостероидов, способствующих подавлению воспалительного процесса. Но даже несмотря на все эти отрицательные воздействия, пчелиный яд весьма полезен для организма человека. Среди всех способов введения пчелиного яда в организм человека это самый древний и самый надежный, дающий наиболее выраженный клинический эффект. Пчелиный яд вводится через кожу в нативном виде непосредственно пчелой, биологическое действие при этом оказывают все компоненты яда. Однако применение пчелоужаления имеет ряд недостатков:

 — страх пациента перед фактом ужаления;

 — боль, краснота и отек в месте ужаления;

 — трудности дозировки яда;

 — возможность тяжелых аллергических осложнений;

 — трудности получения и содержания пчел, особенно с зимнее время.

 Страх пациента перед процедурой ужаления, возникающей болью естественен. Однако после беседы с врачом, благополучных первых сеансов лечения страх притупляется. Желательно ужаление делать так, чтобы пациент его не видел.

9.Литература

1.  Соловьева, В. А. «Прополис, воск, мумие, пчелиный яд»  В. А. Соловьева — М.: ACT; СПб. : Астрель-СПб, 2007.— 159 с. (Азбука здоровья). УДК 615.89 ББК 53.59    

3. «Пасека, пчелы и мед» М. К. Шевчук Часть 1, 2  Издательство «Карпаты»  

Ужгород, 1974.

4. Справочник «Лекарственные вещества в китайской медицине».
5. Газета «Народный доктор» № 23, 2012 г.
6. http://honey.mlhouse.ru/page43.htm