Создание леденцов на основе ягод клюквы болотной («Oxycoccus palustris») как источник иода для детского организма

Актуальность

Анализ научной литературы выявил высокий интерес исследователей к изучению плодов клюквы в качестве источника большого количества различных органических кислот, витаминов. А вот как источник иода ягоды этого растения не так популярны. Наша идея заключается в создании такого лакомства для детей, которое будет решать проблему нехватки иода в детском организме. Родителям теперь не придётся упрашивать, заставлять детей принимать таблетки и другие формы лекарственных средств для пополнения организма иодом. Лакомство будет представлять собой леденцы, приготовленные с использованием экстракта клюквы, содержащего иод. Аналогов таким леденцам, на данный момент, автор не встретил.

Иод является жизненно важным микроэлементом, без которого невозможно нормальное функционирование человеческого организма. Из-за дефицита иода возникают проблемы со здоровьем, например: нарушение репродуктивной функции, задержка умственного развития, частые простудные заболевания, сонливость и утомляемость. А подростковый организм в период пубертата проявляет наибольшую чувствительность к дефициту иода.

Автором было проведено анкетирование учащихся его школы в возрасте от 11 до 16 лет в целях выяснения осведомлённости школьников о проблеме нехватки иода в детском организме. В опросе принял участие 141 школьник (в возрасте 11–12 лет – 51 человек, 13–14 лет – 49 человек, 15–16 лет – 41 человек). Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что 53% опрошенных слышали о данной проблеме, 8% не обращали внимание на информацию по этому вопросу, а 39% респондентов не слышали о ней.

Автор решил выяснить, какая часть респондентов имеют заболевания щитовидной железы. Результаты анкетирования показывают, что учащиеся 5–6 классов не знают ответа. Мы выяснили, что среди опрошенных 6% подростков в возрасте 15–16 лет имеют заболевание, а среди учащихся в возрасте 13–14 лет – 2%. Тревожит тот факт, что многие учащиеся не знают, в норме ли их щитовидная железа.

В ходе опроса выяснилось, что в процессе лечения (от каких-либо заболеваний) опрошенные, если это применимо, предпочитают употреблять леденцы. Эта самая популярная форма лекарственных средств.

Цель

Создать леденцы на основе экстракта ягод клюквы болотной («Oxycoccus palustris») как дополнительный источник иода для детского организма.

Задачи

Изучить научную литературу и патентную документацию по данной теме.

1. Провести опрос среди школьников об их осведомлённости о проблеме нехватки иода в детском организме.
2. Изучить технологию получения экстракта из клюквы с сохранением иода.
3. Найти методики качественного определения иода.
4. Изучить технологию создания лекарств в форме леденцов.
5. Найти способы обогащения продукта иодом.
6. Создать леденцы.
7. Сделать выводы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Расходные материалы (вата)
• Реактивы (изопропиловый спирт, дистиллированная вода)
• Посуда (химические стаканы, мерные колбы, мерные цилиндры, пробирки, воронки, круглодонные колбы)
• Оборудование (камера для хроматографии, хроматографическая бумага, ультразвуковая ванна, пипетки, обратный холодильник, колба экстрактора, шланги, прибор для выпаривания, насос, держатели, штативы)

Описание

Сначала был получен экстракт клюквы с сохранением иода. При выборе экстрагента было два варианта: ацетон и изопропиловый спирт. Чтобы узнать, какое вещество лучше использовать, была изучена информация из научных источников. В результате выяснилось, что лучше использовать пропанол-2, но для наглядности была проведена горячая экстракция клюквы при помощи ацетона и пропанола-2. Далее необходимо было доказать наличие иода в экстракте клюквы. Для снижения доли осадка ёмкость с экстрактом подвергли воздействию ультразвука. Затем при проведении тонкослойной хроматографии на пластине возможно было увидеть оранжевую полосу, что подтвердило наличие иода в растворе. Также была проведена спектрофотометрия экстрактов клюквы. Она показала поглощение в УФ-области, сдвиг сигналов влево на 2–5 нм и специфическое свечение при облучении в 312 нм. Это означает, что у антоциана в противоионе есть иод.

Следующим этапом было создание препарата с использованием упаренных экстрактов. Для приготовления леденцов использовали полученный экстракт и фруктозу, которая является природным заменителем сахара. Чтобы проверить содержание клюквы в леденцах после попадания в среду полости рта было сделано три вида леденцов с разной концентрацией экстрактов, затем они были раскрошены и смешаны с растворами с разными pH. Автор сравнил время, за которое растворились леденцы в разных растворах, и сделал вывод, что для более быстрого поступления иода в организм лучше использовать леденцы третьего образца (с наибольшей концентрацией экстракта). Также была проведена хроматография растворов pH 7, так как эта среда ближе всего к среде полости рта. Из исследования следует, что наибольшее количество иода содержится в том же образце № 3.

Для создания препарата с большим содержанием иода были изготовлены леденцы образца № 3 с добавлением молочного иодированного белка в виде порошка. Содержание иода в таких леденцах повышается, их растворение происходит быстрее, из чего можно сделать вывод, что попадание иода в организм происходит быстрее и в большем количестве.

Результаты работы/выводы

• Изучена тема дефицита иода в детском организме и его причины.
• Сделано несколько образцов леденцов, проведён сравнительный анализ и выявлен лучший способ приготовления.
• Созданы леденцы на основе экстракта ягод клюквы болотной как дополнительного источника иода для детского организма.

Благодаря изученным ресурсам и пособиям автор смог изготовить препарат.

В среднем в день подростки потребляют около 80 мкг иода, а нормой является 120 мкг. Автор рассчитал, сколько иода попадёт в 1 леденец вместе с экстрактом и сколько добавляет иодированный белок. При помощи взвешивания итогового продукта выявлено, что один леденец содержит около 12 мкг иода. Леденцы не содержат дневную дозу, а лишь помогают достичь её нормы. В среднем 2–3 принятых леденца в день будут помогать поддерживать нормальный уровень иода.

Перспективы использования результатов работы

Идея создания дополнительного источника иода в детском организме интересна. Есть перспектива развития темы.

В работе представлен пример решения проблемы нехватки иода в детском организме путём создания доступного препарата на природной основе, не имеющего побочных эффектов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА