ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ БАВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ. Первичные метаболиты Вещества первичного синтеза: Аминокислоты, белки, липиды, углеводы, ферменты, витамины, органические кислоты. Белки, наряду с липидами и углеводами, составляют структуру клеток и тканей растительного организма, участвуют в процессах биосинтеза, являются эффективным энергетическим материалом. Это биополимеры, структурную основу которых составляют длинные полипептидные цепи, построенные из остатков α-аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Белки подразделяются на: - простые (при гидролизе дают только аминокислоты) - сложные - в них белок связан с веществами небелковой природы: Белки и аминокислоты лекарственных растений оказывают неспецифическое благоприятное действие на организм больного - влияют на синтез белков, создают условия для усиленного синтеза иммунных тел, это приводит к повышению защитных сил организма. Улучшенный синтез белков включает также и усиленный синтез ферментов, вследствие чего улучшается обмен веществ. Биогенные амины и аминокислоты играют важную роль в нормализации нервных процессов.
Липиды (от греч. « lipos » - жир) - большая и относительно разнородная группа органических соединений, содержащихся в животных и растительных тканях, не ра-створимых в воде и растворимых в малополярных органических растворителях (эфи-ре, бензоле, и дp.).
Они являются запасными питательными веществами растений и накапливаются в больших количествах в плодах и семенах.
В зависимости от строения липиды подразделяются на простые и сложные.
К простым липидам относятся соеди-нения, молекулы которых состоят только из остатков жирных кислот (или альдегидов) и спиртов.
Из простых липидов в растительных и животных тканях встречаются жиры и жирные масла.
Жиры (нейтральные жиры, глицеролипиды, триацилглицериды) - вещества рас-тительного или животного происхождения, представляющие собой смесь сложных эфиров глицерина и высших, жирных кислот.
Наибольшее значение для медицины имеют такие группы липидов, как жиры и жирные масла.
Жирные масла - группа жиров, которые при комнатной температуре представляют собой густые жидкости и являются смесью глицеридов высших ненасы-щенных жирных кислот.
Жиры растительные (Olea pinguia ) - природные продукты, получаемые из ле-карственного растительного сырья и являющиеся смесью триглицеридов высших, жирных кислот, чаще всего ненасыщенных.
В подавляющем большинстве имеют жид-кую консистенцию, поэтому обычно называются жирными (растительными) масла-ми.
Жидкие растительные масла - оливковое, миндальное, персиковое, абрикосо-вое - используются в медицине для приготовления инъекционных растворов камфа-ры, гормональных препаратов.
Жирное масло клещевины - касторовое масло - применяется как слабительное средство.
Жирные масла служат растворителями ле-карственных веществ при приготовлении препаратов наружного применения: мазей, линиментов.
Твердое масло какао используется как основа для приготовления твер-дых лекарственных форм суппозиториев, шариков.
Витамины (от латинского « vita » - жизнь) - биологически активные органичес-кие соединения разнообразной химической природы, присутствие которых в неболь-ших количествах в пище человека и животных необходимо для их нормальной жизне-деятельности.
Витамины были открыты в 1880 г. Н.И. Луниным, термин предложен в 1912 г. К. Функом.
Они требуются организму в очень малых количествах (от несколь-ких микрограмм до нескольких миллиграмм в сутки).
Синтезируются главным обра-зом растениями, частично микроорганизмами. Большинство витаминов (около 20 соединений) поступает в организм человека с растительной и животной пищей непос-редственно или в виде провитаминов - соединений, из которых в животных тканях в результате химических превращений образуются витамины (например, каротиноиды).
Витамины играют первостепенную роль в обмене веществ, регулируют процесс усвоения и использования питательных основных веществ - белков, жиров, углеводов.
Потребность человека в витаминах зависит от условий его жизни, работы, состо-яния и других факторов.
Растительное сырье содержит сбалансированный комплекс витаминов, который, как правило, исключает передозировку.
Наиболее богаты вита-минами плоды (шиповник, рябина, облепиха, черная смородина), цветки (ноготки), листья (крапива, первоцвет), трава (пастушья сумка).
Лекарственное растительное сырье, заготовленное от лекарственных растений, накапливающих в значительных ко-личествах несколько витаминов, называют поливитаминным.
Так, витамину С (аскор-биновой кислоте) в плодах шиповника, облепихи сопутствуют витамины Р, Е, каротиноиды.
В качестве лекарственных средств назначают сиропы, настои, отвары, масля-ные экстракты из витаминного лекарственного растительного сырья.
Ферменты. Занимают особое место среди белков. Роль : являются катализаторами большинства химических реакций. 2 класса: Однокомпонентные: состоят только из белка Двухкомпонентные: из белка (апофермента) и небелковой части (кофермента). Коферментами могут быть витамины. Органические кислоты наряду с углеводами и белками, являются самыми распространенными веществами в растениях. Принимают участие в дыхании растений, биосинтезе белков, жиров и других веществ. относятся к веществам как первичного синтеза (яблочная, уксусная, щавелевая, аскорбиновая), так и вторичного синтеза (урсоловая, олеаноловая).Являются фармакологически активными веществами и участвуют в суммарном эффекте препаратов и лекарственных форм растений.
Углеводы обширный класс органических веществ, к которому относятся полиоксикарбонильные соединения и их производные. В зависимости от числа мономеров в молекуле, это: Моносахариды, Олигосахариды, Полисахариды.
Полисахариды - природные полимерные высокомолекулярные соединения, со-стоящие из моносахаров или продуктов их окисления (уроновых кислот), соединен-ных О-гликозидными связями, имеющих линейную или разветвленную структуру.
Наибольшее значение для медицины имеют такие высокомолекулярные полисаха-риды, как крахмал, инулин, камеди, слизи, пектиновые вещества.
Слизи (Mucilagines ) - гидрофильные гетерополисахариды, образующиеся в расте-ниях в процессе естественного обмена веществ как результат «слизистого» перерожде-ния клеток эпидермиса или паренхимы, либо клеточных стенок и межклеточного веще-ства. В состав слизей входят пентозы (85- 90% от общего числа моносахаров) и гексозы.
Полисахариды являются основными запасными питательными веществами кле-ток и в больших количествах откладываются в подземных органах и плодах. Различные виды крахмала - пшеничный, картофельный, кукурузный - широко применяются в присыпках, в составе мазей, в производстве таблеток; как обволакивающие средства употребляются внутрь в виде отвара. Слизи накапливаются в корнях (алтей), семенах (лен, подорожник блошный, пажитник), листья» (подорожник большой) и извлекают-ся из сырья водой. Они играют роль запасных питательных веществ, а также предохра-няют семена растений от пересыхания и способствует прорастанию.
В медицинских целях водные слизистые извлечения применяются при заболеваниях верхних дыха-тельных путей и желудочно-кишечного тракта.
Вещества вторичного метаболизма.
Образуются в растениях в результате диссимиляции. Диссимиляция – процесс распада веществ первичного синтеза до более простых веществ, сопровождающийся выделением энергии. Из этих простых веществ с затратой выделившейся энергии образуются вещества вторичного синтеза. К веществам вторичного синтеза относятся: терпены, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды. Вещества вторичного синтеза применяются в медицинской практике значительно чаще и шире, чем вещества первичного синтеза.
Сапонины (от латинского « sapo » - мыло) - природные биологически активные вещества гликозидного характера, обладающие гемолитической и поверхностной ак-тивностью, а также токсичностью для холоднокровных животных. Водные растворы сапонинов образуют при встряхивании обильную, очень стойкую пену, подобно мыльной, за что они и получили свое название.
Сапонины широко распространены в природе и встречаются в растениях различ-ных климатических зон, наиболее типичны для районов сухого и жаркого климата. В значительных количествах они накапливаются в подземных органах (синюха, солодка, аралия, женьшень).
Для сырья, содержащего сапонины, характерно отхаркиваю-щее действие, способность усиливать секрецию бронхиальных желез, снижать содер-жание холестерина в крови, а также тонизирующее действие на организм, что особен-но характерно для лекарственных препаратов женьшеня, аралии, заманихи. Очень цен-ное свойство сапонинов - их способность регулировать водно-солевой обмен, а так-же оказывать противовоспалительное действие.
Ряд стероидных сапонинов служит источником (исходным сырьем) для синтеза гормональных препаратов, широко при-меняются при нарушении холестеринового обмена.
Алкалоиды (от араб. « alkali » - щелочь и греч. « eidos » - вид, подобный) - группа природных азотсодержащих органических соединений основного характера, обладающих сильным специфическим фармакологическим действием.
Их использу-ют как спазмолитические, болеутоляющие, успокаивающие, желчегонные средства, они входят в состав препаратов отхаркивающего и гипотензивного действия.
Алкало-иды стимулируют центральную нервную систему, а также служат источниками для синтеза ценных гормональных стероидных препаратов. Химическая их структура весь-ма разнообразна и сложна.
Алкалоиды встречаются в растворенном состоянии в кле-точном соке в виде солей с органическими кислотами - щавелевой, яблочной, ли-монной. Они накапливаются во всех частях растений, но чаще преобладают только в одном органе, например в листьях чая, в траве чистотела, плодах дурмана индейского, в корневище скополии, коре хинного дерева. Большинство растений содержит в своем составе несколько алкалоидов.
Алкалоидное сырье используется для приготовления настоек, экстрактов, но наиболее типичный путь использования - это выделение индивидуальных алкалоидов или суммы алкалоидов в виде солей.
Алкалоиды имеют очень широкий спектр фармакологического действия, что связано с их сложным и разнообразном химическим составом.
Они характеризуются значительным терапев-тическим эффектом, поэтому их относят к группе сильнодействующих, и прием алка-лоидных препаратов допускается только при назначении и под контролем врача.
Антраценпроизводные - группа природных биологически активных соединений фенольного характера.
Они встречаются у представителей незначительного чис-ла семейств (крушиновые, бобовые, мареновые).
Накапливаются в коре крушины ломкой, корнях конского щавеля, ревеня, корневищах и корнях морены красильной, придавая им характерную оранжевую или красную окраску.
В зеленых частях расте-ний, например в листьях сенны, окраска маскируется хлорофиллом.
Антраценпроизводные очень чувствительны к кислороду воздуха, поэтому сырье в процессе хране-ния может изменять окраску (темнеть).
В качестве классических слабительных средств сырье, содержащее антраценпроизводные, отпускается населению в измельченном виде, в составе слабительных, желудочных сборов для приготовления отваров.
Для марены красильной характерен нефролитический эффект, который проявляется в спо-собности выводить камни из почек и мочевого пузыря.
Сердечные гликозиды - природные биологически активные вещества гликозидного характера, агликоном которых являются производные циклопентанпергидрофенантрена, у которых в 17 положении находится ненасыщенное лактонное кольцо. Об-ладают специфическим действием на сердечную мышцу.
По своему действию сердечные гликозиды не имеют аналогичных заменителей, и растения служат единственным источником для их получения. Удельный вес препара-тов растительного происхождения, используемых при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, составляет около 80% от числа всех применяемых лекарственных средств.
Сердечные гликозиды довольно распространены в растительном мире, но особен-но богаты ими виды, произрастающие в тропической и субтропической зонах. В рас-тениях накапливаются обычно 20-30 сердечных гликозидов близкого химического стро-ения. Они встречаются в различных органах растений: в семенах строфанта, в цветках ландыша, в листьях наперстянки, в траве желтушника, в корнях кендыря и др.
Все лекарственные препараты сердеч-ных гликозидов обладают выраженным действием на сердце, в связи с чем применя-ются при сердечной недостаточности.
Сердечные гликозиды способны накапливаться в организме человека, что может привести к отравлению. Препараты сердечных гли-козидов относятся к группе сильнодействующих и применяются только по назначе-нию и под контролем врача.
Фенологликозиды - природные биологически активные соединения гликозидного характера, агликон которых представлен простыми фенолами или фенолоспиртами.
В растениях встречаются не часто.
Наиболее распространен гликозид арбутин, которые встречаются в представителях следующих семейств: верес-ковые, брусничные, розоцветные, камнеломковые, астровые.
В качестве лекарствен-ного растительного сырья используются листья (толокнянка, брусника), применяе-мые в форме отвара как мочегонное и противовоспалительное средство.
Для фенологликозидов, агликон которых представлен фенолоспиртами (корневища с корнями родиолы розовой), характерно тонизирующее действие.
Флавоноиды (от латинского « flavus » - желтый) - природные биологически ак-тивные соединения фенольного характера.
Это очень распространенная группа природных соединений, чаще всего гликозидного характера, которые наряду с растительными пигментами обусловливают жел-тую, красную, оранжевую окраску плодов, цветков и корней.
Накапливаются флаво-ноиды в различных органах растений.
Чаще всего они присутствуют в травах (пустыр-ник, горцы перечный, птичий, почечуйный, зверобой и др.), цветках (бессмертник, пижма, василек и др.), плодах (боярышник, арония черноплодная и др.), корнях (солод-ка, стальника, шлемник и др.).
Флавоноиды имеют широкий спектр фармакологичес-кого действия.
Для них установлено желчегонное, бактерицидное, спазмолитическое, кровоостанавливающее, седативное, мочегонное, кардиотоническое действие. Чрез-вычайно важная особенность некоторых флавоноидов - способность уменьшать проницаемость и ломкость капилляров, особенно в сочетании с аскорбиновой кисло-той (Р-витаминная активность).
Эфирные масла (Olea aetherea ) - многокомпонентная смесь летучих душистых веществ, образующихся в растениях и относящихся к различным классам органичес-ких соединений, преимущественно терпеноидам, реже к ароматическим и алифати-ческим соединениям.
Эфирные масла широко распространены в растительном мире, всего в приро-де известно до 3000 эфирномасличных растений.
Многие растения, например ва-лериана лекарственная, полынь горькая, чабрец, сосна и др., издавна используют-ся в качестве лекарственных.
Эфирные масла накапливаются во всех органах рас-тений в специальных образованиях : эфирно-масличных железках, вместилищах, канальцах.
Эфирными маслами богаты цветки (роза, ромашка и др.), листья (мята, эвкалипт и др.), трава (душица, полынь и др.). плоды (фенхель, анис и др.), подзем-ные органы (аир, валериана и др.).
Эфирномасличное сырье входит в состав лекарственных сборов, используется для приготовления настоев, отваров, настоек и экстрактов.
Полученные из сырья эфир-ные масла вводятся в состав комплексных препаратов.
Являясь смесями различных химических соединений эфирные масла имеют очень широкий спектр фармакологического действия, поэтому применяются как противо-воспалительные, антимикробные, противовирусные и противоглистные средства.
Они обладают отхаркивающим, успокаивающим действием, возбуждают дыхание и улуч-шают функцию желудочно-кишечного тракта, стимулируют аппетит.
Кроме того, не-которые эфирные масла оказывают выраженное влияние на деятельность сердечно-сосудистой системы, расширяют кровеносные сосуды. Издавна они известны как сред-ства, улучшающие и изменяющие вкус и запах лекарств, широко применяются в пи-щевой и парфюмерной промышленности.
ЗАГОТОВКА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Заготовка дикорастущего лекарственного сырья - это система организационных, технологических и экономических мероприятий, обеспечивающих получение высо-кокачественного сырья, отвечающего требованиям нормативных документов. Она включает ряд последовательных этапов: сбор сырья, первичную обработку, сушку, приведение сырья в стандартное состояние, ею упаковку и хранение. Все этапы заго-товительного процесса направлены на сохранение в сырье комплекса биологически активных веществ и получение сырья, отвечающего требованиям нормативной до-кументации (НД).
Качество лекарственного растительного сырья в первую очередь определяется со-держанием в нем биологически активных веществ (БАВ). Накопление этих веществ в растении имеет определенную динамику, поэтому собирать сырье следует в ту фазу развития растения, когда оно наиболее богато ими.
Например, большинство листьев и трав заготавливают во время цветения, подземные органы - осенью, в конце вегетации.
При сборе сырья кроме динамики накопления веществ по фазам вегетации растения учитывают также суточную динамику.
Обычно для большинства растений лучшее вре-мя сбора приходится на 11-13 часов. В это время отмечается максимальное содержаниеБАВ и растения уже высохли от росы. Этот факт особенно важно иметь в виду при заготовке сырья, содержащего гликозиды.
Кроме динамики накопления БАВ учитывается урожайность, т.е. выход сырья с единицы площади. Иногда отдают предпочтение не содержанию действующих веществ, а урожайности сырья.
Так, в листьях красавки максимальное содержание алкалоидов установлено в фазу бутонизации, а заготовку сырья ведут в фазу цветения, так как к этому времени у красавки отрастает большое количестве листьев и растение дает значительно больше сырьевой массы.
В некоторых случаях (при заготовке дикорастущих растений) учитывают легкость распознавания растений в травостое.
Например, корневища лапчатки особенно бога-ты дубильными веществами осенью, когда заканчивается период вегетации, но в это время надземная часть увядает и растение трудно распознать, поэтому заготавливают корневища лапчатки летом, во время цветения.
Общие правила сбора лекарственного растительного сырья
Почки собирают зимой или ранней весной. Заготовку почек березы ведут в местах лесоразработок или санитарных рубок.
Для сбора почек используют веткорезы. Пос-ле сушки почки обмолачивают, очищают, сортируют.
Сосновые почки срезают с вер-хушек веток целыми «коронками», по несколько штук. Сушат почки, раскладывая гонким слоем. Искусственная сушка для почек недопустима.
Если почки сразу высу-шить не удалось, их оставляют в неотапливаемом помещении, чтобы они не трону-лись в рост.
При заготовке почек в сырье могут попасть мелкие веточки, цветочные сережки, почерневшие почки, пораженные плесенью, проросшие - их следует уда-лить.
Коры собирают весной (апрель-май ) во время сокодвижения. В это время кору легко отделить от древесины.
Заготавливают коры на лесных рубках. С растущих расте-ний сбор этого сырья запрещен, так как это ведет к образованию сухостоя, а порой и к гибели растения.
Для снятия коры на отрубленных ветках острым ножом делают кольцевые надрезы на расстоянии 25-30 см один от другого, соединяют одним или двумя продольными разрезами и снимают в виде желобков или трубочек.
При сборе нужно отделить куски коры, пораженные лишайниками, с остатками древесины, по-темневшие с внутренней стороны.
Листья, как правило, собирают в фазе цветения.
Их обрывают вручную, срезают ножами или ножницами.
Сочные листья (мать-и-мачеха, наперстянка пурпуровая и др.) складывают в тару рыхло, быстро доставляют к месту сушки, раскладывают тон-ким слоем и сушат.
В сырье, помимо органической примеси (листья других неядови-тых растений), могут быть также листья, утратившие естественную окраску, измель-ченные стебли, цветки, которые следует удалить.
Цветки собирают обычно в фазе начала цветения, срывая их руками, срезая нож-ницами или счесывая специальными совками.
На каждом растении часть цветков оставляют для осеменения.
Особенно внимательно следует относиться к сбору цвет-ков с однолетних и двулетних растений.
Наиболее частые причины недоброкачествен-ности этого вида сырья - преждевременный сбор бутонов или запоздалый сбор в фазе образования семян, примесь цветоножек, стеблей, листьев, измельченность.
Трудность сбора некоторых цветков (боярышник и др.) связана с кратким периодом цветения (3-5 дней). Цветки насыпают в тару рыхло и быстро доставляют к месту сушки. Раскладывают тонким слоем и сушат без доступа прямых солнечных лучей.
Травы собирают в период цветения, срезая ножницами, ножами, секторами, косят косами, сенокосилками, предварительно удалив из зарослей нелекарственные расте-ния. Срезают цветущие верхушки лекарственных растений длиной 15-40 см. Некото-рые травы (чабреца, тимьяна обыкновенного) после сушки обмолачивают.
При сборе травы сушеницы топяной растение выдергивают с корнем и сушат целиком без отде-ления корней.
Траву собирают в мешки или доставляют к месту сушки насыпью.
Сушат обязательно в день заготовки, раскладывая тонким слоем и периодически пе-ремешивая. При заготовке трав возможны примеси одревесневших стеблей, осыпь листьев и цветков, которые следует удалить.
Плоды собирают в фазе созревания.
Сбору подлежат вполне развитые плоды без примесей плодоножек и других частей.
Плоды фенхеля, аниса, тмина, кориандра и дру-гих растений семейства сельдерейных (зонтичных) созревают не одновременно, поэто-му плодоносящие верхушки растения срезают когда в зонтике созрело около 60% пло-дов, и складывают в копны для полного дозревания, затем обмолачивают.
Сочные и мягкие плоды (шиповник, черемуха, черника, черная смородина, малина) снимают с веток руками.
Чернику в урожайные годы осторожно счесывают специальными совка-ми. Боярышник и рябину собирают целыми щитками, на месте сушки плоды освобож-дают от плодоножек.
При сборе сочных плодов в ведра по мере их наполнения массу плодов разделяют травяными или листовыми прокладками.
Сушат сочные плоды без промедления, раскладывая тонким слоем. Примесями в сырье могут быть недозрелые плоды и семена, плодоножки, плоды, поврежденные вредителями, подгоревшие плоды, плоды, слипшиеся в комки, плоды других растений (органическая примесь).
Подземные органы (корни, корневища, клубни, луковицы) лекарственных расте-ний чаще всего заготавливают в период осеннего увядания или ранней весной до начала вегетации.
Выкапывают подземные органы лопатами, копалками.
Ползучие корневища иногда вырывают из почвы руками или крючковидными захватами.
После сбора подземных органов тщательно восстанавливают нарушенную почву и в рых-лую землю по возможности подсеивают семена или подсаживают кусочки корневищ для восстановления заросли.
После сбора сырья отделяют остатки стеблей, прикорневых листьев, мелкие корни, частицы почвы.
Подземные органы моют, погружая их в проточную воду, сложив рыхло в корзину.
Сырье, содержащее слизь (корни алтея, лопуха) и сапонины (корни солодки, корневища с корнями синюхи), моют быстро, чтобы сохранить биологичес-ки активные вещества, которые очень хорошо растворяются в воде.
После промыва-ния крупные подземные органы режут на куски, удаляя загнившие части.
Некоторые корни и корневища (алтей, солодка) очищают от пробки.
Перед сушкой многие под-земные органы предварительно подвяливают.
Особые меры предосторожности следует соблюдать при сборе ядовитых расте-ний .
К сбору сырья красавки, белены, дурмана, чемерицы можно привлекать только совершеннолетних сборщиков после тщательной инструкции.
Не допускаются к такой работе беременные и кормящие женщины.
Во время работы запрещается прикасать-ся руками к слизистым оболочкам глаз, носа, принимать пищу, курить. После работы следует тщательно вымыть с мылом руки и лицо, очистить и выстирать одежду. При переработке ядовитого сырья надевают защитные респираторы или увлажненные многослойные марлевые повязки. Одновременно с ядовитым сырьем нельзя заготав-ливать другие виды лекарственного растительного сырья.
Сушка лекарственного растительного сырья
Сушка лекарственного растительного сырья - сложный биохимический процесс, который должен обеспечить сохранность внешних признаков сырья и содержание в нем биологически активных веществ (БАВ). Сушку можно рассматривать как наибо-лее простой, экономически целесообразный метод консервирования лекарственного сырья.
В свежесобранном растительном материале содержание влаги составляет 60-80%.
Удаление влаги до 20% снижает ферментативную активность, а при снижении ее до 10-14% деятельность ферментов прекращается, т.е. инактивируются биохимические процессы, приводящие к разрушению в сырье БАВ.
Сушка лекарственного растительного сырья бывает естественной и искусствен-ной.
Сушка естественным теплом пригодна для большинства видов сырья. Практику-ется солнечная и воздушно-теневая сушка.
Применение солнечной сушки возможно только в тех случаях, когда под действием УФ света не происходит изменения в струк-туре БАВ.
Она проводится в сухую жаркую погоду под открытым небом.
На ночь или в сырую погоду сырье покрывают полиэтиленовой пленкой, брезентом и открывают после спада росы.
Воздушно-теневая сушка проводится в помещениях или на воздухе. Используются сараи, типовые сборно-разборные сушилки с вентиляцией, чистые чердачные помещения под железной или шиферной крышей, где в жаркие дни темпе-ратура достигает 40-50 °С.
Воздушно-теневую сушку можно осуществлять под тенью деревьев, под навесами, на токах.
Сушка с искусственным обогревом проводится в сушилках различной конструк-ции.
Температурный режим сушки сырья определяется его химическим составом и морфологической принадлежностью.
Температура сушки сырья, содержащего эфир-ное масло, 30-40 °С.
Для определения конца сушки сырья используют простые приемы: стебли трав, крупные черешки листьев, корни легко ломаются с характерным треском; недосушенное сы-рье не ломается, а сгибается.
Выход воздушно-сухого сырья характерен для каждого вида сырья и зависит от содержания внутриклеточной и поверхностной влаги.
Хранение лекарственного растительного сырья
Хранение лекарственного растительного сырья - процесс, обеспечивающий доб-рокачественность сырья в течение установленного срока годности.
Сырье хранится на складах в соответствии с требованиями Государственной фарма-копеи.
Помещения должны быть сухие, чистые, хорошо вентилируемые, не заражен-ные амбарными вредителями, защищенные от воздействия прямого солнечного света. Необходимо строгое соблюдение правил противопожарной безопасности.
В складских помещениях сырье хранят на стеллажах, установленных на расстоянии не менее 15 см от пола, с укладкой в штабель высотой не более 2,5 м для плодов, семян, почек и 4 м для других видов сырья.
Штабель должен отстоять от стен склада на расстоянии не менее 25 см, промежутки между штабелями должны быть не менее 50 см.
На каждом штабеле помещают этикетку размером 20x10 см с указанием наименования сырья, предприя-тия-отправителя, года и месяца заготовки, номера поступления, даты поступления.
Тем-пературный режим в складских помещениях 10-12 °С и влажность около 20-30%.
Сырье хранят раздельно по следующим группам
ядовитое и сильнодействующее («список Б»); эфирно-масличное сырье; плоды и семена; общая группа хранения.
Сырье, хранящееся на складе, ежегодно перекладывают.
Помещение склада и стел-лажи во время перекладки должны подвергаться дезинфекции.
На складе должно быть приемное отделение, изолятор для сырья,
пораженного амбарными вредителями, ком-ната для размещения бракованной продукции.
В аптеках сырье хранится в шкафах с соблюдением деления по группам хранения и условий хранения, как и на складах.
Против вредителей в местах хранения сырья поме-щают склянки с ватой, пропитанной хлороформом, для отпугивания вредителей.
Вновь поступившее сырье хранят в материальной комнате, в сухих подвалах на стеллажах.
ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Лекарственные растения используют в медицинской практике в свежем или высу-шенном виде.
Из свежих растений готовят соки, настои и отвары, иногда отдельные части растений прикладывают на пораженный участок тела.
Свежие растения облада-ют более сильным лечебным действием, так как в процессе сушки сырья часть биоло-гически активных веществ разрушается.
К препаратам на основе растительного сырья (plant preparation ) относят измель-ченное или порошкованное растительное сырье, полученные из растительного сырья настойки, экстракты, жирные и эфирные масла, смолы, камеди, бальзамы, соки и т.д., и препараты, чье производство включало процессы фракционирования, очистки или концентрирования, за исключением выделения индивидуальных компонентов с изве-стным химическим строением. Препарат на основе растительного сырья можно рас-сматривать как активный ингредиент, независимо оттого, известны ли компоненты, обладающие терапевтической активностью, или нет.
В медицинской практике чаще всего используют высушенное и измельченное ле-карственное растительное сырье.
Самой простой лекарственной формой являются порошки.
Наиболее часто изготавливают настои и отвары, которые представляют водные из-влечения из лекарственного растительного сырья.
Настои и отвары можно готовить в домашних условиях, для чего измельченное лекарственное растительное сырье залива-ют водой комнатной температуры и нагревают на кипящей водяной бане.
Однако эта лекарственная форма является нестойкой и может храниться в прохладных условиях не более 2 суток.
Фильтр-пакет - дозированная форма выпуска лекарственного растительного сы-рья, представляющая собой пакет, изготовленный из пористого материала, в который помещена разовая доза сырья для приготовления настоя. При погружении в горячую воду обеспечивается проникновение ее внутрь пакета и извлечение действующих ве-ществ из лекарственного растительного сырья.
Настойки - спиртовые или водно-спиртовые извлечения из лекарственного рас-тительного сырья, получаемые без нагревания и удаления экстрагента.
В медицинской практике настойки применяют как самостоятельные препараты для внутреннего и наружного применения; кроме того, они входят в состав микстур, капель, мазей и пластырей.
Экстракты представляют собой концентрированные извлечения из раститель-ного сырья.
Сиропы - жидкая лекарственная форма для внутреннего применения, представ-ляющая собой концентрированный, густой, водный раствор различных Сахаров с ле-карственными веществами, экстрактами, настойками, плодово-ягодными соками или без них.
Лекарственные средства, представляющие собой различные водно-спиртовые из-влечения из лекарственного растительного сырья для применения внутрь или (и) на-ружно раньше называли галеновыми препаратами (по имени римского врача Клав-дия Галена, предложившего их получение).
Максимально очищенные от балластных веществ извлечения из растительного сырья, содержащие в своем составе весь комп-лекс биологически активных веществ растений, получили название новогаленовых препаратов. В настоящее время эти препараты чаще называют суммарными очищен-ными лекарственными средствами.
Лекарственное растительное сырье поступает на фармацевтические предприятия, где из него с использованием различных методов экстракции и очистки выделяют индивиду-альные соединения . Например, алкалоиды - анабазин, платифиллин, эфедрин, берберин, глауцин; сердечные гликозиды-дигоксин, строфантин; флавоноиды-рутин и др.
Лекарственный растительный сбор - лекарственная форма, представляющая собой смесь нескольких видов высушенных, чаще измельченных лекарственных рас тений или их частей, иногда с добавлением лекарственных средств иного происхожде-ния.
Обычно используется для приготовления настоев и отваров.
Сырье, входящее в сбор, измельчают по отдельности.
Листья, травы и коры режут; кожистые листья пре-вращают в грубый порошок; корни и корневища режут или дробят, плоды и семена пропускают через вальцы или мельницы; некоторые плоды и цветки оставляют цель-ными. Измельченное сырье отсеивают от пыли и тщательно смешивают для получе-ния однородной смеси.
Биологически активные вещества (БАВ) - (греч. bios - жизнь, что означает связь с жизненными процессами и соответствует слову «биол.» + лат. аctivus - активный, то есть вещество, которое имеет биологическую активность) - это соединение, которое вследствие своих физико-химических свойств имеет определенную специфическую активность и выполняет или влияет, меняет каталитическую (ферменты, витамины, коферменты), энергетическую (углеводы, липиды), пластичную (углеводы, липиды, белки), регуляторную (гормоны, пептиды) или иную функцию в организме.
*************************************************************************************************************
Под биологически активными веществами подразумевают вещества, которые обладают высокой физиологической активностью и воздействуют на организм в самых малых дозах. Они могут ускорять обменные процессы, улучшать метаболизм, участвовать в синтезе витаминов, способствовать регулировке правильной работы систем организма.
В косметологии широко используют препараты, обладающие высокой биологической активностью, не ограничиваясь при этом только наружным применением. Биологически активные средства в небольших дозах оказывают благоприятный эффект и с успехом используются в косметических изделиях (кремы, лосьоны, шампуни) для предупреждения и лечения косметических недостатков путем стимуляции метаболических процессов в коже, а также для защиты ее от вредных метеорологических и токсических факторов.
Лечебные и косметические свойства растений и других природных продуктов, определяются наличием в их составе различных биологически активных веществ (БАВ). А именно: углеводов, жирных масел, сапонинов, флавоноидов, дубильных веществ, витаминов, фитогормонов и др.
Аминокислоты
служат для синтеза белков, из которых в свою очередь формируются железы, мышцы, сухожилия, волосы — словом, все части организма. Без определенных аминокислот невозможно нормальное функционирование головного мозга, так как именно аминокислота позволяет передавать нервные импульсы от одной нервной клетки к другой. Кроме того, аминокислоты регулируют энергетический обмен и способствуют тому, чтобы витамины и микроэлементы усваивались и работали в полной мере. К наиболее важным аминокислотам относятся триптофан, метионин и лизин, которые как раз не синтезируются человеком и должны поступать с пищей. Если их не хватает, то нужно принимать их в составе БАД. Триптофан содержится в мясе, бананах, овсе, финиках, кунжуте, арахисе; метионин — в рыбе, молочных продуктах, яйцах; лизин — в мясе, рыбе, молочных продуктах, пшенице. Если не хватает аминокислот, организм пытается извлечь их сначала из собственных тканей. А это ведет к их повреждению. В первую очередь организм извлекает аминокислоты из мышц — для него важнее прокормить мозг, чем бицепсы. Отсюда первым симптомом нехватки незаменимых аминокислот являются слабость, быстрая утомляемость, истощение, затем к этому присоединяются анемия, потеря аппетита и ухудшение состояния кожи. Очень опасна нехватка незаменимых аминокислот в детстве — это может привести к задержке роста и психического развития.
Углеводы . В состав косметических кремов и масок вводятся слизи и камеди (абрикосовая, трагакантовая). Они убирают раздражение и хорошо матируют кожу, обладают эмульгирующими и обволакивающими свойствами. Содержатся в семенах льна, листьях мать-и-мачехи, корнях алтея.
Органические кислоты поддерживают в организме кислотно-щелочное равновесие и участвуют во многих обменных процессах. Каждая кислота имеет свой спектр действия. Аскорбиновая и янтарная кислоты обладают мощным антиоксидантным действием, за что их еще называют эликсиром молодости. Бензойная кислота обладает антисептическим действием и помогает бороться с воспалительными процессами. Олеиновая кислота улучшает работу сердечной мышцы, препятствует атрофии мышц. Ряд кислот входит в состав гормонов. Много органических кислот входит в состав овощей и фруктов. Следует знать, что употребление слишком большого количества БАДов, содержащих органические кислоты, может привести к тому, что организму будет оказана медвежья услуга — произойдет излишне ощелачивание организма, что приведет к нарушению работы печени, ухудшению вывода токсинов.
Ферменты являются биологическими катализаторами многих процессов, протекающих в организме. Иногда их называют энзимами. Они помогают улучшить пищеварение, выводят токсины из организма, стимулируют мозговую деятельность, укрепляют иммунитет, участвуют в обновлении организма. Могут быть растительного или животного происхождения. Сейчас получены препараты, избирательно действующие на систему - , протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, лизоцим-хлорид и др.), препараты, восстанавливающие сниженную активность ферментов, а также замедляющие их активность.
БАД к пище используются для:
- восполнение недостаточного поступления с рационом белка и отдельных незаменимых аминокислот, липидов и отдельных жирных кислот (в частности, полиненасыщенных высших жирных кислот), углеводов и сахаров, витаминов и витаминоподобных веществ, макро- и микроэлементов пищевых волокон, органических кислот, биофлаваноидов, эфирных масел, экстрактивных веществ и др.;
- уменьшение калорийности рациона, регулирования (снижения или повышения) аппетита и массы тела;
- повышение неспецифической резистентности организма, снижения риска развития заболеваний и обменных нарушений;
- осуществление в физиологических границах регуляции функций организма;
- связывания в желудочно-кишечном тракте и выведения чужеродных веществ;
- поддержания нормального состава и функциональной активности кишечной микрофлоры.
Фитонциды обладают способностью уничтожать или тормозить размножение бактерий, микроорганизмов, грибков. Известно, что они убивают вирус гриппа, дизентерийную и туберкулезную палочку, обладают ранозаживляющим действием, регулируют секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, улучшают сердечную деятельность. Особенно ценятся фитонцидные свойства чеснока, лука, сосны, ели, эвкалипта.
Пектины - полисахариды клеточных стенок растений. Применяются в виде компрессов, добавок к лосьонам, маскам и кремам. Получают из яблок, малины, морских водорослей.
Эфирные масла - летучие смеси ароматических веществ. В косметологии используют эфирные масла мяты, лаванды, розы, шалфея, ромашки и душицы. Масла вводят в состав тоников и порошков. Они оказывают освежающее, дезинфицирующее, антиаллергическое, противовоспалительное и антисептическое действие.
Алкалоиды — это биологически активные азотсодержащие вещества, содержащиеся в растениях. Они очень активны, большинство алкалоидов в большой дозе ядовиты. В небольшой же это ценнейшее лечебное средство. Как правило алкалоиды обладают избирательным воздействием. К алкалоидам относятся такие вещества, как кофеин, атропин, хинин, кодеин, теобромин. Кофеин оказывает возбуждающее воздействие на нервную систему, а кодеин, к примеру, подавляет кашель.
Сапонины . Снимают воспаление и восстанавливают водный баланс кожи. Применяют в изготовлении косметики для увядающей кожи. Содержатся в фиалке трехцветной, розмарине, хвоще, мыльнянке лекарственной.
Флавоноиды . Замедляют процессы старения кожи. На кожу оказывают противовоспалительное, дезинфицирующее, спазмолитическое и регенерирующее действие. Содержатся в календуле, фиалке трехцветной, зверобое продырявленном, стальнике полевом и солодке.
Дубильные вещества . Обладают бактерицидными, противовоспалительными и вяжущими свойствами. Растения, содержащие дубильные вещества, применяют в косметологии для обработки кожи после механической чистки. Содержатся в коре дуба, чабреце, зверобое, плодах черники.
Смолы . Антисептическое действие. Используют при облысении, лечении трофических язв и для заживления ран. Содержатся в сосне, березовых почках, алоэ.
Фитогормоны . Оказывают стимулирующее действие на функциональное состояние стареющей кожи. В отличие от гормональных препаратов не оказывают вредных побочных действий. В частности, шишки хмеля, листья шалфея и крапивы, используют в косметологических средствах для увядающей кожи.
Витамины
выполняют роль катализаторов биохимических процессов. Поэтому витамины наиболее часто применяются в косметических препаратах, прежде всего, жирорастворимые — , F, Е, D, что обусловлено их ролью в физиологических процессах кожи, высокой биологической активностью и частым возникновением в коже местной витаминной недостаточности. Перечисленные витамины, являясь биоантиоксидантами, подвержены интенсивным процессам окисления. Цепные реакции окисления витаминов протекают под действием света, температуры, некоторых ферментов, в присутствии воды, металлов, а также аутокаталитически, что приводит к полному или частичному разрушению витаминов в течение нескольких часов и сопровождается потерей их биологической активности. Установлено, что стабильность витаминов в составе различных лекарственных, профилактических средств, пищевых продуктов и др. снижается с уменьшением их концентраций. Поэтому для обеспечения стабильности витаминов в косметических средствах, где они используются в низких концентрациях, добавляют специальные стабилизаторы — антиоксиданты.
надежно защитит кожу от ветра и низких температур. Великолепный крем бережно позаботится о коже, предохранит ее от потери влаги, усилит иммунную защиту. Вернет коже эластичность. Предотвратит обветривание и шелушение. Крем можно использовать под макияж, так как он не оставляет на лице жирной пленки.
Растения вырабатывают огромное количество сложных химических соединений, не образующихся в животном организме. Растения являются единственными в природе организмами, способными синтезировать из углекислого газа, воды и неорганических веществ огромное количество различных органических соединений, необходимых для жизнедеятельности животных организмов, в том числе и человека.
| Р а с т е н и е | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Вода 70-90% | Сухой остаток 10-30% | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Органические вещества | Минеральные вещества | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Макроэлементы | Микроэлементы | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Вещества первичного синтеза | Вещества вторичного синтеза | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Аминокислоты | Вита мины | Белки | Ферменты | Углеводы | Липиды | Органические кисло-ты | Терпены | Алкалоиды | Гликозиды | Фенольные соединения | |||||||||||||||||||||
В фармакогнозии принято все вещества, встречающиеся в растениях, делить на действующие или биологически активные (БАВ), сопутствующие и балластные.
Действующие вещества – соединения, которые называют еще фармакологически активными, определяют основное или основные направления применения лекарственного сырья.
Сопутствующие вещества – определяют менее выраженное фармакологическое действие, способствуют всасыванию действующих веществ или улучшают их растворимость (сапонины в листьях наперстянки способствуют всасыванию сердечных гликозидов), но могут определять и побочное действие лекарственного сырья (смолистые вещества в листьях сенны).
Балластные вещества - к ним в настоящее время относят клетчатку, но она также не бесполезна для организма человека.
Растения на 70-90% состоят из воды, которая является основной внутриклеточной средой, в которой протекают все биохимические процессы. Вода является активным участником этих процессов и одним из источников образования органических соединений.
Кроме воды, растения состоят из неорганических и органических веществ.
На долю неорганических (минеральных) веществ приходится от 3 до 25% массы сухого остатка.
Минеральные вещества.
Обнаруживаются в золе при сжигании растений. По количественному содержанию в растении подразделяются на макро- и микроэлементы.
Макроэлементы содержатся от десятых до сотых долей %: калий, кальций, натрий, магний, фосфор, сера, кремний, хлор.
Микроэлементы содержатся в тысячных или стотысячных долях %: железо, марганец, медь, бор, цинк, барий, йод, бром, литий, никель, алюминий.
Калий – соли калия способствуют регуляции сократительной деятельности сердца, удаляют из организма воды и хлорида натрия, ощелачиванию мочи, входят в состав компонентов крови, способствуют передаче нервного импульса.
Кальций– соли кальция способствуют образованию костной ткани, необходимы для нормальной свертываемости крови, для поддержания нормальной нервно-мышечной возбудимости.
Магний – входит в состав костей, зубов, входит в состав ферментов, необходим для нормальной возбудимости нервной системы.
Железо – 75% всего железа в организме входит в состав гемоглобина.
Марганец – оказывает влияние на кроветворение, иммунитет, рост, размножение человека.
Медь – без меди невозможен синтез гемоглобина, она способствует обмену в организме витаминов А, С, Е, Р.
Минеральные вещества играют важную роль в обмене веществ, образовании ферментов, гормонов и т.д.
Основную массу сухого остатка растений составляют органические вещества. Среди них различают вещества первичного синтеза и вещества вторичного синтеза.
Вещества первичного синтеза.
Вещества первичного синтеза образуются в процессе ассимиляции, т.е. превращения веществ, поступающих извне, в вещества самого организма (протопласт клеток, запасные вещества и т. д). К веществам первичного синтеза относят углеводы, белки, липиды, ферменты, витамины, аминокислоты и органические кислоты.
Липиды - жиры, жирные масла и жироподобные вещества. Они представляют собой смеси сложных эфиров высших жирных кислот и глицерина. Липиды представляют собой один из основных источников энергетических и обменных процессов живых клеток. В организме человека синтезируются не все необходимые ему жирные кислоты. Линоленовая и арахидоновая кислоты поступают только с пищей, в основном растительной. Недостаток этих жирных кислот может привести к развитию атеросклероза. Как правило, в растениях содержится небольшое количество жирных масел, за исключением семян маслянистых культур. В медицинской практике растительные масла используют либо как лекарственные препараты для внутреннего и наружного применения (касторовое масло), либо как вспомогательные вещества при изготовлении различных лекарственных форм – масляных эмульсий и суспензий, мазей, инъекционных растворов и т.д.
Аминокислоты - делятся протеиногенные (входят в состав белков – их около 20) и непротеиногенные (встречаются в растениях в свободном виде – их около 200). В последние годы большое внимание уделяется аминокислотам, как биологически активным веществам, которые могут быть использованы в лечебной практике. Особое место среди аминокислот занимают 8 незаменимых аминокислот (триптофан, фенилаланин, лизин, треонин, валин, лейцин, изолейцин и метионин). Они необходимы для поддержания жизни животных и человека и поступают в их организм только из растений. Некоторые аминокислоты – глютаминовая кислота, метионин, являются лекарственными средствами, однако получают их синтетическим путем, из растений не выделяют.
Белки - являются основой протоплазмы всех живых клеток, участвуют в процессах биосинтеза, являются эффективным энергетическим материалом. Это высокомолекулярные азотсодержащие соединения, в состав которых входят углерод, кислород, водород, азот, сера и иногда фосфор. В растениях находятся главным образом в виде коллоидных растворов. Белки бывают простые и сложные.
Основу белков составляют аминокислоты. Простые белки состоят из аминокислот, а сложные белки, или протеиды, представляют собой соединения белка с веществами небелковой природы. В липопротеидах этим веществом являются жироподобные вещества – липоиды, в глюкопротеидах – какое либо высокомолекулярное углеводное соединение, в нуклеопротеидах – нуклеиновая кислота. Белки и аминокислоты оказывают благоприятное неспецифическое действие на организм больного. Они влияют на синтез белков, создают условия для усиленного синтеза иммунных тел, что приводит к повышению защитных сил организма. Улучшенный синтез белков включает также и усиленный синтез ферментов, вследствие чего улучшается обмен веществ.
Ферменты - занимают особое место среди белков. Роль ферментов в растении специфична, они являются катализаторами большинства химических реакций. Все ферменты делятся на два класса: однокомпонентные и двухкомпонентные. Однокомпонентные ферменты состоят только из белков, двухкомпонентные – из белка (апофермента) и небелковой части (кофермента). Коферментами могут быть витамины. В медицинской практике используются препараты на основе ферментов, например, «Нигедаза» из семян чернушки дамасской при панкреатитах и энтероколитах.
Органические кислоты - наряду с углеводами и белками, являются самыми распространенными веществами в растениях. Они принимают участие в дыхании растений, биосинтезе белков, жиров и других веществ. Органические кислоты относятся к веществам как первичного синтеза (яблочная, уксусная, щавелевая, аскорбиновая), так и вторичного синтеза (урсоловая, олеановая). Органические кислоты являются фармакологически активными веществами и участвуют в суммарном эффекте препаратов и лекарственных форм растений:
· Салициловая и урсоловая кислоты обладают противовоспалительным действием;
· Яблочная и янтарная кислоты – доноры энергетических групп, способствуют повышению умственной и физической активности;
· Аскорбиновая кислота – витамин С.
Углеводы - входят в состав клеток всех растений. Высушенное растение содержит 70 – 80%углеводов.
Моносахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из 2-7 атомов углерода и карбонильной группы. В зависимости от количества атомов углерода их называют тетрозами, пентозами, гексозами. В растениях чаще встречаются пентозы и гексозы. Наиболее распространены глюкоза, фруктоза, галактоза, сорбоза, арабиноза. Перечисленные сахара встречаются как в свободном виде в плодах и семенах, так и служат основой для сахаров более сложной структуры. В виде индивидуального лекарственного вещества используется глюкоза.
Олигосахариды - углеводы, состоящие из двух-трех остатков моносахаридов, чаще всего гексоз. Наиболее часто в растениях встречаются дисахариды. К ним относятся сахароза – свекловичный или тростниковый сахар, состоящий из молекул глюкозы и фруктозы. Мальтоза – солодовый сахар, состоящий из молекул глюкозы. Лактоза - молочный сахар, построен из молекул глюкозы и галактозы. Применяются в медицине в качестве вспомогательных веществ при изготовлении порошков, таблеток, пилюль.
Полисахариды - высокомолекулярные вещества, содержащие более 10 разнообразных моносахаридных или олигосахаридных остатков, образующих линейные или разветвленные цепи.
Гомополисахариды состоят из моносахаридных единиц одного типа (крахмал, клетчатка, гликоген, инулин).
Гетерополисахариды состоят из остатков различных моносахаров и их производных (пектиновые вещества, слизи, камеди).
Крахмал – важнейший полисахарид, содержащийся в корнях, корневищах, клубнях растений. Состоит из амилозы и амилопектина, в основе которых лежит молекула глюкозы. Широко используется в виде вспомогательного вещества при изготовлении присыпок, таблеток и т.д.
Инулин – запасающее вещество семейства Астровые. Основным моносахаридом является фруктоза. Используется для получения фруктозы, а также снижает уровень сахара в крови при сахарном диабете.
Клетчатка – полисахарид, из которого строится оболочка растительных клеток. Основной структурной единицей является глюкоза. Клетчатка стимулирует моторную функцию органов пищеварения, усиливает выделение пищеварительных соков, нормализует состав кишечной флоры, способствует выведению из организма холестерина, что имеет значение для профилактики и лечения гипертонической болезни и атеросклероза.
Пектиновые вещества – высокомолекулярные гетерополисахариды, главным компонентом которых является Д-галактуроновая кислота. В растениях присутствуют преимущественно в виде пропектина, составляющего большей частью межклеточное вещество и первичные стенки молодых растительных клеток. Они предохраняют растение от высыхания, повышают морозоустойчивость, влияют на прорастание семян. Пектиновые вещества находятся в состоянии динамического равновесия, превращаясь друг в друга. При созревании плодов не растворимый пропектин переходит в растворимые формы. Эти соединения склонны к набуханию, при растворении образуют вязкие растворы. Пектиновые вещества оказывают противовоспалительное, противоязвенное, гипотензивное действие, способствуют выведению из организма тяжелых металлов, радионуклеидов, холестерина.
Камеди – продукты, выделяющиеся в виде вязких растворов из надрезов и трещин растений (слива, вишня и т.д.). Относятся к гетерополисахаридам. Используются в медицине в качестве стабилизаторов при приготовлении эмульсий и суспензий.
Слизи – гетерополисахариды, образующиеся в растениях в результате естественного «слизистого» перерождения клеток (эпидермиса, отдельных клеток коровой и древесной паренхимы, межклеточного вещества и клеточных стенок). Состоят из остатков моносахаров (ксилоза, арабиноза), уроновых кислот и их солей.
Распространение в природе. Слизи часто образуются в водорослях, растениях семейств Мальвовые, Подорожниковые, Астровые, Льновые. Служат для растений резервуаром воды, защищая их от пересыхания, запасом питательных веществ (резерв углеводов), способствуют прорастанию семян и их распространению.
Способствуют накоплению слизи тепло, влажность, световая энергия. Влияют возраст и фаза вегетации: в подземных органах максимальное количество слизи накапливается к периоду увядания растений, в плодах – в период полного созревания.
Физико-химические свойства. Слизи обычно бывают в виде водных вязких и клейких коллоидных растворов. Они бесцветные или желтоватые, без запаха, слизистого или сладковатого вкуса. Из сырья извлекаются водой, образуя коллоидные растворы. Осаждаются спиртом. Под воздействием разбавленных кислот и ферментов легко гидролизуются на отдельные моносахариды.
Качественные реакции. Метиленовый синий окрашивает слизь в голубой цвет. Под влиянием раствора NaОН они приобретают лимонно-желтоватый цвет. На фоне раствора черной туши (1 часть черной туши + 9 частей воды) слизь имеет вид бесцветных сгустков.
Заготовка сырья. Сырье следует собирать только в сухую погоду, т.к. оно легко ослизняется, в период максимального накопления слизи в лекарственном сырье. При необходимости его быстро моют в холодной проточной воде.
Сушка сырья. Тонким слоем при хорошей вентиляции и частом перемешивании. Оптимальная температура сушки 50 – 60 о С.
Хранение сырья. В сухом месте. Сырье гигроскопично и легко отсыревает, плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микроорганизмами. Сырье защищают от амбарных вредителей, т.к. оно содержит большое количество питательных веществ.
Применение сырья в медицине. Слизи оказывают обволакивающее, гастропротекторное, противовоспалительное, мягчительное, отхаркивающее, легкое слабительное действия.
Витамины - сложные, биологически активные органические соединения разнообразной химической природы. Витамины имеют большое значение для нормального обмена веществ, они участвуют во всех биохимических процессах, являясь коферментами ферментов.
Классификация по растворимости. Их подразделяют на 2 большие группы:
Жирорастворимые , к которым относятся ретинол (вит. А), кальциферолы (вит.гр.Д), токоферолы (вит.гр.Е), филлохиноны (вит.гр.К).
Водорастворимые, к которым относятся аскорбиновая кислота (вит. С), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, пиридоксин, фолиевая кислота, цианокобаламин, пангамовая кислота), никотиновая кислота (вит.РР) , витамины гр. Р, витамин У.
К витаминоподобным соединениям относят некоторые флавоноиды, липоевую, оротовую, пангамовую кислоты, холин, инозит.
Витамин А (ретинол) – содержится в продуктах животного происхождения, в растениях содержатся каротиноиды, которые в печени и стенках кишечника при наличии в пище жиров, желчи и некоторых ферментов распадаются с образованием 1 или 2 молекул ретинола.
Показания к применению: заболевания глаз, заболевания кожи, ОРВИ, воспалительные заболевания кишечника, хронический гастрит, цирроз печени, каротиноиды оказывают ранозаживляющее, противовоспалительное, радиопротекторное действия, служат для профилактики злокачественных новообразований.
Витамин К (филлохинон) – обеспечивает нормальное состояние свертывающей системы крови.
Показания к применению: кровотечения различного происхождения.
Витамин С (аскорбиновая кислота) – участвует в окислительно-восстановительных процессах, регулирует обмен веществ, повышает иммунитет, стимулирует рост, стимулирует внутреннюю секрецию, способствует регенерации тканей. Источником служат только растения. Особенно богаты этим витамином плоды шиповника, черной смородины, облепихи, лист первоцвета и т.д.
Витамин Р (рутин, кверцетин) – соединения, нормализующие нормальную проницаемость капилляров. При его недостатке капилляры становятся излишне хрупкими, что приводит к мелким кровотечениям и кровоподтекам. Источником служат плоды черной смородины, рябины черноплодной, чай.
Сбор сырья, содержащего витамины, производится в сухую погоду в период максимального накопления преобладающего витамина.
Сушка сырья проводится тонким слоем при частом перемешивании. Температурный режим сушки для сырья, содержащего витамин К – 40-50 о С, каротиноиды – 50-60 о С. Плоды шиповника богатые аскорбиновой кислотой рекомендуется сушить при 80-90 о С, чтобы инактивировать ферменты и сократить время сушки, сохранить витамин С.
Хранение сырья: в сухом, хорошо проветриваемом помещении, оберегая от внешнего воздействия и амбарных вредителей.
Вещества вторичного синтеза
Вещества вторичного синтеза образуются в растениях в результате диссимиляции. Диссимиляция – процесс распада веществ первичного синтеза до более простых веществ, сопровождающийся большим выделением энергии. Из этих простых веществ с затратой выделившейся энергии образуются вещества вторичного синтеза. Например, глюкоза (вещество первичного синтеза) распадается до уксусной кислоты, из которой синтезируется мевалоновая кислота и через ряд промежуточных продуктов – все терпены.
К веществам вторичного синтеза относятся терпены, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды. Все они участвуют в обмене веществ и выполняют важные для растения функции.
Среди соединений вторичного синтеза следует отметить несколько групп веществ, обладающих наиболее выраженным фармакологическим действием на организм человека. К этим соединениям в первую очередь применим термин биологически активные вещества (БАВ).
Алкалоиды – большая группа природных азотсодержащих соединений основного характера.
Из природных фармакологически активных веществ алкалоиды являются основной группой, из которой современная медицина черпает наибольшее количество высокоэффективных лекарственных средств.
Распространение в природе. Алкалоидосодержащие растения составляют примерно 10% от всей мировой флоры. Обычно растения содержат несколько алкалоидов (кора хинного дерева содержит более 30 алкалоидов). Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковые, пасленовые, лютиковые, лилейные, хвощевые, эфедровые. В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических кислот (щавелевой, винной, лимонной и др.). Они растворены в клеточном соке. Известны алкалоиды, которые находятся в растениях в виде оснований: кофеин, кодеин. Содержание алкалоидов в сырье может быть различным, например, лист белены содержит около 0,15% алкалоидов, хинная кора – до 15%. В настоящее время из растений выделено более 5000 алкалоидов, для 3000 установлено строение. Алкалоиды могут накапливаться в различных частях растений: листьях, плодах, семенах, коре, подземных органах. Биологическая роль алкалоидов еще окончательно не выяснена, но в последние годы предпочтения отдаются их активной роли в обмене веществ, их считают своеобразными регуляторами биохимических процессов.
Факторы,влияющие на накопление алкалоидов:
Климат – наибольшее число алкалоидоносных видов, причем с высоким содержанием алкалоидов, встречаются в странах с жарким тропическим климатом. Например, красавка, выращенная в Средней Азии, содержит больше алкалоидов, чем выращенная в Швеции.
Влажность – повышенная (против нормы) влажность может снижать содержание морфина в коробочках мака, в сухое жаркое время повышается содержание эфедрина в эфедре хвощевой.
Температура воздуха – заморозки действуют на алкалоиды губительно. После заморозков траву чемерицы поедают животные без вредных последствий.
Освещенность – листья красавки, выращенной на свету, содержит больше алкалоидов, чем выращенная в тени.
Почва – для каждого вида свои определенные почвенные условия. Например, Солянка Рихтера на песчаной почве накапливает алкалоидов больше, чем на глинистой. Внесение азотсодержащих удобрений повышает содержание алкалоидов.
Высота над уровнем моря – для некоторых растений существует определенная высота над уровнем моря, когда растение накапливает максимальное количество алкалоидов. Например, для хинного дерева – 1500-2000 м, для табака около 2000 м.
Возраст растения - молодые растения и более молодые части растений часто накапливают больше алкалоидов.
Фаза вегетации – в определенные периоды развития растения содержат максимальное количество алкалоидов.
Время суток – для некоторых растений также играют роль. Например, Солянка Рихтера в ночные и утренние часы содержит больше алкалоидов, чем днем.
Индивидуальные особенности – растения, произрастающие в одинаковых условиях, могут содержать различное количество алкалоидов.
Классификация. Существует несколько классификаций алкалоидов: ботаническая (алкалоиды мака), фармакологическая (алкалоиды, действующие на нервную систему). В фармакогнозии принята классификация А. П. Орехова, основанная на химическом строении алкалоидов. Всего выделено 13 группп:
Ациклические алкалоиды – содержат атом азота в боковой цепи (эфедрин).
Производные пирролидина и пирролизидина – платифиллин.
Производные пиридина и пиперидина – анабазин, лобелин.
Производные тропана – атропин, скополамин.
Производные хинолина – хинин, хинидин.
Производные изохинолина – морфин, папаверин.
Производные хинолизидина – термопсин.
Производные индола – резерпин.
Производные пурина – кофеин.
Стероидные алкалоиды – иервин.
Другие группы имеют ограниченное применение.
Физико-химические свойства. По физическим свойствам различают алкалоиды, содержащие кислород, и бескислородные алкалоиды.
Кислородосодержащие алкалоиды – кристаллические вещества с определенной температурой плавления, большинство бесцветные, реже – окрашенные. Например, алкалоид барбариса берберин – желтый.
Бескислородные – маслянистые летучие жидкости (легко перегоняются с водяным паром) с неприятным запахом (анабазин, никотин, кониин).
Алкалоиды имеют горький вкус, почти все не обладают запахом (кроме бескислородных).
Большинство алкалоидов оптически активны. Некоторые алкалоиды флюоресцируют в УФ-свете. Например, цитизин - фиолетовым, берберин – желто-зеленым цветом.
Алкалоиды образуют соли разной степени прочности. Соли алкалоидов хорошо растворимы в воде и этиловом спирте, плохо растворимы или совсем не растворимы в органических растворителях (эфир, флороформ). Соли алкалоидов легко разлагаются под действием едких щелочей и аммиака. При этом выделяются свободные основания.
Алкалоиды-основания обычно мало растворяются в воде, но легко растворяются в органических растворителях. Исключения: цитизин, кофеин, кодеин хорошо растворимы и в воде, и в органических растворителях.
Алкалоиды образуют нерастворимые или мало растворимые комплексы с солями тяжелых металлов, высокомолекулярными органическими веществами кислого характера.
Кроме того, имеют место и другие свойства в зависимости от строения алкалоида. Например, морфин имеет в своем строении ОН-группу и проявляет все свойства фенолов.
Анализ сырья (качественное и количественное определение алкалоидов) проводится на основании их физико-химических свойств по методикам указанным в соответствующем нормативном документе.
Сбор сырья, содержащего алкалоиды. Сбор сырья проводят в фазу максимального накопления алкалоидов. Сырье ядовито, поэтому все этапы заготовительного процесса осуществляют с соблюдением мер предосторожности.
Сушка сырья – сушат сырье сразу после сбора в сушилках при температуре 40-60 градусов. Допускается воздушно-теневая или, для отдельных видов сырья, солнечная.
Пути использования сырья. Незначительная часть сырья реализуется населению через аптеки (трава чистотела), значительная часть используется для получения галеновых препаратов (настойки, экстракты) и сборов. Наибольшая часть – используется промышленностью для выделения алкалоидов в чистом виде и выпуска их в различных лекарственных формах (таблетки, ампулы, комплексные препараты).
Терпены – природные растительные углеводороды алифатические или циклические, молекулы которых состоят из изопреновых звеньев.
Изопрен (С 5 Н 8) – это 5-углеродное соединение с разветвленной цепью и двумя сопряженными двойными связями. Сам изопрен широко распространен в растениях, но присутствует в малых количествах и лекарственным действием не обладает.
В растениях чаще встречаются кислородосодержащие терпены – терпеноиды.
Терпены классифицируют по количеству изопреновых звеньев:
1. Монотерпены – или собственно терпены (состоят из 2 изопреновых звеньев). Являются агликонами монотерпеновых (горьких) гликозидов и входят в состав эфирных масел.
2. Сесквитерпены - (состоят из 3 изопреновых звеньев). Входят в состав эфирных масел.
3. Дитерпены - (состоят из 4 изопреновых звеньев). Представителями этой группы являются витамин А и спирт фитол. Фитол входит в состав хлорофилла и витаминов группы К.
4. Тритерпены - (состоят из 6 изопреновых звеньев). Являются агликонами тритерпеновых сапонинов.
5. Тетратерпены - (состоят из 8 изопреновых звеньев). К этой группе относят каротиноиды.
6. Политерпены – представителями данного класса терпенов являются растительные полимеры: каучук, гуттаперча.
Эфирные масла – летучие жидкие смеси органических веществ, вырабатываемые растениями и обуславливающие их запах.
Из ЭМ выделено более 1000 компонентов (терпеноиды – монотерпеноиды, сесквитерпеноиды, ароматические терпеноиды, а также различные типы углеводородов, спирты, кетоны, сложные эфиры и др.).
Распространение в природе. Эфироносные растения широко представлены в растительном мире. Особенно богаты ЭМ растения тропиков и субтропиков, часто встречаются умеренном климате, а многие из них встречаются повсеместно. Богатством эфироносов характеризуются семейства яснотковые, астровые, сельдерейные, миртовые, розовые, рутовые, лавровые, померанцевые. Могут накапливаться в различных частях растений (надземных и подземных) в различных количествах – от тысячных долей % в цветках фиалки до 25% в бутонах гвоздики. ЭМ накапливаются в специальных образованиях, которые по местонахождению подразделяются на эндогенные и экзогенные. К экзогенным относят железистые пятна (лепестки роз), железистые волоски на эпидерме листьев, железки различных типов. К эндогенным образованиям, развивающихся в паренхимных тканях, относят вместилища (девясил, эвкалипт, лимон), отдельные клетки (корневища аира), группы клеток (корневища с корнями валерианы), канальца (плоды сельдерейных), ходы (древесина хвойных). Разные виды растений редко содержат одинаковые по составу ЭМ, даже в одном и том же растении в разных частях содержатся разные по составу ЭМ. Значение ЭМ для растений полностью не выяснено. Считают, что они принимают участие в обмене веществ, предохраняют растения от перегревания или переохлаждения, привлекают насекомых для опыления.
Факторы, влияющие на накопление.
Климат. Южные растения накапливают ЭМ в больших количествах.
Освещенность. Растения, произрастающие на открытых местах, накапливают больше ЭМ.
Почва. На рыхлых и удобренных почвах количество ЭМ повышается.
Возраст растения. Молодые растения содержат больше ЭМ.
Фаза развития. В процессе жизнедеятельности растения изменяется не только количество, но состав ЭМ.
Время суток. Большинство растений содержат больше ЭМ в утренние и вечерние часы.
Могут оказывать влияние влажность, высота над уровнем моря.
Методы получения. В зависимости от количества ЭМ применяются различные методы их получения:
1. Перегонка с водяным паром. Самый старый и до сих пор самый широко применяемый способ.
2. Прессование. Для сырья, содержащего большое количество ЭМ (плоды цитрусовых).
3. Поглощение. Метод основан на свойстве жиров поглощать ЭМ.
4. Экстракция. Проводится различными веществами, в которых ЭМ растворяются.
5. Мацерация. Настаивание сырья в жирном масле.
Классификация. В виду того, что ЭМ многокомпонентные смеси, классификация их условная. За основу принимаются главные ценные компоненты ЭМ, определяющие его запах и биологическую активность.
Физико-химические свойства. ЭМ чаще бесцветные или желтоватые прозрачные жидкости, хотя встречаются и окрашенные (коричное темно-коричневое, тимиановое красного цвета). Запах ароматный, специфический. Вкус пряный, острый, жгучий. Большая часть имеет плотность меньше 1, некоторые – больше 1 (тяжелее воды). В воде ЭМ нерастворимы или плохо растворимы , но при взбалтывании с водой она приобретает запах и вкус ЭМ. Почти все ЭМ хорошо растворимы в спирте, смешиваются во всех отношениях с жирами и жирными маслами, хорошо растворимы в хлороформе, эфире. Большинство оптически активны. Под действием кислорода воздуха, солнечного света некоторые компоненты ЭМ могут окисляться, при повышении температуры, повышении влажности изменяется состав ЭМ, что изменяет запах, вкус, растворимость, цвет, консистенцию ЭМ.
Сбор сырья. В период максимального накопления ЭМ в утренние часы.
Сушка сырья. Медленная сушка толстым слоем естественными способами или в сушилках при температуре 30-35 (до 40) о.
Хранение сырья. Нерасфасованное лекарственное растительное сырье, содержащее эфирные масла, хранится изолированно в хорошо укупоренной таре. Чистые масла хранят в небольших склянках темного стекла, заполненных доверху.
Фармакологическое действие. Оказывают противовоспалительное, бактерицидное, отхаркивающее, седативное действия, стимулируют секрецию пищеварительных желез. Наружно применяются как раздражающие и болеутоляющие средства.
Гликозиды – широко распространенная группа природных соединений, распадающаяся под влиянием различных агентов (кислота, щелочь, ферменты) на углеводную часть (гликон) и агликон.
Разнообразие гликозидов зависит как от характера сахарной части, так и от природы агликона. Углеводными компонентами могут быть моносахариды, дисахариды и олигосахариды.
Соединение гликона и агликона происходит за счет полуацетального гидроксила циклической формы сахара и водорода других функциональных групп. В зависимости от связывающего атома различают несколько типов гликозидов:
О-гликозиды – присоединение идет через атом кислорода. Это наиболее многочисленная группа. Легко гидролизуются.
S-гликозиды (тиогликозиды) – присоединение идет через атом серы. Очень устойчивы к кислотному гидролизу, но легко подвергаются ферментному и щелочному гидролизу.
N-гликозиды – присоединение идет через атом азота. Вырабатываются плесенями и грибами.
С-гликозиды – присоединение идет через атомы углерода. Отличаются большой устойчивостью к гидролизу. Содержатся в растениях семейств розовых, бобовых, капустных.
Классификация гликозидов . Наиболее многочисленная группа О-гликозидов классифицируют по характеру агликона:
1 .Терпеновые гликозиды –
· Монотерпеновые (горечи) - агликонами являются окисленные циклические формы монотерпенов.
· Тритерпеновые гликозиды – агликоны представлены пентациклическими или тетрациклическими тритерпеноидами. К этой группе относят тритерпеновые сапонины
2. Стероидные гликозиды – агликон циклопентанпергидрофенантрен:
· сердечные гликозиды
· стероидные сапонины
· гликоалкалоиды.
3 . Фенольные гликозиды – к этой группе относят:
· кумарины
· флавоноиды
· антрагликозиды
· дубильные вещества гидролизуемой группы.
4 . Алкигликозиды – агликонами являются алифатические углеводороды и их производные, например, элеутерозид из элеутерококка колючего.
5 .Цианогенные гликозиды – агликон содержит цианогенную группу. Например, амигдалин в семенах плодов черемухи.
Физико-химические свойства гликозидов. Гликозиды в чистом виде чаще кристаллические вещества, бесцветные или окрашенные, горького вкуса, легко растворимы в воде и спирте, плохо или не растворимы в неполярных органических растворителях. Обладают оптической активностью. Агликоны гликозидов в воде плохо или нерастворимы, но хорошо растворимы в органических растворителях. Гликозиды осаждаются раствором танина. Под воздействием ферментов, кислот, а некоторые даже при кипячении в воде гидролизуются. При наличии 2-х и более углеводных остатков гидролиз протекает ступенчато. Гликозиды свойственные живым растениям называются первичными или нативными. В результате частичного гидролиза образуются вторичные гликозиды.
Сбор сырья. Заготовку проводят в период максимального накопления с соблюдением всех правил заготовки лекарственного сырья.
Сушка сырья. Необходима быстрая искусственная сушка при температуре 50-60 градусов, т.к. при этой температуре происходит быстрое обезвоживание сырья, а наличие воды необходимо для протекания гидролиза, и происходит инактивация ферментов, вызывающих гидролиз.
Хранение сырья. Соблюдают все условия при хранении сырья, т.к. при повышенной влажности сырье быстро отсыревает и ф
Историко-научные и социальные аспекты изучения
Биологически-активных веществ
Преподаватель:
Каржина Г.А.
Исполнитель:
аспирант кафедры химии твердого тела
(1-ый год обучения)
Гусарова Е.В.
Нижний Новгород
Введение……………………………………………………..…………………….3
1. Понятие “биологически активное вещество” ………………………………..5
2. История изучения БАВ……………………...………………………….…...…7
2.1. История исследований ферментов…………………………………….……8
2.2. История исследований витаминов…………………………………………10
2.3. История исследований гормонов……………………………………..……16
3. Биологически активные добавки …....………………………........................21
4. Современные направления исследований БАВ……………………………..25
5. Исследования БАВ, проводящиеся на кафедре химии твёрдого тела химического факультета ННГУ им. Лобачевского………………………...…29
Заключение……………………………………………………………………….33
Список литературы………………………………………………………………34
Введение
Каждый из нас слышал такое понятие, как «биологически активное вещество», но мало кто задумывался, что подразумевается под этим словосочетанием.
Роль биологически активных веществ в жизни человека будет несложно понять, как только вы узнаете, что они включают в себя витамины, гормоны и ферменты, про каждый из которых в отдельности наслышан каждый. Если рассмотреть происхождения этих терминов, то первая часть слова витамин - "vita” - переводится с латыни, как "жизнь”, в свою очередь перевод слова гормон “hormao” с греческого звучит как “возбуждаю, побуждаю”. Исходя из названий, биологически активные вещества должны “побуждать к жизни”, а следовательно быть необходимыми для нее.
Биологически активные вещества участвуют практически во всех биохимических процессах нашего организма. Они являются катализаторами обменных процессов и часто выполняют регуляторную функцию в организме. Именно БАВ ответственны за синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма. Часто БАВ отвечают за наше настроение, чувства и эмоции.
Одни биологически активные вещества способны самостоятельно продуцироваться в организме человека, а другие – нет. Например, витамины практически не вырабатываются (не синтезируются) организмом, - они поступают в него с пищей, или в виде витаминных комплексов. Этот аспект является еще одним свидетельством необходимости изучения данных веществ.
Не велика ежедневная потребность здорового человека в БАВ - всего-навсего 100-150 мг. Между тем, сколько неприятностей ждет нас, если этой крохи не окажется в нашей пище…
К сожалению, в наши дни, из-за резко возросшей экологической нагрузки на организм, а так же обеднения пищевого рациона в связи с химизацией сельского хозяйства и истощением почв, недостатком тех или иных биологически активных веществ страдает практически каждый человек. Поэтому для компенсации этих явлений и поддержания здоровья, человеку необходим дополнительный прием основных БАВ и микроэлементов, так называемых биологически активных добавок.
В связи с вышесказанным, в данной работе я решила разобраться, каковы были предпосылки для изучения биологически активных веществ, как происходило их открытие с развитием науки и осталась ли на данный момент социальная потребность в продолжении исследований данных соединений.
Понятие “биологически активное вещество” (БАВ)
БАВ - химические вещества, обладающие высокой физиологической активностью при небольших концентрациях по отношению к определённым группам живых организмов или к отдельным группам их клеток. Говоря о БАВ мы, в первую очередь, имеем ввиду организм человека, однако это понятие может быть применимо и к животным, и к растениям – то есть тем объектам, которые состоят из живых клеток, в которых происходят различные процессы жизнедеятельности. К БАВ относятся такие жизненно важные и необходимые соединения, как ферменты, витамины и гормоны.
Иногда складывается ошибочное впечатление, будто биологически активные вещества хоть и очень важны, но выполняют лишь частные, вспомогательные функции. Оно проявилось из-за того, что в специальной и научно-популярной литературе функции каждого БАВ рассматривались в отдельности друг от друга.
Ферменты участвуют в переваривании и усвоении пищевых продуктов. При этом в тканях организма происходят такие ферментативные реакции как синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ. Любое функциональное проявление живого организма - дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. - тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни, а в основе многих заболеваний человека лежат именно нарушения ферментативных процессов, поэтому их значение для человеческого организма трудно переоценить.
Витамины – это биологически активные органические соединения различной химической структуры, которые, присутствуя в ничтожных концентрациях оказывают свое действие на обмен веществ. Они просто необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме: повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.
Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму в норме вызывая определенный биологический эффект. Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция.
История изучения БАВ
Изучение функций организма человека, борьба с болезнями и старостью во все временя являлось одной из важнейших целей исследований многих ученых – медиков, физиологов, биологов и химиков. Именно на стыке этих наук и проводились много численные исследования, приведшие к открытию известных нам БАВ.
Начало ХХ века – время выдающихся достижений химии, особенно в области органического синтеза. Вместе с этим происходит также интенсивное развитие фармакологии. Неограниченные возможности в получении индивидуальных химических соединений (с известной структурой и заданными фармакологическими свойствами, узкой направленностью действия), казалось бы, стали решением всех проблем. Но уже через несколько десятилетий становится ясно, что синтетические лекарства, несмотря на очевидные достоинства, не оправдывают возлагавшиеся на них надежды: сделать человека здоровым они не могут.
Широкомасштабные исследования еще в 60-е годы с документальной точностью подтвердили, что каждое животное или человек, умершие естественной смертью, умирают не от старости, а от неполноценного питания, т.е. от дефицита витаминов и других питательных веществ. Именно тогда, в начале 70-х годов, во всех цивилизованных странах прошла витаминная революция.
В 1969 г. на вопрос Всемирной Организации Здравоохранения к ведущим ученым мира: «Что такое здоровый человек?», лауреат Нобелевской премии американский биохимик Лайнус Полинг ответил: "Здоровый человек тот, у которого все ферментные системы находятся в хорошо сбалансированном виде". И более того уже тогда было сказано, что наступит время, когда медицина будет лечить не отдельную болезнь, а человека, и не антибиотиками, а преимущественно ферментами и антиферментами, а также - оксидантами и антиоксидантами.
Однако исследования биологически активных веществ и открытия в этой области начались гораздо раньше 20-го века. Рецепты с описанием того, чем и при каких недугах нужно питаться, были обнаружены на многочисленных глиняных табличках, найденных на территории Вавилона и Месопотамии. Археологи датируют эти «медицинские записки» 1500 годом до н.э. Нездоровье исцеляли пищей и в Древнем Египте.
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-11
Вся жизнедеятельность организма стоит на трех китах – саморегуляции, самообновлении и самовоспроизведении. В процессе взаимодействия с меняющейся средой организм вступает с ней в сложные отношения и постоянно приспосабливается к изменяющимся условиям. Это и есть саморегуляция, немаловажная роль в обеспечении которой принадлежит биологически активным веществам.
Основные биологические понятия
Под саморегуляцией в биологии понимают способность организма поддерживать динамический гомеостаз.
Гомеостаз – это относительное постоянство состава и функций организма на всех уровнях организации – клеточном, органном, системном, организменном. И именно на последнем поддержание гомеостаза обеспечивается биологически активными веществами регуляторных систем. А в организме человека этим занимаются следующие системы - нервная, эндокринная и иммунная.
Биологически активные вещества, выделяемые организмом, это вещества, способные в малых дозах изменять скорость обменных процессов, регулировать метаболизм, синхронизировать работу всех систем организма, а также влиять на особей противоположного пола.
Многоуровневая регуляция – разнообразие агентов влияния
Биологически активными веществами могут считаться абсолютно все соединения и элементы, которые встречаются в организме человека. И хотя все они обладают специфической активностью, выполняя или влияя на каталитические (витамины и ферменты), энергетические (углеводы и липиды), пластические (белки, углеводы и липиды), регуляторные (гормоны и пептиды) функции организма. Все они делятся на экзогенные и эндогенные. Экзогенные биологически активные вещества поступают в организм извне и различными путями, а эндогенными считаются все элементы и вещества, что входят в состав организма. Остановим свое внимание на некоторых важных для жизнедеятельности нашего организма веществах, дадим краткую их характеристику.
Главные – гормоны
Биологически активные вещества гуморальной регуляции организма – гормоны, которые синтезируются железами внутренней и смешанной секреции. Главные их свойства заключаются в следующем:
- Действуют на расстоянии от места образования.
- Каждый гормон строго специфичен.
- Быстро синтезируются и быстро инактивируются.
- Эффект достигается при очень малых дозах.
- Выполняют роль промежуточного звена в нервной регуляции.
Секреция биологически активных веществ (гормонов) обеспечивается эндокринной системой человека, в которую входят железы внутренней секреции (гипофиз, эпифиз, щитовидка, паращитовидные, вилочковая, надпочечные) и смешанной секреции (поджелудочная и половые железы). Каждая железа выделяет собственные гормоны, которые обладают всеми перечисленными свойствами, работают по принципам взаимодействия, иерархичности, обратной связи, взаимосвязи с внешней средой. Все они становятся биологически активными веществами крови человека, ведь только таким способом они доставляются к агентам взаимодействия.
Механизм воздействия
Биологически активные вещества желез включаются в биохимию жизненных процессов и воздействуют на специфические клетки или органы (мишени). Они могут быть белковой природы (соматотропин, инсулин, глюкагон), стероидными (половые и гормоны надпочечников), быть производными аминокислот (тироксин, трийодтиронин, норадреналин, адреналин). Биологически активные вещества желез внутренней и смешанной секреции обеспечивают контроль за этапами индивидуального эмбрионального и постэмбрионального развития. Их недостаток или избыток приводит к нарушениям различной степени тяжести. Например, недостаток биологически активного вещества железы внутренней секреции гипофиза (гормона роста) приводит к развитию карликовости, а его избыток в детском возрасте - к гигантизму.
Витамины
Существование этих низкомолекулярных органических биологически активных веществ открыл российский врач М.И. Лунин (1854-1937). Это вещества, не выполняющие пластических функций и не синтезируемые (или синтезируемые в очень ограниченном количестве) в организме. Именно поэтому основным источником для их получения является пища. Как и гормоны, витамины проявляют свое действие в малых дозах и обеспечивают протекание процессов метаболизма.
По своему химическому составу и воздействию на организм витамины очень разнообразны. В нашем организме только витамины группы В и К синтезируются бактериальной микрофлорой кишечника, а витамин D синтезируется клетками кожи под воздействием ультрафиолета. Все остальные мы получаем с пищей.
В зависимости от обеспеченности организма этими веществами, выделяют следующие патологические состояния: авитаминозы (полное отсутствие какого-либо витамина), гиповитаминозы (частичный дефицит) и гипервитаминозы (переизбыток витамина, чаще – А, D, С).
Микроэлементы
В состав нашего организма входит 81 элемент периодической таблицы из 92. Все они важны, но некоторые необходимы нам в микроскопических дозах. Эти микроэлементы (Fe, I, Cu, Cr, Mo, Zn, Co, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, B и Br) долго оставались загадкой для ученых. Сегодня их роль (как усилителей мощности ферментной системы, катализаторов обменных процессов и строительных элементов биологически активных веществ организма) не вызывает сомнений. Дефицит микроэлемента в организме приводит к образованию ущербных ферментов и нарушению их функций. Например, дефицит цинка приводит к нарушениям в транспортировке углекислоты и к нарушению работы всей сосудистой системы, развитию гипертонии.
И примеров можно приводить множество, а в целом дефицит одного или нескольких микроэлементов приводит к задержкам развития и роста, нарушениям кроветворения и работы иммунной системы, разбалансировке регуляторных функций организма. И даже к преждевременному старению.
Органические и активные
Среди множества органических соединений, которые играют важнейшую роль в нашем организме, выделим следующие:
- Аминокислоты, которых в организме синтезируется двенадцать из двадцати одной.
- Углеводы. Особенно глюкоза, без которой мозг не может правильно работать.
- Органические кислоты. Антиоксиданты – аскорбиновая и янтарная, антисептическая бензойная, улучшитель работы сердца – олеиновая.
- Жирные кислоты. Всем известные Омега-3 и 5.
- Фитонциды, которые содержатся в растительной пище и обладают способностями к уничтожению бактерий, микроорганизмов и грибков.
- Флавоноиды (фенольные соединения) и алкалоиды (азотосодержащие вещества) природного происхождения.
Ферменты и нуклеиновые кислоты
Среди биологически активных веществ крови следует выделить еще две группы органических соединений – это ферментные комплексы и аденозинтрифосфорные нуклеиновые кислоты (АТФ).
АТФ является универсальной энергетической валютой организма. Все обменные процессы в клетках нашего тела протекают с участием этих молекул. Кроме того, активный транспорт веществ через клеточные мембраны невозможен без этой энергетической составляющей.
Ферменты (как биологические катализаторы всех процессов жизнедеятельности) также являются биологически активными и необходимыми. Достаточно сказать, что гемоглобин эритроцитов не может обойтись без специфических ферментных комплексов и аденозинтрифосфорной нуклеиновой кислоты как при фиксации кислорода, так и при его отдаче.
Волшебные феромоны
Одними из самых загадочных биологически активных образований являются афродизиаки, главная цель которых - установление коммуникации и сексуального влечения. У человека эти вещества выделяются в области носа и губных складок, груди, в анальной и генитальной областях, подмышечных впадинах. Они работают в минимальных количествах и при этом не осознаются на сознательном уровне. Причина тому – они попадают в вомероназальный орган (расположен в носовой полости), у которого прямая нервная связь с глубинными структурами головного мозга (гипоталамусом и таламусом). Кроме привлечения партнера, последние исследования доказывают, что именно эти летучие образования ответственны за плодовитость, инстинкты заботы о потомстве, зрелости и прочности брачных связей, агрессивности или покорности. Мужской феромон андростерон и женский копулин быстро разрушаются в воздухе и работают только при близких контактах. Именно поэтому не стоит особо доверять косметологическим производителям, которые активно эксплуатируют тему афродизиаков в своей продукции.
Несколько слов о БАДах
Сегодня не найти человека, который не слышал бы о биологически активных добавках (БАД). Фактически это комплексы биологически активных веществ различного состава, не являющиеся лекарственными средствами. Биологически активные добавки могут быть фармацевтическим продуктом – диетическими добавками, витаминными комплексами. Или же продуктами питания, дополнительно обогащенными активными компонентами, не содержащимися в данном продукте.
Мировой рынок биологически активных добавок сегодня огромен, но и россияне не отстают. Некоторые опросы показали, что этот продукт принимает каждый четвертый житель России. При этом 60 % потребителей используют его как дополнение к пище, 16 % - как источники витаминов и микроэлементов, а 5 % уверены, что биологически активные добавки являются лекарственными средствами. Кроме того, зарегистрированы и случаи, когда под видом биологически активных добавок как спортивного питания и средств для снижения веса продавались добавки, в которых были обнаружены психотропные вещества и наркотические средства.
Можно быть сторонником или противником приема данного продукта. Мировое мнение изобилует различными данными по этому вопросу. В любом случае здоровый образ жизни и разнообразное сбалансированное питание не повредит вашему организму, избавит от сомнений в отношении приема тех или иных пищевых добавок.