Найважливіші біологічно активні речовини рослині

Відео: Частина 1 "Вплив біологічно активних речовин на сільськогосподарсько важливі властивості рослин"

Життєдіяльність організму забезпечується двома процесами - асиміляцією і диссимиляцией, в основі яких лежить обмін речовин між внутрішньою (клітинами організму) і зовнішнім середовищем. Для нормального перебігу обмінних процесів необхідно підтримувати сталість хімічного складу і фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища організму (гомеостаз). Воно залежить від певних факторів, серед яких важливе місце займають біологічно активні речовини, що надходять з їжею (вітаміни, ферменти, мінеральні солі, мікроелементи та ін.) І здійснюють гармонійну взаємозв`язок і взаємозалежність всіх фізіологічних і біохімічних процесів в організмі. Нормалізує, регулюючи всі життєві функції, біологічно активні речовини надають - також ефективну лікувальну дію.

До складу лікарської сировини входять різні біологічно активні речовини різноманітного фармакологічної дії.

Алкалоїди - органічні азотовмісні сполуки, переважно рослинного походження, що володіють основними властивостями. Підстави алкалоїдів, нерозчинні, як правило, у воді, з кислотами утворюють добре розчинні у воді солі.

З водних розчинів алкалоїди осідають дубильними речовинами, солями важких металів, йодом, деякими іншими сполуками і тому несумісні з ними в ліках.

Алкалоїди володіють дуже високою фізіологічною активністю і тому у великих дозах - це отрути, а в малих - сильнодіючі ліки різного дії: атропін, наприклад, розширює зіницю і підвищує внутрішньоочний тиск, а пілокарпін, навпаки, його звужує і знижує внутрішньоочний тиск-кофеїн і стрихнін збуджують центральну нервову систему, а морфін пригнічує її-папаверин розширює кровоносні судини і знижує артеріальний тиск, а ефедрин звужує судини і підвищує артеріальний тиск і т. д.

Багато видів рослинної сировини містять, як правило, не один, а кілька алкалоїдів часто різного дії, але в кількісному відношенні переважає один з них, що обумовлює переважний характер ефективності застосування лікарського рослини і сумарних препаратів з нього. Так, в корені зміїної міститься 25 різних алкалоїдів, але 10% від загальної кількості їх доводиться на резерпін, що володіє гіпотензивною (знижує артеріальний тиск) і сива-нормативним (заспокійливим) дією. Так само діють сумарні препарати коренів цієї рослини. Другий алкалоїд - аймалин - такою дією майже не володіє, його використовують як антиаритмічний засіб.

Вітаміни - група органічних речовин різноманітної структури, життєво необхідних людині і тваринам для нормального обміну речовин і життєдіяльності організму. Багато з них входять до складу ферментів або беруть участь в утворенні їх, активізують або гальмують активність деяких ферментних систем.

В основному вітаміни синтезуються рослинами і разом з їжею надходять в організм, деякі з них утворюються мікробами, що живуть в кишечнику. Вітаміни групи D синтезуються з липоидов (жи-роподобних речовин) шкіри під впливом ультрафіолетових променів.

Недостатній вміст вітамінів в їжі, а також порушення їх засвоєння організмом призводить до розвитку важких порушень обміну речовин. Захворювання, що виникає в результаті відсутності того чи іншого вітаміну в організмі, називають авітамінозом. При відносній недостатності будь-якого вітаміну спостерігається гіповітаміноз. Функції вітамінів тісно пов`язані між собою, тому зазвичай спостерігаються поліавітаміноз або полігіповітамі-нози. Перші зустрічаються вкрай рідко, частіше спостерігаються гіповітаміноз як результат нераціональний

ного харчування або перенесених захворювань. Ці порушення можуть спостерігатися і внаслідок тривалого застосування деяких лікарських препаратів (сульфаніламідів, антибіотиків і ін.). Але шкідливий і надлишковий прийом ряду вітамінів, так як веде до порушень обмінних функцій, відомих під назвою гипервитаминозов.

Вітаміни ділять на жиророзчинні - A, D, Е, F, К і водорозчинні - всі інші.

Вітамін А є тільки в продуктах тваринного походження. У рослинах містяться каротиноїди (див. Пігменти), що є провитаминами вітаміну А. Вони перетворюються в вітамін А в печінці і стінках кишечника. Цей процес відбувається при наявності в їжі жиру, а також жовчі і деяких ферментів в кишечнику.

Багаті на каротиноїди коренеплоди моркви, плоди шипшини, обліпихи, горобини звичайної, квітки нагідок.

Основними показниками до лікувального застосування вітаміну А є деякі захворювання очей, ураження і захворювання шкіри, гострі респіраторні захворювання, запальні ураження кишечника, хронічний гастрит, цироз печінки. Вітамін А і каротиноїди грають важливу роль в профілактиці злоякісних новоутворень, а в поєднанні з вітамінами С, Р і групи В призначають для лікування і профілактики променевих уражень.

До групи вітамінів Е відносять кілька з`єднань - токоферолів. Найбільш активним є альфа-токоферол. Ці речовини відіграють важливу роль в обміні білків, нуклеїнових кислот і стероїдів, сприяють накопиченню в організмі вітаміну А, захищаючи його від окислення. Токофероли є ефективними внутрішньоклітинними антиоксидантами, регулюють клітинну проникність. Вони містяться в рослинних оліях, наприклад соняшниковій, лляній, арахісове, соєвому, кунжутному і ін. Значна кількість вітаміну Е міститься в обліпихи, плодах морошки, аронії чорноплідної, шипшини та ін.

Вітаміни групи К є похідними нафто-хинона. Вітамін К (филлохинон) утворюється в хлорофілових зернах рослин. Багато його в листі кропиви, траві люцерни, хвої сосни і ялини, листках кін

ського каштана, моркви і петрушки, ягодах журавлини, чорної смородини і лохини. Він міститься і в продуктах тваринного походження.

Похідні нафтохінону здатні регулювати процес згортання крові (при недоліку виникають кровотечі), сприяють процесу регенерації (відновлення) епітелію судинної стінки, прискорюючи таким чином загоєння ран.

Вітамін С - водорозчинний. Його властивостями володіє лівообертальна аскорбінова кислота і продукт її оборотного окислення - дегидроаскорбиновая кислота. Ці форми легко переходять одна в іншу. В організмі людини вітамін С не утворюється і надходить в готовому вигляді з їжею або лікарськими формами. Він має багатосторонню дію: бере участь в окисно-відновних процесах, впливає на ріст організму і стійкість його до інфекційних захворювань, процес згортання крові, стимулює регенерацію тканин, благотворно впливає на обмін жирів і ліпоїдів, сприяє виведенню холестерину з організму, надаючи таким чином профілактичне дію при атеросклерозе- спільно з флавоіоідамі, що володіють Р-вітамінною активністю, підвищує міцність стінок кровоносних судин, попереджаючи їх ламкість. Уявлення про те, що цинга виникає при відсутності в їжі тільки аскорбінової кислоти застаріло. Для попередження і лікування цього авітамінозу необхідно вводити в організм два вітаміну - С і Р.

Багаті вітаміном С плоди шипшини, листя і плоди чорної смородини, обліпихи, незрілі околоплодники волоського і маньчжурського горіха, хвоя сосни і ялини, листя первоцвіту весняного.

Глікозиди - органічні сполуки з рослин, що володіють різноманітним дією. Їх молекули складаються з двох частин: цукристої частини, званої Глікон, і несахарістой - Геніна, або агликона. Під впливом ферментів або при кип`ятінні з розведеними кислотами глікозиди розщеплюються. Як Глікона вони можуть містити різні моносахариди, найчастіше глюкозу, а іноді специфічні цукру, які у вільному вигляді в рослинах не зустрічаються. В молекулу глікозиду може входити як один, так і кілька Сахаров. Чим більше Сахаров в молекулі, тим більше нестійкими є глікозиди. Тому за своїм гликозидная складу живі рослини та лікарська сировина можуть відрізнятися, так як деякі з Сахаров при сушінні можуть отщепляться.

Як Геніна глікозиди містять різні сполуки, з чим пов`язаний характер дії цих речовин. Як правило, геніни діють слабше глікозидів. Це пояснюється тим, що глікон обумовлює кращу розчинність глікозидів в воді і їх всмоктування з шлунково-кишкового тракту в кров.

Глікозиди - зазвичай безбарвні кристалічні речовини гіркого смаку, розчинні у воді, розбавленому спирті. Рідко зустрічаються пофарбовані глікозиди. Так, глікозиди ревеню, крушини - антрагликозиди - мають помаранчевий колір.

В медицині використовують рослини, що містять глікозиди різних груп. Серцеві глікозиди, геніни яких є стероїдами, містять наперстянка, горицвіт весняний, конвалія - незамінні засоби для лікування різних серцево-судинних захворювань. Фенологлікозіди листя мучниці і брусниці в організмі розщеплюються з виділенням фенолів, мають протимікробну дію. А так як ці речовини утворюються в нирках, вони дезінфікують сечові шляхи. Фенологлікозіди родіоли рожевої (золотого кореня) знімають розумову і фізичну втому, а речовини триколірної фіалки мають відхаркувальну дію. Тіоглікозіди насіння гірчиці під впливом ферменту виділяють сильно подразнюючу ефірне гірчичне масло, що обумовлює дію гірчичників. Антраглікозіди крушини, жостеру і деяких інших рослин діють проносне. Особливу групу утворюють сапоніни, водні розчини яких при струшуванні утворюють рясну піну. Введення їх в кров викликає гемоліз руйнування) еритроцитів, що згубно для організму, а потрапляючи в шлунково-кишковий тракт, такого ефекту не викликають, а надають найрізноманітніше лікувальну дію. Сапоніни синюхи, наприклад, є хорошими відхаркувальні засоби і заспокоюють центральну нервову систему. Гіркі глікозиди часто називають гіркотами через їх гіркого смаку. Їх використовують в якості засобів, що збуджують апетит і поліпшують травлення. Особливу групу утворюють флавоноїдні глікозиди, що володіють різноманітним дією.

Глікоалкалоіди - родинні гликозидам з`єднання, у яких геніни служать алкалоїди. Такі сполуки містяться в рослинах, які не мають близького ботанічного спорідненості. Наприклад, чемериця з сімейства лілійних, багато рослин сімейства пасльонових. Так, в траві пасльону часточкової знайдені глікоалкалоіди соласолін і соламаргін, які при кип`ятінні з кислотами отщепляют алкалоїд Солас-дин. Останній служить джерелом отримання прогестерону, з якого потім на підприємствах виробляють гормональні препарати: кортизон, гідрокортизон і численні інші. Такий спосіб отримання ліків називають полусинтетическим.

Дубильні речовини, або таніди, мають терпким смаком і здатні перетворювати шкуру тварини в дубленню шкіру. З давніх-давен для вичинки шкір застосовувалася кора дуба, чому ці речовини і отримали свою назву.

На повітрі ці речовини окислюються, утворюючи флобафени - продукти, пофарбовані в бурий колір і не володіють дубильними властивостями. Цим пояснюється побуріння внутрішньої сторони кори дуба при сушінні, червоно-буре забарвлення відвару череди і інших рослин.

Виділені з рослин дубильні речовини являють собою аморфні або кристалічні речовини, розчинні у воді і спирті. З солями важких металів вони утворюють опади, а з солями тривалентного заліза - забарвлені сполуки. Осаджують слизу, білки, клейові речовини, алкалоїди, чому несумісні з ними в ліках. З білками вони утворюють нерозчинні у воді альбумінати, на чому грунтується їх застосування в медицині (бактерицидну, протизапальну дію). Таким властивістю не володіють флобафени, тому сушку сировини, що містить дубильні речовини, потрібно робити швидко, щоб зберегти їх максимальну кількість.

Жирні масла являють собою складні ефіри трехатомного спирту гліцерину і жирних кислот. При кип`ятінні з лугами або під дією ферментів (ліпаз) вони розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти. Останні з лугами утворюють солі, звані милом. Кислоти можуть бути граничними і ненасиченими. Граничні - масляна, капронова, октанове, дециловий, лауриновая, миристиновая, пальмітинова і стеаріновая- ненасичені - пальмітоолеїнової, оленів, лінолева, ліноленова, арахідонова та інші.

Ненасичені кислоти жирних олій, особливо лінолева, ліноленова (а також арахідонової, характерна в основному для тваринних жирів), - незамінні харчові речовини в процесах обміну речовин, особливо холестерину. Наприклад, вони прискорюють його виведення з організму, підвищують ефективність ліпотропної дії холіну, є матеріалом, з якого в організмі утворюються простагландини. Тому цю зазначену групу речовин іноді відносять до вітамінів ( «вітамін F»), однак вітамінна природа ненасичених кислот багатьма дослідниками заперечується і тому їх тепер називають незамінними, або ессенціальними.

Кумарини - природні сполуки, в основі хімічної будови яких лежить кумарин або Ізок-марин. Сюди також відносять фурокумаріни і Пірано-кумарини. Кумарини характерні в основному для рослин родин зонтичних, рутових і бобових. Тут вони знаходяться переважно у вільному вигляді і дуже рідко в формі глікозидів.

Залежно від хімічної будови кумарини володіють різною фізіологічною активністю: одні виявляють спазмолітичну дію, інші - капілляроукрепляющее активність. Є кумарини курареподібних, заспокійливого, сечогінного, противоглистного, знеболюючого, протимікробної та іншої дії. Деякі з них стимулюють функції центральної нервової системи, знижують рівень холестерину в крові, перешкоджають утворенню тромбів в кровоносних судинах і сприяють їх розчиненню. Є кумарини, що підвищують чутливість шкіри до ультрафіолетових променів (їх використовують для лікування лейкодермії), ббладающіе спазмолітичні і коронаророзширювальною дією, що прискорюють загоєння виразок, що стимулюють подих і підвищують артеріальний тиск.

Деякі фурокумаріни затримують поділ клітин і тому мають протипухлинну активність. Найбільш виражено це у пеуцеданін, Ксан-тотоксіна і прангеніна. Ці речовини підсилюють дію ряду хімічних протипухлинних препаратів (сарколизина, асаліна і ін.).

Відео: Чижов Сергій. лекція "Фітохімії - наука про хімічний склад рослин" (02.01.2016)

Мікроелементи містяться в рослинних і жи

рин тканинах в дуже малих кількостях (тисячних і менших частках відсотка, але в деяких випадках - в сотих і навіть в десятих частках відсотка). Таких елементів налічують тепер 60, з них 24 входять до складу крові, 30 містяться в молоці.

Мікроелементи мають велике значення в житті людини, так як входять до складу гормонів, вітамінів, багатьох ферментів, дихальних пігментів, утворюють сполуки з білками, накопичуються в деяких органах і тканинах людини, особливо в ендокринних залозах. Доведено роль йоду, кобальту і брому в функції щитовидної залози. При нестачі кобальту спостерігається розростання цієї залози внаслідок новоутворення клітин, а надлишок брому перешкоджає накопиченню йоду в ній.

Органічні комплекси мікроелементів беруть участь в процесах обміну речовин, впливаючи на зростання і розвиток, розмноження, кровотворення.

Недолік або надлишок кобальту, міді, цинку, марганцю, бору, молібдену, нікелю, стронцію, свинцю, йоду, фтору, селену та інших призводить до порушення обміну речовин і виникнення ряду захворювань (наприклад, авітамінозу В12 зоба, флюорозу, уровскоі хвороби).

Потребують мікроелементах і рослини. Для деяких видів рослин, щоб забезпечити їх нормальний розвиток, зростання, оберегти від захворювань і поразок шкідниками, посилити морозостійкість, прискорити цвітіння і плодоношення при вирощуванні, ефективно вносити в грунт разом з основними добривами і мікроелементи - бору, марганцю, молібдену, міді, кобальту , літію, нікелю та інших.

Органічні кислоти відіграють важливу роль в обміні речовин рослин, є в основному продуктами перетворення Сахаров, беруть участь в біосинтезі алкалоїдів, глікозидів, амінокислот та інших біологічно активних сполук, служать сполучною ланкою між окремими стадіями обміну жирів, білків і вуглеводів.

У плодах органічні кислоти переважно знаходяться у вільному вигляді, в листі ж і інших органах рослин переважають їх солі.

Кислоти ділять на дві групи - летючі і нелеткі. До летючим відносять мурашину, оцтову, пропіонова, масляну, валеріанову, ізовалеріанову

та ін. Мурашина кислота знайдена в плодах ялівцю звичайного, листках кропиви, траві деревію звичайного. Валеріанова і ізовалеріанової кислоти містяться в підземних органах валеріани, плоди калини та інших рослинах. Запах рослин обумовлений наявністю ефірів летючих кислот. З нелетких кислот найбільш часто зустрічаються яблучна, лимонна, винна і щавлева. Яблучна кислота переважає в зерняткових плодах (яблуках, горобині, аронії і ін.), Листках тютюну, махорки, бавовни, траві чистотілу, плодах ялівцю. Лимонною кислотою багаті плоди цитрусових, журавлини, брусниці, лимонника китайського та інші. У плодах винограду міститься переважно винна кислота. У листі щавлю, шпинату, черешках листя ревеню овочевого накопичується щавлева кислота. Лікарськими властивостями володіють і ароматичні кислоти рослин - бензойна, саліцилова, галова, кума-ровая, хлорогенова, кавова, хінна та інші.

Бензойної кислотою багаті плоди журавлини і брусниці, де вона міститься як у вільному вигляді, так і у вигляді глікозиду вакциниин. Ця кислота сприяє тривалому зберіганню плодів, будучи природним консервантом. Глікозиди та ефіри саліцилової кислоти знайдені в плодах малини, ожини, корі різних видів верб.

Хлорогенова, кавова, хінна, шікімовой і інші фенолокислоти мають жовчогінну, сечогінну і в деякій мірі капилляроукрепляющим і протизапальну дію, регулюють функцію щитовидної залози.

Пектинові речовини відносять до складних вуглеводів. З органічними кислотами і цукрами пектини утворюють студневидного масу (желируют). Це властивість широко використовується в кондитерській промисловості при виробництві мармеладу, зефіру, пастили. З багатьма металами (кальцієм, стронцієм, свинцем і іншими) пектини утворюють нерозчинні комплексні сполуки, які практично не перетравлюються в травному тракті і виводяться з організму. Ця здатність пектинів пояснює їх радіозахисні властивості і лікувальну дію при отруєнні свинцем, а також багатьма радіоактивними речовинами (радіонуклідами). При тривалому вживанні пектинів відбувається інтенсивне виведення цих елементів з організму. Крім того, пектини пригнічують гнильну мікрофлору кишечника, гальмують всмоктування холестерину і сприяють виведенню його з організму, що має велике значення при лікуванні атеросклерозу. Відомо також, що пектини знижують вміст цукру в крові хворих на діабет.

Пектинами багаті плоди журавлини, чорної смородини, яблуні, глоду, аронії чорноплідної, горобини звичайної, барбарису, сливи, агрусу, але набагато більше їх в околоплодником всіх цитрусових, які необхідно використовувати, наприклад, у вигляді цукатів.

Пігменти - барвники, що зумовлюють забарвлення рослин. Зелене забарвлення рослин пояснюється присутністю в них хлорофілів, які беруть участь у фотосинтезі. Вони мають бактерицидні властивості. Крім того, до складу хлорофілових зерен входить пігмент ксантофилл жовтого кольору, каротиноїди - пігменти темно-червоного або оранжевого кольору, а іноді і червоний пігмент лікопін. Особливо багато каротиноїдів в хромопласти моркви, горобини і ін. У рослин ці речовини відіграють важливу біологічну роль, залучаючи комах-запилювачів, птахів, що поїдають м`якоть плодів і розносять насіння.

Каротцноіди легко розчиняються в хлороформі, бензолі, сірковуглеці, жирах, а в спирті і воді вони практично не розчинні.

Каротиноїди є провитаминами А.

Пігменти антоцианідіни мають забарвлення від оранжево-рожевого до фіолетово-рожевого, зустрічаються в рослинах у вигляді глікозидів - антоціаніанінов, з кислотами утворюють солі.

Багато антоцианідіни змінюють своє забарвлення в залежності від реакції середовища - можуть бути червоними, оранжево-червоними, фіолетовими, фіолетово-синіми і синіми.

Жовте забарвлення мають багато флавоноїди.

Стероїди - похідні ціклопентанпергідрофе-нантрена. Рослинні стероїди - стероди і їх похідні, деякі сапогенін, що входять до складу сапонінів, серцеві глікозиди, геніни глікоалка-Лоід і деякі алкалоїди ... До стеродам відносять ергостерол, що міститься в дріжджах, ріжках ріжків, цвілевих грибах, зернівках багатьох злаків.

Під впливом ультрафіолетових променів він перетворюється на вітамін D2.

Відео: Рідкісна рослина

Флавоноїди - фенольні сполуки. Багато з них жовтого кольору, мають Р-вітамінною активністю. Під впливом флавоноїдів зменшується проникність і підвищується міцність капілярів. Фізіологічна дія флавоноїдів на судини здійснюється за участю аскорбінової кислоти. Капілляроукрепляющее дія властива різним групам фенольних сполук, але більш виражено у катехінів, лейкоантоціанів і антоціанів. У окислених форм - флавонов і флавонолів - ця активність нижче, але вони мають ефективним про-тівоатеросклеротіческім і гіпохолестеринемічною дію (знижує рівень холестерину в крові). Багато флавоноїди виявляють протизапальну, спазмолітичну, жовчогінну та гіпотензивну дію. Лейкоантоціани характеризуються протипухлинної і РАДИОЗАЩИТНОЕ активністю. Катехіни підвищують ефективність рентгенооблученія при лікуванні пухлин і підсилюють опірність організму до іонізуючих випромінювань (радіації).

Флавоноїди широко поширені в рослинному світі. Особливо багаті на них листя гречки, квіткові бутони софори японської, листя і плоди чорної смородини, аронії чорноплідної, горобини звичайної, трава звіробою, плоди обліпихи, насіння кінського каштана, листя кропиви, трава фіалки триколірної і ін.

Екдізони - речовини гормонального характеру, мають високу біологічну активність. Так, екдізони левзеї сафлоровидной проявляють стимулюючу і тонізуючу дію. Ці речовини, як і глікозиди женьшеня, елеутерокока, родіоли рожевої і лігнано лимонника, надають імуностимулюючу дію.

Ефірні масла - летючі ароматні рідини складного хімічного складу, головними компонентами яких є терпеноїди. Приємний запах конвалії, жасмину, троянди, бузку, м`яти, кропу та інших рослин пов`язаний з наявністю ефірних масел. Ефірні масла за зовнішніми властивостями схожі на жирні, хоча за хімічним складом нічого спільного з ними не мають. Ефірними вони названі через свою летючості. Таким чином, назва «ефірні масла» чисто

умовне і є лише традиційним, загальноприйнятим.

Ефірні масла містять суміш різних органічних речовин, як рідких, так і кристалічних, легко розчинних один в одному. Так, в мятном олії міститься 50% і більше кристалічного ментолу, а в анисовом - до 80% анетола.

Виділені з рослин ефірні масла являють собою безбарвні або злегка жовтуваті маслянисті рідини зі своєрідним запахом. Виняток становлять ромашкове масло, забарвлене в темно-синій колір, олія гіркого полину - синьо-зелене.