Биологически активные вещества (БАВ) лекарственных растений

Терапевтическая эффективность лекарственных препаратов из растений обусловлена наличием в них большого и довольно сложного комплекса биологически активных веществ – химических соединений, которые оказывают на организм человека и животного те или иные воздействия, обеспечивая два процесса – ассимиляцию и диссимиляцию, в основе которых лежит обмен веществ.

Для нормального течения обменных процессов необходимо поддерживать постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма. Оно зависит от ряда факторов, среди которых важное место занимают биологически активные вещества, поступающие с пищей (витамины, ферменты, минеральные соли, микроэлементы и др.) и осуществляющие гармоническую взаимосвязь и взаимозависимость всех физиологических и биохимических процессов в организме. Регулируя все жизненные функции, биологически активные вещества оказывают также эффективное лечебное и профилактическое действие.

В лекарственных растениях идентифицированы и исследованы алкалоиды, гликозиды, полисахариды, эфирные масла, органические кислоты, антибиотики, кумарины, хиноны, флавоноиды, дубильные вещества и др. Химический состав многих растений изучен недостаточно, сведения по их составу постоянно пополняются. Многие лекарственные формы, особенно галеновые препараты, содержат несколько активных веществ одновременно.

Количество биологически активных веществ в растении зависит от его вида, условий произрастания, времени сбора, способа сушки и т. д. При использовании лекарственных растений в лечении ряда заболеваний (нервной системы, пищеварительного тракта и пр.) важно знать растворимость биологически активных веществ в таких растворителях, как холодная и горячая вода, разведенные спирты, которые чаще всего используются для приготовления настоев, отваров, настоек, экстрактов, соков и др. Знание растворимости помогает врачу определить лекарственную форму того или иного растения.

Помимо биологически активных веществ, образующихся в процессе ассимиляции и роста, в растениях всегда содержатся сопутствующие соединения, способные оказывать определенное влияние на проявление главного лечебного эффекта, повышать всасывание, ускорять или сокращать сроки вредного воздействия. В растениях имеются и так называемые балластные вещества: клетчатка, пектины, некоторые слизи, волокна и др.

Приводим основные химические группы БАВ лекарственных растений, имеющие важное значение для врачей.

Алкалоиды – сложные органические азотсодержащие соединения, преимущественно растительного происхождения. Основания алкалоидов, как правило, нерастворимые в воде, с кислотами же образуют хорошо растворимые в воде соли. Из водных растворов алкалоиды осаждаются дубильными веществами, солями тяжелых металлов, йодом, некоторыми другими химическими соединениями и поэтому несовместимы с ними в лекарствах.

В различных видах растений количество алкалоидов неодинаково и колеблется в зависимости от времени года и места произрастания. На вкус алкалоиды горькие, некоторые из них ядовиты. Богаты алкалоидами растения семейства пасленовых и маковых.

Алкалоиды обладают очень высокой физиологической активностью и поэтому в малых дозах это сильнодействующие лекарства различного действия. Многие виды растительного сырья содержат, как правило, не один, а несколько алкалоидов часто различного действия, но в количественном отношении преобладает один из них, что обусловливает преимущественный характер эффективности применения лекарственного растения и суммарных препаратов из него.

Витамины – группа органических веществ разнообразной структуры, жизненно необходимых человеку для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма. Многие из них входят в состав ферментов или принимают участие в их образовании, активизируют или тормозят активность некоторых ферментных систем.

В основном витамины синтезируются растениями и вместе с пищей поступают в организм, некоторые из них образуются микробами, живущими в кишечнике.

Недостаточное содержание витаминов в пище, а также нарушение их усвоения организмом приводит к развитию тяжелых нарушений обмена веществ, утяжелению клинических проявлений острых и хронических заболеваний, ухудшению результатов химиотерапии. При относительной недостаточности какого-либо витамина наблюдается гиповитаминоз. Функции витаминов тесно связаны между собой, поэтому обычно наблюдаются полигиповитаминозы как результат нерациональной диетотерапии или перенесенных заболеваний. Эти нарушения могут наблюдаться и вследствие длительного применения сульфаниламидов, антибиотиков, глюкокортикоидов и др. Но вреден и избыточный прием ряда витаминов, так как ведет к нарушению обменных функций, известных под названием гипервитаминозов.

Витамины условно делят на жирорастворимые – A, D, Е, К – и водорастворимые – все остальные. Витамины не депонируются в организме. Они не являются пластическим материалом и не служат источником энергии для организма. Они нормализуют измененную реактивность организма, повышают его устойчивость к воздействиям многих неблагоприятных факторов. В природных источниках витамины часто находятся в связанном с другими веществами – неорганическими и органическими кислотами, металлами, белками – состоянии.

Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных процессах, повышает активность многих ферментов, активирует функцию желез внутренней секреции, усиливает синтез белка, повышает окисление глюкозы, повышает адаптационые возможности организма и усиливает его сопротивляемость к заболеваниям. Рационально использовать витамин С совместно с флавоноидами, обладающими Р-витаминной активностью, что повышает прочность стенок кровеносных сосудов, предупреждая их ломкость.

Богаты витамином С плоды шиповника, листья и плоды черной смородины, облепихи и многих других растений.

Использование больших доз свободной (синтетической) аскорбиновой кислоты может привести к угнетению островкового аппарата поджелудочной железы. Суточная потребность взрослых в аскорбиновой кислоте составляет 70—100 мг.

Витамин В₁ (тиамин) принимает участие в регуляции углеводного обмена, улучшает передачу нервных импульсов, способствует уменьшению ацидоза, отвечает за нормальную работу сердечно-сосудистой и нервной систем. При недостаточности (гиповитаминозе) тиамина снижается деятельность нервной системы, появляется быстрая утомляемость, диспепсия, отеки, поражается миокард, развивается липидемия, связанная с нарушением функции надпочечников.

Тиамин содержится в дрожжах, зародыше и оболочке злаковых культур (пшеница, овес, гречиха, кукуруза и др.), а также в орехах, арахисе, винограде, салате, моркови, луке, хлебе грубого помола.

Витамин В₂ (рибофлавин) нормализует обмен жиров, углеводов, аминокислот, железа, нарушенную функцию светового и цветового зрения, синтез гемоглобина. Как лечебный препарат рибофлавин используют при явлениях гипоксии, язве желудка, ряде острых и хронических инфекций и других заболеваниях.

Витамин содержится в фасоли, бобах, горохе, грецком орехе, шпинате, зародышах и оболочке злаков, томатах и др.

Витамин В₃ (пантотеновая кислота) содержит кофермент А, который участвует в окислении и биосинтезе уксусной, жирных кислот, стероидов, гистамина, ацетилхолина. Доказано, что пантотеновая кислота участвует в обезвреживании многих токсических веществ, что важно в терапии ряда заболеваний.

Витамин содержится во всех продуктах растительного происхождения, и поэтому его дефицита в организме не бывает.

Витамин В₅ (никотиновая кислота) входит в состав ряда ферментов, принимающих участие в тканевом дыхании. Полезно его использовать при коагулопатиях любого характера.

Никотиновая кислота в значительном количестве содержится в ячмене, ржи, пшенице, рисе, зеленом горошке, корне петрушки и др.

Витамин В₆ (пиридоксин) участвует в обмене аминокислот, биосинтезе катехоламинов, гистамина, серотонина, гамма-аминомасляной кислоты. При длительном применении антибиотиков, сульфаниламидов, цитостатиков и противотуберкулезных средств у человека развивается гиповитаминоз, который нередко клинически проявляется анемией, эпилептиформными судорогами, отосклерозом и др.

Пиридоксин в значительных количествах содержится в бананах, горохе, зерновках злаковых растений, дрожжах и др.

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота) является донатором метальных групп, необходимых для синтеза холина, креатина, метионина, адреналина, стероидных гормонов. Он повышает функцию печени и усиливает процессы регенерации гепатоцитов, защищает клетки организма от гипоксии.

Пангамовая кислота находится в семенах многих растений.

Витамин U (метилметионин) является донатором для гистамина, холина, креатинина, адреналина, лецитина. Он активирует регенерацию слизистой оболочки желудка, нормализует секрецию желудочного сока. Применяют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, инфекционных и других заболеваниях.

Содержится метилметионин в свежем соке капусты, картофеля, шпината, салата.

Витамин Р (полифенолы) снижает проницаемость капилляров путем активности гиалуронидазы. Он способствует превращению аскорбиновой кислоты в монодиги-дроаскорбиновую, которая хорошо проникает в клетки, обладает антиоксидантными свойствами, уменьшает окисление в организме адреналина и высших жирных кислот. Применяют при капилляротоксикозах, пневмонии, дифтерии, сыпном тифе, роже, инфекционных миокардитах и других заболеваниях, сопровождающихся повышенной проницаемостью сосудов.

Витамин содержится в тех же растениях, что и аскорбиновая кислота.

Витамин А (ретинол) находится только в продуктах животного происхождения. В растениях содержатся провитамины витамина А – каротиноиды. В кишечнике, печени и частично в коже под воздействием фермента каротиназы они превращаются в витамин А. Витамин показан при бронхитах, колитах, энтеритах и пр.

Значительное количество провитамина А содержится в моркови, шпинате, черной смородине, шиповнике, абрикосе, томатах, облепихе.

Витамин Е (токоферолы) является внутриклеточным антиоксидантом, играет важную роль в обмене белков, нуклеиновых кислот и стероидов. Он препятствует окислению жиров и образованию в них токсических перекисей, поддерживает нормальную структуру мембран клеток различных тканей; участвует в образовании коллагена, пролиферации клеток, тканевом дыхании. Показан при вирусном гепатите, токсикоинфекциях и многих других патологиях с целью снижения интоксикации.

Токоферолы содержатся в растительных маслах – кукурузном, соевом, подсолнечном, хлопковом, льняном, облепиховом, шиповничном, в зеленых частях растений, особенно в молодых ростках злаков.

Витамин К (филлохиноны) является разновидностью нафтохинонов, обладающих антигеморрагической активностью. Показан при патологии, сопровождающейся нарушением свертываемости крови.

Он распространен в растительном мире и содержится в листьях люцерны, шпината, цветной капусте, хвое, зеленых томатах, конопле, крапиве и зеленых частях других растений.

Гликозиды – органические соединения из растений, обладающие разнообразным действием. Их молекулы состоят из двух частей: несахаристой – генина (агликона) и сахаристой – гликона. Под влиянием ферментов или при кипячении с разбавленными кислотами гликозиды расщепляются. Гликозиды – обычно бесцветные кристаллические вещества горького вкуса, растворимые в воде, разбавленном этиловом спирте. Различают сердечные, горькие, потогонные гликозиды, сапонины, антрагликозиды, фенолгликозиды и др.

Дубильные вещества, или таниды, – это высокомолекулярные полифенолы, получившие свое название благодаря способности вызывать дубление шкур животных вследствие химического взаимодействия фенольных групп растительного полимера с молекулами коллагена. Они обладают выраженными противовоспалительными свойствами, которые основаны на образовании защитной пленки белка полифенола. Применяются в комплексном лечении инфекционных заболеваний, токсикоинфекциях, бытовых и производственных интоксикациях.

Таниды растворимы в воде и спирте, они осаждают слизи, белки, клеевые вещества, алкалоиды, отчего несовместимы с ними в лекарствах. С белками они образуют нерастворимые в воде альбумины, на чем основано их применение в медицине (бактерицидное, противовоспалительное действие).

Источником природных дубильных веществ являются древесина дуба, каштана, корневища лапчатки, плоды черники, черемухи и др.

Кумарины – природные соединения, в основе химического строения которых лежит кумарин или изокумарин. Сюда также относят фурокумарины и пиранокумарины. Кумарины характерны в основном для растений семейства зонтичных, рутовых и бобовых. Здесь они находятся преимущественно в свободном виде и очень редко в форме гликозидов.

Выделены и изучены они в последние десятилетия, причем к настоящему времени известно около 1000 природных кумариновых производных (Кузнецова, 1990). Большей частью это кристаллические вещества, реже – жидкости. Они нерастворимы в воде, растворяются только в органических растворителях, лишены запаха. Сам же кумарин обладает приятным запахом сена.

В зависимости от химического строения кумарины обладают различной физиологической активностью: одни проявляют спазмолитическое действие, другие – капилляроукрепляющее, успокаивающее, мочегонное, противоглистное, обезболивающее, противомикробное и иное действие. Некоторые из них стимулируют функции центральной нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах и способствуют их растворению.

Некоторые фурокумарины задерживают деление клеток и поэтому обладают противоопухолевой активностью. Наиболее это выражено у пеуцеданина, ксантотоксина и прангенина. Эти вещества усиливают действие ряда химических противоопухолевых препаратов (сарколизина, асалина и др.).

Минеральные соли – основной источник макро- и микроэлементов, необходимых организму. Около половины препаратов, используемых современной медициной, получено либо из растительного сырья, либо из продуктов растительного происхождения. Большую группу лекарственных препаратов составляют естественные комплексы макро- и микроэлементов в виде водных вытяжек (отвары, экстракты и др.). Преимущество данных лекарственных форм состоит в естественном комплексировании и количественном соотношении минеральных веществ, прошедших физиологический контроль. Особенно это важно вследствие многообразия синергических и антагонистических взаимоотношений между отдельными микроэлементами и различными их группировками, а также в связи с недостаточной изученностью биологического действия многих микроэлементов.

При недостаточном или избыточном поступлении микроэлементов в организм могут развиваться изменения обменных процессов.

Железо является основным структурным компонентом гемоглобина крови и гемосодержащих ферментов: каталазы, пероксидазы и др. Дисбаланс этого элемента приводит к развитию тяжелых анемий, дисбактериоза и др.

Среди лекарственных растений, накапливающих железо в ощутимых количествах, можно назвать бессмертник, лагохилус, левзею, синюху, сушеницу, марену, яблоки.

Калий участвует в процессах передачи нервного возбуждения, проведения импульсов по нервным волокнам, что необходимо для нормальной деятельности сердца, сосудов, внутренних органов и пр.

Наиболее богаты калием сухофрукты: урюк, изюм, курага, сухие персики, финики, чернослив. Много калия в печеном картофеле, томатах, зелени петрушки, шпинате, брюссельской капусте, черной смородине, фасоли, сельдерее, инжире. Дополнительным источником калия могут быть брусника, голубика, ежевика сизая, малина обыкновенная, одуванчик лекарственный, цикорий обыкновенный, черника обыкновенная, шиповник коричный и др.

Кальций