Химический состав лекарственых растений

Белки - являются основой протоплазмы, то есть содержимого всех живых клеток. Это высокомолекулярные азотсодержащие соединения, находящиеся в растениях главным образом в виде коллоидных растворов. Начиная обзор химического состава лекарственных растений с белков, считаю необходимым прежде всего сказать об аминокислотах, первичных элементах, лежащих в основе многих белоксодержащих веществ этой группы. И в этом плане причина отнесения их к веществам первичного синтеза в одной из классификаций становится совершенно понятной. Итак.

Аминокислоты являются составной, а точнее, основной и даже основообразующей частью не только белков, но также ферментов, витаминов и других важных для человека органических соединений. Простые белки состоят только из аминокислот, а сложные 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. Аминокислоты активно участвуют в обменных процессах как растительного, так и животного организма. Часть аминокислот, необходимых человеку, синтезируется в его собственном организме, однако 10 незаменимых аминокислот организм самостоятельно синтезировать не может. Их источником служат белки животного и растительного происхождения. Наиболее ценны в этом отношении семена бобовых и масличных культур. Сейчас большое внимание уделяется аминокислотам как биологически активным веществам, которые могут быть использованы в лечебной практике. Некоторые аминокислоты, такие, как глютаминовая кислота, ме-тионин, являются признанными лекарственными средствами для лечения нарушений обменных процессов. Однако получают их, как правило, синтетическим путем, а из растений не выделяют в силу нерентабельности такого способа производства.

Липиды - жиры, жирные масла и жироподобные вещества растительного происхождения, представляют собой смеси сложных эфиров высших жирных кислот и глицерина. Причем в состав жиров могут входить как насыщенные (стеариновая, лауриновая, пальмитиновая), так и ненасыщенные (олеиновая, линолевая, линоленовая, архидоновая) кислоты. Липиды представляют собой один из основных источников энергетических и обменных процессов живых клеток.

Жирные масла следует рассматривать как запасные вещества, накапливающиеся в основном в семенах и плодах растений. Свойства жирных масел определяются входящими в их состав жирными кислотами и их количественным соотношением. Некоторые из них - олеиновая, линолевая, линоленовая - в организме человека не образуются. Жидкие растительные масла богаты ненасыщенными жирными кислотами, легко всасываются в кишечнике и способствуют, именно в силу своей ненасыщенности, связыванию и выведению холестерина из организма. Установлено, что у людей, пища которых включает в качестве жиров растительные масла - подсолнечное, хлопковое, оливковое и другие, - не бывает атеросклероза. Как правило, в растениях содержится небольшое количество жирных масел (за исключением семян масличных культур). В медицинской практике растительные масла используют либо как лекарственные средства для внутреннего и наружного применения, либо как вспомогательные вещества при изготовлении различных лекарственных форм - масляных эмульсий и суспензий, мазей и суппозиториев, глазных капель и инъекционных растворов.

Углеводы - входят в состав клеток всех растений и животных, являясь неотъемлемой частью обмена веществ живого организма. Высушенные растения содержат углеводов до 70-80 % от массы. Углеводы представляют собой органические вещества, состоящие из углерода и воды, содержащихся в строго определенных соотношениях. Простейшими углеводами являются моносахариды, например глюкоза, фруктоза, галактоза. Соединяясь между собой, они образуют более сложные по составу и нарастающие по массе соединения, которые называют олигосахаридами (сахароза, мальтоза, стахиоза). Высокомолекулярные углеводы называют полисахаридами (крахмал, клетчатка, инулин, пектин, камеди, слизи).

Углеводы - постоянные компоненты любого вида лекарственного растительного сырья. Моносахариды и олигосахариды имеют важное значение для протекающих в растениях биохимических процессов, а полисахариды выполняют структурообразующую функцию (клетчатка - главный строительный материал клеточной оболочки) или являются запасными веществами (крахмал, инулин).

Значительное количество растительного сырья заготавливается для получения того или иного класса углеводов - сахара, крахмала, пектина и камедей.

Широко используется углеводное лекарственное растительное сырье, содержащее слизи, - это корень алтея, семена льна, лист мать-и-мачехи, подорожника большого, а также препараты из этих растений - мукалтин, гранулы плантаглюцида, сок подорожника. Содержащиеся в сырье слизи оказывают мягчительное, обволакивающее действие, поэтому растительное лекарственное сырье и препараты на его основе применяют при кашле, раздражении верхних дыхательных путей, при воспалении желудочно-кишечного тракта. Помимо слизей в некоторых растениях также содержатся пектиновые вещества и камеди.

Пектиновые вещества - это высокомолекулярные сахариды растительного происхождения, присутствующие в растениях преимущественно в виде протопектина, составляющего большей частью межклеточное вещество и первичные стенки молодых растительных клеток. Они предохраняют растения от высыхания, повышая засухо- и морозоустойчивость, влияют на прорастание семян. Пектиновые вещества склонны к набуханию, образуют вязкие растворы. Широко используются в кондитерском производстве, хлебопечении, сыроварении.

В медицинской практике пектины применяют для приготовления адсорбентов, то есть средств, способных поглощать различные вещества из газов или жидкостей, используемых для удаления вредных веществ и избытка газов из желудочно-кишечного тракта, особенно при отравлениях тяжелыми металлами - РЬ, Со, Си (свинцом, кобальтом, медью). Пектины обладают выраженной противоязвенной, противовоспалительной и гипотензивной активностью, иными словами, способностью понижать гидростатическое давление в сосудах, полых органах и полостях организма.

Камеди - продукты, выделяющиеся в виде вязких растворов из надрезов и трещин растений и по химической природе относящиеся к гетерополисахаридам. Наиболее богаты камедями растения семейства бобовых. В медицине они также используются как стабилизаторы суспензий и эмульсий.

Гликозиды - соединения глюкозы и других Сахаров с несахаристой частью, называемой агликоном. Несахаристой частью могут быть разнообразные органические соединения, которые в основном-то и определяют лечебные свойства гликозидов и растительного сырья. Среди них различают следующие основные группы.

Сердечные гликозиды - оказывают избирательное Действие на сердечную мышцу и применяется при лечении заболеваний сердца. К растениям, содержащим сердечные гликозиды, нужно относиться осторожно - они ядовиты и могут вызвать отравление.

Антрагликозиды - широко распространены в растительном мире и используются преимущественно как слабительные средства. Некоторые оказывают нефролитическое - почечное действие, способствуя растворению и выведению фосфатов, уратов и других солей при почечнокаменной болезни.

Сапонины получили свое название за способность при растворении давать пену (заро - по-латыни "мыло"). Растения, содержащие сапонины, обладают разнообразным лечебным действием - мягчительным и отхаркивающим, мочегонным, успокаивающим, стимулирующим и тонизирующим.

Гликозиды-горечи являются природными стимуляторами секреторной деятельности желудка и способствуют процессам пищеварения. Они горькие и широко используются в качестве лекарственных средств, возбуждающих аппетит и улучшающих пищеварение.

Тиогликозиды характеризуются жгучим вкусом, раздражающим действием на слизистые оболочки и антимикробным действием. Тиогликозиды содержатся в хрене, горчице, редьке, чесноке. Благодаря этому свойству некоторые растения, содержащие тиогликозиды, используют в медицине в качестве местных раздражающих и отвлекающих средств (горчичники, пластыри) при воспалительных процессах и ревматизме.

Фенольные соединения. Фенол - карболка, или карболовая кислота, ядовитое вещество, с которым следует обращаться предельно осторожно. В то же время его производные, встречающиеся в растениях, не только малотоксичны, но и полезны для профилактики и лечения некоторых заболеваний. К производным фенола относятся кумарины, обусловливающие у ряда растений запах свежего сена. В медицине они находят применение как вещества, снимающие спазмы и расширяющие кровеносные сосуды. Среди фенольных соединений наиболее широко распространены флавоноиды, которые обусловливают мно- гообразную окраску цветков - по-латыни "флава", отсюда и название, плодов. Флавоноиды соединения проявляют высокую Р-витаминную активность - обладают антигипоксическим, гипогликемическим, желчегонным, противовоспалительным, гипотензивным (сосудорасширяющим), сосудоукрепляющим и другими видами фармакологического действия. К фенольным соединениям относятся танины, или дубильные вещества. Свое название они получили за вяжущий вкус и способность вызывать дубление - превращать невыделанную шкуру в кожу. Растения, содержащие дубильные вещества, в медицинской практике широко применяют как вяжущие, противовоспалительные, антисептические, гемостатические, антигипоксические средства, а при отравлении алкалоидами, солями тяжелых металлов зачастую используются как антидот - противоядие.

Алкалоиды - группа очень важных азотсодержащих органических соединений щелочного характера. Последнее обстоятельство настолько удивило химиков XIX века, полагавших, что растения вырабатывают только кислые соки, животные же - щелочные соединения, что они и назвали всю группу этих соединений "алкалоидами", что значит "щелочеподобные". Алкалоиды содержатся главные образом в цветковых растениях, накапливаясь в различных частях этих растений. Известно около 5 000 различных алкалоидов. Это все вещества высокой физиологической активности, мно- гие ядовиты. Из растений получают высокоэффективные препараты узконаправленного и широкого спектра лечебного действия.

Органические кислоты наряду с белками, жирами и углеводами являются наиболее распространенными соединениями растительного происхождения и играют важную роль в биохимических процессах обмена веществ в растительных клетках. Они могут присутствовать в растениях в свободном состоянии или в виде солей, эфиров и других соединений. Растворимые органические кислоты определяют особый вкус фруктов, ягод и листьев растений (яблочная, лимонная, щавелевая), а летучие - запах (муравьиная, масляная, уксусная, бензойная, салициловая, галловая, коричная, кумаровая, хлорогеновая, кофейная, хинная и др.) Некоторые органические кислоты, например бензойная, обладают антисептическим действием и предохраняют плоды, в которых они находятся, от гниения (клюква, брусника). Другие, как, например, часто встречающаяся в растительном сырье аскорбиновая кислота, оказывают витаминизирующее действие. Ряд органических кислот обладает биологической активностью (лимонная, аскорбиновая, никотиновая и др.). Наиболее часто встречаются в растениях кислоты муравьиная (яблоки, малина), уксусная (различные плоды, зерна пшеницы, кукурузы), масляная, молочная, щавелевая, янтарная, яблочная, винная, лимонная, аскорбиновая, никотиновая. В большинстве своем эти кислоты хорошо растворяются в холодной воде и легко переходят в вытяжки, обусловливая их слабовыраженную кислотную реакцию. Роль органических кислот в жизнедеятельности человека велика, поскольку они являются связующим звеном обмена углеводов и аминокислот, они поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме, входят .в состав клеточных гормонов - простагландидов, некоторые предупреждают развитие атеросклероза.

Эфирные масла- это душистые вещества, придающие специфический запах растениям. Им свойственна летучесть и "маслянистая" консистенция. Сходство эфирных масел с жирами условно, поскольку образуемые ими "маслянистые" пятна, в отличие от пятен жирных масел, быстро исчезают. В химическом отношении масла эфирные не имеют ничего общего с жирными. Но, несмотря на свою неточность, термин "эфирные масла", появившийся еще в середине XVIII века, до сих пор существует во всем мире. Эфирные масла - это сложные смеси различных органических соединений, основную группу которых составляют терпеноиды и ароматические соединения. Лечебный эффект эфирномасличных растений и выделенных из них эфирных масел зависит от химического состава и комбинации отдельных компонентов. Используемые как бактерицидные, ветрогонные, мочегонные, болеутоляющие, успокаивающие и отхаркивающие средства, эфирные масла применяют как внутрь, так и наружно; широко используют для приготовления ингаляций, ароматных ванн.

Смолы, подобно эфирным маслам, являются смесью различных органических соединений, как правило, обладающих запахом. В растениях они часто присутствуют вместе с эфирными маслами. И действие их также совместно. Например, смолистые вещества березовых почек вместе с эфирными маслами оказывают антисептическое действие.

Фитонциды - это вещества разнообразной химической природы, обладающие способностью останавливать развитие и убивать грибы, те или иные вредные простейшие и многоклеточные организмы. Фитонциды важны и для самих растений, они способствуют их естественной невосприимчивости к заразным болезням. А для человека эти вещества целебны, спектр их противомикробного действия очень широк. Они губительно действуют на вирусы гриппа, возбудителей дизентерии, туберкулеза и других болезней, ускоряют заживление ран, регулируют секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, стимулируют сердечную деятельность, поддерживают биологическую стабильность, очищают воздух.

Кумарины обладают антикоагулянтным (противодействующим свертыванию крови действием), спазмолитическим (расслабляющим мускулатуру и, как следствие, обезболивающим), фотосенсибилизирующим (активизирующим восприимчивость к действию ультрафиолета) и противоопухолевым свойствами. Они часто встречаются в растениях семейства зонтичных, рутовых, бобовых, пасленовых, сложноцветных, конско-каштановых. Концентрируются главным образом в плодах, цветках, корнях и коре, реже в траве и листьях.

Ферменты - это специфические биологические катализаторы, ускорители биохимических реакций, которые широко функционируют в растительном и животном мире.

Макро- и микроэлементы являются составной частью растительных и животных клеток и тканей. Они способствуют активизации биохимических процессов, повышают защитные функции организма в целом. Химические элементы, находящиеся в растениях, чаще всего связаны с биологически активными веществами органической природы - ферментами, витаминами, гормонами и другими. Поэтому "живые" растительные макро- и микроэлементы так полезны для человека.

Пигменты - это вещества, обеспечивающие яркую окраску растений. Во всех листьях и травах имеется зеленый хлорофилл, а также красный и желтый каротин, ксантофилл и флавоноиды, в цветках - антоцианы и другие пигменты. Пигменты часто относят к активным веществам.

Минеральные вещества в небольшом количестве присутствуют во всех клетках в растворенном состоянии и часто выкристаллизовываются, например, в виде оксалата кальция. Минеральные вещества в растительном сырье определяются процентным содержанием золы общей и золы, не растворимой в 10-процентной соляной кислоте. По количественному содержанию в растениях их делят на макро- и микроэлементы; макроэлементы: К, Са, Mg, Nа, S, Р, Si, Fе; микроэлементы - содержание которых не превышает пх10~3 % (то есть тысячные и меньше доли процента): Сu, Zп, Со, Мg, Мо, Ni, Аg, Аl, Аs и другие. Накопление микроэлементов в растениях нередко избирательно: в одних и тех же почвенных условиях произрастают разные виды растений, а концентрировать, то есть накапливать в себе, те или иные микроэлементы способны только некоторые из них. В отношении медицинского значения выяснено, что ряд заболеваний связан с недостатком в организме того или иного микроэлемента. Наибольшее значение придается таким микроэлементам, как Сu, Мn, Со, Zп, Ni, Мо, то есть элементам, участвующим в окислительно-восстановительных ферментных процессах, происходящих в человеческом организме. Некоторые элементы имеют лечебное значение. Так, йод издавна применяется при лечении тиреотоксикоза - заболевании щитовидной железы, железо - при анемиях - заболеваниях крови, а кобальт с недавнего времени используется при лечении лейкоцитоза. При этом в отношении Мn и Fе известно, что они имеют противовоспалительные свойства. Препараты из лекарственных растений, применяемые как кровоостанавливающие, наряду с витамином К имеют повышенное содержание Са и Fе. Это вполне естественно, поскольку, входя в состав витаминов, ферментов и других активных металло-органических соединений, эти вещества оказывают каталитическое, то есть ускоряющее действие на регенеративную (восстановительную) функцию организма.