Лекарственные растения и химия

4. Химический состав лекарственных растений (действующие, сопутствующие и балластные вещества).

Лекарственные растения содержат комплекс разнообразных по своей структуре химических веществ. В растительном сырье имеются вещества первичного и вторичного синтеза. К первым относят белки, углеводы, липиды, ферменты, витамины, ко вторым — органические кислоты, гликозиды, алкалоиды, фенольные соединения, эфирные масла, смолы, сапонины, дубильные вещества. Эти группы веществ подробно, разбираются при изучении растительного сырья. Во всех тканях растений в растворенном клеточном соке находятся минеральные вещества, называемые микроэлементами; их легко обнаружить в золе после сжигания растительного сырья. Одни из них составляют сотые доли процента: Na, К, Mg. Ca, Si, P, S— другие тысячные доли: Со, Fe, С г, Си, Mn, Mo, Ni, Ag, As, Zn.

Микроэлементы имеют большое значение для жизнедеятельности растений и играют немалую роль в лечении некоторых заболеваний. Установлено, что растения, содержащие повышенное количество марганца, оказывают ранозаживляющее действие. Марганец и молибден усиливают действие сердечных гликозидов. Кальций участвует в процессах возбуждения нервной системы, влияет на свертываемость крови, оказывает противовоспатит д-е. Фосфор влияет на синтез гормонов, ферментов. Магний нормализует возбудимость НС и деят-ть миокарда, улучшает моторику к-ка. Натрий поддерживает осмотическое давление и кислотно-щелочной баланс, регулирует водно-солевой обмен. Калий повышает диурез, снижает ритм сердечных сокращений.

Роль воды: среда, а также участник биохим процессов.

Роль УВ: участвуют в обмене в-в, это запасные в-ва, структурные или скелетные в-ва.

В зависимости от действия, оказываемого теми или иными химическими веществами на живой организм, их делят на три группы: действующие, сопутствующие и балластные.

Действующие вещества — это вещества, ради которых данное растение применяют в медицине. Из комплекса веществ в растении выделяют основное фармакологически активное вещество: гликозиды, дубильные вещества, алкалоиды, сапонины, флавоноиды и др.

Вместе с действующими веществами в растениях находятся сопутствующие вещества, Которые могут быть полезными и вредными для человека. К полезным сопутствующим веществам относят витамины, органические кислоты, минеральные вещества; сопутствующие вещества могут влиять на фармакологически активные вещества, растворять и способствовать лучшему всасыванию их. Например, у наперстянки сапонины, сопутствующие сердечным гликозидам, усиливают их действие. К вредным сопутствующим веществам относятся производные антрацена, которые в восстановленной форме вызывают тошноту.

Балластные, или индифферентные, вещества не влияют на организм, например клетчатка, пектиновые вещества в плодах и ягодах. В эту группу входят также продукты выделения: смолы, каучук, гуттаперча. Находясь в растениях, они затрудняют их переработку, а выделенные из них, применяются в медицине.

5. Изменчивость химического состава лекарственных растений

Внутренние факторы изменчивости

1. Различные органы растений

БАВ неравномерно распределяются по органам и тканям растений с преимущественной локализацией в определенных органах.

Они образуются в этих органах растений при наличии соответствующих ферментов.

Качественный состав БАВ может быть различным в разных

органах у одного и того же растения.

2. Различные фазы сезонного развития (сезонная изменчивость химического состава)

При смене фаз происходит и смена ферментов, меняется

качественный состав веществ и их количественное содержание

Основные фазы сезонного развития (фенофазы):

•Фаза отмирания надземной части

Чаще всего заготовку сырья ведут от растений, находящихся в среднегенеративном возрастном состоянии

4. Систематическая принадлежность

Филогенетически близкие виды имеют одни и те же ферменты, вызывающие образование одних и тех же или близких биологически активных веществ.

Внешние факторы (влияние окружающей среды)

5. Географический фактор (влияние географической широты и долготы)

В растениях южных широт накапливается больше эфирного масла И алкалоидов, в умеренной зоне — больше флавоноидов, дубильных веществ, на севере — больше аскорбиновой кислоты, жирных масел.

6. Орографический фактор (рельеф) На химический состав лекарственных растений влияет высота над уровнем моря, экспозиция, крутизна склонов

7. Экологические факторы (температура, освещенность, влажность) -повышенная температура воздуха способствует накоплению каротиноидов, а в прохладные сезоны накапливается больше витамина С; снижение температуры воздуха уменьшает содержание углеводов и гликозидов; после заморозков резко снижается содержание сердечных гликозидов, аскорбиновой кислоты.

-увеличение освещенности способствует накоплению витамина С, флавоноидов, эфирных масел;

-увеличение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно. Накоплению флавоноидов способствует умеренная влажность, уменьшение влажности способствует накоплению камедей.

В листьях наперстянки пурпурной после длительных дождей мало кардиогликозидов.

8. Эдафический фактор (почвенный состав) На химический состав лекарственных растений оказывает влияние плодородие, механическая структура, влажность, рН почвы, ее химический состав, содержание в ней минеральных веществ:

9. Биотический фактор (растительные сообщества) Например, тип леса оказывает влияние на содержание в багульнике болотном эфирного масла и ледола в эфирном масле, а также на биологическую активность ландыша майского.

Источник

Изменчивость химического состава лекарственных растений

1. Различные органы растений БАВ неравномерно распределяются по органам и тканям растений с преимущественной локализацией в определенных орган ах. Они образуются в этих органах растений при наличии соответствующих ферментов . Качественный состав БАВ может быть различным в разных органах у одного и того же растения. 2. Различные фазы сезонного развития (сезонная изменчивость химического состава) При смене фаз происходит и смена ферментов , меняется качественный состав веществ и их количественное содержание Основные фазы сезонного развития (фенофазы): •фаза отрастания •Фаза бутонизации •фаза цветения •Фаза плодоношения •Фаза отмирания надземной части

3. Возраст растений

Чаще всего заготовку сырья ведут от растений, находящихся в среднегенеративном возрастном состоянии 4. Систематическая принадлежность Филогенетически близкие виды имеют одни и те же ферменты , вызывающие образование одних и тех же или близких биологически активных веществ.

Внешние факторы (влияние окружающей среды)

5. Географический фактор (влияние географической широты и долготы) В растениях южных широт накапливается больше эфирного масла и алкалоидов, в умеренной зоне — больше флавоноидов, дубильных веществ, на севере — больше аскорбиновой кислоты, жирных масел. 6. Орографический фактор (рельеф ) На химический состав лекарственных растений влияе т высота над уровнем моря, экспозиция, крутизна склонов

7. Экологические факторы (температура, освещенность, влажность)

— повышенная температура воздуха способствует накоплению каротиноидов, а в прохладные сезоны накапливается больше витамина С; снижение температуры воздуха уменьшает содержание углеводов и гликозидов; после заморозков резко снижается содержание сердечных гликозидов, аскорбиновой кислоты. — увеличение освещенности способствует накоплению витамина С, флавоноидов, эфирных масел; — увеличение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно. Накоплению флавоноидов способствует умеренная влажность, уменьшение влажности способствует накоплению камедей. В листьях наперстянки пурпурной после длительных дождей мало кардиогликозидов.

8. Эдафический фактор (почвенный состав)

На химический состав лекарственных растений оказывает влияние плодородие, механическая структура, влажность, рН почвы, ее химический состав, содержание в ней минеральных веществ : 9. Биотический фактор (растительные сообщества) Например, тип леса оказывает влияние на содержание в багульнике болотном эфирного масла и ледола в эфирном масле, а также на биологическую активность ландыша майского.

Экология и лекарственные растения

Основная часть заготовок ЛРС традиционно сосредоточена в европейской части России, в ее самых населенных и промышленно освоенных регионах. Большинство эксплуатируемых зарослей дикорастущих лекарственных растений расположено в зоне активной хозяйственной деятельности человека, на доступных в транспортном отношении территориях К ним относятся зоны, прилегающие к населенным пунктам, автомобильным и железным дорогам, сельскохозяйственным полям и фермам, промышленным предприятиям и т.д. Экосистемы этих территорий имеют высокий уровень загрязняющих веществ. Произрастая в неблагоприятных экологических условиях, растения накапливают несвойственные для них химические вещества, либо вещества в несвойственных растениям концентрациях. Загрязненное лекарственное растительное сырье и фитопрепараты, полученные из такого сырья, являются одним из источников поступления ксенобиотиков в организм человека. Они вызывают серьезные нарушения работы различных органов и систем организма, многие из них меняют в организме человека фармакологическую активность лекарственных веществ .

Основные антропогенные факторы, негативно влияющие на дикорастущие лекарственные растения:

1. Загрязнение окружающей среды промышленными редприятиями . 2. Загрязнение окружающей среды автомобильным и железнодорожным транспортом. 3. Использование в сельском и лесном хозяйстве пестицидов : — средств борьбы с грызунами ( родентициды ), насекомыми ( инсектициды ) сорняками ( гербициды ); — средств борьбы с болезнями растений ( нематоциды, фунгициды ); — азотных удобрений и других химикатов. 4. Загрязнение окружающей среды в результате техногенных катастроф.

Вещества — загрязнители лекарственных растений

1. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) Наиболее стойким, отличающимся сильным канцерогенным действием на организм среди ПАУ является бенз-а-пирен (БАП). ПАУ содержатся в выхлопных газах автотранспорта, в атмосферных выбросах промышленных предприятий. БАП поступает в органы и ткани растений из атмосферного воздуха через покровную ткань листовых пластинок. Содержание БАП в воздухе почти во всех городах страны выше ПДК, в большинстве городов — в среднем в 3 раза. Уровень загрязнения воздуха БАП особенно повышен в городах с предприятиями черной, цветной металлургии, с угледобывающей и асфальтобетонной промышленностью

Источник