Рис. 23. Строение папаверина
Рис. 24. Строение эфедрина
Они часто обладают сильным фармакологическим действием; терапевтические дозы многих алкалоидов близки к токсическим или же вызывают побочные эффекты. В связи с чрезвычайно разнообразным химическим строением этой группы БАВ фармакологические свойства алкалоидов очень разнообразны. В частности, это гипо- или гипертензивные эффекты, седативное, болеутоляющее, спазмолитическое, желчегонное, отхаркивающее действие и т. д. Важно помнить, что большинство алкалоидов относятся к сильнодействующим, ядовитым и наркотическим средствам, поэтому применение растений, их содержащих, требует внимания, осторожности и согласования с врачом. Алкалоидами богаты виды семейств маковых, пасленовых, бобовых, кутровых, сложноцветных и др.
Витамины – органические вещества различной химической природы, в малых количествах необходимые для нормального функционирования организма. Растениями синтезируются практически все витамины, за исключением витамина А и витаминов группы D, которые образуются в организме животных из растительных предшественников. Те или иные витамины или группы витаминов содержатся в любом растении, но в некоторых их содержание достигает значительной величины. В связи с этим выделяют лекарственные растения, обладающие поливитаминной активностью (рябина, земляника); содержащие в большом количестве витамин С – шиповник, смородина (рис. 25); витамин К – пастушья сумка, крапива (рис. 26); каротиноиды, в частности, β-каротин (рис. 27), из которого в организме животных и человека образуется витамин А (рис. 28) – календула, облепиха и т. д.
Рис. 25. Строение витамина С (аскорбиновой кислоты)
Рис. 26. Строение витамина К
Рис. 27. Строение β-каротина
Рис. 28. Строение витамина А
Минеральные элементы подразделяются на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. Содержание макроэлементов (Ca, K, Mg, Na, P, S, Si, Cl) составляет более 0,01 %. Микроэлементы (Fe, Mn, B, Cu, Zn, Al, Co, Li, Ba, Br, Ni, Cr и др.) в растениях содержатся в количествах 10−2– 10−5 %. Ультрамикроэлементы накапливаются в клетках в концентрации менее 10−6 % (As, Mo, I, Pb, Ag, Au, Ra и др.). Некоторые растения способны избирательно концентрировать определенные минеральные элементы. Например, морские водоросли (ламинария) – бром и йод, кукуруза – золото, астрагалы – селен, сфагнум – серебро, вересковые и брусничные – марганец, лагохилус – кальций и т. д.
Отличительной особенностью минеральных комплексов, содержащихся в растениях, является то, что они представляют собой естественную комбинацию, свойственную живой природе в целом, прошедшую через своеобразный биологический фильтр и вследствие этого отличающуюся наиболее благоприятным для организма соотношением основных компонентов. Существенным преимуществом растений является и то, что микроэлементы в них находятся в органически связанной, т. е. наиболее доступной и усвояемой форме. Активность любого минерального элемента в органическом комплексе во много раз превосходит таковую в неорганических солях. Минеральные элементы входят в состав или активируют до 300 ферментов. Вопрос о целевом использовании микроэлементов, содержащихся в растениях, к настоящему времени остается открытым и недостаточно исследованным, хотя их терапевтическая ценность очень велика, особенно при состояниях, сопровождающихся нарушениями в организме человека микроэлементного равновесия.
2.3. Влияние факторов окружающей среды на химический состав лекарственных растений
Химический состав лекарственных растений в значительной степени подвержен влиянию разнообразных внутренних и внешних факторов. Он меняется в процессе онтогенеза растений, их сезонного развития и под влиянием многочисленных факторов окружающей среды (климатических, орографических, эдафических, биотических и т. д.).
БАВ неравномерно распределяются по органам и тканям растений с преимущественной локализацией в определенных органах. Например, у травянистых растений дубильные вещества накапливаются в основном в подземных органах; в растениях семейства зонтичных эфирное масло накапливается в плодах; в наперстянках сердечные гликозиды накапливаются преимущественно в листьях и т. д. Это обусловливает использование в качестве лекарственного сырья отдельных органов и частей растений.
Качественный состав БАВ может быть различным в разных органах у одного и того же растения. Например, у термопсиса ланцетного в фазе бутонизации и цветения в надземной части преимущественно накапливаются алкалоиды термопсин, пахикарпин, а в фазе плодоношения в семенах преимущественно накапливается алкалоид цитизин. Фармакологическое действие этих алкалоидов разное. Траву термопсиса ланцетного, собранную в период бутонизации и цветения, применяют как отхаркивающее средство, а зрелые семена используют для получения препарата «Цититон» (дыхательный аналептик).
На образование и накопление БАВ влияет и возраст растений. Это обязательно учитывают при культивировании растений. Например, в корнях ревеня наибольшее содержание антраценпроизводных приходится на третий-четвертый годы жизни, а в сырье синюхи содержание сапонинов соответствует требованиям НД уже на втором году жизни.
На химический состав лекарственных растений большое влияние оказывают различные факторы окружающей среды (географический, климатический, эдафический, орографический, биотический).
На накопление БАВ оказывают влияние географическая широта и долгота. В растениях южных широт накапливается больше эфирного масла и алкалоидов, в умеренной зоне – больше флавоноидов, дубильных веществ, в северных районах повышено содержание аскорбиновой кислоты, жирных масел. Количество жирных масел увеличивается при удалении от берегов океана вглубь материка. Оказывает влияние и географическая долгота. Например, содержание прохамазуленов в ромашке аптечной уменьшается с продвижением с запада на восток: на Украине в ромашке аптечной их содержится 47 мг %, в Самарской области – 27,5 мг %, а в Новосибирской области ромашка аптечная прохамазуленов не содержит.
На накопление различных групп БАВ оказывают существенное влияние количество тепловой и световой энергии, а также количество осадков. Например, повышенная температура воздуха способствует накоплению каротиноидов, а ее снижение уменьшает содержание углеводов и кардиогликозидов. Увеличение освещенности способствует накоплению витамина С, флавоноидов, эфирных масел. Повышение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно; уменьшение влажности способствует накоплению камедей.
Химический состав лекарственных растений зависит от механической структуры, влажности, рН почвы, ее химического состава. Так, наибольшее содержание дубильных веществ отмечено у растений, произрастающих на плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах их содержание меньше; многие растения-эфироносы предпочитают сухие каменистые почвы; крапива лучше растет на почвах, богатых нитратами, ландыш – на почвах с листовым перегноем, полыни – на солонцеватых почвах.
На накопление БАВ влияет также орографический фактор – высота над уровнем моря, экспозиция, крутизна склонов: женьшень лучше растет и накапливает БАВ на восточных и западных склонах в кедрово-широколиственных лесах до высоты 700 м над уровнем моря; оптимальная высота для произрастания крестовника плосколистного – 1600–2000 м над уровнем моря, здесь он накапливает максимальное количество алкалоидов.
Окружающая живая природа также оказывает влияние на химический состав растений, и прежде всего сказывается влияние растительного сообщества – фитоценотический фактор. Установлено, что тип леса оказывает влияние на содержание в багульнике болотном эфирного масла и ледола в нем; биологическая активность ландыша майского, произрастающего в березняках зоны широколиственных лесов, значительно выше, чем в березняках южной тайги, а в сосняках этих лесорастительных зон биологическая активность ландыша отличается незначительно.
Таким образом, совокупность влияния внешних и внутренних факторов в значительной степени определяет химический состав лекарственных растений и его изменчивость.
Влияние антропогенных загрязнений на лекарственные растения
В настоящее время экологическая обстановка во многих регионах России остается неблагополучной. Это оказывает негативное влияние на состояние растительности, в том числе и на лекарственные растения.
