Профилактика и лечение заболеваний человека биологически активными веществами растений

Н. К. Чертко, 2015

В справочном пособии авторами рассматриваются биологически активные соединения в распространенных растениях. Приводятся подробные характеристики наиболее известных растений. Подготовленное содружеством авторов – геохимика Н. К. Чертко и врачей Э. Н. Чертко и Д. А. Будько, пособие будет полезным не только медицинским работникам, но и всем тем, кто заботиться о собственном здоровье и лечит заболевания лекарственными травами.

1. Сведения об основных действующих веществах растений

Продолжительность жизни человека определяется его биологическими и наследственными особенностями, социальными условиями (бытом, условиями труда, организацией отдыха и питанием, природными условиями). Эти факторы в условиях Беларуси позволили среднюю продолжительность жизни продлить до 68 лет.

Обратим ваше внимание на условия питания с использованием биологически активных веществ растений. Часто заболевания возникают при недостаточном и неполноценном питании. Поэтому ряд заболеваний могут корректироваться с использованием продуктов питания с заданным физиологическим действием: антиоксидантным, иммуномодулирующим, регулирующим и восстанавливающим нарушение системы организма.

Лечебное и профилактическое действие на организм оказывают биологически активные вещества природных лекарственных растений и плодов: алкалоиды, гликозиды, терпеноиды, фенольные производные, флавоноиды, кумарины и производные, эфирные масла. Традиционные продукты питания обеднены этими соединениями, например, содержание витамина С в высокоурожайных сортах фруктов в 10–20 раз ниже, чем в их диких или низкоурожайных сортах. Полезные и активные вещества должны поступать в организм человека в достаточном количестве. Ведь организм состоит из ~10¹⁴ функциональных клеток, которые постоянно нуждаются в незаменимых пищевых веществах. Недостаточное количество незаменимых биологически активных веществ нарушает нормальное течение биохимических реакций и функциональных процессов. С пищей в организм должно поступать более 600 различных веществ (нутриентов).

Современное питание должно не только удовлетворять физиологическую потребность человека в пищевых веществах, но и выполнять профилактические и лечебные функции. В этом отношении незаменимы природные растительные ресурсы, содержащие широкий спектр биологически активных веществ. Потенциально пригодно для пищевого использования до 1000 видов дикорастущих растений и свыше 250 видов грибов. В фармацевтической промышленности используется около 50 видов растений и 10 видов грибов. Многие биологически активные вещества, которые хорошо переносятся человеком, трудно синтезировать искусственно.

Биологически активные вещества, приведенные для растений, представляют собой части действующих групп веществ растений. Органические соединения делят на два класса: а) группы веществ первичного синтеза (белки, углеводы, липиды [жиры], ферменты, витамины); б) группы веществ вторичного синтеза (алкалоиды, гликозиды, фенольные соединения [фенолы, лигнины, кумарины], флавоноиды, антоцианы, дубильные вещества и многие другие), эфирные масла, смолы, органические кислоты и др.

Целебные свойства лекарственных растений обусловлены наличием в их составе биологически активных веществ, вызывающих в организме человека определенный терапевтический эффект. Количество этих соединений в растениях незначительное, но некоторые из них оказывают сильное влияние на состояние отдельных органов или организм в целом. По химическому составу они весьма разнообразны, хотя воздействие на организм может быть близким. Например, акацетин из группы флавоноидов в цветах липы оказывает на организм одновременно противовоспалительное, противовирусное, диуретическое и капилляроукреплящее воздействие. К настоящему времени многие виды растений оказались не изученными по составу активных органических веществ, поэтому приводим лишь экспериментально подтвержденную информацию.

Продукты питания, полученные селекционным путем, содержат очень мало биологически активных веществ, по сравнению с их природными видами, так как в ходе селекции обращается внимание на получение качественных продуктов питания по соотношению белков, жиров и углеводов, которые незаменимы в организме человека.

Ценность белков в питании определяется наличием в них незаменимых аминокислот. Белки растений беднее белков животного происхождения по содержанию незаменимых аминокислот, особенно лизина, метионина, триптофана. Близки к животным белкам по аминокислотному составу белки сои, картофеля. Отсутствие полного набора незаменимых аминокислот нарушает азотистый обмен и при длительном отрицательном балансе азота ведет к гибели организма. Белок цельного куриного яйца считается идеальным по сбалансированности аминокислот. Незаменимые аминокислоты используются в организме человека для синтеза тканевых белков и ферментов, в качестве источника энергии. Хорошим источником энергии считается белок твердых сортов пшеницы. Белки молока и молочных продуктов, яиц усваиваются на 96 %, мяса и рыбы — на 93–95, овощей — на 80, картофеля и некоторых бобовых — на 70, хлеба — на 62–86 %.

Липиды (жиры) по химическому составу разнообразны. Их делят на простые и сложные, насыщенные и ненасыщенные, твердые, мажущиеся и жидкие и т. д. Они обязательный энергетический компонент пищи. Ни один из жиров, используемых в питании, не является абсолютно полноценным. Необходимо сочетание жиров растительного и животного происхождения: растительные масла — 20–25 %, сливочное масло — 20–25, жиры в составе молока, мяса, рыб — 30–35 %.

В организме человека синтезируются насыщенные жирные кислоты. Следует потреблять полиненасыщенные кислоты, которые объединяются в группу витамина F (линолевая, линоленовая, олеиновая, арахидоновая) и относятся к незаменимым. Арахидоновая кислота, как наиболее биологически активная, синтезируется из линоленовой кислоты. Эти кислоты содержатся в растительных маслах. Среднее содержание масел в семенах арахиса 49 %, подсолнечника — 35, льна — 29, сои — 20, кукурузы — 5 %. Незаменимые жиры предупреждают патологию болезней сердца, диабета, гипертонии.

Основную часть органического вещества Земли составляют углеводы и содержатся в растениях до 80 % сухой массы, в животных до 2 %. Поэтому человек и животные организмы получают углеводы из растений. Они построены из углерода и воды, их общая формула С_n(Н₂О)_n. Это запасные питательные вещества и энергетические запасники. Углеводы разнообразны по назначению. Делятся на усвояемые и неусвояемые (пищевые волокна) и необходимы организму.

Ниже рассмотрим воздействие основных групп биологически активных органических соединений на организм.

Алкалоиды (щелочные и щелочноподобные соединения с содержанием азота) представляют собой сложные органические соединения с разнообразным химическим составом и строением, известно около 10 000 видов. Из них получают наибольшее количество высокоэффективных лечебных препаратов. Основное количество их сосредоточено в субтропических и тропических растениях. Наибольшее количество алкалоидов встречается в цветковых растениях во всех органах. Их содержание изменяется от следов до 15 % на сухой вес растения (в барбарисе 10–15 %). Для них характерно изменение содержания в течение вегетации растений. Максимум алкалоидов отмечено в растениях в стадии бутонизации и цветения. Большинство из них сильно ядовиты. Чаще всего они присутствуют в виде солей карбоновых кислот: лимонной, щавелевой, уксусной, яблочной, янтарной и др. Реже встречаются в виде оснований, растворенных в жирных (спорынья) или эфирных (рута душистая) маслах, а также в виде солей минеральных кислот.

Ценным алкалоидом является «эраконд» — растительный экстракт из люцерны. Он повышает защитные функции организма, выводит токсиканты, нармализует обменные процессы, полезен при желудочно-кишечных заболеваниях, улучшает общее самочувствие, повышает эмоциональный тонус.

Гликозиды относятся к неустойчивым соединениям и при сушке и хранении разрушаются, за исключением устойчивых сапонинов. Поэтому растения с их содержанием следует сушить быстро и не допускать в дальнейшем увлажнения. Молекула гликозида состоит из агликона (основной части молекулы) и гликозидного остатка (производного сахаров). Фармакологической активностью обладает агликон. Обе части гликозида связывают атомы S, C, N или O. По связывающему атому гликозиды подразделяются на тиогликозиды (S), С-гликозиды, N-гликозиды и оксигликозиды (О). Они по-разному воздействуют на организм.

Тиогликозиды действуют раздражающе на слизистые оболочки и кожу. Их в достатке содержат хрен, горчица, редька.

С-гликозиды относятся в основном к флавоноидам.

N-гликозиды представлены антибиотиками (стрептомицин и др.).

Оксигликозиды отличаются большим разнообразием и разделены на подгруппы: цианогенные и сердечные гликозиды, сапонины, антрагликозиды, гликозиды-горечи, флавоноидные гликозиды.

Цианогенные гликозиды содержат в агликоне синильную кислоту и ядовиты, встречаясь в семенах косточковых (слива, горький миндаль, черемуха, абрикос и др.). Они успокаивают и обезболивают организм в небольшой дозе, выполняют противоопухолевую функцию (агликон, или витамин В₁₈).

Сердечные гликозиды (карденолиды) используются в лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Они накапливаются в ландыше, наперстянке, желтушнике и др.

Сапонины наиболее распространены в растениях и используются как отхаркивающие средства (солодка, синюха) или мочегонные и желчегонные (зверобой). Некоторые виды сапонинов могут понижать давление, вызывать рвоту, оказывать потогонное действие.

Антрагликозиды в качестве агликона имеют ароматические соединения — производные антрацена (хинон и др.). Химический состав их весьма разнообразен. Большинство из них обладают слабительным действием. Используют также для лечения почечных и кожных заболеваний, желчнокаменной болезни, применяют как противовоспалительное и вяжущее средство. Сапонины календулы и астрагала обладают противоаритмическим и капилляроукрепляющим действием, истода и первоцвета — отхаркивающим действием. Стероидные сапонины проявляют противоопухолевую, антиоксидантную, бактерицидную и фунгицидную активность. Свежесобранная кора крушины обладает рвотным действием, а высушенная — слабительным.

Иридоидные гликозиды черного цвета с горьким вкусом, биологически активны: гормональная активность (агнузид), мочегонная (аукубин, катальпозит), седативная и транквилизирующая (валепотриаты), ранозаживляющая (гарпагид), противоопухолевая (асперулозид), гипотензивная, коронарно расширяющая, спазмолитическая и антиаритмическая (олеуропеин), антибиотическая (аукубин).

Гликозиды-горечи неядовиты и используются для возбуждения аппетита, улучшения пищеварения. Их много в распространенных растениях — полыни, одуванчике и др.

Известен уникальный механизм противоракового действия цианогенных гликозидов — токсичных из-за синильной кислоты. Их применяют в онкологии. Опухолевые клетки значительно быстрее, чем здоровые, расщепляются цианогенными гликозидами, накапливая синильную кислоту, которая замедляет рост раковых клеток и способствует их гибели. Здоровые клетки практически не повреждаются.

Для профилактики и лечения поражений радиацией используется амигдалин. При его гидролизе CN-ионы обратимо тормозят тканевое дыхание и тем самым снижают уровень обменных процессов, что используется для профилактики и лечения поражений радиацией. Это связано с тем, что в механизме повреждающего действия ионизирующих излучений на клеточные структуры ведущую роль играют продукты радиолиза воды (Н₂О₂, НО₂, О, ОН и др.), которые окисляют многие макромолекулы, в том числе ферменты тканевого дыхания. Цианиды, обратимо блокируя эти ферменты, защищают их от действия биологически активных вредных веществ, образующихся под влиянием радиации, и таким образом комплекс «цианид — фермент» становится относительно устойчивым к облучению. После лучевого воздействия он диссоциирует вследствие понижения концентрации CN-ионов в биофазе из-за обезвреживания их в крови и выделения из организма. Поэтому амигдалин — цианидное радиозащитное средство.

Фенольные соединения и их гликозиды представляют многочисленную группу веществ, у которых в наличии ароматические кольца с гидроксильными группами. Выделяют фенольные соединения с 1–2 ароматическими кольцами и полимерные соединения.

Фенольные соединения с одним ароматическим кольцом могут находиться в растениях в свободном состоянии и в виде гликозидов. Они представлены простыми фенолами, фенолокислотами, фенолоспиртами, оксикоричными кислотами (кумаровая, кофейная, хлорогеновая и др.), лигнинами, кумаринами и др.

Среди простых фенолов лечебное действие имеют пирокатехин, гидрохинон и его гликозид арбутин (в листьях брусники, толокнянки), флороглюцин и его производные, которые являются эффективным противоглистным средством. Фенолокислоты растений участвуют в суммарном эффекте лечебных препаратов. Салициловая кислота противовоспалительного действия и потогонная встречается в растениях реже.

Лигнины являются составной частью семян, корней, древесины. Они обладают стимулирующим действием и используются при лечении опухолей и новообразований.

Кумарины накапливаются в коре, корнях и плодах растений. Их известно 159 видов. Это летучие компоненты многих растений, имеют запах свежескошенного сена. Они стимулируют центральную нервную систему, проявляют бактериостатическое, антигрибковое действие и некоторую противоопухолевую активность. Производные кумарина используют в лечении кожных заболеваний, против глистов, они обладают сосудорасширяющим действием.

Фенольные соединения с двумя ароматическими кольцами представлены флавоноидами, которые широко распространены в природе, накапливаются во всех органах как растительные пигменты. Их сочетание в листьях и плодах обусловливает различную их окраску. Флавоноиды могут быть в свободном состоянии и чаще в виде гликозидов. Среди флавоноидных гликозидов выделены О-гликозиды, С-гликозиды, разнообразные по химическому составу. Они подразделяются на катехины, антоцианы, флавоны, халконы и др. Флавоноиды используются как сердечные, желчегонные, отхаркивающие средства и способствуют удалению радиоактивных веществ из организма, возможен противоопухолевый эффект. Из флавоноидов широко известны гесперидин в мандаринах, рутин в черноплодной рябине, кверцетин в боярышнике и т. д. Флавоноиды-катехины обладают гепатопротекторным действием, укрепляют стенки кровеносных капилляров, способствуют усвоению аскорбиновой кислоты, участвуют в антиканцерогенной защите.

Весьма ценным средством при профилактике и лечении заболеваний является дегидроквецетин (ДКВ), выделенный из измельченной древесины лиственницы. Он нашел широкое применение как сильный антиоксидант, превосходя другие по действию в 3–5 раз. Он входит в состав препарата «Флукол-А», который нейтрализует свободные радикалы, нормализует функцию клеток, снижает токсичность водки за счет нейтрализации разрушающего действия ацетальдегида — вредного продукта алкоголя. ДКВ обладает мощным противовоспалительным и противоаллергическим свойством, укрепляет и восстанавливает соединительную ткань, снижает холестерин, усиливает действие витамина С, укрепляет сосуды и капилляры, улучшает микроциркуляцию крови, препятствует образованию тромбов, снижает воспаление в простате, укрепляет иммунитет, защищает желудок и печень, регенерирует слизистую желудка. Полезен при профилактике рака, сердечно-сосудистых заболеваниях, мозга, диабета, активизации нервных процессов.

Полимерные фенольные соединения представлены дубильными веществами. Дубильные вещества растений (танины) быстро окисляются на воздухе. Этим объясняется почернение на разрезе некоторых плодов. Распространены дубильные вещества в двудольных растениях. Много их в коре растений. Ягоды черники содержат до 12 % дубильных веществ. Дубильные активные соединения употребляют как вяжущие, бактерицидные средства при желудочно-кишечных заболеваниях, для полоскания горла, как местное кровоостанавливающее средство. Дубильные вещества осаждают алкалоиды, гликозиды, тяжелые металлы, поэтому их используют и как противоядие.

Эфирные масла — это летучие маслянистые вещества с определенным ароматом и представляют собой сложную смесь различных органических соединений, в состав которых входят терпеноиды. Они по составу кратные изопрену: монотерпены (С₁₀Н₁₆), сесквитерпены (полуторатерпены) (С₁₅Н₂₄). Количество выделяемых эфиромасличных соединений растениями неодинаково. Поэтому выделяют свыше 2000 эфиромасличных растений, которые дают терапевтический эффект: роза, мята, эвкалипт, можжевельник, полынь, чабрец и др. Их масла содержатся в цветах, листьях, плодах, обладают противовоспалительной, антимикробной, противоглистной активностью, используются как отхаркивающее и успокаивающее кашель средство, используются в ингаляции. Известно их стимулирующее и болеутоляющее действие.

Смолы по химическому строению близки к эфирным маслам, содержат дитерпеноиды (С₂₀Н₃₂). Это полужидкое и липкое вещество с характерным ароматом. Долго не засыхающие смолы называются бальзамами. Богаты смолами сосна, береза, зверобой и др. Смолы растений обладают бактерицидным, противогнилостным, мочегонным, седативным действием. Смолы иногда усиливают терапевтический эффект растений.

Органические кислоты — обязательная составная часть всех растений. Они определяют вкус растения, иногда запах. Находятся в свободном состоянии или в виде солей. Различают органические кислоты жирного ряда и ароматические циклического строения. Среди органических кислот жирного ряда распространены яблочная, лимонная и щавелевая. Ароматические кислоты обусловливают запах растений: муравьиная, масляная, уксусная, бензойная, салициловая, галловая, коричная, кумаровая, хлорогеновая, кофейная, хинная и др.

Витамины (амины жизни) образуются в растениях в разных количествах. Известно более 30 групп веществ, которые можно отнести к витаминам. Приводим их краткую характеристику, так как среди биологически активных соединений они не рассматриваются. Химический состав витаминов разнообразен. Нарушение их баланса в пище человека приводит к тяжелым заболеваниям (цинга, рахит, пеллагра, бери-бери и др.). Они участвуют во многих физиологических процессах. Многие витамины (В₁, В₂, РР) входят в состав ферментов. Различают водо — и жирорастворимые витамины. Оптимальное поступление в организм витаминов активизирует эффект биологически активных веществ.

Витамины группы А присутствуют в маслах животного происхождения, но образуются за счет каротиноидов растений — пигментов желтого и оранжевого цвета. Их насчитывается около 70 разновидностей (провитамины А). Ими богаты плоды желтого и красного цвета и листья зеленого цвета. Недостаток витамина А (ретинола) в организме приводит к снижению иммунитета к различным заболеваниям, нарушению роста, «куриной слепоте». Этот витамин накапливается в организме и может сохраняться в течение года.

Различают несколько разновидностей витамина группы В.

Витамин В₁ (тиамин) участвует в обмене углеводов, оказывает положительное влияние на сердечно-сосудистую систему и секреторную функцию желудка. Тиамин используется при лечении радикулита, нефрита, невралгии, заболеваний кожи и т. д. Особенно много его содержится в проростах злаковых и бобовых культур.

Витамин В₂ (рибофлавин) влияет на обменные процессы, при его недостатке отмечается похудение, слабость, снижение зрения, сухость губ, нарушаются процессы кроветворения, белковый обмен, синтез жиров. Его много в гречневой крупе, зеленом горошке, грибах, шиповнике, черной смородине, в зелени крапивы.

Витамин В₃ (пантотеновая кислота) необходим для нормального обмена веществ. Его снижение в организме приводит к задержке роста, заболеваниям нервной системы, кожи, нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Он содержится в основных продуктах питания (картофель, бобовые, зелень).

Витамин В₆ (пиридоксин) стимулирует кроветворение, желчеотделение, развивает естественный иммунитет организма к заболеваниям, недостаток нарушает белковый и жировой обмен. Содержится в основных продуктах питания.

Витамин В₁₂ (фолиевая кислота) участвует в белковом обмене, синтезе жиров, кроветворении. Недостаток приводит к развитию анемии и другим нарушениям в организме. Его содержат зеленые растения, свекла, картофель и др.

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота) содействует профилактике атеросклероза, ревматизма, заболеваний печени, стенокардии, обмену веществ. Она содержится в ядрах плодов, ростках многих растений и зародышах семян.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Это основное противоцинготное средство, его недостаток провоцирует инфекционные заболевания, апатию, понижение работоспособности, предрасположенность к атеросклерозу и заболеваниям других органов. Богаты витамином С практически все растения, фрукты и овощи.

Витамин D антирахитического действия содержится в продуктах животного происхождения (молоко, масло, рыбий жир, икра). Очень мало его в высших растениях и грибах.

Витамин Е (токоферол) способствует нормальному обмену веществ и деятельности половой функции, нервно-мышечной системы, профилактике тромбофлебита, гипертонии и других заболеваний. Его достаточно в растительных жирах, бобовых, кукурузе, овсе.

Витамин К (филлохиноны) способствует профилактике сосудистой системы, нормальной свертываемости крови. Им богаты все растения, ягоды (крапива, гречка и др.).

Витамин F — это ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, арахидоновая и др.), которые содержатся в растительном пищевом масле (подсолнечном, кукурузном, оливковом и др.). Он участвует в усвоении жиров, в процессах лактации и размножения, ускоряет выведение холестерина из организма. Полезен при лечении атеросклероза, кожных заболеваний.

Витамин U обладает противоязвенным действием, влияет на жировой обмен, мозговое и коронарное кровообращение. Содержится в капусте и других овощах.

Фитонциды вырабатываются растениями и подавляют рост бактерий, грибов, паразитирующих простейших. Рекордсменом по выделению фитонцидов является можжевельник, меньше — сосна, ель. Лиственные деревья и травы выделяют минимальное количество фитонцидов. Богаты ими некоторые продукты питания (чеснок, лук, хрен).

Ферменты представлены сложными веществами белкового состава или в сочетании с витаминами и биологически активными соединениями. Они ускоряют все биохимические процессы в тысячи и миллионы раз. Некоторые ферментные препараты применяют в качестве лекарственных средств.

Углеводы представлены многими лечебными препаратами. Простейшие из них моносахариды (глюкоза, фруктоза и др.). Из них синтезируются более сложные дисахариды (сахароза, мальтоза), а также три-, тетра — и полисахариды. Из полисахаридов в медицинской лечебной практике используется крахмал, инулин, пектин, камеди, слизи, клетчатка.

Глюкоза улучшает работу сердца и печени, повышает кровяное давление, нормализует обмен веществ. Глюкоза и фруктоза входят в состав меда. Сахароза представлена в сахаре.

Крахмал является запасным питательным веществом и на 95 % состоит из полисахаридов. Основным поставщиком крахмала являются все кормовые злаки, картофель. В организме он действует как обволакивающее средство. Из крахмала получают глюкозу.

Инулин, как и крахмал, является запасным питательным веществом многих растений. Накапливается в подземных органах растений (цикорий, одуванчик, батат). Используется человеком как заменитель сахара и крахмала при диабете.

Пектин (пектиновые вещества) накапливается в спелых фруктах, овощах и ягодах. В присутствии сахара и кислот они образуют желеобразную массу, которая хорошо очищает организм от тяжелых металлов и ядовитых веществ, сорбируя их при продвижении по желудочно-кишечному тракту.

Камеди относятся к полисахаридам, растворимым в воде. В местах трещин на стволах многих древесно-кустарниковых пород они выделяются наружу в виде натеков. Они выполняют роль клейких обволакивающих веществ как эмульгаторы.

Слизи образуются в растениях, клубнях при перерождении клеток и межклеточного вещества в ходе нормального обмена веществ. Выделяемые слизи легко растворимы в воде и действуют как обволакивающее, отхаркивающее, противовоспалительное средство при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных путей и в качестве смягчительных припарок. Растения, богатые на слизи, — семена льна, мать-и-мачеха, алтей, подорожник, коровяк и др.

Липиды в растениях представлены жирами и жироподобными веществами. Они накапливаются в семенах и плодах. Составной частью жиров являются многочисленные (более 200) высокомолекулярные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, пальмитиновая и др.). В состав жиров входят сопутствующие вещества: пигменты (хлорофилл, каротин), растворимые в жирах витамины (А, В, К и др.). Растительные жиры имеют лечебное предназначение, например, касторовое масло прекрасное слабительное средство.

К липоидам относят фосфатиды и воск. Наиболее распространенным фосфатидом является лецитин. От жиров фосфатиды отличаются наличием в их составе фосфора и азота.