Общая характеристика основных групп биологически активных веществ лекарственных растений. Классификация биологически активных веществ (бав)

Неспецифические метаболиты .

Специфические метаболиты :

а). тканевые гормоны (парагормоны);

б). истинные гормоны.

Неспецифические метаболиты - продукты метаболизма, вырабатываемые любой клеткой в процессе жизнедеятельности и обладающие биологической активностью (СО 2 , молочная кислота).

Специфические метаболиты - продукты жизнедеятельности, вырабатываемые определенными специализированными видами клеток, обладающие биологической активностью и специфичностью действия:

а) тканевые гормоны - БАВ, вырабатывающиеся специализированными клетками, оказывают эффект в основном на месте выработки.

б) истинные гормоны - вырабатываются железами внутренней секреции

Участие БАВ на различных уровнях нейро-гуморальной регуляции:

I уровень : местная или локальная регуляция Обеспечивается гуморальными факторами: в основном - неспецифическими метаболитами ив меньшей степени - специфическими метаболитами (тканевыми гормонами).

II уровень регуляции : региональный (органный). тканевыми гормонами.

III уровень - межорганное, межсистемное регулирование. Гуморальная регуляция представлена железами внутренней секреции.

IV уровень. Уровень целостного организма. Нервная и гуморальная регуляция соподчинены на этом уровне поведенческой регуляции.

Регулирующее влияние на любом уровне определяется рядом факторов:

количество биологически активного вещества;

2. количество рецепторов;

3. чувствительность рецепторов.

В свою очередь чувствительность зависит:

а). от функционального состояния клетки;

б). от состояния микросреды (рН, концентрация ионов и т.д.);

в). от длительности воздействия возмущающего фактора.

Местная регуляция (1 уровень регуляции)

Средой является тканевая жидкость. Основные факторы:

Креаторные связи.

2. Неспецифические метаболиты .

Креаторные связи - обмен между клетками макромолекулами, несущими информацию о клеточных процессах, позволяющую клеткам ткани функционировать содружественно. Это один из наиболее эволюционно старых способов регуляции.

Кейлоны - вещества, обеспечивающие креаторные связи. Представлены простыми белками или гликопротеидами, влияющими на деление клеток и синтез ДНК. Нарушение креаторных связей может лежать в основе ряда заболеваний (опухолевый рост) а также процесса старения.

Неспецифические метаболиты - СО 2 , молочная кислота - действуют в месте образования на соседние группы клеток.

Региональная (органная) регуляция (2 уровень регуляции)

1. неспецифические метаболиты,

2. специфические метаболиты (тканевые гормоны).

Система тканевых гормонов

Когда заходит речь о составе косметических кремов, употребляется словосочетание «биологические активные вещества». Что собой представляют эти вещества и в чем их сила? Как ведут себя биологически активные вещества (БАВ) в косметической композиции и насколько оправдано их привнесение в косметический препарат? На эти и другие вопросы мы ответим ниже.

Биологически активные вещества – это группа химических веществ, которые обладают высокой физиологической активностью в небольших концентрациях.

Жизнедеятельность живого организма обуславливается двумя процессами: ассимиляцией и диссимиляцией, в основе которых лежит обмен веществ между внутренней (внутри организма) и внешней средой. Обменные процессы, происходящие в организме, должны поддерживаться постоянством химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма. Это постоянство зависит от совокупности нескольких факторов, среди которых важную роль играют биологически активные вещества, поступающие в организм вместе с пищей и образующие гармоническую взаимосвязь всех биологических процессов в организме. Помимо регуляции всех биохимических процессов в организме, БАВ оказывают в случае необходимости и терапевтический эффект на организм.

Биологические активные вещества в косметической композиции

Следует сразу развеять заблуждение, которое широко тиражируется маркетологами и рекламодателями: настоящих биологически активных веществ в косметических препаратах нет и быть не может. И вот почему: согласно международному законодательству, все косметические средства, сертифицирующиеся как косметика, а не как лекарственные препараты, воздействуют только на поверхностный слой кожи. То есть вещества, входящие в состав крема, не должны достигать глубокие слои кожи.

Если бы косметические кремы достигали живые слои кожи, пришлось бы изъять многие косметические препараты из продажи или изменить их фармакологическое предназначение. Но производители щедро раздают обещания, обещая то, что в принципе невозможно.

Важно! Абсолютно все кремы способны воздействовать только на верхний слой эпидермиса. Биологически активные вещества, входящие в состав крема, не способны проходить сквозь роговой слой эпидермиса.

Как способны воздействовать активные вещества в креме?

Однако биологически активные вещества в косметике способны благоприятно воздействовать и значительно улучшить поверхностный слой эпидермиса. И это совсем немаловажно. Так как все приятные ощущение (увлажнение, эластичность и красота кожи) в большой мере зависят от состояния эпидермиса. Что способны улучшать биологически активные вещества, находящиеся в креме?

Во-первых, защищать кожу от УФ-излучения. Первые морщины появляются не от старости, а от ультрафиолетового излучения. Проникая глубоко в кожу, ультрафиолет воздействует на коллаген и эластин, разрушая их молекулы и вызывая мутации в ДНК.

Во-вторых, биологически активные вещества способны эффективно увлажнять кожу благодаря созданию на ее поверхности гигроскопической пленки, которая связывает и удерживает влагу, не отдавая ее наружу.

В-третьих, БАВ способны активизировать кровообращения определенными веществами, которые входят в состав кремов, масок, сывороток.

В-четвертых, улучшать кожные характеристики по типу кожи: увлажнять обезвоженную кожу, матировать жирную кожу, снимать раздражение, которое свойственно чувствительной, проблемной коже.

Существуют ли биологически активные вещества, способные омолаживать кожу?

Это очень актуальный вопрос для женщин, активно пользующихся косметикой анти-эйдж. Ведь покупают антивозрастные кремы с надеждой на то, что они будут эффективно устранять возрастные дефекты кожи. Но так ли это на самом деле? Антивозрастные кремы должны иметь в своем составе вещества, способные проникать в базальный слой эпидермиса и влиять на обменные процессы в клетках.

Но сравнительно недавно стали говорить о способности активных веществ запускать в роговой слой импульсы, способные координировать работу клеток в базальном слое эпидермиса. При этом нет необходимости в проникновении самих активных веществ через защитный слой. То есть активные вещества из крема работают дистанционно, не проникая глубже эпидермиса. Однако вызывает большое сомнение такое свойство активных веществ. Хотя бы потому, что в этом случае они должны позиционироваться как лекарственные препараты.

Cкажем так: биологически активные вещества омолаживающие кожу существуют, но находясь в косметической композиции, они не способны миновать роговой слой эпидермиса. Следовательно, не могут благоприятно влиять на процессы, происходящие в клетках.

Многочисленные тестирования антивозрастных кремов показали, что определенным положительным эффектом они обладают, но эффектом весьма незначительным. В первую очередь разглаживаются мелкие морщины, которые возникли в результате недостаточного увлажнения верхнего слоя эпидермиса. Но состояние глубоких морщин, которые возникают в результате естественного увядания кожи, остаются без видимых изменений.

К сожалению, невозможно повлиять на состояние глубоких морщин. Косметические препараты с этим не способны справиться.

Даже самые революционные косметические средства, в состав которых входят биологически активные вещества, не способны омолодить кожу и повернуть процесс старения вспять. Это прерогатива инъекционных методик и лишь инновационные регенеративные технологии способны «разбудить» аутологичные фибробласты и побудить их к синтезу коллагена и эластина, а значит, способствуют омоложению кожи.

Какие препараты считаются биологически активными?

Неограниченным источником биологически активных веществ является богатый растительный мир. Каждый год появляются все новые экзотические вещества, которые экстрагируются из растений и которые обладают эффективными регенеративными возможностями.

Большое количество активных веществ синтезируются биохимическим путем. Например, пептиды, керамиды, гиалуроновая кислота, коллаген, эластин создаются по аутологическому образцу кожных веществ.

Биологически активными препаратами считаются натуральные жиры и масла, которые в обязательном порядке входят в состав косметической композиции:

• ланолин –животный жир (из овечьей шерсти);
• масло макадамия –хорошее увлажняющее и питательное масло ореха макадамия;
• кунжутное масло – богатое витаминами, эффективно против свободных радикалов;
• миндальное масло – очень эффективно для сухой и чувствительной кожи;
• масло жожоба –жидкий воск из плодов пустынного кустарника.

В состав косметических средств также входят вещества, связывающие влагу, которые не отдают влагу из кожи. Они бывают как природного, так и синтетического происхождения:

• коллаген – белок, отвечающий за упругость кожи. Его добывают из шкур крупного рогатого скота или морских животных;
• гиалуроновая кислота – самый мощный увлажнитель, который получают путем биотехнологий;
• алоэ – растение, обладающее лечебным действием, является хорошим увлажнителем;
• экстракт огурца – хорошо увлажняет кожу, делает ее гладкой, улучшает цвет лица;
• морские водоросли – богатые минералами, поддерживают водный баланс.

Необходимыми компонентами любого косметического средства являются тонизирующие, улучшающие кровообращение вещества:

• аллантоин – натуральное вещество, которое получается при окислении мочевой кислоты, хорошо успокаивает раздраженную кожу;
• экстракт календулы – всем хорошо известное средство, используемое при угревой болезни;
• перечная мята – хорошее тонизирующее средство;
• гинкго билоба – растение, которое за свои уникальные качества называют живым ископаемым, улучшает микроциркуляцию кожи.
• бисаболол – снимает раздражение и покраснение кожи, оказывает успокаивающее действие на кожу.

Подводя итог

Когда простой потребитель слышит о биологически активных веществах, то сразу подразумевает некие революционные вещества, способные творить чудеса. Но это не так по нескольким причинам.

1. Вещества, входящие в косметические препараты не проходят сквозь роговой слой эпидермиса.
2. По вышеназванной причине косметические препараты не являются лекарственными средствами и призваны оказывать воздействие только на верхний слой эпидермиса. Они не вмешиваются в глубинные процессы, происходящие в клетках.
3. Когда речь заходит о биологически активных веществах, то это не только революционные средства против морщин, но и любое вещество с более чем общим активным действием.
4. Даже самые революционные косметические препараты, в состав которых входят биологически активные вещества, не способны омолодить кожу и повернуть процесс старения вспять.
5. Биологически активные вещества, омолаживающие кожу, действительно существуют, но эффективны они только тогда, когда попадают в организм при помощи инъекций.
6. Биологически активные вещества оказывают минимальное воздействие на кожу, но нельзя сказать, что они совсем бесполезны. Женщина, ухаживающая за собой в течение всей жизни, всегда выделяется среди своих сверстниц, которые этого никогда не делали.

Поэтому, дорогие женщины, начинайте ухаживать за собой смолоду, и кожа отблагодарит вас красотой и свежестью даже в позднем возрасте.

До настоящего времени невозможно дать исчерпывающее научное объяснение причин широкого диапазона лечебных свойств некоторых растений и препаратов из них. Химический состав многих лекарственных растений изучен еще недостаточно. Наиболее полно исследованы следующие группы действующих веществ из растений: алкалоиды, гликозиды, эфирные и жирные масла, антибиотики, фитонциды, витамины, аминокислоты, углеводы, органические кислоты, горькие и дубильные вещества, пигменты, минеральные элементы, ферменты, слизи, смолы, флавоны и многие другие.

Алкалоиды - сложные гетероциклические соединения, участвующие в превращении и сохранении азота растений (их называют также азотсодержащими соединениями). Алкалоиды являются органическими соединениями; в растениях содержатся в виде солей винной, лимонной, яблочной, муравьиной, щавелевой, уксусной, молочной, янтарной и других кислот. Эти соединения алкалоидов хорошо растворимы в воде. В несвязанном состоянии (чистые) алкалоиды, как правило, в воде не растворимы.

Большинство алкалоидов в чистом виде представляют собой кристаллы, а некоторые - жидкости. По химическому составу среди алкалоидов различают производные пиридина, пирролидина, хинолина, индола и пурина.

Количество алкалоидов и их состав различны не только в различных видах растений, но и в различных частях одних и тех же растений. Больше всего их содержится в плодах, листьях и корнях - от следов до 2-3%, а в коре хинного дерева даже до 16%. В одном растении встречается, как правило, несколько разных алкалоидов. Кроме того, содержание алкалоидов зависит от времени года и природных условий местности (состав почв, влажность, климат и т.д.). Наибольшее количество алкалоидов содержится в растениях семейств маковых, мотыльковых, пасленовых.

Алкалоиды - биологически активные вещества, механизм действия которых на организм человека очень сложен и разнообразен. Например, алкалоид хелидонин, содержащийся в чистотеле обычном, раслабляет гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, понижая тем самым артериальное давление. Другие алкалоиды чистотела: гемохелидонин и метоксихелидонин - действуют на обмен веществ и ингибируют деление клеток, благодаря чему препятствуют росту и развитию опухолей. Алкалоид тирамин, выделенный из омелы белой и пастушьей сумки, наоборот, вызывает сужение сосудов и повышение артериального давления.

Атропин, экстрагированный из дурмана обычного, белладонны, избирательно блокирует М-холинорецепторы. После применения атропинсодержащих растений уменьшается секреция желез пищеварительного аппарата, расширяются зрачки глаз, ускоряется пульс, снижается тонус гладкой мускулатуры. превышение допустимой дозы атропина может привести к острому отравлению: резкому двигательному возбуждению, чрезмерному расширению зрачков, тахикардии, сухости кожи и слизистых оболочек.

Гликозиды - органические соединения, в состав которых входят углеводы (гликоны): глюкоза, фруктоза, галактоза, рамноза, рутиноза, манноза, рибоза, арабиноза, цимароза и др. и неуглеводный компонент (агликон или генин): стероидные спирты или фенолы.

Гликозиды легко кристаллизуются в присутствии кислот и ферментов, а при кипячении разлагаются на составные части, в связи с чем изменяется характер их лекарственного воздействия.

В большинстве случаев гликозиды горькие на вкус и имеют специфический запах; эти свойства их в значительной мере определяют вкусовые и ароматические качества пищевых продуктов растительного происхождения.

По фармакологическим свойствам различают сердечные, горькие гликозиды, антрагликозиды, сапонины, антоцианы и др.

С е р д е ч н ы е г л и к о з и д ы - нестойкие химические соединения, избирательно действующие на сердце. Они снижают содержание ионов калия и увеличивают количество ионов натрия в клетках, улучшают перенос сахаров через клеточную мембрану, активизируют процессы клеточного дыхания, способствуют уменьшению содержания саркоплазматических белков и увеличению белков стромы, а также небелкового азота и общих белков.

Сердечные гликозиды нормализуют ферментативные процессы углеводно-фосфорного обмена в сердечной мышце и улучшают усвоение ею аденозинтрифосфорной кислоты, а также способствуют синтезу гликогена из молочной кислоты.

Горицвет, наперстянка, ландыш, строфант и другие растения, содержащие сердечные гликозиды, успешно использовались в народной медицине. Препараты этих растений применяются в клинической практике при лечении различных заболеваний сердца.

Г о р ь к и е г л и к о з и д ы - безазотистые органические вещества растительного происхождения, состоящие из углерода, кислорода и водорода. К ним относятся абсинтин полыни горькой, аукубин вероники лекарственной, эритурин золототысячника, гумулон и лупулон хмеля, геленин девясила и др.

Название горьких гликозидов связано с их горьким вкусом. Горечи усиливают секрецию желез пищеварительного канала, возбуждают аппетит, улучшают пищеварение и усвоение пищи.

А н т р а г л и к о з и д ы (антраценовые гликозиды) - оксипроизводные антрахинона (хризофановая кислота и эмодины) растительного происхождения, оказывают слабительное действие. Антрагликозиды вызывают химическое раздражение рецепторов слизистой оболочки кишечника, усиливают моторику толстой кишки. В отличие от солевых слабительных, их действие начинается через 10-12 ч после приема растительного препарата. Такой длительный латентный период обусловлен постепенным освобождением действующих веществ из препарата. Антрагликозиды, как и другие вещества растительного происхождения, действуют мягко, не оказывают раздражающего действия на кишечник, поэтому их назначают при хронических запорах.

Антрагликозиды в значительном количестве содержатся в коре крушины ломкой, корне ревеня, коре жостера, листе сенны и др.

С а п о н и н ы - гликозиды не содержащие азота. В растениях встречаются довольно часто. Они хорошо растворяются в воде и спиртах. Водные растворы сапонинов при взбалтывании образуют стойкую пену, подобную мыльной, что связано с их высокой поверхностной активностью. Способность образовывать пену и обусловила из название (sapo - мыло). При подкожном и внутреннем введении сапонины проявляют гемолитическое действие, которое отсутствует при приеме per os препаратов, содержащих сапонины. Эти препараты применяют главным образом как отхаркивающие и мочегонные средства. Они оказывают также тонизирующее, стимулирующее, общеукрепляющее действие, благоприятно влияют на сердечно-сосудистую систему. Сапонины эффективны при лечении атеросклероза, особенно у больных гипертонической болезнью.

А н т о ц и а н ы - группа растительных пигментов, гликозиды, сахаристым компонентом которых является остаток глюкозы, галактозы, рамнозы, а несахаристым - соединение, близкое производным флавонола, который относится к группе антоцианидов.

Антоцианы широко распространены в природе, накапливаются в клеточном соке плодов, цветков и листьях растений. Биологическое и фармакологическое действие антоцианов изучены еще недостаточно. Очевидно, благодаря способности к окислению и восстановлению они принимают участие в обменных процессах на клеточном уровне.

Флавоны - распространенные в природе органические гетероциклические соединения, по химическому составу и свойствам подобные антоцианам. В растениях флавоны присутствуют преимущественно в виде гликозидов, хотя встречаются и в свободном состоянии (апигенин, хризин).

Флавоны имеют широкий диапазон фармакологических свойств. Они действуют противовоспалительно, тормозят активность гиалуронидазы, холинацетилазы и других ферментов. Благодаря этим свойствам и витаминной активности под влиянием флавонов уменьшается проницаемость, увеличивается эластичность и стойкость капилляров, уменьшается воспалительная реакция; они предотвращают возникновение капиллярных геморрагий.

Флавоны расширяют просвет сосудов, особенно венечных, снимают спазмы и снижают тонус мышц пищеварительного канала и других органов. Кроме того, флавоны действуют как противомикробные, противовирусные и противоопухолевые вещества.

Эфирные масла - это смеси химических соединений разных классов (альдегиды, дитерпены, катоны, лактоны, окиси, сесквитерпены, сульфиды, сложные эфиры кислот, терпеновые углеводы, фенолы и др.), образующихся в растениях. они чрезвычайно легкие и обладают сильным ароматическим запахом, жгучие на вкус, почти нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в спиртах, эфире, маслах, смолах. Эфирные масла могут быть бесцветными, желтоватого, темно-коричневого, красного, зеленого и темно-зеленого цвета.

Из 400 000 видов растений, насчитывающихся на нашей планете, лишь 2500 содержат эфирные масла (некоторые из них - по несколько разных эфирных масел). Количество и химический состав эфирных масел в растениях зависит от фазы их развития (рост, цветение, плодоношение), климата, высоты произрастания над уровнем моря и др. Эфирные масла накапливаются в неодинаковых количествах (от следов до 2% массы сухого растения) и в разных частях растений - в цветках, листьях, семенах, шкурке плодов, почках, коре, иногда в корнях, корневище, клубнях, луковицах. Больше всего их накапливается летом, особенно в таких растениях, которые растут в теплых и влажных поясах земного шара.

Эфирные масла нестойки под воздействием света, влаги, кислорода воздуха, повышенной температуры меняют свой цвет, запах, химический состав. Вот почему при заготовке, сушке, хранении и обработке эфиромасляных растений необходимо тщательно придерживаться определенных правил. Растения скрадывают толстым слое в теплом месте, сушат при температуре 25-30°С, а хранят при температуре 15°С.

Фармакологическое действие и применение в медицинской практике препаратов эфиромасляных растений разнообразны и зависят от химического состава. Из применяют как болеутоляющее, отхаркивающее (препараты мяты), бактерицидное (препараты мяты, шалфея, тмина), антисептическое (хвойные растения), противоглистное (березы), ветрогонное (укропа) средства. Они также возбуждают деятельность сердца (препараты камфоры) и нервную систему, стимулируют секреторую и двигательную функции пищеварительного канала (полыни).

Эфирные масла выделяются из организма через легкие или почки и в этих органах проявляется их действие (отхаркивающее, мочегонное антисептическое или дезинфицирующее). Широко используются не только в медицине и ветеринарии, но и в народном хозяйстве - в пищевой, консервной, парфюмерной промышленности.

Фитонциды - комплексы органических соединений, проявляющих бактерицидное, противогрибковое, протистоцидное действие. Фитонциды играют важную роль в регуляции состава микробной флоры воздуха, количественного ее содержания, в поддержании стабильной биологической Среды.

Из фитонцидов низших и высших растений получают антибиотик, которые широко применяются в медицинской практике. О высокой противомикробной активности фитонцидов свидетельствуют многочисленные примеры. Так, препарат, изготовленный из эвкалипта в разведении 1:1 000 000, или фитонциды из веток черемухи убивают микроорганизмы почти мгновенно. Спектр противомикробного действия фитонцидов очень широк, они пагубно влияют на возбудителей дизентерии, туберкулеза, газовой гангрены, брюшного тифа, вирусы гриппа и т.д.

Кроме того, фитонциды некоторых растений усиливают секреторную и двигательную функции пищеварительного канала, улучшают процессы регенерации и ускоряют заживление ран, стимулируют защитные силы организма, снижают артериальное давление, действуют антиатеросклеротически. В соответствующих дозах фитонциды регулируют сокращение сердечной мышцы, деятельность центральной нервной системы, обмен веществ.

Витамины - биологически активные вещества, необходимые для роста и обновления клетки, течения обменных процессов в организме. Недостаточное поступление их в организм, нарушение усвоения в пищеварительном канале, несоответствие между повышенной потребностью в них и поступлением приводит к развитию гипо- и авитаминозов, что клинически проявляется определенным симптомокомплексом (рахит, пеллагра, цинга, полиневрит и др.)

К настоящему времени открыто и описано около 30 витаминов, почти 20 из них поступают в организм человека с пищей растительного и животного происхождения. В растениях витамины содержатся в оптимальных (количественных и качественных) соотношениях, поэтому растительные препараты - очень ценный и наиболее эффективный источник витаминов. При их приеме исключается опасность передозировки и возникновения побочных Эффектов, наблюдаемых при употреблении некоторых синтетических препаратов витаминов в больших дозах.

Полисахариды - высокомолекулярные соединения, продукты поликонденсации моносахаридов. Встречающиеся в природе углеводы в основном представлены полисахаридами. В функциональном отношении различают полисахариды, являющиеся главным образом структурным материалом (целлюлоза), и полисахариды, представляющие собой запасные питательные вещества клеток и тканей (гликоген, крахмал и др.). Некоторые полисахариды выполняют специфические функции в организме человека. Например, гепарин - природный антикоагулянт, а гиалуроновая кислота - составная часть внеклеточного основного вещества тканей, участвующего в выполнении барьерной функции.

Целлюлоза (клетчатка) - основной структурный компонент оболочек растительных клеток.

Клетчатка белого цвета, не имеет вкуса и запаха, не растворяется в воде, разведенных кислотах и основаниях. Под воздействием микроорганизмов кишечника она частично изменяется. Усиление процессов брожения клетчатки в кишечнике сопровождается метеоризмом. Целлюлоза растительной пищи действует на нервно-мышечный аппарат как механический фактор, усиливает перистальтику кишечника.

К а м е д и - густые соки, выделяющиеся из надрезов или поврежденных участков некоторых растений. По химическому составу камеди относятся к полисахаридам, в составе которых есть пентозы, гексозы, различные уроновые кислоты. Засохшие камеди представляют собой стекловидные твердые, легко крошащиеся куски желтого или бурого цвета. Камеди набухают или полностью растворяются в воде, образуя коллоидные растворы. В органических растворителях (спирте, эфире, бензине) камеди не растворяются. Наряду с чистыми камедями встречаются камедесмолы (смеси камедей со смолами), камедемаслосмолы, то есть смеси камеди с эфирными маслами и растительными смолами.

Растворы камедей в воде применяются как обволакивающие средства для замедления всасывания лекарственных веществ в кишечнике или уменьшения раздражающего действия их. Камеди используются также в качестве эмульгаторов при изготовлении масляных элульсий.

П е к т и н о в ы е в е щ е с т в а - полисахариды, содержащиеся в растениях в больших количествах, наиболее важными из них являются полигалактуроновые кислоты, этерифицированные метиловым спиртом. Они обнаружены в ягодах, фруктах, картофеле и стеблях растений (черной смородине, моркови, яблоках, землянике, шиповнике, калине). В процессе варки пектиновые вещества гидролизуются. Характерной особенностью их является способность образовывать студенистую массу. В кишечнике пектиновые вещества почти не всасываются и выводятся из организма в неизмененном состоянии.

Пектиновые вещества улучшают пищеварение, уменьшают гнилостные процессы в кишечнике, обезвреживают яды, образующиеся в кишечнике или попадающие в организм перорально. Они способствуют синтезу витаминов микрофлорой кишечника, ускоряют выведение излишков холестерина из организма.

Всосавшиеся в кровь пектиновые вещества замедляют ее свертывание (действуют как антикоагулянты).

С л и з и - коллоидные полисахариды, образующие вязкие и клейкие водные растворы. по химическому составу их относят к безазотистым соединениям полисахаридной природы. По свойствам слизи очень похожи на камеди, от которых их трудно отличить.

В медицинской практике слизи, как и камеди, используют в качестве смягчающих и обволакивающих средств, защищающих слизистую оболочку от раздражений. Они замедляют всасывание ядов и лекарств, а также удлиняют действие последних в кишечнике.

В значительном количестве слизи содержатся в семенах льна, ромашке лекарственной, корне алтея, клубнях салепа, череде трехраздельной, подорожнике и др.

К р а х м а л - полисахарид, выполняющий роль запасного питательного вещества. В растениях образуется как конечный продукт ассимиляции углекислого газа. Наибольшее количество крахмала содержится в клубнях, плодах, семенах, стеблях, корнях и корневищах растений в виде крахмальных зерен. Они разбухают в холодной воде, а при подогреве образуют вязкий коллоидный раствор - крахмальный клейстер.

В крахмале содержатся минеральные вещества (0,2-0,7%), в основном фосфорная кислота, а также некоторые жирные кислоты - пальмитиновая, стеариновая (до 0,6%).

Крахмал применяют как обволакивающее средство, защищающее слизистые оболочки от раздражения. Вещество замедляет всасывание ядов и лекарственных препаратов, а также удлиняет действие последних в кишечнике. Кроме того, крахмал способствует синтезу рибофлавина бактериями кишечника. В свою очередь рибофлавин ускоряет преобразование холестерина в желчные кислоты и выделение его из организма, что способствует профилактике атеросклероза.

Дубильные вещества объединяют значительное количество безазотных соединений ароматического ряда из группы многоатомных фенолов. Их называют также т а н и н о в ы м и в е щ е с в а м и, или танидами.

Дубильные вещества оказывают вяжущее действие, при контакте с воздухом легко окисляются ферментами, приобретая красно-бурый или темно-бурый цвет (почернение картофеля, побурение разрезанных яблок).

По химическому составу дубильные вещества делятся на производные галовой, кофейной, протокатеховой кислот и так называемые катехины, очень близкие антоцианам, производным флавона и флавонола.

Катехины - основная структурная единица многих дубильных веществ - органические соединения, горькие, хорошо растворяющиеся в горячей воде, спиртах; они легко окисляются и проявляют выраженную Р-витаминовую активность. Катехины способствуют депонированию аскорбиновой кислоты в тканях и органах.

Препараты растений, содержащих дубильные вещества (шиповник, черная смородина, кора и листья березы, кора и плоды калины, листья и цветки черемухи, стебли зверобоя, трава полыни, шалфея, череды, ягоды малины, листья ревеня и др.), применяют как вяжущие, противовоспалительные, бактерицидные, местные кровоостанавливающие средства. Их используют также при поносах, отравлениях алкалоидами и солями металлов.

Пигменты растений принадлежат к группе биологически активных веществ с разносторонним фармакологическим действием. Функция так называемых основных растительных пигментов сводится к аккумуляции энергии света, поэтому их называют фотосинтетическими. Существуют также вспомогательные пигменты, в частности каротиноиды, содержащие до 65-70% природных пигментов (каротин, родопсин, ликопин, спиролоксантин и др.). Содержание каротиноидов в зеленых растениях составляет 0,07-0,2% сухой массы. Пигменты, в частности каротиноиды, имеют важное значение в обмене веществ, они являются исходными продуктами образования ретинола и родопсина. Пигменты проявляют бактерицидные и ранозаживляющие свойства, особенно при хронических воспалительных процессах (гнойные раны, экземы).

По химическому строению зеленый пигмент растений - хлорофилл - близок к гемоглобину. Хлорофилл стимулирует основной обмен, улучшает гранулирование и эпителизацию ран, увеличивает количество лейкоцитов и гемоглобина в крови, повышает тонус мышц матки, кишечника, сосудисто-сердечной системы, дыхательного центра.

Считается, что эффективность препаратов крапивы при кровотечениях (легочных, почечных, маточных, желудочно-кишечных) обусловлена не только содержанием в ней витаминов (аскорбиновой кислоты, пантотеновой кислоты). но и хлорофилла, содержание которого в этом растении составляет около 5% его сухой массы.

Химические элементы - необходимая составная часть клеток и тканей - содержатся в растениях либо в значительных количествах (макроэлементы), либо в микродозах, т.е. их количество составляет тысячные (микроэлементы) или даже миллионные (ультрамикроэлементы) доли процента сухой массы растения. Независимо от количественного содержания в организме, химический элемент выполняет важную физиологическую роль. Химические элементы являются структурными компонентами тканей, некоторых ферментов, витаминов, гормонов, катализаторами биохимических процессов, агентами, повышающими сопротивляемость организма в целом, и, наконец, факторами, обеспечивающими выполнение основных физиологических функций всеми системами организма человека. Накопление каждого из элементов в разных тканях неодинаково, Так, кобальт и цинк депонируются в поджелудочной железе, где используются для биосинтеза инсулина; йод - в щитовидной железе, где он превращается в структурный элемент гормона этой железы - тиреоидина.

Количественные и качественные нарушения взаимосвязей между химическими элементами в тканях сопровождаются значительными отклонениями и патологическими изменениями в организме, иногда опасными для жизни. Например, уменьшение содержания фтора в питьевой воде приводит к кариесу зубов, а его излишек - к образованию крапчатости и разрушению зубной эмали.

Органические кислоты (муравьиная, уксусная, молочная, масляная, пировиноградная, щавелевая, янтарная, оксиянтарная, щавелево-уксусная, альфа-глютаровая, винная, фумаровая, лимонная, изолимонная и др.) содержатся в растениях в значительных количествах как в свободном состоянии, так и в виде солей или эфиров. В наибольших количествах органические кислоты накапливаются в плодах, семенах, ягодах, листьях, стеблях, корнях.

Органические кислоты участвуют в различных функциях организма, проявляют выраженную фармакологическую активность: одни предупреждают развитие атеросклероза (олеиновая, линолевая, пальмитиновая), другие принимают активное участие в обмене веществ, влияют на работу секреторных желез, поддерживают кислотно-основное равновесие; некоторые являются бактерицидными веществами. Ненасыщенные жирные кислоты входят в состав клеточных гормонов - простогландинов.

В большом количестве органические кислоты содержатся в малине, ромашке, полыни, тысячелистнике, смородине, шиповнике, хмеле. Накопление в них органических кислот зависит от фотосинтетической деятельности, интенсивности ферментационных реакций, температуры, содержания углекислого газа в воздухе и т.д.

Аминокислоты - органические соединения, необходимые для построения белков, активных групп ферментов, витаминов, фитонцидов и др. Все аминокислоты, входящие в состав белка, синтезируются растениями. Это отличает их от организма животных, у которых синтезируются не все аминокислоты. Синтез белков в растениях осуществляется путем фотосинтеза из неорганических соединений. Аминокислоты образуются путем сложного, не совсем изученного ферментального преобразования одной аминокислоты в другую.

Аминокислоты, их амиды и амины имеют не только важное физиологическое значение (аспарагиновая кислота и аспарагин, глутаминовая кислота и глутамин), но и являются высокоактивными фармакологическими веществами.

Половина количества известных 20 аминокислот пополняется организмом человека исключительно за счет растительной пищи.

Смолы - растительные секреты, в состав которых входят спирты, фенолы, дубильные вещества, углеводы, смоловые кислоты и другие соединения. Растительные смолы прозрачны, нерастворимы в воде, не прогоркают и не гниют, имеют приятный характерный запах, выраженные фитонцидные и слабительные свойства. Они повышают фармакологическую активность эфирных масел, замедляют их порчу, проявляют бальзамирующее действие.

Богаты смолами береза, зверобой, алоэ, ревень, хвойные деревья и другие растения.

Жирные масла (жиры и жироподобные вещества), которые вырабатываются растениями, имеют важное значение в жизни человека. Они содержат целый ряд жирных кислот (линолевую, линоленовую, олеиновую), которые организм человека не может синтезировать. Растительные жирные масла обладают бактерицидными свойствами по отношению к патогенной флоре кишечника.

Жирные масла легко всасываются в кишечнике, с холестерином образуют соединения, быстро выводящиеся из организма. Установлено, что при увеличении в пище содержания растительных жиров и уменьшении животных заболеваемость атеросклерозом значительно снижается.

Растительные жирные масла используются как растворители для некоторых лекарственных веществ, как смягчающие средства при изготовлении мазей, паст, линиментов, пластырей.

Историко-научные и социальные аспекты изучения

Биологически-активных веществ

Преподаватель:

Каржина Г.А.

Исполнитель:

аспирант кафедры химии твердого тела

(1-ый год обучения)

Гусарова Е.В.

Нижний Новгород

Введение……………………………………………………..…………………….3

1. Понятие “биологически активное вещество” ………………………………..5

2. История изучения БАВ……………………...………………………….…...…7

2.1. История исследований ферментов…………………………………….……8

2.2. История исследований витаминов…………………………………………10

2.3. История исследований гормонов……………………………………..……16

3. Биологически активные добавки …....………………………........................21

4. Современные направления исследований БАВ……………………………..25

5. Исследования БАВ, проводящиеся на кафедре химии твёрдого тела химического факультета ННГУ им. Лобачевского………………………...…29

Заключение……………………………………………………………………….33

Список литературы………………………………………………………………34

Введение

Каждый из нас слышал такое понятие, как «биологически активное вещество», но мало кто задумывался, что подразумевается под этим словосочетанием.

Роль биологически активных веществ в жизни человека будет несложно понять, как только вы узнаете, что они включают в себя витамины, гормоны и ферменты, про каждый из которых в отдельности наслышан каждый. Если рассмотреть происхождения этих терминов, то первая часть слова витамин - "vita” - переводится с латыни, как "жизнь”, в свою очередь перевод слова гормон “hormao” с греческого звучит как “возбуждаю, побуждаю”. Исходя из названий, биологически активные вещества должны “побуждать к жизни”, а следовательно быть необходимыми для нее.

Биологически активные вещества участвуют практически во всех биохимических процессах нашего организма. Они являются катализаторами обменных процессов и часто выполняют регуляторную функцию в организме. Именно БАВ ответственны за синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма. Часто БАВ отвечают за наше настроение, чувства и эмоции.

Одни биологически активные вещества способны самостоятельно продуцироваться в организме человека, а другие – нет. Например, витамины практически не вырабатываются (не синтезируются) организмом, - они поступают в него с пищей, или в виде витаминных комплексов. Этот аспект является еще одним свидетельством необходимости изучения данных веществ.

Не велика ежедневная потребность здорового человека в БАВ - всего-навсего 100-150 мг. Между тем, сколько неприятностей ждет нас, если этой крохи не окажется в нашей пище…

К сожалению, в наши дни, из-за резко возросшей экологической нагрузки на организм, а так же обеднения пищевого рациона в связи с химизацией сельского хозяйства и истощением почв, недостатком тех или иных биологически активных веществ страдает практически каждый человек. Поэтому для компенсации этих явлений и поддержания здоровья, человеку необходим дополнительный прием основных БАВ и микроэлементов, так называемых биологически активных добавок.

В связи с вышесказанным, в данной работе я решила разобраться, каковы были предпосылки для изучения биологически активных веществ, как происходило их открытие с развитием науки и осталась ли на данный момент социальная потребность в продолжении исследований данных соединений.

Понятие “биологически активное вещество” (БАВ)

БАВ - химические вещества, обладающие высокой физиологической активностью при небольших концентрациях по отношению к определённым группам живых организмов или к отдельным группам их клеток. Говоря о БАВ мы, в первую очередь, имеем ввиду организм человека, однако это понятие может быть применимо и к животным, и к растениям – то есть тем объектам, которые состоят из живых клеток, в которых происходят различные процессы жизнедеятельности. К БАВ относятся такие жизненно важные и необходимые соединения, как ферменты, витамины и гормоны.

Иногда складывается ошибочное впечатление, будто биологически активные вещества хоть и очень важны, но выполняют лишь частные, вспомогательные функции. Оно проявилось из-за того, что в специальной и научно-популярной литературе функции каждого БАВ рассматривались в отдельности друг от друга.

Ферменты участвуют в переваривании и усвоении пищевых продуктов. При этом в тканях организма происходят такие ферментативные реакции как синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ. Любое функциональное проявление живого организма - дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. - тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни, а в основе многих заболеваний человека лежат именно нарушения ферментативных процессов, поэтому их значение для человеческого организма трудно переоценить.

Витамины – это биологически активные органические соединения различной химической структуры, которые, присутствуя в ничтожных концентрациях оказывают свое действие на обмен веществ. Они просто необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме: повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.

Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму в норме вызывая определенный биологический эффект. Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция.

История изучения БАВ

Изучение функций организма человека, борьба с болезнями и старостью во все временя являлось одной из важнейших целей исследований многих ученых – медиков, физиологов, биологов и химиков. Именно на стыке этих наук и проводились много численные исследования, приведшие к открытию известных нам БАВ.

Начало ХХ века – время выдающихся достижений химии, особенно в области органического синтеза. Вместе с этим происходит также интенсивное развитие фармакологии. Неограниченные возможности в получении индивидуальных химических соединений (с известной структурой и заданными фармакологическими свойствами, узкой направленностью действия), казалось бы, стали решением всех проблем. Но уже через несколько десятилетий становится ясно, что синтетические лекарства, несмотря на очевидные достоинства, не оправдывают возлагавшиеся на них надежды: сделать человека здоровым они не могут.

Широкомасштабные исследования еще в 60-е годы с документальной точностью подтвердили, что каждое животное или человек, умершие естественной смертью, умирают не от старости, а от неполноценного питания, т.е. от дефицита витаминов и других питательных веществ. Именно тогда, в начале 70-х годов, во всех цивилизованных странах прошла витаминная революция.

В 1969 г. на вопрос Всемирной Организации Здравоохранения к ведущим ученым мира: «Что такое здоровый человек?», лауреат Нобелевской премии американский биохимик Лайнус Полинг ответил: "Здоровый человек тот, у которого все ферментные системы находятся в хорошо сбалансированном виде". И более того уже тогда было сказано, что наступит время, когда медицина будет лечить не отдельную болезнь, а человека, и не антибиотиками, а преимущественно ферментами и антиферментами, а также - оксидантами и антиоксидантами.

Однако исследования биологически активных веществ и открытия в этой области начались гораздо раньше 20-го века. Рецепты с описанием того, чем и при каких недугах нужно питаться, были обнаружены на многочисленных глиняных табличках, найденных на территории Вавилона и Месопотамии. Археологи датируют эти «медицинские записки» 1500 годом до н.э. Нездоровье исцеляли пищей и в Древнем Египте.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-11

Вещества (сокращено - БАВ) - это особые химические вещества, которые обладают при небольшой концентрации высокой активностью к определенным группам организмов (человек, растения, животные, грибы) или к определенным группам клеток. БАВ применяют в медицине и в качестве профилактики болезней, а также для поддержания полноценной жизнедеятельности.

Биологически активные вещества бывают:

1. Алкалоиды - азотсодержащие природы. Как правило, растительного происхождения. Обладают основными свойствами. Нерастворимы в воде, с кислотами образуют различные соли. Обладают хорошей физиологической активностью. В больших дозах - это сильнейшие яды, в малых - лекарства (медикаменты "Атропин", "Папаверин", "Эфедрин").

2. Витамины - особенная группа органических соединений, которые жизненно необходимы животным и человеку для хорошего метаболизма и полноценной жизнедеятельности. Многие из витаминов принимают участие в образовании нужных ферментов, тормозят или ускоряют активность определенных ферментных систем. Также витамины используются как к пище (входят в их состав). Некоторые витамины поступают в организм с пищей, другие образуются микробами в кишечнике, третьи - появляются в результате синтеза из жироподобных веществ под воздействием ультрафиолета. Недостаток витаминов может привести к различным нарушениям в обмене веществ. Болезнь, которая возникла в результате малого поступления витаминов в организм, называют авитаминозом. Недостаток - а чрезмерное количество - гипервитаминоз.

3. Гликозиды - соединения органической природы. Обладают самым разнообразным воздействием. Молекулы гликозидов состоят из двух важных частей: несахаристой (агликона или генина) и сахаристой (гликон). В медицине используют для лечения заболеваний сердца и сосудов, как противомикробное и отхаркивающее средство. Также гликозиды снимают усталость умственную и физическую, дезинфицируют мочевые пути, успокаивают ЦНС, улучшают пищеварение и повышают аппетит.

4. Гликолалкалоиды - биологически активные вещества, родственные гликозидам. Из них можно получить следующие лекарственные препараты: "Кортизон", "Гидрокортизон" и другие.

5. (другое название - таниды) способны осаждать белки, слизи, клеевые вещества, алкалоиды. По этой причины они несовместимы с этими веществами в лекарствах. С белками они образуют альбуминаты (противовоспалительное средство).

6. Масла жирные - это жирных кислот или спирта трехатомного. Некоторые жирные кислоты участвуют в выведение из организма холестерина.

7. Кумарины - это биологически активные вещества, в основе которых лежит изокумарин или кумарин. В эту же группу относят пиранокумарины и фурокумарины. Некоторые кумарины обладают спазмолитическим действием, другие проявляют капилляроукрепляющую активность. Также существуют кумарины противоглистного, мочегонного, курареподобного, противомикробного, обезболивающего и иного действия.

8. Микроэлементы, как и витамины, тоже добавляются в биологически активные пищевые добавки. Они входят в состав витаминов, гормонов, пигментов, ферментов, образуют химические соединения с белками, накапливаются в тканях и органах, в железах эндокринных. Для человека важны следующие микроэлементы: бор, никель, цинк, кобальт, молибден, свинец, фтор, селен, медь, марганец.

Существуют и другие биологически активные вещества: (бывают летучие и нелетучие), пектиновые вещества, пигменты (другое название - красящие вещества), стероиды, каротиноиды, флавоноиды, фитонциды, экдизоны, эфирные масла.