Перспективы применения растительного сырья для получения биологически активных соединений в ветеринарной медицине

Аннотация

растительный сырье ветеринарный биологический

В статье представлен обзор биологически активных соединений растительного происхождения, возможности их применения и перспективы использования указанных веществ в ветеринарной медицине и фармакологии. В настоящее время ведется постоянный поиск новых источников для производства лекарственных препаратов, а природные соединения имеют ряд преимуществ перед синтетическими. Актуальность названной темы обусловлена доступностью и простотой выделения биологически активных веществ растительного происхождения, относительной дешевизной получаемых веществ. В настоящее время на отечественном фармацевтическом рынке существует большое количество лекарственных препаратов, имеющих различное происхождение: синтетическое, полусинтетическое, природное. Наиболее востребованными из них являются препараты, произведенные и/или изготовленные из лекарственного растительного сырья. В современной научной медицине используются свыше 250 видов лекарственных растений, важнейшие из которых внесены в Государственную фармакопею РФ [6, 26]. Они обладают различным терапевтическим действием, которое определяется содержащимися в лекарственном растительном сырье биологически активными веществами. Перспективным является направление использования биопрепаратов в ветеринарии, хотя применение средств на основе растительных экстрактов пока ограничено. Растительные биологически активные вещества используют в пищевой промышленности с целью обогащения продуктов питания важными для рациона человека микронутриентами, которые можно использовать и в кормлении животных для получения так называемых «функциональных» кормов. В статье представлены разработки ученых по созданию и применению лекарственных препаратов и биологически активных добавок на основе растительного сырья, способные составить конкуренцию имеющимся на рынке лекарственным средствам, полученным путем химического синтеза.

Ключевые слова: биологически активные соединения, растения, растительное сырье, экстракт.

Annotation

PROSPECTS FOR THE USE OF PLANT RAW MATERIALS FOR THE PRODUCTION OF BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS IN VETERINARY MEDICINE

The article presents an overview of biologically active compounds of plant origin and the possibility of application and prospects for the use of these substances in veterinary medicine and pharmacology. Currently, there is a constant search for new sources for the production of medicines, and natural compounds have a number of advantages over synthetic ones. The relevance of this topic is due to the availability and ease of isolation of biologically active substances of plant origin, the relative cheapness of the substances obtained. Currently, there are a large number of medicines on the domestic pharmaceutical market that have different origins - synthetic, semi-synthetic, natural. The most popular of them are drugs produced and/or made from medicinal plant raw materials. More than 250 types of medicinal plants are used in modern scientific medicine, the most important of which are included in the State Pharmacopoeia of the Russian Federation [6, 26]. They have various therapeutic effects, which are determined by the biologically active substances contained in medicinal plant raw materials. The direction of the use of biological products in veterinary medicine is promising, although the use of funds based on plant extracts is still limited. Plant biologically active substances are used in the food industry for the purpose of enriching food with micronutrients important for the human diet, which can be used both in feeding animals and in obtaining so-called «functional foods». The article presents the developments of scientists on the creation and use of medicines and biologically active additives based on plant raw materials that can compete with the drugs available on the market based on chemical synthesis.

Keywords: biologically active compounds, plants, plant raw materials, extract.

Введение

Биологически активные вещества (БАВ) - химические вещества, обладающие при небольших концентрациях высокой физиологической активностью по отношению к определённым группам живых организмов (в первую очередь - по отношению к человеку, а также по отношению к растениям, животным, грибам) или к отдельным группам их клеток. Многие из этих веществ являются жизненно необходимыми факторами. Эти вещества проявляют высокую физиологическую активность в крайне малых количествах. Именно такие особенности биологически активных веществ позволяют рассматривать их как для поддержания жизненных функций, так и для придания группе организмов особых свойств (таких, например, как повышенная устойчивость культурных растений к болезням, эрготропное действие на организм животных) [25].

Биологически активными веществами являются ферменты, гормоны, витамины, антибиотики, стимуляторы роста (ауксины, гиббереллины, кинины), гербициды, инсектициды, биогенные стимуляторы (содержащие некоторые дикарбоновые и гуминовые кислоты, аргинин, аммиак, микроэлементы), простагландины, нейромедиаторы, пирогены и другие.

Биологически активные соединения делятся на биогенные и абиогенные в зависимости от своего происхождения.

К БАВ растений относятся как вещества первичного синтеза (витамины, липиды, углеводы), так и вещества вторичного синтеза (эфирные масла, горечи, сердечные гликозиды, сапонины, алкалоиды, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, дубильные вещества и т.д.) [1].

Основные биологически активные вещества лекарственных растений - это алкалоиды, гликозиды, полисахариды, эфирные масла, органические кислоты, антибиотики, кумарины, хиноны, флавоноиды и дубильные вещества. Многие растения еще недостаточно изучены с точки зрения химии и тех химических соединений, которые в них находятся. Работы в этом направлении ведутся постоянно, и список веществ растительного происхождения постоянно пополняется. Многие лекарственные формы, особенно галеновые препараты, содержат несколько активных веществ одновременно. Количество биологически активных веществ в растении зависит от его вида, условий произрастания, времени сбора, способа сушки и многих других факторов, включая географические особенности места сбора лекарственных растений. При использовании лекарственных растений важно знать растворимость БАВ в таких растворителях, как холодная (горячая) вода и разведенные спирты, которые чаще всего используются для приготовления настоев, отваров, настоек, экстрактов, соков. Особенно это значимо для понимания эффективности и биодоступности необходимых веществ. Знание растворимости помогает врачу приготовить лекарственную форму из того или иного растения [5, 7]. Важнейшее преимущество лекарств из растений - широкий спектр и комплексность биологической активности, минимизация нежелательных побочных эффектов даже при длительном применении.

Помимо биологически активных веществ в растениях всегда обнаруживают сопутствующие соединения, которые способны оказывать определенное влияние на проявление главного лечебного эффекта: это влияние может быть как положительным - например, повышение всасывания, так и отрицательным - снижение биодоступности, нейтрализация основного действующего вещества, токсичность. В растениях имеются так называемые балластные вещества: клетчатка, пектины, некоторые слизи, волокна.

Известно, что растения синтезируют и накапливают огромное количество специфических соединений, которые, как принято считать, прямо не участвуют в основном (первичном) обмене веществ. Эти соединения были названы вторичными метаболитами. Именно высокая биологическая активность вторичных соединений обусловливает ценное лечебное действие лекарственных растений, а также повышенный интерес исследователей к их биохимическим и фармакологическим эффектам.

В последнее время широко обсуждается и важная физиологическая роль вторичных соединений в процессах жизнедеятельности растений, в первую очередь в экологических взаимоотношениях. Доказано адаптивное значение этих соединений на организмы, использование этих веществ в качестве репеллентов и даже инсектицидов. Вещества вторичного метаболизма обладают фитонцидными и антибиотическими свойствами, являются антиоксидантами и адаптогенами - что представляет интерес возможности их применения в ветеринарной медицине. Однако на данный момент вопросы, касающиеся физиологических аспектов вторичного обмена, слабо представлены даже в последних учебниках по физиологии растений, и изучение химических и биологических свойств подобных соединений является актуальным [1, 16].

Результаты исследования и обсуждение

Наиболее значимые группы биологически активных веществ растительного происхождения - алкалоиды, гликозиды, флавоноиды, терпены, эфирные масла, дубильные вещества, тиофены.

Алкалоиды - азотсодержащие природные соединения основного характера. К настоящему времени идентифицировано более 15000 алкалоидов, их содержат почти 20% сосудистых растений. Считается, что богаты ими эволюционно продвинутые покрытосеменные (семейства пасленовые, маковые, мареновые, бобовые, лютиковые, кутровые, лилейные и др.). У голосеменных, хвощей и плаунов встречаются единичные представители, а у мхов и водорослей с их низким уровнем организации они полностью отсутствуют. Обычно в растении присутствует смесь алкалоидов, иногда более 100 - как у барвинка розового Catharantus roseus (Кутровые). Для некоторых растений характерно наличие единственного алкалоида, например рицинина в семенах клещевины Ricinus communis (Молочайные), обусловливающего их смертельную ядовитость, и который удаляется при производстве касторового масла [23, 25].

Несмотря на токсичность многих алкалоидов были выявлены их полезные эффекты, которые применяют в медицине и в ветеринарии для лечения заболеваний нервной, дыхательной, сердечно-сосудистой систем. Алкалоиды являются веществами-защитниками растений, так как зачастую токсичны для насекомых-вредителей, вирусов, фитопаразитов. Например, ядовитые для домашних животных высокоалкалоидные сорта люпина Lupinuspolyphyllus (Бобовые), в отличие от выведенных «сладких» (безалкалоидных), устойчивы к фузариозу и мучнистой росе. В последнее время получены доказательства, что алкалоиды могут быть вовлечены и в систему индуцибельной защиты.

Изучение биохимических свойств алкалоидов стало возможным благодаря экспериментам с культурами тканей и клеток. Полученные в ходе экспериментов данные позволили моделировать процессы биосинтеза не только алкалоидов, но и всех классов вторичных метаболитов [1, 30]. Это открывает новые перспективы для изучения путей биогенеза и регуляции метаболизма вторичных веществ, а также создания мутантных, вариантных, гибридных и трансгенных клеточных линий. Эти исследования позволили установить, что алкалоиды способны оказывать множество различных фармакотерапевтических эффектов. Они могут влиять на различные системы органов и протекающие в животном организме процессы. Подобные соединения в организме животных и человека обладают седативным, бронхолитическим, противокашлевым, анксиолитическим действием. Препараты алкалоидов оказывают действие на сердечно-сосудистую и центральную нервную системы, периферические нейромедиаторные процессы и афферентные нервные окончания.

Гликозиды - это сложные эфироподобные органические вещества растительного происхождения. Гликозиды состоят из двух компонентов: гликона - сахаристой части (одной или нескольких молекул глюкозы, фруктозы, галактозы, мальтозы, рамнозы, дигитоксозы и др.) и агликона - органического вещества самой различной структуры (органические кислоты, алкоголи, альдегиды, терпены, производные фенола, антрахинона, стероидов и др.). Гликозиды входят в состав растений либо производятся синтетическим путем. Больше всего гликозидов содержится в цветках и листьях растений. Они имеют горький вкус, многие являются ядовитыми, поэтому в терапевтических целях используются в малых дозировках. К гликозидам принадлежат многие лекарственные вещества, например, оказывающие избирательное действие на сердечную мышцу. Наибольшее значение и распространение в природе имеют Ои N-гликозиды. В медицинской практике применяют препараты сердечных гликозидов, которые обладают выраженным кардиотоническим действием и используются при лечении сердечной недостаточности, связанной с дистрофией миокарда разной этиологии. Они повышают работоспособность миокарда, обеспечивают наиболее экономную и вместе с тем эффективную работу сердца. Получают их из таких растений, как наперстянка пурпуровая (Digitalis purpured) - дигитоксин; наперстянка шерстистая (Digitalis lanata) - дигоксин; целанид (ланатозид С-изоланид); строфант Комбе (Strophanthus Kombe) - строфантин К; ландыш (Convallaria) - коргликон (новогаленовый препарат); горицвет (Adonis vernalis) - адонизид.

Сапонины - природные гликозиды (сапонизиды, сапозиды), характерными свойствами которых являются: высокая поверхностная активность (детергенты); гемолитическая активность, обусловливающая образование пор в клеточной мембране эритроцитов и, как следствие, выход гемоглобина в плазму крови; токсичность для холоднокровных животных.

Термин «сапонины» был дан исходя из названия растения мыльнянка (Saponaria officinalis L, сем. Гвоздичные - Caryophyllaceae). Предложил такое название в 1819 г. Мэлон для обозначения мыльных свойств веществ, выделенных из этого растения (sapo - мыло).

По структуре молекул сапонины условно разделяют на стероидные и тритерпеновые (пентаи тетрациклические), хотя по большому счету все сапонины относятся к терпеноидам и основу их генинов составляет циклопентанпергидрофенантреновое ядро.

Тритерпеновые сапонины находятся в таких растениях, как солодка (голая, уральская), синюха, женьшень, аралия маньчжурская, первоцвет весенний.

Фитоэкдизоны. Структура молекул этих веществ близка к стероидным сапонинам, и фитоэкдизоны являются экдистероидами. В основе строения молекул фитоэкдизонов лежит циклопентанпергидрофенантреновый скелет, к которому в С 17-положении присоединена алифатическая цепочка из восьми углеродных атомов. По физико-химическим свойствам фитоэкдизоны - твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в этаноле, метаноле, ацетоне, этилацетате и плохо - в хлороформе, не растворимые в петролейном эфире, оптически активные [27].

Впервые фитоэкдизоны были обнаружены у насекомых и ракообразных в связи с тем, что они контролируют метаморфоз и линьку этих беспозвоночных животных. Затем их нашли в растениях - папоротниках, таких как тайваньский папоротник пайючин (Podocarpus nakai), серпуха сухоцветная (Seratula xeranthemoides); у последнего вида их содержание было около 2%. Установили, что если личинки насекомых не получают достаточного количества экдистероидов из растений, используемых ими для питания, то у них не наступают процессы окукливания и превращения в стадию имаго.

В настоящее время ведется конструирование нового класса экдистероидсодержащих препаратов из цельного лекарственного сырья левзеи сафлоровидной - Rhaponticum carthamoides. Разработан новый класс фармпрепаратов и биологически активных добавок к пище - биоинфузин, БЦЛ-Фито, Lipolite, RapontikTM - с использованием элементов надземной фитомассы растений, выращиваемых по технологии, способствующей биосинтезу высокоактивных экдистероидов и их сохранности во времени.

Экдистероиды оказывают влияние и на метаболизм млекопитающих. Так, известно их гормонои витаминоподобное действие, но они не являются при этом истинными эндогенными гормоноидами. В большинстве случаев в организм человека и животных они поступают при употреблении растительной пищи, так как синтез экдистероидов происходит именно в растениях. Будучи введенными в организм человека и теплокровных животных, экдистероиды распространяются в потоке крови по внутренним органам и вызывают быстродействующие, наступающие в течение нескольких минут, а также длительные, продолжающиеся множество суток, эффекты. Эти эффекты связаны с регуляцией минерального, углеводного, липидного и белкового обмена [5, 27]. Способность их к нормализации уровня сахара в крови может быть полезной при лечении сахарного диабета. Экдистероиды нормализуют также уровни холестерина и снимают воспаление печени, вызванное токсическим гепатитом; обладают способностью дублировать действие витамина D3, проявляя антирахитический эффект. Известно проявление ими антиоксидантных, противомикробных, противовоспалительных и ранозаживляющих свойств. Кроме того, они оказывают иммуномодуляторное, адаптивное, стрессопротективное и ноотропное действие. Эти вещества обладают крайне низкой токсичностью.

Дубильные вещества (таниды) - это высокомолекулярные полифенолы. Название эти вещества получили благодаря способности вызывать дубление шкур животных. Дубление происходит по причине химического взаимодействия фенольных групп растительного полимера с молекулами белка коллагена. Давно известны противовоспалительные свойства дубильных веществ. Кроме того, они находят применение в комплексном лечении инфекционных заболеваний, токсикоинфекциях, бытовых и производственных интоксикациях. Таниды растворимы в воде и спирте, они осаждают слизи, белки, клеевые вещества, алкалоиды, и поэтому несовместимы с ними в лекарствах. Источником природных дубильных веществ являются: древесина дуба, каштана, корневища лапчатки, плоды черники, черемухи и других растений.

Кумарины - природные соединения, в основе химического строения которых лежит кумарин или изокумарин. Сюда также относят фурокумарины и пиранокумарины. Кумарины встречаются в основном у растений семейства зонтичных, рутовых и бобовых. Находят эти вещества в свободном виде и очень редко - в форме гликозидов. В настоящее время известно около 1000 природных кумариновых производных. По физико-химическим свойствам большинство из них - кристаллические вещества, реже жидкости. Они нерастворимы в воде, растворяются только в органических растворителях, лишены запаха. Сам же кумарин обладает приятным запахом сена.

Кумарины обладают различной физиологической активностью, которая зависит от химического строения индивидуальных веществ: одни проявляют спазмолитическое действие, другие - противовоспалительное, капилляроукрепляющее, успокаивающее, мочегонное, противоглистное, обезболивающее, противомикробное и иные эффекты. Некоторые из них стимулируют функции центральной нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют тромбообразованию.

Эфирные масла - летучие ароматные жидкости сложного органического состава (часто многокомпонентные смеси), по химической природе большинство из них относят к терпеноидам, это главная составная часть эфирных масел, кроме которой в составе могут быть кетоны, фенольные соединения, спирты, альдегиды, стероиды, флавонолы, цитокинины, холины, хромоны, кумарины, азотосодержащие соединения и аминокислоты. Эти вещества обеспечивают приятный запах ландыша, жасмина, розы, сирени, мяты, укропа и других растений. Эфирные масла по внешним свойствам похожи на жирные кислоты, хотя по химическому составу ничего общего с ними не имеют. В природе встречается много эфироносов. Содержание эфирных масел у разных видов растений неодинаково. Масла плохо растворяются в воде, но значительно лучше в эфире, хлороформе и этиловом спирте. Эфирные масла нестойки и очень чувствительны к повышению температуры. Поэтому особое внимание следует уделять технологии сбора, сушки и хранению эфиромасличных растений. Обнаружены различные полезные свойства эфирных масел: противомикробное (растения-источники - мята, шалфей, береза, полынь, можжевельник), транквилизирующее, седативное (мята, лаванда, укроп, фенхель, кориандр).

Эфиромасличных растений существует более трех тысяч разновидностей. Но из некоторых не вырабатываются эфирные масла - например, из фруктовых культур, кроме кожуры цитрусовых. Приятный запах не означает возможность получения из растений масел, сохраняющих в целости ароматические углеводороды. Так, не являются эфиромасличными плоды груши, персика, киви, манго, яблони, клубники, дыни, арбуза, малины и некоторых других растений. Некоторые растения с природными ароматическими эссенциями имеют галлюциногенные или токсические эффекты (ландыш, полынь, туя, белладонна), и пока применения не находят. Сырьем для производства масла может служить полностью все растение или отдельная часть его. Из многих растений можно получить сразу несколько видов эфирных масел, отличающихся и по своим свойствам, и по запаху. Например, из горького апельсина делают три сорта разных масел: «горький апельсин» добывают из кожуры плодов, аромат «нероли» - из соцветий и «петит грейн» получают из побегов. Ароматические эфирные вещества оказывают значительные и разносторонние биологические эффекты, которые хорошо изучены на млекопитающих. Выделяют несколько важных полезных качеств эфирных масел: антибактериальные свойства - действуют как мощный антисептик масла тополя, гвоздики, эвкалипта, аира, масла 14 сосновых деревьев. Масла лаванды, лимона, чайного дерева помогают справиться с некоторыми видами грибковых заболеваний [2, 15, 21]. Ранозаживляющее и противовоспалительное действие известно для масла тысячелистника, девясила, ромашки аптечной, арники. Они помогают стимулировать процессы организма, отвечающие за быстрое рассасывание воспалений. Спазмолитическое действие на мышечные ткани кишечника и бронхов оказывают масла фенхеля, апельсина, корицы, тмина, мяты, кориандра, мелиссы [34]. Отхаркивающее - масла фенхеля, душицы, багульника, девясила, аниса, чабреца (способствуют отхождению мокроты). Седативное - успокаивают нервную систему - масла валерианы, лаванды, мелиссы. Мочегонное - масла петрушки, тимьяна, любистока, можжевельника, березы, чабреца. Некоторые ароматические масла оказывают регенерирующее действие, способствуя быстрому заживлению внешних и внутренних повреждений. После попадания в организм определенных эфирных масел налаживается выделение желудочного сока, начинает лучше работать поджелудочная железа. Это благотворно сказывается на улучшении аппетита, потому ароматические масла часто используются в качестве добавки к пище [22].

Терпены можно подразделить на три группы: монотерпены, сесквитерпены (полуторатерпены) и дитерпены. Монотерпены присутствуют буквально во всех эфирных маслах, особенно много их в цитрусовых маслах. Как правило, они безопасны и считаются наименее вредоносными компонентами эфирных масел. Возможно только незначительное раздражение кожи. Терпены высоколетучи (то есть быстро испаряются), легко окисляются и распадаются быстрее других углеводородов. Эти вещества обладают антибактериальным действием, являются антисептиками, обладают фунгицидным действием и антивирусными свойствами; мочегонны; эффективны в качестве отхаркивающих средств; оказывают возбуждающее действие. Сесквитерпены не так подвержены окислению и не столь летучи, как монотерпены. Например, кариофилен присутствует в гвоздике. Камазулен присутствует в римской и немецкой ромашке. Эти вещества обладают обезболивающим, бактерицидным, противогрибковым эффектом, понижают кровяное давление, успокаивают, снимают мышечный спазм.

Дитерпены присутствуют в эфирных маслах в малых дозах. Дитерпены эффективны как противогрибковые, бактерицидные средства, отхаркивающие. Некоторые оказывают гармонизирующее воздействие на гормональную систему.

Флавоноиды - это группа физиологически активных веществ, которые, попадая в организм животных, оказывают влияние на активность ферментов. Флавоноиды - наиболее многочисленный класс природных фенольных соединений, для которых характерны структурное многообразие, высокая и разносторонняя активность и малая токсичность. Широкая амплитуда биологической активности флавоноидов связана с многообразием их химических структур и вытекающих из них различных физико-химических свойств.

Из флавоноидов сегодня производятся лечебные и витаминные препараты, биологически активные добавки, они используются в косметической промышленности. Диапазон терапевтического применения растительного сырья, богатого флавоноидами, очень широк. Они не токсичны для млекопитающих при любом способе введения. Флавоноиды, будучи эволюционно адекватными организму животных и человека, обусловливают антиоксидантные, ангиопротекторные, гепатопротекторные, желчегонные, нейротропные и другие важнейшие фармакологические свойства.

Вместе с тем, созданию лекарственных препаратов на основе флавоноидных растений препятствует недостаточная степень изученности их химического состава, зависимости «компонентный состав - фармакологические свойства».

Первое сообщение, касающееся биологической активности флавоноидов, было опубликовано в 1936 г. после того, как из апельсинов было выделено новое вещество, которое, как полагали, относилось к новому классу витаминов. Это вещество назвали витамином Р. Позднее было установлено, что это вещество является флавоноидом - рутином, что и послужило поводом для дальнейшего выделения различных флавоноидов и изучения механизма их действия. В организме млекопитающих рутин не вырабатывается. К основным природным источникам рутина относятся: листья гречихи, листья чайного куста, черная смородина, шиповник, клюква, соки черники и рябины, можжевельник (ягоды), боярышник (бутоны), ромашка (цветы), календула. Другой важнейший биофлавоноид кверцетин является агликоном рутина. По химической структуре кверцетин представляет собой 3,5,7,3'4'-Пентаоксифлавон. К основным функциям кверцетина относятся: антиоксидантное, противоотечное, спазмолитическое, антигистаминное, противовоспалительное, диуретическое, противоязвенное, гипотензивное, иммуностимулирующее, противодиабетическое, гипогликемическое, противовирусное, ранозаживляющее, геропротекторное, анаболическое действия; снижение проницаемости стенок капилляров; повышение тонуса сосудов; блокада синтеза лейкотриенов и других воспалительных медиаторов; процессы ремоделирования костной ткани; эстрогеноподобное действие; нормализация выработки кортизона и инсулина; защита ЛНП-холестерина (липопротеинов низкой плотности) от окисления; улучшение реологии крови; угнетение синтеза тромбоксана; поддержка миокарда; стабилизация клеточных мембран; стимуляция ферментных систем; улучшение функций фагоцитов, Ти В-лимфоцитов; транспорт калия и натрия; адаптация к гипоксии; апоптоз раковых клеток. В организме животных кверцетин, как и рутин, не вырабатывается. К основным источникам кверцетина природного происхождения относятся: брусника, черная смородина, малина, ежевика, клюква, черника, рябина, облепиха [6, 19].

Множество работ посвящено фармакологическому действию биологически активных веществ растительного происхождения, но, как мы видим, количество этих веществ столь огромно, что перспективы работы в данном направлении практически безграничны.

В последние годы возрос интерес к биоактивным соединениям, причиной тому являются проблемы, касающиеся безопасности синтетических соединений. Так, например, микроорганизмы проявляют резистентность к традиционным неизбирательного использования коммерческим противомикробным препаратам, что стало причиной поиска новых противомикробных веществ из различных лекарственных растений.

Приведем некоторые примеры перспективных исследований в области создания лекарственных препаратов, действующими веществами которых являются БАВ растительного происхождения.

Значительный вклад в изучение адаптогенных свойств препаратов, созданных на основе растительного сырья, внесли ученые Белгородского ГАУ. Известно, что в процессе адаптации к экстремальным условиям существования, при стрессах, преморбидном состоянии, а тем более во время клинической манифестации заболеваний наблюдается дефицит в организме эссенциальных нутриентов и витаминов, других биологически активных веществ. Этот дефицит сдерживает механизмы адаптации, порождая своеобразный «круг». Назначением эрготропных средств и адаптогенов, а иногда стимуляцией только механизмов адаптации, удается его разомкнуть. Было доказано эрготропное действие элеутерококка на организм цыплятбройлеров. В эксперименте препарат на основе элеутерококка, помимо положительного влияния на рост и развитие животных, приросты живой массы, способствовал усилению клеточного иммунитета в результате увеличения уровня лимфоцитов [12, 33].

Эрготропные свойства БАД «Витазар» - препарата из зародышей пшеницы - выявлены в опытах на цыплятах-бройлерах, курах-несушках, свиноматках и поросятах. Препарат позволил улучшить показатели сохранности молодняка и продуктивности животных [14].

Перспективно создание иммуностимуляторов на основе растительного сырья. Наиболее высок риск дизадаптации организма в промышленном птицеводстве, где все параметры жизнедеятельности находятся под техногенным прессом. Правильный подбор иммуностимуляторов и их сочетание с другими средствами позволяют существенно снижать или предотвращать такие воздействия. В последние годы иммуностимуляторы вводят в состав комбинированных лечебно-профилактических средств, рекомендуемых при различных болезнях инфекционной и незаразной этиологии. Поиск рациональных композиций иммунотропных препаратов между собой и с неиммуногенными средствами считается перспективным направлением в фармакотерапии. Яковлевой Е.Г. с соавторами изучено влияние водно-спиртовых извлечений и порошка из эхинацеи пурпурной на интенсивность роста, морфо-биохимические показатели крови, естественную и специфическую резистентность, гистологическую картину иммунокомпетентных органов птиц [13, 29]. Установлено, что корни, соцветия, вся надземная часть растения оказывают общестимулирующее влияние и снижают затраты корма на прирост. Добавки эхинацеи к корму увеличивают количество эритроцитов в крови и гематокритное число, повышают осмотическую резистентность эритроцитов, сдерживают базои эозинофилию и увеличивают повышение в сыворотке крови содержания общего белка и доли в нем у-глобулинов. Настойка из цельного растения эхинацеи пурпурной стимулирует процессы лимфопоэза в клоакальной сумке, селезенке, печени и слизистой оболочке тонкой кишки. Эксперименты показали и возможность сочетания эхинацеи с фитином для усиления ее эрготропного действия, доказано ее протекторное влияние при депрессии иммунореактивности, связанной с технологическим перемещением кур-молодок, и выявлена морфологическая основа ее иммуностимулирующего влияния на птиц [13, 29].

Орех грецкий можно эффективно применять не только в медицине, но и в ветеринарии: незрелые плоды для приготовления витаминных концентратов и витаминизированных продуктов. Установлено, что по содержанию витамина С незрелые грецкие орехи превосходят в 7 раз лучшие сорта черной смородины, в 50 раз цитрусовые, находятся на одном уровне с шиповником и актинидией. Листья содержат дубильные вещества, эфирное масло, инулин, юглон, витамины С, В и Р, провитамины А и фитонциды. Отвары и настои листьев - отличное общеукрепляющее средство, рекомендуемое при гипои авитаминозах, а также при истощении организма. Они улучшают обмен веществ, считаются целебными при атеросклерозе головного мозга. Отвары листьев - хорошее вяжущее средство, могут использоваться при расстройствах кишечника. Также листья обладают выраженными ранозаживляющими свойствами (из листьев делают мазь). Отвары из листьев применяют при различных кожных заболеваниях в виде примочек, ванн, обмываний.

Одной из проблем применения растительных препаратов является высокая токсичность компонентов некоторых растений (алкалоидов, гликозидов). Это сдерживает создание лекарственных препаратов на основе таких растений. Например, все части чернокорня лекарственного содержат алкалоиды (циноглоссин, циноглоссеин), глюкоалкалоид консолидин, дубильные вещества, смолы, горькое вещество циноглоссоидин. Кроме того, в траве присутствуют каротин, эфирное масло, а в корнях - красящее вещество алканин (пигмент) и полисахарид инулин. Но чернокорень лекарственный обладает высокой токсичностью и применим только при строгом дозировании. Так, содержащийся в нем ядовитый алкалоид циноглоссин проявляет слабое курареподобное действие на центральную нервную систему [8, 9, 31]. Кроме того, растение обладает успокаивающим, вяжущим, болеутоляющим, противовоспалительным, эпителизирующим и отхаркивающим действиями. Также чернокорень лекарственный при наружном применении проявляет противозудное свойство и способность к активированию регенерации тканей. Корни растения оказывают седативное воздействие при судорогах, болях в суставах, болезнях легких и желудка, кашле.

Сотрудниками Пятигорской государственной фармацевтической академии на основе композиции растительного происхождения, включающей в своем составе соки крапивы двудомной (Urtica dioica L.) и соки растений рода каланхоэ (Kalanchoe Adans.), разработана гелевая лекарственная форма для использования в стоматологии [11].

На основе экстракта астрагала серпоплодного (Astragalus falcatus Lam) разработана эмульсионная мазь, которая может быть использована для лечения гнойных ран во второй и третьей репаративно-восстановительных фазах, стимулируя репаративные процессы, а также для лечения различных поражений кожи при дерматологических заболеваниях [7].

На основе гипорамина, очищенного экстракта листьев облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.), разработана технология изготовления геля для лечения некоторых вирусных инфекций. Облепиха крушиновидная (семейство лоховых - Elaeagnaceae) - широко распространенный кустарник, ягоды которого являются богатым источником различных БАВ, используемых как в народной, так и в официальной медицине. В плодах обнаружены органические кислоты, аминокислоты, водои жирорастворимые витамины, полифенольные вещества, флавоноиды и дубильные вещества [2, 6].

Многочисленными исследованиями доказано, что в листьях и плодах облепихи содержится большое количество полифенольных соединений, которые представляют интерес для современной медицины. Экстракт из листьев оказывает иммуномодулирующий, антистрессовый, противораковый, антисептический, ранозаживляющий и другие эффекты.

На основе двухфазного экстракта почек тополя черного (Populus nigra L.) Никитиной Н.В. предложена дерматологическая мазь, обладающая антимикробным, ранозаживляющим и противовоспалительным действием, которое экспериментально подтверждено в опытах на животных [18].

Из листьев лещины обыкновенной (Corylus avellana L.) получен и стандартизован густой экстракт, на основе которого разработаны суппозитории, используемые в проктологии и урологии [28]. Разработана технология получения спрея на основе экстракта шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.), используемого в стоматологии [15, 24].

Есть работы по комплексному использованию биологически активных соединений, которые посвящены созданию многокомпонентных препаратов. Например, созданы суппозитории, обогащенные комплексом БАВ (флавоноиды и кумарины), на основе сухого экстракта из цветков липы сердцевидной (Tilia cordata L.). Экстракт из липы сердцевидной обладает противовоспалительным, обезболивающим и антигипоксическим действием, что перспективно для использования в фармации [17].

Изучена осмотическая активность мази на основе экстракта густого, полученного из коры дуба черешчатого (Quercus robur L.). Мазь рекомендована для лечения второй фазы раневого процесса, обладает умеренными осмотическими свойствами, благодаря чему создаются благоприятные условия для скорейшего заживления раны [4].

Семкиной О.А. по результатам физико-химических, структурно-механических и микробиологических исследований на основе эвкалимина - экстракта из листьев эвкалипта прутовидного - были разработаны состав и технология геля и крема с антимикробным и противовоспалительным действием [24].

Учеными лаборатории биотехнологий Астраханского государственного университета была исследована противомикробная активность экстрактов соцветий цмина песчаного (Helichrysum arenarium L.), тысячелистника мелкоцветкового (Achillea micranta L.), корней солодки голой (Glycyrrhiza glabra), а также фракций экстрактов в отношении штаммов Staphylococcus aureus (ВКПМ В-1899), Escherichia coli СК (ВКПМ В-1911) и Bacillus subtilis (ВКПМ В-1919). Проведены предварительные исследования антиоксидантных свойств экстрактов перечисленных растений. Полученные растительные экстракты, содержащие разнообразные по химическому составу биологически активные компоненты с противомикробным, бактерицидным, антиоксидантным, ранозаживляющим действием, могут использоваться в качестве основных компонентов при создании косметических средств и биологически активных добавок БАД [3].

Обнаружены фитонцидные свойства бархатцев мелкоцветковых, что позволяет использовать их в качестве лекарственных препаратов, средств для отпугивания насекомых, для подавления роста и развития патогенных микроорганизмов. Доказана противогрибковая активность эфирного масла бархатцев. Каротиноиды, в частности лютеин, содержащиеся в цветках бархатцев, обладают противовоспалительными свойствами, снижают риск развития заболевания катарактой, способствуют восстановлению остроты зрения. Благодаря уникальному химическому составу, серосодержащие соединения и другие активные компоненты растения оказывают потогонный, отхаркивающий, желчегонный и диуретический эффект, улучшая вывод слизи из дыхательных путей, уменьшая отеки, улучшая работу печени, поджелудочной железы. Бархатцы широко используются как декоративное растение. Они способны аккумулировать тяжёлые металлы, что позволяет их использовать при фиторемедиации загрязнённых почв [19, 20]. Бархатцы представляют интерес в качестве нового вида растительного сырья, так как являются одним из перспективных источников тиофенов. Алкалоиды и тиофены в составе бархатцев оказывают бактерицидное и антигельминтное действие.

Тиофен впервые был открыт В. Мейером в 1883 г. как примесь в бензоле, выделенном из каменноугольной смолы. Мейер отмечал поразительное сходство нового соединения с бензолом по физическим и химическим свойствам. Желая подчеркнуть это сходство, а также отразить наличие серы, Мейер назвал новое соединение тиофеном.

Тиофены широко используются в промышленности в качестве присадок к маслам, основы для получения кремнийорганических мономеров в производстве поверхностно-активных веществ. Производные тиофена используются как лекарственные препараты (например, антигельминтный препарат - комбантрин, модифицированные антибиотики - цефалотин, цефалоридин, противоязвенный препарат - квидитен). Замещенные 2-аминотиофены находят широкое применение в качестве биологически активных веществ и фрагментов для многих гетероциклических систем. Производные сложных эфиров 2-аминотиофен-3-карбоновой кислоты и 2-амино-3-цианотиофенов показывают необычную цитостатическую селективность к некоторым Т-клеткам лимфомы, рака предстательной железы, рака почек и гепатомы клеточной линии. Большое число публикаций посвящено исследованиям фармакологической активности оснований Шиффа, в которых основной компонент - производные 2-аминотиофенов [10]. Пример перспективного направления в данной области - создание антигельминтных препаратов.

Актуально для профилактики витаминодефицитных и минералодефицитных состояний обогащение продуктов питания и кормов фитодобавками. Физиологические свойства кормов могут быть обеспечены дополнительным введением готовых витаминно-минеральных комплексов, растительных добавок, источников пищевых волокон, фосфолипидов, белков и других обогащенных ингредиентов. Но при этом существует необходимость производства данных комплексов, поэтому перспективно добавление в корма растительных экстрактов или частей растений (что экономически более целесообразно), содержащих нужные компоненты, например применение муки на основе семян тыквы. Высокая биологическая и пищевая ценность этой муки обусловлена ее уникальным минеральным составом: лидирующие позиции занимают цинк, железо, магний, фосфор, кальций, селен, витамины Е, А, Ві, В2, Вз, В4, Вб, В9, С. Другим ярким примером является использование водорослей в качестве дополнительного источника йода. Добавление каротиносодержащих растений (тыква, морковь) в рационы животных не только профилактирует заболевания животных, связанные с дефицитом витаминов и минеральных веществ, но и используется с целью обогащения микронутриентами животноводческой продукции (куриное яйцо, обогащенное каротиноидами).

Заключение

Таким образом, использование препаратов растительного происхождения взамен химических является актуальным направлением современной медицины, ветеринарии, фармакологии и косметологии, пищевой промышленности, агрохимии. Перспективными для этих целей являются биологически активные вещества, содержащиеся в растениях. Лекарственные растения синтезируют большое количество различных БАВ. Этим объясняется так называемый шрапнельный эффект, то есть эффект множественного воздействия на различные системы и органы, нередко возникающий в процессе лечения. Эти действующие биологически активные вещества имеют разнообразный состав и относятся к различным классам химических соединений (флавоноиды, гликозиды, сапонины, витамины, фитогормоны и т.д.) [5, 26]. Именно наличие этих компонентов обуславливает противомикробные, фунгицидные, антиоксидантные, антигельминтные свойства растительных экстрактов [2, 28]. Тем не менее, остаются определенные сложности применения таких препаратов: во-первых, необходимость в культивации растений-источников, так как зачастую естественный ареал не обеспечивает нужного количества растительного сырья. Культивация зачастую бывает сложной и малопродуктивной. Во-вторых, имеет место необдуманное использование таких препаратов, что небезопасно, так как многие активные растительные вещества имеют высокую степень токсичности и применимы лишь в малых дозах: например, чернокорень лекарственный обладает высокой токсичностью, значительное засорение этим растением травостоя способно вызвать эффект токсического синергизма у жвачных животных и может спровоцировать массовое заболевание циноглоссотоксикозом [31, 32]. Необходимо учитывать и взаимодействие разных групп биологически активных веществ при их сочетании в препаратах, а также при одновременном применении с другими препаратами.

Библиография

1. Абдарахимова Й.Р. Вторичные метаболиты растений: физиологические и биохимические аспекты. Часть 2. Алкалоиды: Учебно-методическое пособие. Казань: Каз. Гос. Ун-т, 2009. 40 с.

2. Аверьянова Е.В. Биологическая ценность облепихи как основа ее комплексной безотходной переработки / Е. В. Аверьянова // Современная наука и инновации. 2018. № 3 (23). С. 104-111.

3. Астафьева О.В. Исследование возможности применения биологически активных компонентов растительных экстрактов в производстве препаратов для нужд косметологии и фармакологии // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 557.

4. Буряк М.В., Хохленкова Н.В. Изучение осмотической активности новой мази на основе дуба коры экстракта густого // Сборник научных трудов «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции». 2005. С. 172-173.

5. Буханов В.Д., Шапошников А.А., Ковалева В.Ю. Лечебно-профилактическая эффективность препарата "ФИТОМИНЕРАЛОСОРБ" при дезентерии поросят // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения. 2003. С. 167-168.

6. Вашурина А. А., Аверьянова Е.В., Белущенко Р.Е. Возможности использования флавоноидов облепихи в качестве фармацевтических субстанций // Медико-биологические и нутрициологические аспекты здоровьесберегающих технологий: материалы I Международной научно-практической конференции (Кемерово, 27 ноября 2020 г.). Кемерово: КемГМУ, 2020. 334 с.

7. Гужва Н.Н., Погорелов В.И., Зайцев В.П., Науменко А.Г. Разработка состава и технологии эмульсионной мази с экстрактом астрагала серпоплодного // Сборник научных трудов «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции». М., 2005. С. 179-183.

8. Дронов В.В., Яковлева Е.Г. Общее действие чернокорня лекарственного на белых крыс // Новые фармакологические средства в ветеринарии. Материалы XIV Международной межвузовской научно-практической конференции. 2002. С. 94.

9. Дронов В.В., Яковлева Е.Г. Влияние сока чернокорня на развитие крыс // Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 10-летию Медицинского факультета и Кафедры анатомии и гистологии человека БелГУ. под редакцией Е.Н. Крикуна. Белгород, 2006. С. 183.

10. Кащенко Н.И., Танхаева Л.М., Оленников Д.Н. Фенольные соединения и полисахариды соцветий Tagetes patula // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы V Всерос. конф. с междунар. Участием. Барнаул, 2012. С. 262-263.

11. Компанцева Е.В., Маринина Т.Ф., Ващенко Е.С. Изучение реологических свойств геля стоматологического // Научные труды 10 международного конгресса «Здоровье и образование в 21 веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». 2009. С. 720-722.

12. Кузнецов К.В., Яковлева Е.Г. Корреляция массы гонад и фертильности спермы петушков на фоне применения экстракта элеутерококка // Материалы национальной научно-производственной конференции "Современные технологии производства продукции АПК". 2015. С. 42-44.

13. Кушнирук Т.Н., Мусиенко Н.А., Сегал И.Н., Яковлева Е.Г. Морфологическое обоснование применения фоспренила и настойки эхинацеи цыплятам бройлерам // Морфологические ведомости. 2007. № 1-2. С. 297-299.

14. Лицманенко Р.М., Яковлева Е.Г., Щербинин Р.В. Влияние Витазара на интенсивность роста телят // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2017. № 2 (14). С. 100-104.

15. Маркова О.М., Романцова Н. А., Лихота Т.Т., Зыкова Ю.Г. Разработка технологии и анализа стоматологического спрея на основе экстракта шалфея лекарственного // Научные труды 10 международного конгресса «Здоровье и образование в 21 веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». 2009. С. 716-718.

16. Машанов В.М., Покровский А.А. Пряно-Ароматические растения. М.: Агропромиздат, 1991. 223 с.

17. Медведева Т.М., Сорокин В.В., Каухова И.Е., Болотова В.Ц. Разработка технологии сухого экстракта из липы сердцевидной цветков, обогащённого комплексом БАВ, и суппозиториев на его основе // Сборник научных трудов «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции». 2005. С.2 11-213.

18. Никитина Н.В., Степанюк С.Н., Клишина И.И., Макарова А.Н. Особенности разработки и анализа мази с двухфазным экстрактом почек тополя черного // Научные труды 10 международного конгресса «Здоровье и образование в 21 веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». М., 2009. С. 715-716.

19. Папаяни О.И. Изучение фармакологической активности цветков бархатцев распростертых на модели хронической гастропатии у крыс // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. Науч. Тр. Пятигорск. 2011. Вып. 66. С. 556-557.

20. Подгорная Ж.В. Исследование цветков бархатцев распростертых (Tagetes patula L.) с целью получения биологически активных веществ: дис.... канд. фарм. наук: 15.00.02. / Подгорная Жанна Валерьевна. Пятигорск, 2009. 145 с.

21. Подколзина Э.П., Ковалева В.Ю. Антимикробные свойства извлечений из цветков шалфея мускатного // Молодёжный аграрный форум - 2018. Материалы международной студенческой научной конференции. 2018. С. 82.

22. Романцева Н.А., Шаталова Т.А., Маркова О.М., Орловская Т.В. Разработка технологии и анализа экстракта из цветков робинии псевдоакации и мазей на его основе // Сборник научных трудов «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции». М., 2005. С. 225-227.

23. Семенова Е.В., Никулина О.И. Исследование свойств алкалоидов лекарственных растений научное обозрение // Медицинские науки. 2021. № 1. С. 20-24.

24. Фитопрепарат антимикробного и противовоспалительного действия - Эвкалимин / Семкина О.А. и др. // Химико-фармацевтический журнал. № 8 (40). 2006, С. 52-56.

25. Биологически активные соединения растительного происхождения и перспективы их практического использования / О.А. Семкина и др. // Вестник РУДН, серия Агрономия и животноводство. 2014. № 1. С. 31-37.

26. Суряднов Д.С., Ковалева В.Ю. Возможности применения в ветеринарии препаратов шалфея мускатногов // Молодёжный аграрный форум - 2018. Материалы международной студенческой научной конференции. 2018. С. 106.

27. Тимофеев Н.П. Фитоэкдистероиды: фармакологическое использование и активность (обзор) // Медицинские науки. 2005. № 4. С. 26-66.

28. Тираспольская С.Г. и др. Разработка технологии и оценка качества суппозиториев на основе густого экстракта из листьев лещины обыкновенной // Научные труды 10 международного конгресса «Здоровье и образование в 21 веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». 2009. С. 712-714.

29. Хмыров А.В., Яковлева Е.Г. Влияние эхинацеи на морфологические показатели крови цыплят-бройлеров // Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий. Материалы XX Международной научно-производственной конференции. 2016. С. 156-158.

30. Шевченко А.М., Шатило В.В. Разработка технологии гелеобразующих гранул с экстрактом солодкового корня и парацетамолом // Сборник научных трудов «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции». 2005. С. 252-254.

31. Яковлева Е.Г., Дронов В.В., Горшков Г.И. Клиническая картина, дифференциальная диагностика и подбор лекарственных средств в зависимости от патогенеза циноглоссотоксикоза жвачных животных // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 7-4. С. 716-719.

32. Яковлева Е.Г., Дронов В.В. Выборочный мониторинг полей и пастбищ Белгородской области на предмет обнаружения гепатотоксических растений // Органическое сельское хозяйство: проблемы и перспективы. Материалы XXII международной научно-производственной конференции. 2018. С. 262-264.

33. Яковлева Е.Г., Кузнецов К.В., Анисько Р.В. Динамика веса и показателей крови петушков под влиянием экстракта элеутерококка // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2017. № 11 (260). С. 46-50.