Влияние внешних факторов на содержание групп действующих веществ в лекарственном сырье

В качестве примеси в сырье может попасть кошачья лапка двудомная, которая отличается от бессмертника песчаного окраской корзинок. Цветки в нем белые или красноватые, листочки-обертки белые или розовые.

Химический состав бессмертника песчаного. Соцветия бессмертника песчаного содержат эфирное масло, флавоноидные гликозиды (салипурпурозид, кемпферол и изосалипурпурозид), флавоноиды (нарингенин и апигенин), а также несколько не идентифицированных красящих веществ фенольного характера, витамины (аскорбиновая кислота, витамин К). Кроме того, в соцветиях бессмертника песчаного обнаружены фталиды, высокомолекулярные спирты, стероидные соединения, эфирное масло, инозит, дубильные вещества, жирные кислоты, минеральные соли и микроэлементы.[10]

Фармакологические свойства бессмертника песчаного. Галеновые формы бессмертника улучшают желчеотделение, уменьшают концентрацию желчных кислот, повышают содержание холатов и билирубина в желчи. Препараты бессмертника повышают холатохолестериновый коэффициент и тонус желчного пузыря.

Экстракт бессмертника оказывает спазмолитическое действие на гладкие мышцы кишечника, желчных путей, желчного пузыря и кровеносных сосудов. Эти свойства обусловлены присутствием в бессмертнике флафоноидных соединений.

Кроме того, препараты бессмертника стимулируют секрецию желудочного сока и активируют секреторную способность поджелудочной железы, увеличивают диурез. В эксперименте обнаружена антибактериальная активность цветков бессмертника песчаного.

Применение бессмертника песчаного. Желчегонные, противовоспалительные, антибактериальные и спазмолитические свойства растения используют при различных заболеваниях печени и желчевыводящих путей.

Побочные явления и противопоказания к применению бессмертника песчаного. Препараты бессмертника малотоксичны, однако при длительном применении могут вызывать застойные явления в печени.

Приемы возделывания бессмертника песчаного. Бессмертник песчаный размножается семенами, которые имеют высокую лабораторную всхожесть (90 %), но с увеличением срока хранения она снижается и через три года составляет всего лишь 30 %. [13]

3.4 ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЛЕКАРСТВЕННОМ СЫРЬЕ

Основными определяющими факторами синтеза фенольных веществ является сбалансированное, оптимальное для данного вида растения, сочетание уровня теплообеспеченности, освещенности, и количества осадков. В экстремальных экологических и погодных условиях (при остром водном дефиците) фенольные соединения тратятся на выполнение защитных функций, в связи, с чем происходит падение их общего уровня. В благоприятных условиях увлажнения продолжающийся во время генеративного развития активный синтез фенольных веществ в растениях преобладает над их расходом и поэтому их содержание остается стабильно высоким.

Захожий И.Г. исследовал физиолого-биохимические основы накопления продуктов вторичного метаболизма - салидрозида и розавина в растениях родиолы розовая (Rhodiola rosea L.), семействаа Crassulaceae (Толстянковые).

Гемикриптофит, суккулентно-листовое короткокорневищное растение высотой 25-40 см с толстым горизонтальным или наклонным корневищем, покрытым буровато-серой отслаивающейся корой и переходящим в толстый корень. Голарктический арктоальпийский вид. Произрастает в северо-восточной части европейской России, на Алтае, заполярных районах Якутии, в горных районах Западной и Восточной Сибири и Дальнего Востока. В Уральском регионе вид встречается в высокогорьях Полярного, Северного и Южного Урала.

Произрастает родиола розовая на каменистых участках горных тундр, на подгольцовых лугах и в мелколесьях. Лекарственным сырьем являются корневища и корни. Они содержат фенилпропаноиды (гликозиды коричного спирта, кофейную кислоту) и простые фенолы (салидрозид, тирозол).

Сопутствующие вещества представлены монотерпенами (розиридол, розиридин), флаволигнанами (родиолин), флавоноидами, гидролизуемыми дубильными веществами, стеринами, органическими кислотами.

Корневища с корнями родиолы обладают выраженным тонизирующим и стимулирующим действием, повышают работоспособность на фоне утомления и при выполнении тяжелой физической работы.

Изучение влияния почвенно-климатических факторов на морфологические показатели и накопление биологически активных веществ показало, что параметры роста в большей степени зависят от эдафических факторов. Максимальный вес корней и корневищ, увеличение параметров роста, накопление флавоноидов происходит в гумусных почвах (Волжский район). Диаметрально противоположное влияние на показатели роста оказывают глинистые и суглинистые почвы (склон левого берега реки Волги).

Метеорологические факторы оказывают воздействие как на параметры роста Rhodiolae rosae, так и на синтез химических веществ. Максимальную массу роста растения накапливают в годы с достаточным количеством осадков (2004-2005 гг.) и среднемесячной температурой вегетационного сезона (10,4-13,3°С).[18]

3.4.1 Родиола розовая - Rhodiola rosea

Семейство - Толстянковые (Crassulaceae)

Ботаническое описание. Многолетнее травянистое растение с толстым коротким прямым многоглавым корневищем, покрытым чешуевидными, треугольными перепончатыми листьями и золотистой шелушащейся корой. Стеблей несколько, прямостоячие, от 4 до 40 см высоты. Листья сидячие, эллиптические. Цветки двудомные, желтоватые, собраны в многоцветковое, щитко-видное соцветие. Плоды -- прямостоячие зеленоватые листовки. Цветет в июне -- июле. Семена созревают в июле -- августе.[11]

Распространение. В некоторых горных районах Якутии, Дальнего Востока, Красноярского края, самых северных районах европейской части России, на Карпатах, а также в горнолесных и высокогорных районах Южной Сибири, Урала, Восточного Казахстана и северо-восточной Киргизии. Чаще всего растет близ верхней границы леса, на скалах, у снежников, по каменистым берегам ручьев.[11]

Заготовка. Корневища после созревания семян в августе -- сентябре, промывают в проточной воде, просушивают, разрезают продольно, сушат в сушилках при температуре 50--60° или в печах и на чердаках.

Химический состав. Корень родиолы содержит фенолы, ароматические соединения, углеводы (седогептулозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу), органические кислоты (яблочную, щавелевую, лимонную, янтарную), эфирное масло (в составе около 86 компонентов), терпеноиды, флавоноиды, стероиды, дубильные вещества, алкалоиды, антрахиноны, микроэлементы (медь, цинк, серебро, марганец и другие). Эфирное масло из корневищ родиолы розовой отличается по химическому составу в зависимости от места произрастания. Наибольшее количество эфирного масла в растениях, которые выращены в России.

Надземная часть родиолы розовой содержит флавоноиды (родалин, родионин и другие), дубильные вещества, кумарины, фенолкарбоновые кислоты (кофейная, галловая), фенолы, органические кислоты (яблочная, щавелевая, янтарная, лимонная).[6]

Свойства. Родиола розовая обладает противовирусным, общеукрепляющим, противоопухолевым, антибактериальным, антимикробный, антиоксидантным, антидепрессантным, жаропонижающим, противовоспалительным, антитоксическим действием.

Применение. В медицине используют корневища и корни как стимулирующее средство при заболеваниях центральной нервной системы, гипотонии, нервном и физическом истощении. Применяют в виде жидкого экстракта.[3]

3.4.2 Толокнянка обыкновенная - Arctostaphylos uva - ursi

Семейство - Вересковые (Ericaceae)

Ботаническое описание. Стелющийся вечнозеленый кустарник семейства вересковых (Ericaceae).

Ветви в длину достигают 100-120 см.

Листья мелкие, обратнояйцевидные, кожистые, блестящие, зимующие.

Цветки мелкие, розоватые, собраны в поникающие верхушечные кисти.

Плоды -- красные мучнистые невкусные костянки с несколькими темно-красными косточками.

Цветет толокнянка обыкновенная в мае -- июне.[11]

Распространение и среда обитания толокнянки обыкновенной. Растение встречается в северной и средней полосах европейской части России, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке.

Растет в хвойных лесах на песчаной почве и между кустарниками, в сухих песчаных тундрах.

Заготовка толокнянки обыкновенной. Для медицинских целей заготавливают листья растения. Собирают сырье во время цветения в мае -- июне.

Химический состав толокнянки обыкновенной. В листьях толокнянки содержатся флавоноиды (кверцетин, изокверцитрин, мирицитрин, гиперозид, мирицетин), органические кислоты (яблочная, протокатеховая, галловая, эллаговая, урсоловая, хинная и муравьиная), дубильные вещества (до 35 %) пирогалловой группы гликозиды арбутин и метиларбутин. Кроме этого в растении содержится квертицин, мирицитрин, минеральные соли, незначительное количество эфирного масла.[2]

Фармакологические свойства толокнянки обыкновенной. Галеновые препараты толокнянки обыкновенной обладают противовоспалительными, антимикробными и мочегонными свойствами. Противовоспалительное действие препарата обусловлено содержанием в растении большого количества дубильных веществ.

Антимикробные свойства растения связывают с гликозидом арбутином, который под влиянием содержащегося в листьях фермента арбутазы расщепляется на свободный гидрохинон и глюкозу. Второй гликозид -- метиларбутин -- при гидролизе отщепляет метиловый эфир и также освобождает гидрохинон.

Антисептические свойства листьев толокнянки обусловлены антимикробным и местнораздражающим действием гидрохинона, который, кроме того, выделяясь с мочой через почки, раздражает почечную ткань и усиливает мочеотделение.[11]

Применение толокнянки обыкновенной в медицине.Толокнянка широко применяется в народной медицине различных стран.Настои и отвары толокнянки применяют при заболеваниях мочевого пузыря, мочевыводящих путей, уретры и при мочекаменной болезни. Препараты растения оказывают дезинфицирующее, противовоспалительное и диуретическое действие, вследствие чего мочевыводящие пути в процессе терапии очищаются от бактериальной флоры и продуктов воспаления.

Лекарственные формы толокнянки обыкновенной, способ применения и дозы. Настой листа толокнянки (Infusum folii Uvae ursi): 10 г (1 столовая ложка) сырья помещают в эмалированную посуду, заливают 200 мл (1 стакан) горячей кипяченой воды, нагревают в кипящей воде (на водяной бане) 15 минут, охлаждают при комнатной температуре в течение 45 минут, процеживают, оставшееся сырье отжимают. Объем полученного настоя доводят кипяченой водой до 200 мл. Приготовленный настой хранят в прохладном месте не более 2 суток. Принимают по 1/2-1/3 стакана 3-5 раз в день через 40 минут после еды.

4. ОБСУЖДЕНИЯ

Основным показателем качества лекарственного растительного сырья является содержание биологически активных веществ.

В курсовой работе рассмотрено влияние внешних факторов на содержание в растениях четырех групп основных действующих веществ: алкалоиды, эфирные масла, флавоноиды, фенольные соединения.

В литературном обзоре показано, что химический состав лекарственных растений в значительной степени подвержен влиянию разнообразных внутренних и внешних факторов. Он меняется в процессе онтогенеза растений, их сезонного развития и под влиянием многочисленных факторов окружающей среды (климатических, орографических, эдафических, биотических и т. д.). Фитохимический качественный и количественный анализ проводился с использованием хроматографических и спектрофотометрических методов.

На накопление биологически активных соединений (БАВ) оказывают влияние географическая широта и долгота. Установлено, что в растениях южных широт накапливается больше эфирного масла и алкалоидов, в умеренной зоне ? больше флавоноидов, дубильных веществ, на севере ? больше аскорбиновой кислоты, жирных масел. В растениях южных широт накапливается больше эфирного масла и алкалоидов, в умеренной зоне -- больше флавоноидов, дубильных веществ, в северных районах повышено содержание аскорбиновой кислоты, жирных масел. Количество жирных масел увеличивается при удалении от берегов океана вглубь материка. Оказывает влияние и географическая долгота. Например, содержание прохамазуленов в ромашке аптечной уменьшается с продвижением с запада на восток. Степень высыхаемости жирных масел увеличивается по мере продвижения растений к северу, а интенсивность накопления эфирных масел - к югу. [2]

Количество тепловой, световой энергии, количество осадков и влажность окружающей среды также оказывают существенное влияние, на накопление различных групп БАВ. Например, повышенная температура воздуха способствует накоплению каротиноидов, а ее снижение уменьшает содержание углеводов и кардиогликозидов. Увеличение освещенности способствует накоплению витамина С, флавоноидов, эфирных масел. Повышение влажности способствует накоплению витамина С и каротиноидов, но избыток влаги действует отрицательно. Накоплению флавоноидов способствует умеренная влажность, уменьшение влажности способствует накоплению камедей. Химический состав лекарственных растений зависит от механической структуры, влажности, рН почвы, ее химического состава (эдафический фактор). Действие биологически активных веществ может быть активировано и ингибировано содержащимися в них микроэлементами. Окружающая живая природа также оказывает влияние на химический состав растений, и прежде всего сказывается влияние растительного сообщества -- фитоценотический фактор.

Увеличению содержания алкалоидов в растениях способствуют высокая интенсивность и длительность солнечного освещения, повышенная температура воздуха при низкой его относительной влажности, богатые азотом и кальцием почвы (маки, крестовник плосколистный). При изучении влияния количества осадков, выпавших в течение вегетационного периода наблюдений, на накопление алкалоидов отмечено, что в наиболее влажном году содержание алкалоидов в надземных органах растения меньше, чем в более засушливые. В то же время колебания в содержании алкалоидов в подземных органах оказались незначительными. Растения, собранные в степных фитоценозах отличаются большим накоплением алкалоидов в надземных и подземных органах по сравнению с произрастающим в луговых фитоценозах.

Выяснено, что с повышением температуры воздуха и уменьшением количества осадков содержание алкалоидов (чемерица даурская) повышается, что вероятно является содействием ослабления синтеза веществ и наоборот происходит приспособление к условиям экстремального климата и это связано с тем, что активизируется синтез алкалоидов, что, вероятно, повышает адаптивность видов.

Количественный состав основных компонентов эфирного масла представителей рода Thymus L. Более изменчив, чем их соотношение. Это объясняется наличием внутривидовых химических таксонов растений - хеморас или хемотипов.

Для эфирных масел тимьянов, произрастающих в северных широтах характерно высокое содержание карвакрола (21-37%), чем тимола (10-17%),при наличии 15-17% п-цимола, 16-18% г-терпинена и 6-12% кариофиллена. Известен также линалоольный хемотип масла тимьяна, где содержится около 33% линалоола и его ацетата. А в масле индийского происхождения было найдено 65% тимола, 5% карвакрола, 9% п-цимола и около 4% г-терпинена. Тимьян ползучий, произрастающий на Алтае представлен двумя хемотипами эфирного масла: впервом доминирующим компонентом является неролидол на фоне очень малых количеств тимола и карвакрола, во втором - главными высоко кипящими компонентами являются тимол и карвакрол при одновременно низком содержании неролидола. Количественное содержание п- цимола, терпинена с увеличением коэффициента экстремальности уменьшается, а содержание карвакрола увеличивается. Содержание борнеола и терпинеола характеризуется обратной зависимостью. По мере усиления экстремальности погодных условий и содержание монотерпеноидов уменьшается. Изменение содержания и состава эфирных масел связано с их экологической функцией. Так, происходит накопление терпинеола-4, имеющего высокую репеллентную активность. Накопление сесквитерпеновых соединений также можно рассматривать как фактор повышения устойчивости растений к патогенным агентам.

Степень влияния отдельных факторов среды на образование флавоноидов выявлена еще недостаточно, хотя мнение большинства исследователей сходятся в одном: решающим фактором, оказывающим воздействие на эти процессы, служит свет. Светозависимость биосинтеза флавоноидов в растениях (ортилия однобокая) проявляется в стимулирующем влиянии света на их количество и качественный состав. Энергичный синтез и накопление флавоноидов играют защитную роль и являются фактором приспособления растений к неблагоприятным условиям среды.

Основными определяющими факторами синтеза фенольных веществ (родиола розовая) является сбалансированное, оптимальное для данного вида растения, сочетание уровня теплообеспеченности, освещенности, и количества осадков. В экстремальных экологических и погодных условиях (при остром водном дефиците) фенольные соединения тратятся на выполнение защитных функций, в связи, с чем происходит падение их общего уровня. В благоприятных условиях увлажнения продолжающийся во время генеративного развития активный синтез фенольных веществ в растениях преобладает над их расходом и поэтому их содержание остается стабильно высоким.[18]

ВЫВОДЫ

В соответствии с поставленной целью установления взаимосвязи между условиями произрастания растений и накоплением в них отдельных групп действующих веществ были выполнены следующие задачи:

1. Проведен подбор литературы по теме исследования.

2. Составлен обзор литературы по данной теме.

3. Обобщен и систематизирован подготовленный материал.

Показано, что терапевтическая ценность лекарственных растений и животных определяется входящими в их состав биологически активными веществами.

Химический состав лекарственных растений в значительной степени подвержен влиянию разнообразных внутренних и внешних факторов.

Он меняется в процессе онтогенеза растений, их сезонного развития и под влиянием многочисленных факторов окружающей среды (климатических, орографических, эдафических, биотических и т. д.).

Содержание биологически активных веществ в растениях подвержено изменениям в зависимости от: вида, сорта и стадии вегетации растений, вида почвы, ее физических свойств и химического состояния, географического расположения района произрастания, климатических условий, агротехники возделывания (применяемых удобрений, источников орошения и других факторов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабыкина А.М. Влияние эколого-географических факторов на накопление биологически активных веществ в Papaver Nudicaule L. и Papaver Rubro-Aurantiаcum Fisher ex r. Sweet (Западное Забайкалье): авт . дис. … канд.. биол. наук. ? Улан-Удэ, 2012. ? 20с.

2. Банаева, Ю. А. Исследование химического состава эфирного масла

3. Быков В.А. Родиола розовая (Rodiola rosea L.): Традиционные и биотехнологические аспекты получения лекарственных средств (обзор)/ В.А. Быков, Г.Г. Запесочная, В.А. Куркин // Химико-фармацевтический журнал. -- 1999.-Т. 33, № 1.-С. 28-37.

4. Дроздов, С.Н. Некоторые аспекты экологической физиологии растений : монография / С. Н. Дроздов, В. К. Курец ; Рос. акад. наук, Карел. науч. центр, Ин-т биологии. - Петрозаводск : ПетрГУ, 2003. - 170 с.

5. Захожий, И.Г. Физиолого-биохимические основы накопления продуктов вторичного метаболизма - салидрозида и розавина в растениях Rhodiola rosea L./ И.Г. Захожий: диссертация кандидата биологических наук : 03.00.12 Сыктывкар, 2006.- 139 c.

6. Изотов, Д.В. Эфирные масла некоторых травянистых растений и перспективы их использования / Д.В. Изотов, В.И. Михайлов [и др.] // Материалы 2-ой междунар. конф. по лесным биологически активным ресурсам. - Хабаровск: Изд-во ФГУ «ДальНИИЛХ», 2004. - С. 248-250.

7. Крылова, И.Л. Влияние экологических факторов на содержание эфирного масла и дубильных веществ в листьях багульника болотного / И.Л. Крылова, Л.И. Прокошева // Раст. ресурсы. 1979. - Т. 15. - Вып. 4.

8. Ломбоева С.С., Танхаева Л.М., Оленников Д.Н. Динамика накопления флавоноидов в надземной части Боярышника даурского. Химия растительного сырья. - 2008. - №3. - С. 83-88.

9. Машурчак, Н.В. Зависимость состава флаваноидного комплекса Helichrysum Arenarium (L.) Moench от условий произрастания в Саратовской области /Н.В. Машурчак, А.С. Кашин, В.В. Игнатов//Поволжский экологический журнал. 2009. № 1. С. 54 - 61.

10. Минаева В.Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование. Новосибирск, 1978. - 252 с.

11. Муравьева, Д.А.Фармакогнозия с основами биохимии лекарственных растений /Д.А. Муравьева Фармакогнозия (с основами биохимии лекарственных растений). - М.: Медицина, 1978. - С. 402-403

12. Рабжаева, А.Н. Особенности накопления биологически активных веществ hymus Baicalensis serg. в зависимости от экологических факторов : автореф. дис. канд. биол. наук / А. Н. Рабжаева. - Улан-Удэ : Изд-во Бурят. гос. ун-та, 2011. - 24 с.

13. Терехин А.А., Вандышев В.В. Технология возделывания лекарственных растений: Учеб. пособие. - М.: РУДН, 2008. - 201 с.: ил.

14. Фармакогнозия : учебник / И. А. Самылина, Г. П. Яковлев. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 976 с.

15. Фефелова С. Г. Особенности накопления алкалоидов и микроэлементов в чемерицах Восточного Забайкалья в зависимости от эколого-фитоценотических факторов: авт . дис. … канд.. биол. наук. ? Улан-Удэ

16. Филиппова, Г.В. Роль экологических факторов в накоплении биологически активных веществ растениями Якутии : автореф. дис. . канд. биол. наук / Г. В. Филиппова. - Якутск : ЯНЦ СО РАН, 2003. - 8 с.

17. Экологическая физиология растений : Учебник / И.Ю. Усманов, З.Ф. Рахманкулова, А.Ю. Кулагин ; Федер. целевая программа "Гос. поддержка интеграции высш. образования и фундам. науки на 1997-2000 гг.". - Москва : Логос, 2001. - 223 с.

18. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. Качество и безопасность: учеб.-справ. пособие / И. Э. Цапалова, М. Д. Губина, О. В. Голуб, В. М. Позняковский; под общ. ред. В. М. Позняковского. - 5-е изд.

Размещено на Allbest.ru