5.Химический состав лр. Вещества первичного и вторичного обмена, действующие, сопутствующие и балластные вещества. Понятие о важнейшей группе биологически активных соединений в составе лрс.

Хим состав ЛР сложен и разнообразен. Растения состоят из воды (среда, в которой совершаются ферментативные бх процессы) и сухих веществ. Обычно содержание воды в растительных клетках 70-90%. Большая часть - в свободном состоянии, 5% в связанном, удерживаемом клеточными коллоидами. Сухие вещества:минеральные и органические. Минеральные в-ва. Все живые организмы содержат 16 элементов: C, O, H, N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Co, Mn, Cl. В зависимости от количества делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макро (десятки-сотые доли%): Ca (в составе солей пектиновых к-т – связывают клетки, стабилизирует структуру биомембран), Mg (в хлорофилле, активация ферментов), K, Na, P (в АТФ – энергообеспеч кл процессов), Si и др. Микро (10^-2-10^-5%): Fe, Al, Cu, Zn, Mn, Mo, Co. Являются кофакторами ферментов. Недостаток Li: психозы, шизофрения и др. Недостаток J - зобная болезнь, избыток, как и Co: угнетение синтеза Jсодержащих соединений в щитовидной железе. Ультрамикро (конц <10^-6 %): Se, As, Ag, Au, Ra, U, Th и др. Недостаток селена-фактор развития гипертонии, атеросклероза, артрита, нарушения эндокринной системы. Мышьяк участвует в процессах кроветворения (сод в крапиве двудомной и жгучей, черемухе, руте). Серебро - антисептическое действие, повышает тонус организма, усиливает умственную и физическую активность. Об общем содержании мин в-в в ЛР судят по золе (кол-во от 3 до 25%, в зависимости от вида ЛРС). Различают золу «общую» и «нерастворимую в 10% хлористоводородной кислоте». Общая - весь зольный остаток, образующийся в резе озоления растительного материала. Часть золы, которая не раствориться в 10% растворе HCl - кремнезем и характеризует степень запыленности растения (надземные части) или присутствие земли (корни, корневища), кроме некоторых растений (хвощ, эфедра - кремнефилы): накопление кремнезема в отдельных тканях - естественный процесс. Из макроэлементов в золе преобладает калий.

Органич в-ва. Первичн и вторичн метаболиты. Органич в-ва растит кл представлены несколькими классами: углеводы, белки, липиды, НК, органич к-ты, и некоторыми особыми в-вами, могут накапливатся в заметных кол-вах и выполнять адаптогенную ф-цию (обычно плохо изучены). Метаболиты – любые в-ва, участвующие в обмене внутри организма, поглощающиеся и выделяющиеся им. Большая часть р-ций обмена сходна для всех живых организмов, и имеет общую генетическую основу - первичный обмен. Кроме них много метаболических путей- образование соединений (специфичные в-ва), свойственных лишь немногим группам организмов:вторичный обмен. Продукты этих обменных путей: первичные и вторичные метаболиты (образуются в основном у малоподвижных или прикрепленных организмов: растений, грибов, прокариот - адаптивное значение и защитные свойства). Продукты вторичного обмена применяют в медицине чаще и шире-ощутимый и яркий фарм эффект. Вторичные метаболиты могут накапливаться в чистом виде или как гликозиды (лучшая р-римость облегчает участие в рциях обмена). В-ва вторичного обмена в ЛР- многочисленные органич соединения, среди которых 4 больших класса: 1) фенольные соединения (1-, 2-, 3атомные фенолы, моно-, ди- и олигомеры, кумарины, АП, флавоноиды, лигнаны, лигнин, танины и др.), 2)терпеноиды, 3) стероиды (В основе циклопентанпергидрофенантреновый скелет), 4) алкалоиды. В-во называется лекарственным, если обладает определенным фармако-терапевтическим действием. Растение считается лекарственным, если оно содержит БАВ, оказывающие воздействие на живой организм. БАВ в основном – в-ва вторичного обмена (алкалоиды, флавоноиды, кардиогликозиды, сапонины и др.), иногда и основного (первичного) обмена: витамины, липиды, углеводы. В ЛР содержится комплекс БАВ: среди них различают основное БАВ (действующее в-во), ради которого данное растение применяется в медицине. Другие в-ва называют сопутствующими. Роль и значение различны. Одни полезны и проявляют благоприятное действие на организм (витамины, сахара, органич кты). Другие способствуют всасыванию действующих в-в, их пролонгированному действию (сапонины, сахара). Третьи неблагоприятное действие (в свежей коре крушины антранолы - рвотное действие, а не антрахиноны - послабляющее действие). Четвертые – балластные вещества- не влияют на действие основных в-в ЛР (индифферентны): клетчатка, пектины, древесина, при экстрагировании ЛРС: основная часть отходов (шрота).

6.Встречаемость отдельных биологически активных соединений в растительном мире. Наследственные, онтогенетические и эколого-физиологические факторы, влияющие на образование и накопление этих веществ в органах и тканях ЛР.

Липиды. Накапливаются в растениях неодинаково. У масличных растений, например в семенах персика, жиров 55 % от сухой массы, в зародышах кукурузы 49-57 %, в семенах подсолнечника до 60 %, в хлорелле 80 % Слизи. Наиболее богаты сем. Бобовые (Fabaceae), Льновые (Linaceae), Мальвовые (Malvaceae), Липовые (Tiliaceae), Подорожниковые (Plantaginaceae). Камеди образуют в основном растения сухого климата: сем. Бобовые (Fabaceae), Розоцветные (Rosaceae), Лилейные (Liliaceae). Например, камедь абрикоса (Gummi Armeniacae) из абрикоса обыкн (Armeniaca vulgaris), камедь трагаканта (Gummi Tragacanthae) из астрагала мелкоголовчатого (Astragalus microcephalus). Эфирные масла в более 90 сем: в тропиках 44 % ЛР от всех эфиромасличных растений, субтропиках 10 %, в умеренной зоне 30 %. Известно >3000 видов. Много у сем Сосновые, Астровые, Сельдерейные, Вересковые, Миртовые, Губоцветные, Валериановые. Тиогликозиды у сем. Крестоцветные: капуста, хрен, редис, редька, брюква, репа, горчица. Горечи. Иридоиды - хемосистематический признак. Локализуются в кл соке разных органов. Сем. Вахтовые, Горечавковые, Норичниковые, Мареновые, Яснотковые, Подорожниковые и др. Фен. гликозиды. Простые фенолы, бензойные и фенилуксусные кислоты, фенолоспирты встречаются редко (кроме гидрохинона в листьях толокнянки, брусники, бадана, груши), причем обычно в форме гликозидов или как часть флавоноидов, лигнанов, дуб в-в. Фенолокислоты (протокатеховая, поксибензойная, галловая и др.) у всех ЛР – но обычно не являются основными БАВ: сопутствующие в-ва, участвуют в суммарном лечебном эффекте ЛРС. Оксикоричные кислоты (коричная, оксикоричная, феруловая, синаповая, хлорогеновая и др)-почти в каждом растении: участие в биосинтезе др фарм активных соед. Серд. гликозиды. В осносном в субтропиках и тропиках. Способность накапливать их обнаружена у 20 видов ЛР в 10 семействах: Бобовые, Капустные, Кутровые, Ластовневые, Лилейные, Лютиковые, Норичниковые, Сапотовые, Стеркулиевые, Тутовые. Стероидные сапонины и их гликозиды: семейства Диоскорейные, Лилейные, Норичниковые+ Бобовые, Лютиковые, Пасленовые. Лигнаны в некоторых группах- используют как хемотаксономич признак. Лигнан арктиин у сем Астровые, другие в сем Барбарисовые, Аралиевые, Лимонниковые, Льновые, Маслинные, Кипарисовые, Сосновые и др. Производные кумаринов и хромонов широко распространены, >200 соединений ≈1/3 из сем Сельдерейные, еще 1/3 из сем Рутовые и Бобовые, остальные- небольшое число. Антраценпроизв. >200-в высших растениях, лишайниках, грибах. Сем. Крушиновые (Rhamnaceae), Мареновые (Rubiaceae), Гречишные (Polygonaceae), Бобовые, Лилейные, Зверобойные (Hypericaceae). Флавоноиды сод в микроорганизмах, грибах, водорослях, мхах и высших растениях: особенно сем. Бобовые, Гречишные, Сельдерейные (Apiaceae), Астровые (Asteraceae), Рутовые (Rutaceae), Березовые (Betulaceae), Розовые. Алкалоиды больше у сем. Пасленовые (Solanaceae), Кутровые (Apocynaceae), Маковые (Papaveraceae), Бобовые, Лютиковые (Ranunculaceae), Лилейные, Астровые, Рутовые. В водорослях, грибах, мхах, папоротниках и голосеменных встречаются достаточно редко

Изменчивость хим с-ва лек растений: наследственная (генотипная), фенотипная, индивидуальная и групповая. Например, внутри одного сем пасленовых наличие истинных, псевдо- и протоалкалоидов (тропановые, стероидные алкалоиды). Существуют группы растений, которые в основном накапливают эфирные масла, сердечные гликозиды, производные антрацена и др. Пример хемотипов: азуленовые и безазуленовые формы ромашки аптечной. Хим с-в ЛР связан с фазами развития и факторами внешней среды: св и структура почвы, влажность грунта и воздуха, кол-во тепла и света, наличие биоритмов (колебания характера и интенсивности биопроцессов), агротехника возделывания культурных растений. Геофакторы: широта, долгота, высота над уровнем моря. Например, степень высыхаемости жирных масел увеличивается по мере продвижения растений к северу, а интенсивность накопления эфирных масел – к югу. Особенность растений: неравномерное распределение действующих в-в в органах и тканях (цитизин преобладает в семенах термопсиса ланцетного, а в траве – термопсин; хим с-в травы и корней чистотела одинаков: алкалоиды локализуются в млечниках, пронизывающих все растение). Биотехнологи получают хемоформы с преимущ содержанием действующих веществ (эрготаминовый, эгометриновый и эрготоксиновый штаммы спорыньи).