Химический состав растений

Наиболее губительно действуют  на бактерии фитонциды, только что выделенные из растений. Эфирные масла используются человеком в медицине для приготовления  ряда лекарств (валериановые, ландышевые и др. капли), а также в парфюмерной  промышленности для изготовления духов  и одеколонов (розовые, гераниевые и  др. эфирные масла).

Кристаллы. К числу отбросов обычно причисляют образующиеся ^в  растениях кристаллы. Клетки, в которых  образуются кристаллы, как правило, отмирают. Кристаллы образуются главным  образом в листьях. Наиболее распространены кристаллы оксалата кальция, встречающиеся  у различных растений в разнообразных  формах: то в виде одиночных кристаллов, то в виде их сростков – друз или  игольчатых кристаллов – рафид. Кроме кристаллов оксалата кальция, в растениях откладываются также кристаллы карбоната кальция. Кристаллы оксалата кальция часто попадаются в форме цистолитов – выростов оболочки клетки, пропитанных оксалатом кальция, например в листьях комнатного растения фикуса.

Роль кристаллов. Можно считать, что роль их сводится к нейтрализации избытка кальция в растении. Кальций в больших количествах находится в почках, из которых легко поглощается растением. Избыточное количество кальция отрицательно влияет на растение, так как ионы кальция очень уплотняют цитоплазму, снижая обмен. Растение связывает его имеющимися кислотами: щавелевой и угольной. Наибольшие количества кристаллов откладываются в листьях, которые, опадая во время листопада, освобождают растение от избытка кальция.

Химический состав. Оболочка одевает клетку снаружи и представляет собой прозрачную перепонку, тесно  примыкающую к цитоплазме. Оболочка является производной живой части  клетки – протопласта. У большинства  растений она построена из клетчатки. Клетчатка является сложным углеводом  – полисахаридом. По своему составу  она близка к крахмалу.

Клетчатка – очень стойкое  химическое соединение, которое разлагается  только некоторыми микроорганизмами (бактериями и грибами), выделяющими особый фермент. Она не растворяется не только в  воде и щелочах, но даже в ряде кислот. Хорошо растворяется клетчатка в  реактиве Швейцера (водный раствор  окиси меди в аммиаке). Клетчатка  не окрашивается йодом в синий цвет, и только после действия серной кислоты, которая химически изменяет клетчатку, йод окрашивает ее в синий цвет. Это характерная реакция на клетчатку, по которой ее можно отличить от других веществ.

В растительном мире клетчатка  едва ли не самое распространное соединение. Она составляет основной скелет растения, Входя в состав оболочек его клеток.

Помимо строительной клетчатки, образующей оболочки клеток, в растениях  встречается еще и запасная клетчатка  – гемицеллюлоза, откладывающаяся  в запас главным образом в  оболочках семян. При прорастании  семян гемицеллюлоза осахаривается  и используется на образование растительного  организма и на процесс дыхания. Такую клетчатку мы встречаем  в семенах финика, настурции ряда других растений.

Пектиновые вещества представляют собой продукты олимеризации, близкой  к углеводам галактуроновой кислоты  некоторых сахаров. Это очень  гидрофильные аморфные вещества, набухающие в воде и способные образовывать слизи студни. Пектиновые вещества входят в состав многих клеточных  оболочек и склеивают соседние клетки в тканях растений. Соединяясь с  кальцием или магнием, образуют нерастворимые  в воде пектаты. Оболочка некоторых  низших астений, например водоросли  хламидомонады, состоит из хитиновых  веществ.

Химические изменения  клетчатковых оболочек клеток. В процессе жизнедеятельности растения клетчатка  оболочек моет подвергаться химическим изменениям: одревеснению, опробковению и ослизнению.

В процессе одревеснения происходит отложение в ободочках клеток особого вещества лигнина. Одревеснение часто влечет за собой отмирание  живого содержимого клеток, лигнин меняет физические свойства оболочек – они становится более твердыми.

При опробковении в оболочках  клеток откладывается жирообразное вещество суберин. Пропитанная этим веществом клетчатка становится почти непроницаемой для воды и газов, и опробковевшая клетка очень быстро отмирает.

Ослизнение оболочек клеток наблюдается реже. Ослизняются, например, прорастающие семена льна. Поверхность  многих водорослей покрыта слизью. Кроме этих нормальных случаев, ослизнение оболочки клеток наблюдается при  поражении их особыми микроорганизмами.

Рост оболочки происходит вследствие жизнедеятельности протопласта клетки и совершается двумя путями: внедрением и наложением. При сильном вытягивании клеток новые частицы целлюлозы внедряются между старыми. При утолщении клеточной оболочки новые слои целлюлозы накладываются на внутренней ее стороне. Это и проявляется в виде характерных слоев, которые обычно видны в клетках с утолщенной оболочкой.

При нарастании клеточной  оболочки в толщину отложение  новых слоев ее происходит неравномерно. В оболочке всегда остаются места  неутолщенные. Они хорошо видны в  оболочках каменистых клеток, которые  встречаются в некоторых плодах (например, груша, рябина), а также  в оболочках многих плодов (подсолнечник) или семян (кедровые орехи). Каменистые клетки представляют собой клетки с  сильно утолщенной одревесневшей оболочкой. Клетки эти мертвые, так как по окончании роста содержимое каменистой клетки отмирает. О неравномерности  роста клетки говорят ее неутолщенные места – поры. Поры, если рассматривать  каменистые клетки с поверхности, имеют  вид точек. Если сделать оптический разрез клетки, т. е. опустить объектив микроскопа несколько ниже, то видно, что поры представляют собой каналы, идущие от полости клетки к ее периферии.

Оболочка отличается двумя  характерными свойствами: слоистостью  и полосатостью. Слоистость видна  в оболочках многих клеток, а полосатость  хорошо заметна на клетках, имеющих  сильно утолщенную оболочку. Очень  хорошо она видна на волокнах льна. Слоистость оболочки свидетельствует о неравномерной плотности ее слоев, которые отлагаются с внутренней стороны оболочки, т. е. со стороны полости клетки, и различно преломляют свет.

Оболочка состоит из отдельных  молекул клетчатки, образующих друг с другом длинные цепи (первичные  волокна). Последние образуют сложную  сеть. Характерным выражением их расположения и является полосатость клеточной  оболочки.

 

 

 

В связи с разносторонним лечебным эффектом лекарственных растений в известной степени условным оказывается понятие так называемых действующих веществ, обозначающее наиболее выраженную физиологическую активность. Вещества кажущиеся неактивными условно делятся на сопутствующие и балластные,

Устаревшими оказываются  понятия «сопутствующие» и «балластные» вещества.

Сопутствующими веществами в фармакогнозии ранее называли продукты первичного или вторичного обмена (метаболизма), содержащиеся в лекарственных растениях наряду с действующими веществами. Их фармакологический эффект значительно менее выражен, но их присутствие нередко способствует пролонгированию лечебного эффекта, усиливает и ускоряет его наступление. Однако сопутствующие вещества могут проявлять и отрицательные свойства, поэтому приходится освобождаться от них в ходе приготовления из растительного сырья лекарственных средств и форм.

Достаточно близко понятию  «сопутствующие» вещества понятие «балластные» вещества, встречающееся в старых руководствах по фармакогнозии.

Балластными веществами называли соединения, с которыми не связана  терапевтическая активность того или  иного лекарственного растения. Однако нередко они затрудняют изготовление или поддержание стабильности лекарственных форм.

Резкой границы между  приведенными группами нет, и деление  их условно, поскольку одну и ту же группу веществ мы иной раз относим  к действующим, а другой раз –  к балластным.

По мере развития знаний о лекарственных растениях вещества из группы кажущихся неактивных переводят  в группу действующих веществ.

Растения способны синтезировать  из неорганических веществ органические, необходимые для жизнедеятельности  человека и животных. Химический состав растений довольно сложен: помимо воды (70-90 %), растения состоят из неорганических и органических веществ. На долю неорганических (минеральных) веществ приходится от 3 до 25% массы сухого остатка растений.

Сумма минеральных веществ (зола) остается после сжигания органической части растений. Растения содержат практически все природные элементы, причем концентрация их в растениях близка к содержанию их в почве.

Каждый минеральный элемент  играет определенную роль в обмене веществ и не может быть заменен  другим элементом. Минеральные элементы влияют практически на все физиологические процессы, происходящие в растениях: дыхание, рост, развитие, фотосинтез.

Неорганические вещества часто содержатся в растениях  в виде комплексов с органическими соединениями. Например, кремниевая кислота в траве хвоща полевого находится в связанной с органическими соединениями растворимой форме. Слоевища ламинарии содержат органически связанный йод.

Некоторые минеральные вещества непосредственно включены в структуру органических соединений (например, магний входит в состав хлорофилла).

По количественному содержанию в растениях различают макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относятся металлы — калий (К), кальций (Са), магний (Мg), натрий (Nа), и неметаллы — кремний (Si), сера (S), фосфор (Р), хлор (Сl). Содержание их не менее 0,01%.

Некоторые из макроэлементов участвуют в фармакологическом  эффекте лекарственного растительного  сырья. Например, кремнеорганические соединения хвоща полевого и горца птичьего в почках и мочевыводящих путях больного образуют защитные коллоиды, которые препятствуют кристаллизации некоторых минеральных компонентов, затрудняют образование мочевых камней.

К микроэлементам относятся железо (Fе), медь (Сu), марганец (Мn), кобальт(Со), цинк (Zn), алюминий (А1), молибден (Мо), хром (Сг), золото (Аu), ртуть (Нg), свинец (РЬ), серебро (Аu), йод (J), бор (В) и др. Содержание их незначительное и обычно не превышает 0,001%.

Отдельные микроэлементы  также определяют фармакологическую активность лекарственного растительного сырья.

Например:

- слоевища ламинарии (бурые водоросли накапливают йод) используют при лечении больных с заболеваниями щитовидной железы;

- сфагнум (он концентрирует Аg) применяют для лечения ран;

- сырье крапивы, тысячелистника, зайцегуба опьяняющего, богатое  Са и Mg используют при лечении больных с внутренними кровотечениями;

— побеги черники, богатые Мn и А1, применяют при лечении больных сахарным диабетом.

Сумма неорганических веществ  растений как лекарственное средство в научной медицине не используется, но применяется в народной медицине.

Например, в народной медицине Бурятии для лечения ран, ожогов, трофических язв применяют золу сушеницы топяной.

Основную массу сухого остатка растений составляют органические вещества. Среди них различают вещества первичного синтеза и вещества вторичного синтеза.

При применении растений в  качестве лекарственных средств  на организм человека действует сложный  комплекс минеральных веществ и  органических соединений первичного и  вторичного синтеза.

В этом комплексе различают  биологически активные вещества и вещества, кажущиеся неактивными.

 

 

Мать-и-мачеха обыкновенная

 
 
Описание: Многолетнее травянистое растение. Корневище длинное, ползучее. Цветоносные стебли высотой 10-25см., покрыты чешуевидными, яйцевидно-ланцетовидными, часто красноватыми листьями. Прикорневые листья появляются после цветения. Они длинночерешковые, округло - сердцевидные, 10-25см. в поперечнике, угловатые, неравнозубчатые, вначале с обеих сторон покрытые войлочком, затем сверху голые, снизу с белым мягким войлочным опушением. Корзинки одиночные 2-2,5см. в поперечнике, после цветения поникающие. Цветки золотисто-желтые, краевые - язычковые, длиной 8-10 мм, почти вдвое длиннее трубчатых, расположены в несколько рядов. Трубчатые цветки снабжены хохолком из простых волосков. Семянки длиной 3,5 - 4 мм с летучкой из волосков. Цветет в апреле-мае; плодоносит в мае - июне. Лопух войлочный -повсеместно распространенный сорняк с овально округлыми, цельнокрайними прикорневыми листьями, имеющими отчетливо выраженную главную жилку. В качестве лекарственного сырья используют листья и цветочные корзинки мать-и мачехи. 
Экология: Мать-и-мачеха свойственна лесной зоне. Обитает на береговых обрывах, осыпях, берегах рек и ручьев, в сыроватых оврагов, на молодых аллювиальных глинистых и песчаных наносах, по железнодорожным насыпям, строительным котлованам, местам открытых разработок горных пород, карьерам для глины и балласта. Часто растет совместно с другими травянистыми растениями, нередко с рудеральными сорняками и кустарниками в разреженных ценозах, не имеющих сложного задернения. 
Ресурсы. Мать-и-мачеха встречается повсеместно. Сырье данного растения заготавливается в больших количествах. Листья мать-и-мачехи следует собирать в первой половине лета, когда они еще молодые, покрыты снизу густым войлочным покровом и не повреждены ржавчиной. Их срывают или срезают примерно на половину длины черенка. Сушат на чердаках с хорошей вентиляцией, под черепичной, шиферной или железной крышами или под навесами, разостлав на бумаге или ткани слоем толщины не более 2-Зсм. Правильно собранное и высушенное сырье не имеет запаха, горьковато на вкус. Влажность его не должна превышать 13% . 
Химический состав: В цветочных корзинках обнаружены фарадиол, архидиол, тараксантий, стигмастерин, ситостерин, п-гетикозан и дубильные вещества. Листья содержат горькие гликозиты (до 2,63%), ситостерин, галловую, яблочную и винную кислоты, каратиноиды (5,18%), аскорбиновую кислоту (5мг%), инулин и декстрин. 
Использование: В научной медицине листья мать-и-мачехи применяются как отхаркивающее и мягчительное средство. Употребляется внутрь в виде отваров, а также в составе грудных и потогонных чаев при бронхитах, ларингитах и бронхоэктизах. Применяют также при абсцессах и гангрене легких. Наружно употребляют в виде припарок как мягчительное, дезинфицирующее и противовоспалительное средство. В Западной Европе медицинское использование имеют также соцветия мать-и-мачехи, собираемые в России для экспортных целей. Мать-и-мачеха - хорошее силосное растение, а также ранний долгоцветущий медонос, дающий много нектара и пыльцы.