Брасини (брасиностероїди) та інші подібні до фітогормонів сполуки

Вперше брасиностероїди було виявлено в пилку ріпаку, чим обумовлена і їхня назва. Встановлено, що це речовина стероїдної природи, назвали брасинолід.

Встановлено, що аналогічну активність, яка регулює ріст рос­лин, мають й інші подібні сполуки. Тому спільна їх назва — браси­ностероїди. Трапляються вони в різних органах рослин, але найчас­тіше і в значних кількостях у пилку. Брасиностероїди проявляють високу біологічну активність, стимулюючи ріст (як поділ клітин, так і їхній ріст у фазу розтягування) різних органів рослин. За допомо­гою обробки рослин брасиностероїдами можна підвищити стійкість рослин до несприятливих умов довкілля.

Більш як у 200 родів рослин ідентифікована жасмонова кислота, яка також проявляє подібні до фітогормонів властивості. її фізіо­логічні функції поки майже не досліджені, проте встановлено, що екзогенна жасмонова кислота гальмує ростові процеси і стимулює процеси старіння ізольованих листків і плодів. Ще одну сполуку — саліцилову кислоту — людина використовує вже більше 2000 років як анальгетик. Наприклад, витяжки з листків мирту, як лікувальний засіб застосовували ще з IV ст., а в 1858 р. у Німеччині синтезовано дану сполуку, яку пізніше назвали аспірин. Лише в останні роки виявлено її регуляторну функцію і в рослин­них організмах. Відомо, шо таблетки аспірину, розчинені у воді, подовжують тривалість життя зрізаних квітів. Саліцилова кислота регулює термогенезис у лілійних рослин під час цвітіння, підвищу­ючи температуру в середині квітки майже на 14 °С порівняно з довкіллям. Це пояснюється тим, що саліцилова кислота контролює синтез етилену на його завершальному етапі (як відомо, етилен прискорює процеси дозрівання). Виявлено також захисну функцію саліцилової кислоти в разі проникнення патогенів у рослинний організм в процесах формування реакції надчутливості. Все це свідчить про те, що крім розглянутих нами п'яти класів фітогормонів (ауксини, цитокініни, гібереліни, АБК і етилен) в складі рослинних організмів можливі й інші складові компоненти з фітогормональною активністю.

Застосування фітогормонів і синтетичних регуляторів росту в рослинництві

Фізіологічна дія всіх фітогормонів залежить від їхньої концент­рації та взаємовідношення.

- Підвищена концентрація, як правило, викликає не стимуляцію, а гальмування метаболізму і загибель організму.

У практиці рослинництва найчастіше їх використовують для:

- стимулювання коренеутворення у живців, відновлення корене­вої системи. Так, обробка нижніх кінців живців ІОК в концент­рації 50 мг/л спричинює приплив до них поживних речовин, посилює дихання, що позитивно впливає на коренетворення;

- утворення партенокарпічних плодів. Обприскування рослин помідорів під час цвітіння викликає утворення безнасінних плодів з підвищеним вмістом цукрів; запобігання опаданню плодів. Внесення ауксинів викликає до­даткове надходження поживних речовин до плодів, а також запобігає утворенню відокремлювального шару у плодоніжках; . у високих концентраціях 2,4 Д (2,4-Дихлорфенолоцтова кислота) може застосовуватися як гербіцид селективної дії.

Цитокініни. За допомогою цитокінінів можливо:

• регулювати ріст і органогенез в культурі ізольованих клітин та органів;

• знімати апікальне домінування, чим викликається ріст бічних пагонів;

• затримувати процеси старіння;

• підвищувати стійкість рослин до несприятливих умов довкілля.

Гібереліни. Під впливом гіберелінів можливо:

• підвищити врожай зеленої маси за рахунок посиленого росту стебла рослин;

• переривати спокій бульб картоплі, насіння деяких видів рослин;

• забезпечити синхронне проростання насіння ячменю для одержання високоякісного солоду в пивоварінні;

• підвищувати продуктивність і якість винограду за рахунок формування щільних безнасінних грон.

Абсцизова кислота. Досить перспективним є застосування АБК з метою зменшення інтенсивності транспірації та підвищення стійкості рослин до посухи.

Етилен. У практиці етилен широко застосовують для прискорен­ня дозрівання плодів багатьох видів рослин. В даний час синтезовано багато речовин, які також здатні регу­лювати процеси росту рослин, оскільки за своєю структурою вони подібні до нативних фітогормонів. До них відносяться, наприклад, індолілмасляна, індолілпіровиноградна, нафтилоцтова кислоти — аналоги ауксинів та інші сполуки.

Алкалоїди - це група біологічно активних часто нітрогеновмісних речовин переважно рослинного походження, що мають лужний характер. Знаходяться у вигляді солей орг. та неорг. кислот. Виділено близько 5 тис. їх виявлено приблизно у 2500 видів покри­тонасінних рослин (з родин Макові, Конопляні, Пасльонові, Лілійні, Жовтцеві, Бобові тощо). Над думку вчених алкалоїди захищають рослини від поїдання тваринами, тобто є антифідантами, локалізовані переважно в певних частинах рослин: хінін – у корі, кокаїн – в листках.

Більшість алкалоїдів отруйні для тварин і людини, деякі з них здатні справляти на організм наркотичну дію (нікотин, морфін, кокаїн тощо). У тварин виділено близько 50 алкалоїдів: вони не завжди синтезуються твариною, їх походження пов’язане з характером їжі. бобри накопичують касторамін, який близький до алкалоїду кубишкі жовтої, яка використовується ними в їжу. Алкалоїди широко застосовуються у медицинській практиці (морфін, хінін, кофеїн, атропін), деякі використовуються для знищення шкідливих комах (анабазин, нікотин), а також для експериментального одержання поліплоїдних клітин (колхіцин). При отруєнні алкалоїдами потрібна негайна медична допо­мога.

Антибіотики. Антибіотики - особлива група біологічно активних речовин мікробіологічного походження, які пригнічують життєдіяльність хво­роботворних мікроорганізмів, навіть убивають їх. Інколи до анти­біотиків відносять антибактеріальні речовини, що їх вилучають з тканин рослин (фітонциди) і тварин (лізоцим, інтерферон).Антибіотики продукують плісняві гриби (пеніцилін), актиномі­цети (стрептоміцин, левоміцетин, тетрациклін), бактерії (граміцидин). У чистому вигляді їх почали одержувати з куль­тур мікроорганізмів у 40 рр. 20ст., тепер одержують синтетично і напівсинтетично. Людина широко застосовує антибіотики для лікування захворювань, які спричиняють хвороботворні бактерії або гриби; деякі з них галь­мують ріст злоякісних пухлин. Кожний з антибіотиків проявляє свій специфічний вплив тільки на певні види мікроорганізмів.

Сутність фітопрофілактики, її значення у зміцненні здоров'я людини

У природі існують численні хвороботворні для людини фактори, однак природа ж і озброїла її захисними механізмами та лікувальними засобами. Серед захисних засобів можна виділити:

• власні, або ендогенні, які утворюються всередині організму при участі нервово-ендокринних і ряду інших складних біохімічних і фізіологічних механізмів (до них належать імунно-біологічні захисні сили організму);

• лікувальні засоби природного походження складають цілющі речовини, що утворюються в різних рослинах, фруктово-ягідних і овочевих культурах (вони містять більш ніж 100 біологічно активних речовин, які мають найрізноманітнішу природу).

В організмі важко знайти структуру, органи або функцію, на які б не впливали біологічно активні речовини природного походження. Очевидно, в природі немає й хвороби, проти якої в рослинному світі не знайшлося б цілющих для людини речовин.

Справа в тім, що між людиною і навколишнім середовищем, передусім рослинним світом, у результаті тривалого еволюційного розвитку встановилися не тільки найтісніші життєво необхідні взаємозв'язки, але й визначена, оптимальна рівновага. Тут сама природа як геніальний інженер дуже чітко створила взаємозв'язок між життєвими процесами. Будь-який нерозумний підхід, котрий сприяє порушенню природної рівноваги, може завдати величезної шкоди здоров'ю людини.

Фітопрофілактика — це ефективний метод використання біологічно активних речовин рослин для зміцнення здоров'я у первинній і вторинній профілактиці. Метод фітопрофілактики входить складовою частиною в цілісну систему комплексної індивідуальної профілактики захворювань. Добре відомо, що за допомогою фітопрофілактики можна підвищити адаптаційний рівень організму та ефективність терапевтичних курсів, які проводяться одночасно з фітопрофілактикою. Перевага "зеленої аптеки" полягає в тому, що, на відмінну від очищених і синтетичних препаратів, більшість лікарських рослин вміщує велику кількість органічних і неорганічних речовин з широким спектром дії. Сюди входять такі фармакологічно активні речовини, як алкалоїди, глюкозиди, ефірні олії, органічні кислоти, а також мікро- і макроелементи.

Багато з цих речовин беруть участь в окислювально-відновлювальних процесах, які відбуваються в організмі людини. Майже всі вищі рослини, що застосовуються як лікарські препарати, містять вітаміни. Причому, не виключено, що в них є ще невідомі вітаміни, оскільки хімічний склад багатьох лікарських рослин розшифрований далеко не повністю. Необхідно відзначити, що вживання лікарських трав не тільки з метою впливу на той чи інший хворий орган, але й для збільшення вітамінного запасу організму (особливо в осіб похилого віку) вдало поєднується з фруктово-молочною дієтою та іншими нетрадиційними методами лікування, оскільки служить додатковим джерелом натуральних вітамінів.

Крім того, багато лікарських рослин безпосередньо активізують захисні сили організму, а також мають антимікробні властивості.

Необхідно пам'ятати, що в надлишку все буває шкідливим: будь-яка зелень або фрукти, вжиті у великій кількості, можуть негативно вплинути на організм людини. Має значення не тільки доза продукту, але й час прийому. Кожен повинен знати, які фрукти, ягоди, овочі і в якій кількості добре переносить його організм, а які погано. Від усього того, що для організму є шкідливим, людина повинна утримуватися за будь-яких обставин, а дотримання таких правил — одна з основних умов здоров'я і довголіття.

Дещо складнішою справа виявляється з використанням фруктів, ягід і овочів, чаю і кави при патології органів шлунково-кишкового тракту, печінки, серцево-судинної, нервово-ендокринної систем, нирок тощо. Є маса захворювань, при яких як лікарсько-дієтичний засіб рекомендовані одні види фруктів та овочів, але протипоказані інші. Наприклад, людям з підвищеною кислотністю протипоказані лимони, материнка, перець, кмин і т.п., тобто ті овочі, фрукти і їстівні рослини, які показані при пониженій кислотності. А хворим на геморой, гострі та хронічні гепатити протипоказані чорний та червоний перець, гірка цибуля і часник, гірчиця. Гіпотонікам не можна вживати коріандр, хрін, а також вищі сорти зеленого чаю.

Хворим з діагнозом "інфаркт міокарда" і особам, які перенесли інфаркт, а також при тромбозах і тромбофлебітах абсолютно протипоказані базилік звичайний, коріандр (кінза), дудник, що викликають недостатньо активне підвищення процесу згортання крові.

Біохімічна характеристика фармакологічних і цілющих властивостей рослин. Для того, щоб оцінити значення фітопрофілактики для організму здорової і хворої людини, потрібно розглянути їх цілющу дію і те чим ця дія визначається. Насамперед слід відзначити, що цілюща дія лікарських рослин, які застосовуються в наш час у медицині, обумовлена наявністю в їх складі біологічно активних речовин,котрі в організмі людини або тварин викликають певний профілактичний або терапевтичний ефект, впливаючи на весь організм і окремі його системи. Як правило, вони містяться в рослинах у невеликій кількості, відрізняються сильною дією на організм людини, за хімічним складом дуже різноманітні. У хімічний склад рослин, крім води (70-90 %), входять різноманітні органічні та мінеральні речовини.

Алкалоїди є важливою групою біологічно активних речовин, з яких одержують велику кількість високоефективних профілактичних і лікарських препаратів. Зокрема, спеціалістами встановлено, що в рослинах знаходиться близько 500 різних алкалоїдів. Це складні хімічні сполуки, котрі відрізняються винятково різноманітним хімічним складом і будовою. Більшість із них має основний характер, що й визначило їх назву. Для алкалоїдів характерна вибіркова дія у відношенні до тих чи інших органів людини, що й визначає їх широке застосування в медичній практиці.

Глюкозиди — важлива група біологічно активних речовин, які досить поширені (як правило, в рослині міститься декілька видів глюкозидів). Усі глюкозиди — дуже нестійкі речовини, швидко розкладаються за наявності води, тому зібрані рослини необхідно якнайшвидше висушити (при температурі 60-70%), зберігати в сухому приміщенні. Найбільший інтерес викликають сердечні глюкозиди, досить широко представлені в природі. Вони містяться у таких рослинах: наперстянка, конвалія, олеандр, жовтушник та ін. Рослинні препарати займають провідне місце в лікуванні серцево-судинних захворювань.

Сапоніни — найпоширеніші глюкозиди, виявлені в рослин 70 родин, їх застосовують у лікуванні багатьох хвороб як відхаркуючий засіб (первоцвіт, солодка, синюха), сечогінні, жовчогінні (звіробій). Деякі сапоніни знижують кровяний тиск, є потогінними, викликають блювання.

Антраглікозиди — володіють послаблюючою дією. Деякі з антраглікозидів вживають для лікування ниркових захворювань, жовчокам'яної хвороби, при подагрі, при лікуванні шкіряних захворювань як протизапалюючі, в'яжучі засоби.

Глікозиди — це в основному гіркоти. їх використовують як засоби, що збуджують апетит, поліпшують травлення, вони входять у склад апетитних крапель. Рослини, які їх містять, як правило, гіркі на смак (полин, кульбаба).

Фенольні сполуки і їх глюкозиди. До фенольних відносяться прості феноли, фенолокислоти, фенолоспирти, оксикорочні кислоти (кумарова, кофейна, хлорогенова та ін.), лігнани, кумарини. Серед простих фенолів лікарське значення мають фенол, пірокатехін, гідрохінон і його глікозид арбутин (міститься в листках мучниці звичайної, брусниці), фтороглюцин і його похідні, які є ефективним протиглистним засобом.

Лігнани представлені в рослинному світі, накопичуються вони головним чином у насінні, коренях, деревині. Вони мають стимулюючу дію, застосовуються для лікування різних пухлин і новоутворень.

Кумарини накопичуються в корі, коренях, плодах. Деякі кумарини стимулюють ЦНС, виявляють бактеріостатичну, антигрибкову дію, деяку протипухлинну активність.

Флавоноїди (фенольні сполуки) бувають у вільному стані, але найчастіше трапляються у вигляді глікозидів. Вони дуже різноманітні за хімічним складом, серед них виділяють ряд груп (катехіни, антоціани, флавони, халкони та ін.). їх сполуки у квітах, плодах обумовлюють те чи інше забарвлення. Вони володіють різноманітноюфармакологічною дією, застосовуються як сердечні, жовчогінні, відхаркуючі засоби, сприяють видаленню радіоактивних речовин з організму.

Джерелом флавоноїдів є багато рослин. Багаті ними плоди мандарина (геспередин), чорноплідної горобини (рутин, геспередин, кверцетин, кропива п'ятилопатева), пустирник (рутин), безсмертка звичайна, солодка шорстка та ін. Із плодів цитрусових видаляється цитрин (вітамін Р). За лікарськими властивостями до вітаміну Р близький рутин. До цієї ж групи належить і вітамін В₂ (рибофлавін).

Дубильні речовини (полімерні фенольні сполуки). Препарати дубильних речовин як в'яжучі, бактерицидні засоби застосовуються при шлунково-кишкових захворюваннях, для полоскання горла.

Дубильні речовини одержують з корневищ змійовика (горець зміїний), який вміщує до 15-25 % цих речовин, з коренів і кореневищ родовика лікарського (до 28 %), вільхових шишок, кори дуба (7-12 %), кореневищ перстача гусячого (15-30 %), плодів черемхи (біля 15 %). Популярний засіб при проносах — ягоди черниці — містять до 12% дубильних речовин.

Ефірні олії — пахучі речовини, яким властива сильна леткість, обумовлюють специфічний запах рослини. Відомо близько 2000 ефіроолійних рослин. До них належать троянди, коріандр, лимон, м'ята, евкаліпт, кмин, кріп пахучий, валеріана, липа, береза, полин лікарський, чебрець і багато інших. З таких рослин виробляють олії — м'ятну, трояндову, камфорну, евкаліптову, кминну, анісову тощо. Ефірні олії (схожість їх з жирами зовнішня) володіють протизапальною, антимікробною і протиглистною активністю.

Смоли близькі за складом до ефірних олій. Смоли, які довго не висихають, називаються бальзамами. Смоли виявляють бактерицидну, антигнилісну дію (саме тому вони входять у склад пластирів).

Органічні кислоти є постійними компонентами поряд з вуглеводами і білками, іноді перевищують вміст останніх. Вони визначають смак, а іноді й запах рослини. Ряд органічних кислот володіє біологічною активністю (лимонна, аскорбінова, нікотинова та ін.). Джерела різних органічних кислот — малина (лимонна, яблучна, саліцилова), журавлина болотна (лимонна, бензойна, хінна), лимони, гранати (лимонна кислота).

Фітонциди — особливі речовини різного хімічного складу виробляються деякими рослинами і володіють здатністю подавляти ріст бактерій, грибів, паразитичних найпростіших. Препарати їх призначають при лікуванні запальних захворювань, при гіпертонії, атеросклерозі. Фітонциди є у часнику, цибулі, хріні, черемсі, евкаліпті, тополі та ін.

Ферменти — речовини білкової природи, які прискорюють перебіг біохімічних процесів у організмі. Вони відіграють роль біокаталізаторів. Більшість відомих ферментів складається з білка (папаїн, пепсин та ін.). Деякі містять у своєму складі вітаміни та інші біологічно активні речовини. Ферментні препарати широко застосовуються як лікарські засоби.

Вуглеводи також містяться у рослинах. Найпростіші з них моносахариди (глюкоза, фруктоза), з'єднуючись між собою, утворюють більш складні сполуки — дисахариди (сахароза, мальтоза), три- і тетрасахариди, полісахариди, до яких відноситься ряд речовин, що застосовуються в медицині, — крохмаль, інулін, пектинові речовини, камеді, слизи, клітковина і та ін. Вуглеводи складають основну масу багатьох профілактичних і лікарських препаратів. Особливо широко використовується глюкоза — яка покращує роботу печінки, легко засвоюється організмом.

Велику лікарську і профілактичну цінність має мед. Як відомо, мед виробляється бджолами за рахунок солодкого соку, який вилучається з квітів деяких рослин. Мед містить до 75 % суміші глюкози і фруктози, а також ферменти, різноманітні органічні кислоти (молочну, яблучну, лимонну, щавелеву і т.ін.). За рахунок пилку рослин у медові накопичуються деякі вітаміни (В, РР, С та ін.), ефірні олії, біологічно активні речовини відповідних рослин.

Крохмаль — поживна речовина рослин — на 96-98 % складається з полісахариду. Основними крохмаленосними рослинами є злаки (пшениця, жито, ячмінь, рис тощо), картопля.

Пектинові речовини містяться переважно в рослинах, у значній кількості знаходяться в соках стиглих фруктів, ягід і овочів. Найбільше їх значення в профілактиці захворювань шлунково-кишкового тракту. Пектинові речовини сприяють також виведенню з організму радіонуклідів.

До ліпідів відносяться жири і жироподібні речовини (ліпоїди). Накопичення жиру в деяких рослинах (у насінні і плодах) досягає значної кількості. Багато рослинних жирів застосовуються у профілактиці й лікуванні багатьох захворювань, наприклад, атеросклерозу. Широке застосування мають також ліпоїди (віск, фосфатиди). Найбільш поширеним фосфатидом є лецитин, який благодійно впливає на організм людини. У попередженні та лікуванні атеросклерозу значення його навряд чи можна переоцінити.

Вітаміни, які містяться в рослинах, необхідні для нормальної життєдіяльності людини. Порушення балансу вітамінів у їжі — їх нестача або надлишок — веде до тяжких порушень у здоров'ї.