Биологические активные вещества растительного сырья. Многоуровневая регуляция – разнообразие агентов влияния. Что такое биологически активные вещества

Все биологически активные вещества или отдельные элементы, вызывающие отравления животных или нормальное функциони­рование отдельных систем организма, в зависимости от их целево­го назначения подразделяются на ряд групп.

Пестициды (pestis - вредное, caedere - убивать). Пестициды - средства борьбы с вредителями растений и животных. Для ветери­нарной токсикологии они имеют большее значение, чем токси­ческие вещества всех остальных групп. Именно среди пестицидов наибольшее количество химических соединений с высокой биоло­гической активностью. Однако ведение современного высокопро­дуктивного сельского хозяйства невозможно без их применения. Поэтому отмечается рост как ассортимента, так и объема приме­нения пестицидов. Пестициды имеют не только токсикологичес­кое, но и ветеринарно-санитарное значение, так как некоторые из них загрязняют объекты окружающей среды и накапливаются в тканях животных, выделяются с молоком и яйцами, что приводит к загрязнению их остатками продуктов питания животного проис­хождения.

Микотоксины. К микотоксинам относят токсичные вещества (метаболиты), образуемые микроскопическими грибами (плесе­нью). Среди них имеются соединения, обладающие исключи­тельно высокой биологической активностью, действующие экст-рогенно, канцерогенно, эмбриотоксически, гонадотоксически и тератогенно. Так, ЛД^о одного из метаболитов гриба из рода фузариум - Т-2-токсина для белых мышей составляет 3,8 мг/кг, примерно такой же токсичностью обладает афлатоксин В ь В на­стоящее время неизвестно другого такого соединения, применяе­мого для защиты растений или животных, с такой высокой токсичностью. ЛДзо карбофурана (фурадана) - одного из наиболее токсичных пестицидов, применяемого для обработки семян свек­лы и не допущенного к применению на животных, составляет 15 мг/кг, т. е. он в 4 раза менее токсичен, чем Т-2-токсины.

Во многих странах мира проводятся обширные исследования по выделению микотоксинов, изучению их химической структу­ры, определению биологической активности, разработке методов определения в кормах и тканях животных, факторов, влияющих на процесс токсинообразования.

Токсичные металлы и их соединения . Из соединений металлов наибольшее санитарно-токсикологическое значение имеют ртуть-, свинец-, кадмийсодержащие вещества и в меньшей степени -хром-, молибден-, цинксодержащие соединения.

До недавнего времени часто отмечали отравления сельскохо­зяйственных и диких животных соединениями ртути, которые применяли для протравливания семян. В нашей стране для этих целей использовали в основном этилмеркурхлорид (C 2 H 5 HgCl), который относится к группе сильнодействующих ядовитых ве­ществ (СДЯВ) и является действующим веществом протравителя гранозана. С 1997 г. гранозан исключен из списка пестицидов. От­равления другими соединениями тяжелых металлов встречаются реже, однако представляют опасность как загрязнители продуктов питания, в том числе животного происхождения - молока, мяса, яиц, рыбы. Основной источник загрязнения тяжелыми металлами и их соединениями - промышленные предприятия, использую­щие в технологическом процессе эти элементы. По мере развития промышленности, использующей тяжелые металлы и их соедине­ния, увеличивается их выброс в окружающую среду, повышается содержание соединений тяжелых металлов в почве, воде, растени­ях, животных и, следовательно, в продуктах питания. В связи с этим возрастает необходимость контроля за их накоплением в объектах окружающей среды, кормах и продуктах питания, с тем чтобы не допускать в пищу продукты питания, содержащие токсикоэлементы выше максимально допустимого уровня.

Токсичные металлоиды . К группе токсичных металлоидов отно­сят соединения мышьяка, фтора, селена, сурьмы, серы и др. Одна­ко причислить эти элементы и их соединения к ядам можно лишь условно. Токсичность металлоидов определяется дозой и видом соединения, поэтому она варьирует в очень широких пределах. Так, например, ЛД 50 натрия арсенита для крыс составляет 8- 15 мг/кг их массы, тогда как гербицида монокальций метиларсената - 4000 мг/кг (Н.Н.Мельников, 1975). Совсем недавно со­единения мышьяка в небольших дозах применяли в качестве стимуляторов роста. Используют их в качестве лекарственных препаратов (новарсенол, осарсол и др.), для уничтожения вред­ных грызунов (кальция арсенит). Фтор- и селенсодержащие ве­щества в небольших дозах применяются для лечения ряда заболеваний, в то время как большие дозы их вызывают отравления животных.

Элементы этой группы позволяют наиболее наглядно проде­монстрировать двойственное воздействие ядов на организм в за­висимости от дозы. Например, селеном возможно отравление сельскохозяйственных животных, в то время как небольшие коли­чества этого элемента, поступающие с кормом, предотвращают развитие у них ряда заболеваний (беломышечной болезни, токси­ческой дистрофии печени). Известно также, что этот элемент не­обходим для организма животных (В. В. Ермаков, В. В. Ковальс­кий, 1974). Могут быть причиной отравления животных плохо обесфторенные фосфаты, используемые в качестве кормовых до­бавок. В то же время в небольших концентрациях фтор добавляют в питьевую воду для предотвращения кариеса зубов.

Полихлорированные и полибромированные бифенилы (ПХБ, ПББ) . Токсические вещества этой группы близки по химическому строению к ДДТ и его метаболитам. ПХБ и ПББ - стойкие хлор- и броморганические соединения, широко применяемые в про­мышленности при производстве резины, пластмасс, в качестве пластификаторов. Токсичность этих веществ сравнительно неве­лика (ЛД 5 о азрола - наиболее распространенного соединения этой группы - составляет 1200 мг/кг массы животного). Однако некоторые из них действуют канцерогенно в опытах на лабора­торных животных. Исходя из этого, установлены очень низкие допустимые уровни их содержания в продуктах питания. ПХБ и ПББ очень медленно разрушаются в окружающей среде и накап­ливаются в органах и тканях животных. Отмечены случаи отрав­ления людей и животных ПХБ, а также высокий уровень загряз­нения их остатками кормов и продуктов питания животного про­исхождения. Особое внимание уделяется изучению биологичес­кой активности ПХБ и ПББ, отдаленных последствий их действия, а также миграции в объектах окружающей среды и организме животных.

Соединения азота . Из соединений этой группы санитарно-ток-сикологическое значение имеют нитраты (NO 3), нитриты (NO 2), нитрозоамины и в определенной степени мочевина - карбамид и др. Мочевина используется в качестве кормовой до­бавки животным. В связи с широкой химизацией сельского хозяй­ства и применением в больших масштабах азотистых удобрений существенно возрастает санитарно-токсикологическое значение нитратов и нитритов, которые могут в значительных количествах накапливаться в кормовых культурах, особенно в корнеклубне­плодах, за счет адсорбции из почвы.

Натрия хлорид (поваренная соль). Практически все виды сель­скохозяйственных животных одинаково чувствительны к натрия хлориду. Однако чаще других травятся свиньи и птицы. Это связа­но с тем, что зерновые корма, употребляемые для их кормления,

Яды растительного происхождения . В связи с окультуриванием пастбищ, развитием промышленного животноводства и перево­дом животных на круглогодичное стойловое содержание значение ядов растительного происхождения в отравлениях сельскохозяй­ственных животных снижается, хотя и не утрачивается полностью. Кроме того, некоторые яды, образуемые растениями в сравни­тельно небольших количествах, не вызывают острого отравления, зато действуют эмбритоксически и тератогенно. К ним относятся, например, алкалоиды люпина. В количествах, не вызывающих ос­трого отравления у коров, они оказывают тератогенное действие, в связи с чем у 50 % подопытных коров рождались телята с урод­ствами.

Растительные яды могут быть алкалоидами, тио- и цианогликозидами, токсичными аминокислотами и растительными фе-нольными соединениями.

Среди алкалоидов наибольшее ветеринарно-токсикологическое значение имеют алкалоиды растений рода люпина (спортеин и люпинин), аконита (липоктонин, относящийся к классу поли­циклических дитерпенов), живокости, триходесмы седой и неко­торых других.

Тиогликозиды в основном содержатся в растениях семейства крестоцветных. Они могут быть причиной острых и хронических отравлений животных. Кроме того, поступление с кормом боль­шого количества растений этого семейства может привести к сни­жению их продуктивности. Тиогликозиды взаимодействуют в организме с йодом, в результате чего могут наступить йодная не­достаточность и развитие патологического процесса.

Из растительных фенольных соединений наибольшее ветери-нарно-санитарное значение имеют дикумарин и госсипол.

Лекарственные средства и премиксы . Многие лекарственные препараты в терапевтических дозировках обладают побочным действием - вызывают аллергические реакции, поражают отдель­ные органы. В завышенных дозах они вызывают интоксикацию и гибель животных. Некоторые лекарственные препараты могут длительное время сохраняться в тканях животных, выделяться с молоком или яйцами. Например, антигельминтик гексахлорпа-раксилол обнаруживают в жире обработанных животных через 60 Дней после его однократного введения. В значительных количе­ствах он выделяется с молоком коров. В яйцах кур нередко обна­руживают антигельминтик фенотиазин, применяемый для обра­ботки птиц. Поэтому вопросы токсикологической и ветеринарно-санитарной оценки лекарственных препаратов приобретают особое значение. Решение этих вопросов - одна из задач ветеринар­ной токсикологии. Такое же значение имеют токсикологическая и ветеринарно-санитарная оценки премиксов.

Полимерные и пластические материалы . До последнего времени полимерные и пластические материалы являлись объектом иссле­дования медицинской токсикологии в связи с тем, что их исполь­зовали в основном в жилых и производственных помещениях, из­делиях бытового назначения и других предметах, с которыми кон­тактировал в основном человек. Однако в последнее время раз­личные отходы полимерных материалов и пластические массы широко применяют в животноводстве. Некоторые полимерные материалы для животноводческих помещений изготовляют непос­редственно на месте без необходимого технологического контро­ля. Были случаи отравления животных при использовании в жи­вотноводческих помещениях полимерных материалов, не прошед­ших токсикологической оценки. Поэтому все новые полимерные материалы, предназначенные для животноводческих помещений, должны проходить токсикологическую оценку. Они и являются предметом исследования и контроля ветеринарных токсикологи­ческих лабораторий.

Корма новых видов . В последнее время идут активные поиски новых биологических субстратов, которые могли бы быть исполь­зованы для кормления животных. Ведутся попытки использовать для этой цели куриный помет и навоз свиней, поскольку птицы и свиньи переваривают не более 50 % питательных веществ, содер­жащихся в кормах. Более 50 % дефицитного белка выбрасывается с фекалиями. Перспектива использования такого белка для корм­ления животных вполне реальна. Однако этому препятствуют два обстоятельства: психологический фактор и возможное присут­ствие в навозе токсических веществ, выделяемых организмом. Аналогичные затруднения возникают и при внедрении кормов других видов, например белково-витаминного концентрата, пред­ставляющего собой дрожжи или бактерии, выращенные на отхо­дах нефти или метанола и других продуктов. Все корма этих видов должны пройти токсикологическую и ветеринарно-санитарную оценку и являются объектом исследования ветеринарных токси­кологов.

В одной из недавних телевизионных передач приводились сведения о том, что россияне занимают одно из последних мест по уровню информированности о составе продуктов питания. Оказывается, что только 5% российских покупателей интересуются химическим составом продуктов, который указывается на этикетке. Причем их интересует количество калорий, белков, жиров и углеводов, но о каких-то там (омега)-жирных кислотах не слышал

Углеводы

В диетологии углеводы разделяются на простые (сахарные) и сложные, более важные с точки зрения рационального питания. Простые углеводы называются моносахаридами (это фруктоза и глюкоза). Моносахариды быстро растворяются в воде, это способствует их поступлению из кишечника в кровь. Сложные углеводы построены из нескольких молекул моносахаридов и называются полисахаридами. К полисахаридам относятся все разновидности сахаров: молочный, свекловичный, солодовый и другие, а также клетчатка, крахмал и гликоген.

Гликоген является важнейшим элементом для развития выносливости у спортсменов, относится к полисахаридам, вырабатывается в организме животными. Хранится в печени и мышечной ткани, в мясе гликоген почти не содержится, так как после смерти живых организмов он распадается. Организм усваивает углеводы за достаточно короткое время. Глюкоза, попадая в кровь, сразу становится источником энергии, воспринимаемым всеми тканями организма. Глюкоза необходима для нормального функционирования мозга и нервной системы.

Часть углеводов содержится в организме в виде гликогена, который в большом количестве способен превращаться в жир. Во избежание этого следует рассчитывать калорийность потребляемой пищи и поддерживать баланс расходуемых и получаемых калорий.

Углеводами богаты ржаной и пшеничный хлеб, сухари, крупы (пшеничная, гречневая, перловая, манная, овсяная, ячневая, кукурузная, рисовая), отруби и мед.

Кукурузная крупа — ценный источник сложных углеводов, клетчатки и тиамина. Это высококалорийный, но не жирный продукт. Спортсменам следует его употреблять с целью профилактики ишемической болезни сердца, некоторых видов рака, а также ожирения.

Высококачественные углеводы, содержащиеся в зерновых, являются лучшей заменой углеводам, находящимся в макаронных и хлебобулочных изделиях. В рацион спортсменов рекомендуется вводить немолотое зерно некоторых видов злаковых культур.

• Ячмень широко используется для приготовления соусов, приправ, первых блюд;
• Просо подается в качестве гарнира к мясным и рыбным блюдам. Зерна растения богаты фосфором и витаминами группы В;
• Дикий рис содержит высококачественные углеводы, значительное количество белка и витаминов группы В;
• Киноа — южноамериканский злак, используется для приготовления пудингов, супов и вторых блюд. Содержит не только углеводы, но и большое количество кальция, белка и железа;
• Пшеница часто используются в спортивном питании в качестве заменителя риса.

Немолотое зерно или зерно грубого помола полезнее, чем измельченное в крупу или переработанное в хлопья. Не прошедшее специальную технологическую обработку зерно богато клетчаткой, витаминами и микроэлементами. Темные сорта зерна (например, коричневый рис) не вызывают развитие остеопороза в отличие от обработанных зерновых культур — таких, как манная крупа или белый рис.

Читайте также:

Минеральные вещества

Эти вещества входят в состав тканей и участвуют в их нормальном функционировании, поддерживают необходимое осмотическое давление в биологических жидкостях и постоянство кислотно-щелочного баланса в организме. Рассмотрим основные минеральные вещества.

Калий входит в состав клеток, а натрий содержится в межклеточной жидкости. Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо строго определенное соотношение натрия и калия. Оно обеспечивает нормальную возбудимость мышечной и нервной тканей. Натрий участвует в поддержании постоянного осмотического давления, а калий влияет на сократительную функцию сердца.

Как избыток, так и недостаток калия в организме может привести к нарушениям в работе сердечно-сосудистой системы.
Калий присутствует в разной концентрации во всех жидкостях тела, помогает поддерживать водно-солевой баланс. Богатыми натуральными источниками калия являются бананы, абрикосы, авокадо, картофель, молочные продукты, цитрусовые.

Кальций входит в состав костей. Его ионы участвуют в нормальной деятельности скелетных мышц и мозга. Наличие кальция в организме способствует свертыванию крови. Избыточное количество кальция повышает частоту сокращений сердечной мышцы, а в очень больших концентрациях может вызвать остановку сердца. Лучшим источником кальция являются молочные продукты, кальцием также богата капуста брокколи и лососевые виды рыбы.

Фосфор входит в состав клеток и межклеточных тканей. Он участвует в процессе обмене жиров, белков, углеводов и витаминов. Соли фосфора играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса крови, укреплении мышц, костей и зубов. Фосфором богаты бобовые культуры, миндаль, птица и в особенности рыба.

Хлор входит в состав соляной кислоты желудочного сока и находится в организме в соединении с натрием. Хлор необходим для жизнедеятельности всех клеток организма.

Железо является составной частью некоторых ферментов и гемоглобина. Оно участвует в распределении кислорода и способствует окислительным процессам. Достаточное количество железа в организме предотвращает развитие анемии и снижение иммунитета, ухудшение работоспособности головного мозга. Натуральным источником железа являются зеленые яблоки, жирная рыба, абрикосы, горох, чечевица, инжир, морепродукты, мясо, птица.

Бром содержится в крови и других жидких сферах организма. Он усиливает процессы торможения в коре головного мозга и этим способствует нормальному соотношению между тормозными и возбудительными процессами.

Йод входит в состав гормонов, вырабатываемых щитовидной железой. Недостаток йода может вызывать нарушение многих функций организма. Источником йода являются йодированная соль, морская рыба, водоросли и другие морепродукты.

Сера входит в состав белков. Она содержится в гормонах, ферментах, витаминах и других соединениях, которые участвуют в обменных процессах. Серная кислота нейтрализует вредные вещества в печени. Достаточное присутствие серы в организме понижает уровень холестерина, предотвращает развитие опухолевых клеток. Серой богаты луковые культуры, зеленый чай, гранаты, яблоки, различные виды ягод.

Для нормального функционирования организма важны цинк, магний, алюминий, кобальт и марганец. Они входят в состав клеток в незначительных количествах, поэтому их называют микроэлементами.

Магний — металл, участвующий в биохимических реакциях. Он необходим для сокращения мышц и работы ферментов. Этот микроэлемент укрепляет костную ткань, регулирует сердечный ритм. Источником магния являются авокадо, коричневый рис, пророщенная пшеница, семена подсолнечника, амарант.

Марганец — микроэлемент, необходимый для образования костных и соединительных тканей, работы ферментов, участвующих в углеводном обмене. Марганцем богаты ананасы, ежевика, малина.

Витамины

Витамины — это биологически активные органические вещества, играющие важную роль в обмене веществ. Одни витамины содержатся в составе ферментов, обеспечивающих протекание биологических реакций, другие находятся в тесной связи с железами внутренней секреции.

Витамины поддерживают иммунитет и обеспечивают высокую работоспособность организма. Недостаток витаминов вызывает нарушения в нормальном функционировании организма, которые называют авитаминозами. Потребность организма в витаминах значительно увеличивается при повышении атмосферного давления и температуры окружающей среды, а также при физических нагрузках и некоторых заболеваниях.

В настоящее время известно около 30 разновидностей витаминов. Витамины делятся на две категории: жирорастворимые и водорастворимые . Жирорастворимыми витаминами являются витамины A, D, Е, К. Они имеются в жировых отложениях организма и не всегда требуют регулярного поступления извне, при недостатке организм берет их из своих ресурсов. Излишнее количество этих витаминов может быть токсичным для организма.

Водорастворимыми витаминами являются витамины группы В, фолиевая кислота, биотин, пантотеновая кислота. В связи с малой растворимостью в жирах эти витамины с трудом проникают в жировые ткани и не накапливаются в организме, кроме витамина В12, накапливающегося в печени. Избыток водорастворимых витаминов выводится с мочой, поэтому они малотоксичны и их можно принимать в довольно большом количестве. Передозировка иногда приводит к аллергическим реакциям.

Для спортсменов витамины являются особенно важными веществами по целому ряду причин. Во-первых, витамины напрямую участвуют в процессах развития, работы и роста мышечной ткани, синтезе белка и обеспечении целостности клеток. Во-вторых, при активных физических нагрузках многие полезные вещества затрачиваются в большом количестве, поэтому возникает повышенная потребность в витаминах во время тренировок и соревнований. В-третьих, специальные витаминные добавки и натуральные витамины усиливают рост и увеличивают работоспособность мышц.

Наиболее важные витамины для спорта

Витамин Е (токоферол). Способствует нормальной репродуктивной деятельности организма. Недостаток витамина Е может привести к необратимым изменениям в мускулатуре, что недопустимо для спортсменов. Этот витамин является антиоксидантом, защищающим поврежденные клеточные мембраны и снижающим количество свободных радикалов в организме, накопление которых ведет к изменениям состава клеток.

Витамином Е богаты растительные масла, зародыши злаковых растений (ржи, пшеницы), зеленые овощи. Следует отметить, что витамин Е повышает усваиваемость и устойчивость витамина А. Токсичность витамина Е достаточно низка, однако при передозировке могут возникнуть побочные эффекты — кожные заболевания, неблагоприятные изменения в половой сфере. Витамин Е следует принимать вместе с небольшим количеством жиросодержащей пищи.

Витамин Н (биотин). Участвует в репродуктивных процессах организма и влияет на жировой обмен и нормальное функционирование кожного покрова. Биотин принимает важнейшее участие в синтезе аминокислот. Следует знать, что биотин нейтрализуется авидином, содержащимся в сыром яичном белке. При чрезмерном употреблении сырых или недоваренных яиц спортсмены могут испытывать проблемы с ростом костной и мышечной ткани. Источником биотина являются дрожжи, яичный желток, печень, зерновые и бобовые культуры.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Содержится в ферментах, катализаторах. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, обменных процессах углеводов и белков. При недостатке витамина С в пище человек может заболеть цингой. Следует отметить, что в большинстве случаев это заболевание приводит спортсменов к профнепригодности. Его характерные симптомы — быстрая утомляемость, кровоточивость и разрыхление десен, выпадение зубов, кровоизлияния в мышцы, суставы и кожу.

Витамин С повышает иммунитет. Он является отличным антиокислителем, защищающим клетки от свободных радикалов, ускоряет процесс регенерации клеток. Кроме того, аскорбиновая кислота принимает участие в образовании коллагена, являющегося основным материалом соединительных тканей, поэтому достаточное содержание в организме этого витамина снижает травматизм при повышенных силовых нагрузках.

Витамин С способствует лучшему усвоению железа, необходимого для синтеза гемоглобина, а также участвует в процессе синтеза тестостерона. Витамин С имеет самую большую растворимость в воде, поэтому быстро распределяется по жидкостям в организме, вследствие чего его концентрация снижается. Чем больше масса тела, тем ниже содержание витамина в организме при той же норме потребления.

У спортсменов, наращивающих или участвующих в силовых видах спорта, потребность в аскорбиновой кислоте повышена и увеличивается при интенсивных тренировках. Организм не способен синтезировать этот витамин и получает его с растительной пищей.

Ежедневное употребление аскорбиновой кислоты необходимо для поддержания естественного баланса веществ в организме, при этом в стрессовых ситуациях норма витамина С увеличивается в 2, а во время беременности — в 3 раза.

Аскорбиновой кислотой богаты ягоды черной смородины и шиповника, цитрусовые, болгарский перец, брокколи, дыни, томаты и многие другие овощи и фрукты.

Передозировка витамина С может привести к аллергическим реакциям, зуду и раздражению кожи, огромные дозы способны стимулировать развитие опухолей.

Витамин А . Обеспечивает нормальное состояние эпителиальных покровов тела и необходим для роста и размножения клеток. Этот витамин синтезируется из каротина. При недостатке в организме витамина А резко снижается иммунитет, слизистые оболочки и кожные покровы становятся сухими. Витамин А имеет большое значение для зрения и нормальной половой функции.

При отсутствии этого витамина у девушек задерживается половое развитие, а у мужчин прекращается выработка семени. Для спортсменов особое значение имеет то, что витамин А активно участвует в синтезе белков, являющимся основополагающим для роста мышц. Кроме того, этот витамин участвует в накоплении организмом гликогена — главного хранилища энергии.

В для спортсменов обычно включается достаточно небольшое количество витамина А. Однако высокие физические нагрузки не способствуют накоплению витамина А. Поэтому перед ответственными соревнованиями следует употреблять больше продуктов, содержащих этот витамин.

Основным его источником являются овощи и некоторые фрукты, окрашенные в красный и оранжевый цвета: морковь, абрикосы, тыква, а также сладкий картофель, молочные продукты, печень, рыбий жир, желтки яиц. Следует соблюдать большую осторожность при повышении доз витамина А, так как их превышение опасно и приводит к тяжелым заболеваниям — желтухе, общей слабости, отслаиванию кожи. Этот витамин растворим в жирах и поэтому усваивается организмом только вместе с приемом жирной пищи. При употреблении сырой моркови рекомендуется заправлять ее растительным маслом.

Витамины группы В . К ним относятся витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В6, В12, ВЗ (никотиновая кислота), пантотеновая кислота и другие.

Витамин В1 (тиамин) участвует в обмене белков, жиров и углеводов. Нервная ткань наиболее чувствительна к недостатку тиамина. При его нехватке в ней резко нарушаются обменные процессы. При отсутствии в пище тиамина может развиться тяжелое заболевание бери-бери. Оно проявляется в нарушениях обмена веществ и нарушении нормального
функционирования организма. Недостаток витамина В1 вызывает слабость, нарушение пищеварения и расстройства нервной системы и сердечной деятельности. Тиамин участвует в процессе синтеза белка и росте клеток. Эффективен при наращивании мышц.

Витамин В1 участвует в образовании гемоглобина, важного для обогащения мышц кислородом в период активных тренировок. Кроме того, этот витамин в целом повышает производительность, регулирует затраты энергии. Чем интенсивнее тренировки, тем большее количество тиамина требуется.

Тиамин не синтезируется в организме, а поступает с растительной пищей. Им особенно богаты дрожжи и отруби, мясные субпродукты, бобовые и зерновые культуры.

Витамин В2 (рибофлавин). Содержится во всех клетках организма и является катализатором окислительно-восстановительных реакций. При нехватке рибофлавина наблюдается понижение температуры, слабость, нарушение функций желудочно-кишечного тракта и поражение слизистых оболочек. Рибофлавин участвует в важнейших процессах выделения энергии: метаболизме глюкозы, окислении жирных кислот, усвоении водорода, метаболизме белков.

Между массой тела без жира и количеством рибофлавина в пище существует прямая зависимость. Для женщин потребность в витамине В2 выше, чем у мужчин. Этот витамин увеличивает возбудимость мышечной ткани. Натуральным источником рибофлавина являются печень, дрожжи, зерновые культуры, мясо и молочные продукты.

Дефицит пантотеновой кислоты может вызвать дисфункцию печени, а недостаточное количество фолиевой кислоты — малокровие.

Витамин B3 (никотиновая кислота). Играет важную роль в синтезе жиров и белков и влияет на рост организма, состояние кожных покровов и работу нервной системы. Содержится в ферментах, катализирующих окислительно-восстановительные процессы в тканях. Обеспечение организма достаточным количеством этого витамина улучшает питание мышц в ходе тренировки.

Никотиновая кислота вызывает сжатие сосудов, что помогает культуристам выглядеть на соревнованиях более мускулистыми, однако надо учитывать, что большие дозы этой кислоты снижают работоспособность и замедляют сжигание жира. Витамин ВЗ поступает в организм вместе с пищей. Он особенно требуется организму при заболеваниях печени, сердца, легких формах диабета и язвенной болезни. Недостаток витамина может привести к заболеванию пеллагрой, которая характеризуется поражением кожного покрова и расстройствами деятельности желудочно-кишечного тракта.

Большое количество никотиновой кислоты содержат дрожжи и отруби, мясо тунца, печень, молоко, яйца, грибы.

Витамин В4 (холин). Входит в состав лецитина, который участвует в построении клеточных мембран и образовании плазмы крови. Обладает липотропным действием. Источниками витамина В4 являются мясо, рыба, соя, яичные желтки.

Витамин В6 (пиридоксин). Содержится в ферментах, участвующих в расщеплении аминокислот. Этот витамин участвует в белковом обмене и влияет на уровень гемоглобина в крови. Пиридоксин необходим спортсменам в повышенных дозах, так как способствует росту мышечной ткани и увеличению работоспособности. Источником витамина В6 являются мясо молодой птицы, рыба, мясные субпродукты, свинина, яйца, недробленый рис.

Витамин В9 (фолиевая кислота). Стимулирует и регулирует процесс кроветворения, предотвращает малокровие. Участвует в синтезе генетического состава клеток, синтезе аминокислот, кроветворении. Витамин должен присутствовать в рационе при беременности и интенсивных физических нагрузках. Естественным источником фолиевой кислоты являются листовые овощи (салат, шпинат, пекинская капуста), фрукты, бобовые культуры.

Витамин В12 . Повышает аппетит и устраняет желудочно-кишечные расстройства. При его недостатке снижается уровень гемоглобина в крови. Витамин В12 участвует в обмене веществ, в процессах кроветворения и нормальной деятельности нервной системы. Не синтезируется, в организм поступает с пищей.

Витамином В12 богаты печень и почки. Содержится только в пище животного происхождения, поэтому спортсменам, придерживающимся безжировой или вегетарианской диеты, следует обратиться к врачу по поводу включения в рацион этого витамина в виде различных препаратов. Недостаток витамина В12 приводит к пернициозной анемии, сопровоодающейся нарушением кроветворения.

Витамин В13 (оротовая кислота). Обладает повышенными анаболическими свойствами, стимулирует обмен белков. Принимает участие в синтезе нуклеиновых кислот. Входит в состав поливитаминных препаратов, естественным источником являются дрожжи.

Витамин D очень важен для усвоения организмом кальция и фосфора. Этот витамин содержит большое количество жира, поэтому многие спортсмены избегают его применения, что приводит к нарушениям в костной ткани. Витамином D богаты молочные продукты, масло, яйца, он образуется в кожном покрове при облучении солнечным светом. Данное вещество стимулирует рост организма, участвует в углеводном обмене.

Недостаток витамина D приводит к нарушению функций двигательного аппарата, деформации костей и работы органов дыхания. Регулярное включение в рацион продуктов и препаратов, содержащих этот витамин, способствует быстрому восстановлению организма после многодневных соревнований и повышенных физических нагрузок, лучшему заживлению травм, увеличению выносливости, а также хорошему самочувствию спортсменов. При передозировке витамина D наступает токсическая реакция, а также увеличивается вероятность развития опухолей.

Фрукты и овощи не содержат этого витамина, но в них содержатся стеролы провитамина D, которые под действием солнечных лучей превращаются в витамин D.

Витамин К . Регулирует свертываемость крови. Его рекомендуется принимать при тяжелых нагрузках, опасностях микротравм. Снижает кровопотери при менструациях, кровоизлияниях, травмах. Витамин К синтезируется в тканях и при избыточном содержании может вызвать образование тромбов. Источником этого витамина являются зеленные культуры.

Витамин В15 . Стимулирует окислительные процессы в клетках.

Витамин Р . При его недостатке нарушается прочность капилляров, увеличивается их проницаемость. Это приводит к усиленному кровотечению.

Пантотеновая кислота . Способствует нормальному протеканию в организме многих химических реакций. При ее недостатке уменьшается вес, развивается малокровие, нарушаются функции некоторых желез, происходит задержка в росте.

Так как потребности спортсменов в витаминах весьма различны, а в естественном виде потребление их не всегда возможно, хорошим выходом является употребление препаратов, в которые в дозированной форме входит большое количество витаминов, микро- и макроэлементов.

Разрушение биологически активных веществ

Все биологически активные вещества способны разрушаться. Разрушению способствуют не только естественные процессы, но и неправильное употребление, хранение и применение продуктов, содержащих биологически активные вещества.

Вода

Она является главной составляющей организма человека. Особенно ценной является вода, содержащаяся в овощах и фруктах. При сушке или длительном хранении растительных продуктов наблюдается значительная потеря воды. Процесс обезвоживания фруктов и овощей влияет на изменение строения веществ, связанных с водой, они оказываются безвозвратно потерянными для организма. При тепловой обработке вода теряет свою структуру, и организм затрачивает собственную энергию на ее структуризацию.

Разрушение белков

Белковые вещества сворачиваются при температуре 42-45 °С. Сворачивание означает, что жизненные связи между отдельными молекулами разрываются. Белок, потерявший свою структуру, хуже переваривается.

Разрушение углеводов

Тепловая обработка моносахаридов разрушает их еще при температуре 65-80 °С, разрывая их комплексную связь с минеральными веществами, витаминами и т. д. Мед, если его довести до кипения, теряет часть своих витаминов. Нагревание его выше 60 °С приводит к разрушению ферментов, улетучиваются эфирные противомикробные вещества и образуются труднорастворимые соли. При этом мед теряет свой аромат и превращается в простую смесь сахаров. Нежелательные изменения происходят и с зерном при его помоле в муку.

Разрушение жиров

В основе порчи жиров лежат изменения, связанные с окислением, возникающим под влиянием различных физических, химических и биологических факторов (действие кислорода, температуры, света, ферментов). Однако орехи и семечки содержат жир наивысшего качества, причем жир, естественно связанный с минеральными веществами, витаминами и другими элементами. К тому же в семечках и орехах жир прекрасно защищен от окисления и солнечного света.

Разрушение витаминов

При продолжительном хранении происходит потеря витаминов. Шпинат после 2-суточного хранения теряет 80% витамина С. Картофель после 2-месячного хранения теряет половину своего первоначального содержания витамина С. Рассеянный солнечный свет в течение 5-6 мин уничтожает до 64% витаминов в молоке. Кислая капуста и другие квашеные овощи и фрукты, приготовленные с меньшим количеством соли, имеют преимущество в отношении содержания витаминов и молочной кислоты. Температура от 50 до 100 °С также быстро разрушает витамины. Уже в первые минуты варки пищи витамины почти полностью разрушаются.

До настоящего времени невозможно дать исчерпывающее научное объяснение причин широкого диапазона лечебных свойств некоторых растений и препаратов из них. Химический состав многих лекарственных растений изучен еще недостаточно. Наиболее полно исследованы следующие группы действующих веществ из растений: алкалоиды, гликозиды, эфирные и жирные масла, антибиотики, фитонциды, витамины, аминокислоты, углеводы, органические кислоты, горькие и дубильные вещества, пигменты, минеральные элементы, ферменты, слизи, смолы, флавоны и многие другие.

Алкалоиды - сложные гетероциклические соединения, участвующие в превращении и сохранении азота растений (их называют также азотсодержащими соединениями). Алкалоиды являются органическими соединениями; в растениях содержатся в виде солей винной, лимонной, яблочной, муравьиной, щавелевой, уксусной, молочной, янтарной и других кислот. Эти соединения алкалоидов хорошо растворимы в воде. В несвязанном состоянии (чистые) алкалоиды, как правило, в воде не растворимы.

Большинство алкалоидов в чистом виде представляют собой кристаллы, а некоторые - жидкости. По химическому составу среди алкалоидов различают производные пиридина, пирролидина, хинолина, индола и пурина.

Количество алкалоидов и их состав различны не только в различных видах растений, но и в различных частях одних и тех же растений. Больше всего их содержится в плодах, листьях и корнях - от следов до 2-3%, а в коре хинного дерева даже до 16%. В одном растении встречается, как правило, несколько разных алкалоидов. Кроме того, содержание алкалоидов зависит от времени года и природных условий местности (состав почв, влажность, климат и т.д.). Наибольшее количество алкалоидов содержится в растениях семейств маковых, мотыльковых, пасленовых.

Алкалоиды - биологически активные вещества, механизм действия которых на организм человека очень сложен и разнообразен. Например, алкалоид хелидонин, содержащийся в чистотеле обычном, раслабляет гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, понижая тем самым артериальное давление. Другие алкалоиды чистотела: гемохелидонин и метоксихелидонин - действуют на обмен веществ и ингибируют деление клеток, благодаря чему препятствуют росту и развитию опухолей. Алкалоид тирамин, выделенный из омелы белой и пастушьей сумки, наоборот, вызывает сужение сосудов и повышение артериального давления.

Атропин, экстрагированный из дурмана обычного, белладонны, избирательно блокирует М-холинорецепторы. После применения атропинсодержащих растений уменьшается секреция желез пищеварительного аппарата, расширяются зрачки глаз, ускоряется пульс, снижается тонус гладкой мускулатуры. превышение допустимой дозы атропина может привести к острому отравлению: резкому двигательному возбуждению, чрезмерному расширению зрачков, тахикардии, сухости кожи и слизистых оболочек.

Гликозиды - органические соединения, в состав которых входят углеводы (гликоны): глюкоза, фруктоза, галактоза, рамноза, рутиноза, манноза, рибоза, арабиноза, цимароза и др. и неуглеводный компонент (агликон или генин): стероидные спирты или фенолы.

Гликозиды легко кристаллизуются в присутствии кислот и ферментов, а при кипячении разлагаются на составные части, в связи с чем изменяется характер их лекарственного воздействия.

В большинстве случаев гликозиды горькие на вкус и имеют специфический запах; эти свойства их в значительной мере определяют вкусовые и ароматические качества пищевых продуктов растительного происхождения.

По фармакологическим свойствам различают сердечные, горькие гликозиды, антрагликозиды, сапонины, антоцианы и др.

С е р д е ч н ы е г л и к о з и д ы - нестойкие химические соединения, избирательно действующие на сердце. Они снижают содержание ионов калия и увеличивают количество ионов натрия в клетках, улучшают перенос сахаров через клеточную мембрану, активизируют процессы клеточного дыхания, способствуют уменьшению содержания саркоплазматических белков и увеличению белков стромы, а также небелкового азота и общих белков.

Сердечные гликозиды нормализуют ферментативные процессы углеводно-фосфорного обмена в сердечной мышце и улучшают усвоение ею аденозинтрифосфорной кислоты, а также способствуют синтезу гликогена из молочной кислоты.

Горицвет, наперстянка, ландыш, строфант и другие растения, содержащие сердечные гликозиды, успешно использовались в народной медицине. Препараты этих растений применяются в клинической практике при лечении различных заболеваний сердца.

Г о р ь к и е г л и к о з и д ы - безазотистые органические вещества растительного происхождения, состоящие из углерода, кислорода и водорода. К ним относятся абсинтин полыни горькой, аукубин вероники лекарственной, эритурин золототысячника, гумулон и лупулон хмеля, геленин девясила и др.

Название горьких гликозидов связано с их горьким вкусом. Горечи усиливают секрецию желез пищеварительного канала, возбуждают аппетит, улучшают пищеварение и усвоение пищи.

А н т р а г л и к о з и д ы (антраценовые гликозиды) - оксипроизводные антрахинона (хризофановая кислота и эмодины) растительного происхождения, оказывают слабительное действие. Антрагликозиды вызывают химическое раздражение рецепторов слизистой оболочки кишечника, усиливают моторику толстой кишки. В отличие от солевых слабительных, их действие начинается через 10-12 ч после приема растительного препарата. Такой длительный латентный период обусловлен постепенным освобождением действующих веществ из препарата. Антрагликозиды, как и другие вещества растительного происхождения, действуют мягко, не оказывают раздражающего действия на кишечник, поэтому их назначают при хронических запорах.

Антрагликозиды в значительном количестве содержатся в коре крушины ломкой, корне ревеня, коре жостера, листе сенны и др.

С а п о н и н ы - гликозиды не содержащие азота. В растениях встречаются довольно часто. Они хорошо растворяются в воде и спиртах. Водные растворы сапонинов при взбалтывании образуют стойкую пену, подобную мыльной, что связано с их высокой поверхностной активностью. Способность образовывать пену и обусловила из название (sapo - мыло). При подкожном и внутреннем введении сапонины проявляют гемолитическое действие, которое отсутствует при приеме per os препаратов, содержащих сапонины. Эти препараты применяют главным образом как отхаркивающие и мочегонные средства. Они оказывают также тонизирующее, стимулирующее, общеукрепляющее действие, благоприятно влияют на сердечно-сосудистую систему. Сапонины эффективны при лечении атеросклероза, особенно у больных гипертонической болезнью.

А н т о ц и а н ы - группа растительных пигментов, гликозиды, сахаристым компонентом которых является остаток глюкозы, галактозы, рамнозы, а несахаристым - соединение, близкое производным флавонола, который относится к группе антоцианидов.

Антоцианы широко распространены в природе, накапливаются в клеточном соке плодов, цветков и листьях растений. Биологическое и фармакологическое действие антоцианов изучены еще недостаточно. Очевидно, благодаря способности к окислению и восстановлению они принимают участие в обменных процессах на клеточном уровне.

Флавоны - распространенные в природе органические гетероциклические соединения, по химическому составу и свойствам подобные антоцианам. В растениях флавоны присутствуют преимущественно в виде гликозидов, хотя встречаются и в свободном состоянии (апигенин, хризин).

Флавоны имеют широкий диапазон фармакологических свойств. Они действуют противовоспалительно, тормозят активность гиалуронидазы, холинацетилазы и других ферментов. Благодаря этим свойствам и витаминной активности под влиянием флавонов уменьшается проницаемость, увеличивается эластичность и стойкость капилляров, уменьшается воспалительная реакция; они предотвращают возникновение капиллярных геморрагий.

Флавоны расширяют просвет сосудов, особенно венечных, снимают спазмы и снижают тонус мышц пищеварительного канала и других органов. Кроме того, флавоны действуют как противомикробные, противовирусные и противоопухолевые вещества.

Эфирные масла - это смеси химических соединений разных классов (альдегиды, дитерпены, катоны, лактоны, окиси, сесквитерпены, сульфиды, сложные эфиры кислот, терпеновые углеводы, фенолы и др.), образующихся в растениях. они чрезвычайно легкие и обладают сильным ароматическим запахом, жгучие на вкус, почти нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в спиртах, эфире, маслах, смолах. Эфирные масла могут быть бесцветными, желтоватого, темно-коричневого, красного, зеленого и темно-зеленого цвета.

Из 400 000 видов растений, насчитывающихся на нашей планете, лишь 2500 содержат эфирные масла (некоторые из них - по несколько разных эфирных масел). Количество и химический состав эфирных масел в растениях зависит от фазы их развития (рост, цветение, плодоношение), климата, высоты произрастания над уровнем моря и др. Эфирные масла накапливаются в неодинаковых количествах (от следов до 2% массы сухого растения) и в разных частях растений - в цветках, листьях, семенах, шкурке плодов, почках, коре, иногда в корнях, корневище, клубнях, луковицах. Больше всего их накапливается летом, особенно в таких растениях, которые растут в теплых и влажных поясах земного шара.

Эфирные масла нестойки под воздействием света, влаги, кислорода воздуха, повышенной температуры меняют свой цвет, запах, химический состав. Вот почему при заготовке, сушке, хранении и обработке эфиромасляных растений необходимо тщательно придерживаться определенных правил. Растения скрадывают толстым слое в теплом месте, сушат при температуре 25-30°С, а хранят при температуре 15°С.

Фармакологическое действие и применение в медицинской практике препаратов эфиромасляных растений разнообразны и зависят от химического состава. Из применяют как болеутоляющее, отхаркивающее (препараты мяты), бактерицидное (препараты мяты, шалфея, тмина), антисептическое (хвойные растения), противоглистное (березы), ветрогонное (укропа) средства. Они также возбуждают деятельность сердца (препараты камфоры) и нервную систему, стимулируют секреторую и двигательную функции пищеварительного канала (полыни).

Эфирные масла выделяются из организма через легкие или почки и в этих органах проявляется их действие (отхаркивающее, мочегонное антисептическое или дезинфицирующее). Широко используются не только в медицине и ветеринарии, но и в народном хозяйстве - в пищевой, консервной, парфюмерной промышленности.

Фитонциды - комплексы органических соединений, проявляющих бактерицидное, противогрибковое, протистоцидное действие. Фитонциды играют важную роль в регуляции состава микробной флоры воздуха, количественного ее содержания, в поддержании стабильной биологической Среды.

Из фитонцидов низших и высших растений получают антибиотик, которые широко применяются в медицинской практике. О высокой противомикробной активности фитонцидов свидетельствуют многочисленные примеры. Так, препарат, изготовленный из эвкалипта в разведении 1:1 000 000, или фитонциды из веток черемухи убивают микроорганизмы почти мгновенно. Спектр противомикробного действия фитонцидов очень широк, они пагубно влияют на возбудителей дизентерии, туберкулеза, газовой гангрены, брюшного тифа, вирусы гриппа и т.д.

Кроме того, фитонциды некоторых растений усиливают секреторную и двигательную функции пищеварительного канала, улучшают процессы регенерации и ускоряют заживление ран, стимулируют защитные силы организма, снижают артериальное давление, действуют антиатеросклеротически. В соответствующих дозах фитонциды регулируют сокращение сердечной мышцы, деятельность центральной нервной системы, обмен веществ.

Витамины - биологически активные вещества, необходимые для роста и обновления клетки, течения обменных процессов в организме. Недостаточное поступление их в организм, нарушение усвоения в пищеварительном канале, несоответствие между повышенной потребностью в них и поступлением приводит к развитию гипо- и авитаминозов, что клинически проявляется определенным симптомокомплексом (рахит, пеллагра, цинга, полиневрит и др.)

К настоящему времени открыто и описано около 30 витаминов, почти 20 из них поступают в организм человека с пищей растительного и животного происхождения. В растениях витамины содержатся в оптимальных (количественных и качественных) соотношениях, поэтому растительные препараты - очень ценный и наиболее эффективный источник витаминов. При их приеме исключается опасность передозировки и возникновения побочных Эффектов, наблюдаемых при употреблении некоторых синтетических препаратов витаминов в больших дозах.

Полисахариды - высокомолекулярные соединения, продукты поликонденсации моносахаридов. Встречающиеся в природе углеводы в основном представлены полисахаридами. В функциональном отношении различают полисахариды, являющиеся главным образом структурным материалом (целлюлоза), и полисахариды, представляющие собой запасные питательные вещества клеток и тканей (гликоген, крахмал и др.). Некоторые полисахариды выполняют специфические функции в организме человека. Например, гепарин - природный антикоагулянт, а гиалуроновая кислота - составная часть внеклеточного основного вещества тканей, участвующего в выполнении барьерной функции.

Целлюлоза (клетчатка) - основной структурный компонент оболочек растительных клеток.

Клетчатка белого цвета, не имеет вкуса и запаха, не растворяется в воде, разведенных кислотах и основаниях. Под воздействием микроорганизмов кишечника она частично изменяется. Усиление процессов брожения клетчатки в кишечнике сопровождается метеоризмом. Целлюлоза растительной пищи действует на нервно-мышечный аппарат как механический фактор, усиливает перистальтику кишечника.

К а м е д и - густые соки, выделяющиеся из надрезов или поврежденных участков некоторых растений. По химическому составу камеди относятся к полисахаридам, в составе которых есть пентозы, гексозы, различные уроновые кислоты. Засохшие камеди представляют собой стекловидные твердые, легко крошащиеся куски желтого или бурого цвета. Камеди набухают или полностью растворяются в воде, образуя коллоидные растворы. В органических растворителях (спирте, эфире, бензине) камеди не растворяются. Наряду с чистыми камедями встречаются камедесмолы (смеси камедей со смолами), камедемаслосмолы, то есть смеси камеди с эфирными маслами и растительными смолами.

Растворы камедей в воде применяются как обволакивающие средства для замедления всасывания лекарственных веществ в кишечнике или уменьшения раздражающего действия их. Камеди используются также в качестве эмульгаторов при изготовлении масляных элульсий.

П е к т и н о в ы е в е щ е с т в а - полисахариды, содержащиеся в растениях в больших количествах, наиболее важными из них являются полигалактуроновые кислоты, этерифицированные метиловым спиртом. Они обнаружены в ягодах, фруктах, картофеле и стеблях растений (черной смородине, моркови, яблоках, землянике, шиповнике, калине). В процессе варки пектиновые вещества гидролизуются. Характерной особенностью их является способность образовывать студенистую массу. В кишечнике пектиновые вещества почти не всасываются и выводятся из организма в неизмененном состоянии.

Пектиновые вещества улучшают пищеварение, уменьшают гнилостные процессы в кишечнике, обезвреживают яды, образующиеся в кишечнике или попадающие в организм перорально. Они способствуют синтезу витаминов микрофлорой кишечника, ускоряют выведение излишков холестерина из организма.

Всосавшиеся в кровь пектиновые вещества замедляют ее свертывание (действуют как антикоагулянты).

С л и з и - коллоидные полисахариды, образующие вязкие и клейкие водные растворы. по химическому составу их относят к безазотистым соединениям полисахаридной природы. По свойствам слизи очень похожи на камеди, от которых их трудно отличить.

В медицинской практике слизи, как и камеди, используют в качестве смягчающих и обволакивающих средств, защищающих слизистую оболочку от раздражений. Они замедляют всасывание ядов и лекарств, а также удлиняют действие последних в кишечнике.

В значительном количестве слизи содержатся в семенах льна, ромашке лекарственной, корне алтея, клубнях салепа, череде трехраздельной, подорожнике и др.

К р а х м а л - полисахарид, выполняющий роль запасного питательного вещества. В растениях образуется как конечный продукт ассимиляции углекислого газа. Наибольшее количество крахмала содержится в клубнях, плодах, семенах, стеблях, корнях и корневищах растений в виде крахмальных зерен. Они разбухают в холодной воде, а при подогреве образуют вязкий коллоидный раствор - крахмальный клейстер.

В крахмале содержатся минеральные вещества (0,2-0,7%), в основном фосфорная кислота, а также некоторые жирные кислоты - пальмитиновая, стеариновая (до 0,6%).

Крахмал применяют как обволакивающее средство, защищающее слизистые оболочки от раздражения. Вещество замедляет всасывание ядов и лекарственных препаратов, а также удлиняет действие последних в кишечнике. Кроме того, крахмал способствует синтезу рибофлавина бактериями кишечника. В свою очередь рибофлавин ускоряет преобразование холестерина в желчные кислоты и выделение его из организма, что способствует профилактике атеросклероза.

Дубильные вещества объединяют значительное количество безазотных соединений ароматического ряда из группы многоатомных фенолов. Их называют также т а н и н о в ы м и в е щ е с в а м и, или танидами.

Дубильные вещества оказывают вяжущее действие, при контакте с воздухом легко окисляются ферментами, приобретая красно-бурый или темно-бурый цвет (почернение картофеля, побурение разрезанных яблок).

По химическому составу дубильные вещества делятся на производные галовой, кофейной, протокатеховой кислот и так называемые катехины, очень близкие антоцианам, производным флавона и флавонола.

Катехины - основная структурная единица многих дубильных веществ - органические соединения, горькие, хорошо растворяющиеся в горячей воде, спиртах; они легко окисляются и проявляют выраженную Р-витаминовую активность. Катехины способствуют депонированию аскорбиновой кислоты в тканях и органах.

Препараты растений, содержащих дубильные вещества (шиповник, черная смородина, кора и листья березы, кора и плоды калины, листья и цветки черемухи, стебли зверобоя, трава полыни, шалфея, череды, ягоды малины, листья ревеня и др.), применяют как вяжущие, противовоспалительные, бактерицидные, местные кровоостанавливающие средства. Их используют также при поносах, отравлениях алкалоидами и солями металлов.

Пигменты растений принадлежат к группе биологически активных веществ с разносторонним фармакологическим действием. Функция так называемых основных растительных пигментов сводится к аккумуляции энергии света, поэтому их называют фотосинтетическими. Существуют также вспомогательные пигменты, в частности каротиноиды, содержащие до 65-70% природных пигментов (каротин, родопсин, ликопин, спиролоксантин и др.). Содержание каротиноидов в зеленых растениях составляет 0,07-0,2% сухой массы. Пигменты, в частности каротиноиды, имеют важное значение в обмене веществ, они являются исходными продуктами образования ретинола и родопсина. Пигменты проявляют бактерицидные и ранозаживляющие свойства, особенно при хронических воспалительных процессах (гнойные раны, экземы).

По химическому строению зеленый пигмент растений - хлорофилл - близок к гемоглобину. Хлорофилл стимулирует основной обмен, улучшает гранулирование и эпителизацию ран, увеличивает количество лейкоцитов и гемоглобина в крови, повышает тонус мышц матки, кишечника, сосудисто-сердечной системы, дыхательного центра.

Считается, что эффективность препаратов крапивы при кровотечениях (легочных, почечных, маточных, желудочно-кишечных) обусловлена не только содержанием в ней витаминов (аскорбиновой кислоты, пантотеновой кислоты). но и хлорофилла, содержание которого в этом растении составляет около 5% его сухой массы.

Химические элементы - необходимая составная часть клеток и тканей - содержатся в растениях либо в значительных количествах (макроэлементы), либо в микродозах, т.е. их количество составляет тысячные (микроэлементы) или даже миллионные (ультрамикроэлементы) доли процента сухой массы растения. Независимо от количественного содержания в организме, химический элемент выполняет важную физиологическую роль. Химические элементы являются структурными компонентами тканей, некоторых ферментов, витаминов, гормонов, катализаторами биохимических процессов, агентами, повышающими сопротивляемость организма в целом, и, наконец, факторами, обеспечивающими выполнение основных физиологических функций всеми системами организма человека. Накопление каждого из элементов в разных тканях неодинаково, Так, кобальт и цинк депонируются в поджелудочной железе, где используются для биосинтеза инсулина; йод - в щитовидной железе, где он превращается в структурный элемент гормона этой железы - тиреоидина.

Количественные и качественные нарушения взаимосвязей между химическими элементами в тканях сопровождаются значительными отклонениями и патологическими изменениями в организме, иногда опасными для жизни. Например, уменьшение содержания фтора в питьевой воде приводит к кариесу зубов, а его излишек - к образованию крапчатости и разрушению зубной эмали.

Органические кислоты (муравьиная, уксусная, молочная, масляная, пировиноградная, щавелевая, янтарная, оксиянтарная, щавелево-уксусная, альфа-глютаровая, винная, фумаровая, лимонная, изолимонная и др.) содержатся в растениях в значительных количествах как в свободном состоянии, так и в виде солей или эфиров. В наибольших количествах органические кислоты накапливаются в плодах, семенах, ягодах, листьях, стеблях, корнях.

Органические кислоты участвуют в различных функциях организма, проявляют выраженную фармакологическую активность: одни предупреждают развитие атеросклероза (олеиновая, линолевая, пальмитиновая), другие принимают активное участие в обмене веществ, влияют на работу секреторных желез, поддерживают кислотно-основное равновесие; некоторые являются бактерицидными веществами. Ненасыщенные жирные кислоты входят в состав клеточных гормонов - простогландинов.

В большом количестве органические кислоты содержатся в малине, ромашке, полыни, тысячелистнике, смородине, шиповнике, хмеле. Накопление в них органических кислот зависит от фотосинтетической деятельности, интенсивности ферментационных реакций, температуры, содержания углекислого газа в воздухе и т.д.

Аминокислоты - органические соединения, необходимые для построения белков, активных групп ферментов, витаминов, фитонцидов и др. Все аминокислоты, входящие в состав белка, синтезируются растениями. Это отличает их от организма животных, у которых синтезируются не все аминокислоты. Синтез белков в растениях осуществляется путем фотосинтеза из неорганических соединений. Аминокислоты образуются путем сложного, не совсем изученного ферментального преобразования одной аминокислоты в другую.

Аминокислоты, их амиды и амины имеют не только важное физиологическое значение (аспарагиновая кислота и аспарагин, глутаминовая кислота и глутамин), но и являются высокоактивными фармакологическими веществами.

Половина количества известных 20 аминокислот пополняется организмом человека исключительно за счет растительной пищи.

Смолы - растительные секреты, в состав которых входят спирты, фенолы, дубильные вещества, углеводы, смоловые кислоты и другие соединения. Растительные смолы прозрачны, нерастворимы в воде, не прогоркают и не гниют, имеют приятный характерный запах, выраженные фитонцидные и слабительные свойства. Они повышают фармакологическую активность эфирных масел, замедляют их порчу, проявляют бальзамирующее действие.

Богаты смолами береза, зверобой, алоэ, ревень, хвойные деревья и другие растения.

Жирные масла (жиры и жироподобные вещества), которые вырабатываются растениями, имеют важное значение в жизни человека. Они содержат целый ряд жирных кислот (линолевую, линоленовую, олеиновую), которые организм человека не может синтезировать. Растительные жирные масла обладают бактерицидными свойствами по отношению к патогенной флоре кишечника.

Жирные масла легко всасываются в кишечнике, с холестерином образуют соединения, быстро выводящиеся из организма. Установлено, что при увеличении в пище содержания растительных жиров и уменьшении животных заболеваемость атеросклерозом значительно снижается.

Растительные жирные масла используются как растворители для некоторых лекарственных веществ, как смягчающие средства при изготовлении мазей, паст, линиментов, пластырей.

Биологически активные вещества

К биологически активным веществам относятся ферменты, гормоны, антибиотики, витамины.

Ферменты (энзимы) – специфические белки, выполняющие в организме функции биологических катализаторов. Известно около 1000 ферментов, катализирующих соответствующее число индивидуальных реакций. Ферменты имеют высокую специфичность действия, интенсивность, действуют в «мягких» условиях (температура 30-35ºС, нормальное давление, рН~7). Процесс катализа строго ограничен в пространстве и времени. Часто, вещества, образующиеся под действием одного фермента, являются субстратом для другого фермента. Ферменты имеют все уровни белковой структуры (первичная, вторичная, третичная; четвертичная – особенно для регуляторных ферментов). Структурная часть молекулы, принимающая непосредственное участие в катализе наз. Каталитическим участком. Контактная площадка – место на поверхности фермента, к которому прикрепляется вещество. Каталитический центр и контактная площадка образуют активный центр (в молекуле их обычно несколько). Группы ферментов:

1. Не имеющие небелковых компонентов;

2. Имеющие белковый компонент – апофермент и требующие для проявления активности определенные органические вещества – коферменты.

Иногда в состав фермента входят различные ионы, в том числе и ионы металлов. Ионный компонент называется ионным кофактором. Ингибиторы – вещества угнетающие активность ферментов, образуют с ними инертные соединения. Такими веществами иногда являются сами субстраты или продукты реакции (в зависимости от концентрации). Изоферменты – генетически детерминированные формы фермента в одном и том же организме, характеризующиеся сходной субстратной спецификой.

Классификация ферментов

Ферменты классифицируются по типу реакции, которую они катализируют. Классы:

1. Оксидоредутазы – катализируют реакции окисления.

2. Трансферазы – перенос функциональных групп.

3. Гидролазы – гидролитический распад.

4. Лиазы – негидролитическое отщепление определенных групп атомовс образованием двойной связи.

5. Изомеразы – пространственная перестройка в пределах одной молекулы.

6. Лигазы – реакции синтеза, сопряженные с распадом догатых энергией связей.

Гормоны – химические вещества, обладающие чрезвычайно высокой биологической активностью, образованы специфической тканью (железами внутренней секреции). Гормоны контролируют обмен веществ, клеточную активность, проницаемость клеточных мембран, обеспечивают гомеостаз, др. специфические функции. Обладают дистантным действием (разносятся кровью во все ткани). Образование гормонов контролируется по принципу обратной связи: не только регулятор влияет на процесс, но и состояние процесса влияет на интенсивность образования регулятора.

Классификация гормонов

Есть несколько классификаций гормонов: связанная с происхождением гормона, с его химическим составом и др. По химической природе гормоны делятся на (химическая классификация):

1. Стероидные – производные стеролов с укороченными боковыми цепями.

Эстрон, эстрадиол, эстриол – яичники; вызывают образование женских вторичных половых признаков.

Кетоны и оксикетоны:

Тестостерон (XVI) – семенники; вызывает образование мужских вторичных половых признаков.

Кортизон, кортизол, кортикостерон (XVII), 11-дегидрокортикостерон,17-оксикортикостерон – кора надпочечников; регулируют обмен углеводов и белков.

11-дезоксикортикостерон, альдостерон – кора надпочечников; регулируют обмен электролитов воды.

2. Пептидные.

Циклические октапептиды.

Окситоцин, вазопрессин – гормоны задней доли гипофиза.

Полипептиды.

Интермедин, хроматотропин – гормоны промежуточной доли гипофиза; вызывает расширение меланофор в хроматофорах кожи.

Адренокортикотропный гормон – гормон передней доли гипофиза; стимулирует функцию коры надпочечников.

Инсулин – гормон поджелудочной железы; регулирует обмен углеводов.

Секретин – гормон слизистых желез кишечника; стимулирует выделение панкреатического сока.

Глюкагон – гормон островков Лангеранса поджелудочной железы; повышает концентрацию сахара в крови.

Белковые вещества

Лютеотропин – передняя доля гипофиза; поддерживает функцию желтого тела и лактацию.

Паратиреокрин – околощитовидная железа; поддерживает концентацию кальция и фосфора в крови.

Соматотропин – передняя доля гипофиза; стимулирует рост, регулирует анаболизм белков.

Ваготонин – поджелудочная железа; стимулирует парасимпатическую нервную систему.

Центропнеин – поджелудочная железа; стимулирует дыхание.

Гликопротеины

Фолликулостимулирующий (гонадотропный) гормон – передняя доля гипофиза; стимулирует рост фолликул, яичников и сперматогенез.

Лютеинизирующий гормон – передняя доля гипофиза; стимулирует образование эстрогенов и андрогенов.

Тиреотропин – передняя доля гипофиза; стимулирует деятельность щтовиной железы.

3. Родственные тирозину.

Фенилалкиламины

Адреналин (XVIII), норадреналин (медиатор нервного возбуждения) – гормоны мозгового слоя надпочечников; повышают кровяное давление, вызывают гликогенолиз, гипергликемию.

Иодированые тиронины.

Тироксин, 3,5,3-трииодотиронин – гормоны щитовидной железы; стимулируют основной обмен.

Антибиотики – вещества, образованные микроорганизмами или получаемые из других источников, обладающие антибактериальным, антивирусным, противоопухолевым действием. Выделено и описано св. 400 антибиотиков, которые принадлежат к различным классам химических соединений. Среди них есть пептиды, полиеновые соединения, полициклические вещества.

Для них характерно избирательное действие на определенные виды микроорганизмов; характеризуются специфическим антимикробным спектром действия. Подавляют некоторые болезнетворные микроорганизмы, не повреждая при этом растительных и животных тканей. Антибиотики действуют встраиваясь в обмен веществ.

Классификация антибиотиков

Есть несколько классификаций антибиотиков. По происхождению:

1. Грибкового происхождения

2. Бактериального происхождения

3. Животного происхождения

По спектру действия:

1. С узким спектром действия – действующие на грамположительные микробы(различные кокки). Это: пенициллин, стрептомицин.

2. С широким спектром действия – действующие как на грамположительные так и на грамотрицательные микроорганизмы(различные палочки). Это: тетракциклины, неомицин.

(Грамположительные и грамотрицательные антибиотики отличаются по отношению к определенным красителям. Грамположительные образуют с крастелем окрашенный комплекс, который не обесцвечивается с спирте; грамотрицательные не окрашиваются).

3. Действующие на грибки – группа полиеновых антибиотиков. Это: нистатин, кандицидин

4. Действующие как на микроорганизмы так и на опухолевые клетки животных. Это: актиномицины, митомицин…

По типу противомикробной активности:

1. Бактерицидные.

2. Бактериостатические.

Витамины – группа дополнительных веществ еды, которые не синтезируются в организме человека. Витамины являются биологическими катализаторами химических реакций или реагентами фотохимических процессов в организме. Участвуют в обмене веществ в составе ферментных систем. В организмы человека и животных попадают из внешней среды. Некоторые производные витаминов с замещенными функциональными группировками оказывают противоположное по сравнению с витаминами действие, и называются антивитаминами. Становятся витаминами. Провитамины – вещества, которые после ряда превращений в организме

Классификация витаминов

Классификация по отношению к человеческому организму:

1. Повышающие общую активность организма – регулируют функциональное состояние центральной нервной системы (B1, B2, PP, A, C).

2. Антигеморрагические – обеспечивающие нормальную проницаемость и эластичность кровеносных сосудов (C, P, K).

3. Антианемические – регулируют кроветворение (B12, Bc, C).

4. Антиинфекционные – повышающие устойчивость организма к инфекциям (C, A).

5. Регулирующие зрение – усиливающие остроту зрения.(A, B2, C).

Также различают:

1. Водорастворимые (витамины С, В1, В2, В6, В12, РР, пантотеновая кислота, биотин, мезоинозит, холин, п-аминбензойная кислота, фолиевая кислота).

2. Жирорастворимые (витамины А, А2, D2, D3, Е, К1, К2).

Витамин А (ретинол) – влияет на зрение, рост (V).

Витамин В1 (тиамин) – участвует в обмене углеводов (VI).

Витамин В2 (рибофлавин) – участвует в обмене углеродов, жиров, белков; влияет на рост, зрение, центральную нервную систему (VII).

Витамин РР (никотиновая кислота) –участвует в клеточном дыхании (VIII).

Витамин В6 (пиридоксин)– участвует в усвоении белков, жиров; азотистый обмен (IX).

Витамин В9 (фолиевая кислота) – участвует в обмене веществ, синтезе нуклеиновых кислот, кроветворении (X).

Витамин В12 (цианокобаламин) – участвует в кроветворении (XI).

Витамин С (аскорбиновая кислота) – участвует в усвоении белков, восстановлении тканей (XII).

Витамин D (кальциферол) – участвует в обмене минеральных веществ (XIII).

Витамин Е (токоферол) – мышцы (XIV).

Витамин К (филлохиноны) – влияет на сворачиваемость крови (XV).

Неспецифические метаболиты .

Специфические метаболиты :

а). тканевые гормоны (парагормоны);

б). истинные гормоны.

Неспецифические метаболиты - продукты метаболизма, вырабатываемые любой клеткой в процессе жизнедеятельности и обладающие биологической активностью (СО 2 , молочная кислота).

Специфические метаболиты - продукты жизнедеятельности, вырабатываемые определенными специализированными видами клеток, обладающие биологической активностью и специфичностью действия:

а) тканевые гормоны - БАВ, вырабатывающиеся специализированными клетками, оказывают эффект в основном на месте выработки.

б) истинные гормоны - вырабатываются железами внутренней секреции

Участие БАВ на различных уровнях нейро-гуморальной регуляции:

I уровень : местная или локальная регуляция Обеспечивается гуморальными факторами: в основном - неспецифическими метаболитами ив меньшей степени - специфическими метаболитами (тканевыми гормонами).

II уровень регуляции : региональный (органный). тканевыми гормонами.

III уровень - межорганное, межсистемное регулирование. Гуморальная регуляция представлена железами внутренней секреции.

IV уровень. Уровень целостного организма. Нервная и гуморальная регуляция соподчинены на этом уровне поведенческой регуляции.

Регулирующее влияние на любом уровне определяется рядом факторов:

количество биологически активного вещества;

2. количество рецепторов;

3. чувствительность рецепторов.

В свою очередь чувствительность зависит:

а). от функционального состояния клетки;

б). от состояния микросреды (рН, концентрация ионов и т.д.);

в). от длительности воздействия возмущающего фактора.

Местная регуляция (1 уровень регуляции)

Средой является тканевая жидкость. Основные факторы:

Креаторные связи.

2. Неспецифические метаболиты .

Креаторные связи - обмен между клетками макромолекулами, несущими информацию о клеточных процессах, позволяющую клеткам ткани функционировать содружественно. Это один из наиболее эволюционно старых способов регуляции.

Кейлоны - вещества, обеспечивающие креаторные связи. Представлены простыми белками или гликопротеидами, влияющими на деление клеток и синтез ДНК. Нарушение креаторных связей может лежать в основе ряда заболеваний (опухолевый рост) а также процесса старения.

Неспецифические метаболиты - СО 2 , молочная кислота - действуют в месте образования на соседние группы клеток.

Региональная (органная) регуляция (2 уровень регуляции)

1. неспецифические метаболиты,

2. специфические метаболиты (тканевые гормоны).

Система тканевых гормонов