Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Технология переработки травы Polygonum Songoricum Schrenk

Введение

Оценка современного состояния решения проблемы. Процесс разработки технологии производства лекарственных препаратов включает стадии выделения, разделения компонентов БАВ, подбор оптимальной блок-схемы с обоснованием рентабельности производства фитопрепаратов, их состава и биоскрининга.

Во флоре СССР описано 123 вида горцев, 49 произрастают в Казахстане. Фармакопейными являются лишь 8 казахстанских видов, хотя многие другие виды имеют промышленные или близкие к ним запасы. К таким относится и горец Джунгарский (Polygonum songoricum Schrenk). Известны его хорошие дубящие свойства, помимо этого он является прекрасным фиксатором при окраске кожи и его употребляют в пищу вместо щавеля. В химическом плане для горца Джунгарского описано изучение только одной группы БАВ - флавоноиды и указано на содержание алкалоидов и дубильных веществ.

Актуальность исследования. В связи с увеличением промышленных выбросов и ухудшением экологической обстановки увеличивается потребность в средствах улучшения здоровья. Одним из путей решения этой проблемы является использование лекарственных препаратов на растительной основе. А поскольку Казахстан является богатейшим регионом по разнообразию видов растений (более 6000 видов), то его малая изученность приводит к тому, что значительные объемы лекарственного сырья и фитопрепаратов импортируются из стран СНГ и дальнего зарубежья (более 70% фармацевтического рынка) [1-4].

В настоящее время Правительство нашего государства взяло курс на насыщение отечественного фармацевтического рынка лекарственными средствами собственного производства и, в первую очередь, на основе местных (региональных) растительных ресурсов. К тому же Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) признает использование растений в качестве сырья для фармации как одно из самых приоритетных. Этому способствовал и кризис современной фармакотерапии, вызванный многообразием лекарств симптоматического действия, их серьезными отрицательными побочными эффектами [1, 5].

В силу особенностей своего географического положения Республика Казахстан представляет собой перспективную базу для производства лекарственных средств из растительного сырья. Кроме того, экспериментально доказано, что казахстанские аналоги отличает повышенное содержание полифенольных соединений и, в частности, флавоноидов, а это известные и признанные в мире антиоксиданты. В связи с этим изучение местного растительного сырья является актуальным [6].

Практическая значимость исследования связана с изучением качественного и количественного состава надземной части горца Джунгарского, разработкой основ лабораторного регламента получения из него фитопрепарата.

Степень исследованности проблемы. К настоящему времени собран материал по методам определения количественного содержания БАВ в растительном сырье; ботаническому описанию всех казахстанских видов горцев; химическому составу и применению в народной и научной медицине изученных видов; методам переработки лекарственного растительного сырья (ЛРС).

Цель исследования. Изучение качественного состава и количественного содержания основных групп БАВ надземной части горца Джунгарского с целью выявления возможности практического использования местного растительного сырья.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

· Провести групповой и компонентный анализ основных групп БАВ и определить количественное содержание дубильных веществ, флавоноидов, полисахаридов, кумаринов, амино- и органических кислот и сапонинов в надземной части горца Джунгарского.

· Изучить макро- и микроэлементный состав травы горца Джунгарского атомно-абсорбционным методом.

· Отработать основные технологические параметры процесса получения фитопрепарата из травы горца Джунгарского.

· Определить количественное содержание основных групп БАВ в полученном фитопрепарате.

· Составить оптимизированную технологическую блок-схему и материальный баланс процесса получения фитопрепарата из надземной части горца Джунгарского.

Объектом исследования служила надземная часть горца Джунгарского (Polygonum songoricum Schrenk), собранная в сентябре (в фазу покоя) 2009 и 2010 гг. в Енбекшиказахском районе Алматинской области.

Научно-методическая база исследования. Экспериментальная часть настоящей работы выполнена на базе кафедры органической химии и химии природных соединений. Результаты определения степени токсичности и биологической (противовоспалительной) активности препарата получены сотрудниками специализированной лаборатории биологического факультета КазНУ им. аль-Фараби. Определение элементного состава сырья проводилось на базе ЦФХМА.

Приборы: Весы аналитические BL-150S (Sartorius), Испаритель ротационный Bucki Roravapor Basic 1250, УФ-лампа, УФ-спектрометр СФ-26, Атомно-абсорбционный спектрометр Shimadzu 6200 series, Муфельная печь SNOL7.2/1100, Центрифуга HERAEIC LOBA FuGe 200, Мельница резного типа.

Основные положения дипломной работы, выносимые на защиту:

· результаты фитохимического анализа сырья и препарата;

· результаты количественного анализа основных групп БАВ;

· результаты изучения элементного состава сырья;

· отработанная технология получения фитопрепарата;

Структура и объем дипломной работы. Дипломная работа изложена на 77 страницах, состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, заключения и списка использованной литературы, содержащего 46 библиографических ссылок, включает 19 рисунков и 28 таблиц. В приложении приведены копии 2 тезисов, опубликованных по результатам исследования.

1. Литературный обзор

1.1 История развития фитотерапии. Классификация природных соединений растительного происхождения и их биологическая активность

фитопрепарат реактив экстрагент растительный

Еще в древности люди широко использовали дикорастущие плоды, зеленые части растений, их корни и корневища.

Древнейшие источники знаний о них принадлежат шумерам, высокая культура которых включившая создание астролого-религиозной школы, математической научной системы и др., предопределила и развитие медицины. Около 3000 лет до н.э. шумеры с помощью клинописи описали лекарственные растения.

Им последовали вавилоняне - известно, что в Вавилоне был сад лекарственных растений [7, 8].

Особо следует сказать о заслуге ассирийцев. В библиотеке ассирийского царя Ассурбанипала, состоящей из 22000 глиняных плиток, испещренных клинописью, 33 плитки содержат описание лекарственных растений, указания симптомов, при которых они употребляются и способов их применения.

Лекарственные растения широко применялись и в других странах древнего мира. Так, в Египте в 1550 г. был оформлен «папирус Эберса» длиной около 20 метров с характеристикой известных в то время растений местной и иноземной флоры. Рецепты тех времен, как правило, отличались большой сложностью и содержали от 10 до 60 компонентов.

Большой интерес в связи с затронутой проблемой представляет древняя индийская медицина. Жители легендарной страны Шамбала, по преданию, отличались высоким духовным развитием, связью с Космосом, располагали большими научными знаниями. Не исключено, что некоторая информация о лечебных свойствах растений сохранилась от тех времен в преданиях народа и дошла до наших дней. Из книг «Аюр-веда» можно узнать, что, в то время в лечебных целях широко применялись чилибуха, аконит, кордамон, куркума, мираболан, черный перец и другие растения, которые используют до сих пор [1].

Большое место в медикаментозной терапии китайские медики уделяли женьшеню и пантам из оленьих рогов. Первая китайская книга о лечебных травах была написана в 2600 г. до н.э. Известный в то время врач Ли Ши-Чжень (1522-1596) в труде «Основы фармакологии» дал подробную характеристику более 1500 средств из лекарственных растений. Эта книга и до настоящего времени не утратила своего значения и переведена на многие языки мира [3].

Своеобразно развивалась медицина в арабских странах, влиявших на культуру Средней Азии и Казахстана. Арабские правители покровительствовали наукам, в том числе и медицине. Арабы собрали и обобщили всю известную в этой области информацию, сделали перевод известных иноязычных сочинений по медицине.

Известным мыслителем Востока и выдающимся медиком был Абдали Ибн Сина (Авиценна), живший в Х веке в Бухаре, а фармакогностом - Ибн-Байтар из Испании, обобщивший 1400 лекарственных средств. В своих канонах «Авиценна» описал большое число заболеваний, их диагностику, а также более 1000 лекарственных растений и препаратов из них, способы их приготовления и использования. Рецептурные прописи того времени были очень сложными и затрудняли усвоение их врачами. По этой причине произошло разделение профессий врача и фармацевта. В XIII веке была создана первая арабская фармакопея - «Карабадини». Арабы ввели в фармацию такие лекарственные формы, как драже, пилюли, сиропы, экстракты, кашки (лепешки), эфирные масла [1].

Кстати, именно это усложнение рецептуры и привело к появлению специальной профессии аптекарей, ибо, если для того чтобы сварить настой из одной травы, что делал по указанию врача сам больной, не надо было быть знатоком этого дела, то для того чтобы приготовить лекарство по сложному рецепту из доброго десятка трав, требовались, конечно, специальные навыки [2].

В IV веке до н.э. - I веке н.э. изучением лекарственных растений стали заниматься в Греции - Пифагор, Гиппократ, Диоскорид и в древнем Риме - Гален. Освоив опыт ученых древности, они использовали не только местные, но и египетские и индийские растения, создали теорию действия лекарств. Древнегреческий врач, реформатор античной медицины Гиппократ в своем сочинении «Corpys Hyppocratum» классифицировал лекарственные средства по их действию на горячие, холодные, сухие и сырые [1].

Отцом европейской фармакогнозии следует считать греческого врача Диоскорида. Им составлено описание всех лекарственных растений, употреблявшихся в античном мире, а его сочинение «Materia medica», снабженное многочисленными рисунками и еще в его время переведенное на латинский язык, в течение столетий служило настольной книгой врачей и фармацевтов.

Научная медицина, основанная на данных физиологии человека, на точном представлении об анатомии его органов, на знании биохимических процессов, происходящих в организме, возникла в XVIII веке, и свое развитие получила уже в прошлом столетии. То, что называлось медициной в прошлом, было суммой некоторых эмпирических приемов, полученных в результате многовекового опыта, часто без представления о самых элементарных физиологических процессах, происходящих в организме. Нет никаких оснований называть современную научную медицину европейской, хотя начало ее, фактически, заложено в лабораториях и клиниках европейских ученых.

Расширение набора лекарственных растений было более или менее случайным и происходило за счет наиболее популярных растений тех национальных медицинских систем, с которыми приходилось сталкиваться европейцам. Только в ХХ веке началось систематическое изучение и выявление лекарственных растений. В прошлом, до XVIII века, лекарственные растения или собирались аптекарем, или выращивались им где-нибудь около своей аптеки. Только немногие иноземные растения получал он в виде пучков сушеных трав, корней или коры. Следовательно, фармакогнозия прошлого, в основном, сводилась к умению распознавать цельные лекарственные растения как в их естественном, живом виде, так и в виде сушеной травы или корней. Химический анализ сводился к опробованию растения на вкус и запах, да еще иногда на цвет, вкус и запах настоя из растений. Только в конце XVIII века шведский аптекарь К. Шееле разработал первые методы химического анализа растений, в какой-то мере сходные с современными.

К середине XIX века стали появляться специализированные предприятия по изготовлению готовых лекарственных препаратов - начала формироваться фармацевтическая промышленность. Лекарственные растения поступали в аптеки уже не в виде цельного сырья, а в измельченном иногда порошкообразном виде. Такое растительное сырье узнать «на глаз» нельзя было даже весьма опытному человеку. Так в фармакогнозию вошел микроскоп. На рубеже XIX-XX веков особенно активно работали в области микроскопического анализа лекарственных растений знаменитый швейцарский фармакогност А. Чирх и русский фармакогност В. Тихомиров [2].

С развитием химии и технологии представилась возможность выделять из растений биологически активные вещества в чистом индивидуальном виде, которые можно дозировать, комбинировать, вводить подкожно и внутривенно. Препараты на их основе стали вытеснять из медицинского применения экстракты, настойки или другие галеновые препараты [1].

Легче всего выделять в чистом кристаллическом виде алкалоиды. В 1806 г. аптекарь Ф. Сертюрнер получил чистый алкалоид морфин из опия; он же обнаружил его щелочные свойства и доказал его снотворное действие. Тем самым была показана возможность получения из растений «активного принципа», т.е. терапевтически действующего вещества. Новое вещество было названо «морфий» в честь Морфея - бога сна из греческой мифологии.

В середине XIX века в лекарственных растениях были впервые открыты активные вещества, которые Ю. Либих и Ф. Велер охарактеризовали как гликозиды. В настоящее время гликозиды, наряду с алкалоидами, считаются важнейшими действующими веществами целебных растений. Вслед за тем были обнаружены и изучены дубильные вещества, сапонины, смолы и др.

Позднее было обнаружено лекарственное значение биофлавоноидов и производных кумарина. В 1928 г. Б.П. Токин выдвинул теорию, согласно которой летучие выделения многих высших растений - фитонциды - убивают микроорганизмы: бактерии, грибы и простейших. Важное значение в биологической активности имеют микроэлементы, т.е. минеральные вещества, содержание которых в растениях не превышает тысячные доли процента. Эти факты дают объяснение действию многих старинных лекарственных растений, в результате чего ряд «забытых» растений снова стали применять в научной медицине. И в настоящее время обнаруживаются все новые группы фармакологически активных веществ у давно используемых растений [2].

В Казахстане использование лекарственных растений шло своими путями. Огромная территория, слабая заселенность, кочевой образ жизни не позволили развиться здесь самостоятельной медицинской школе, как, например, в Индии, Китае или в арабском мире. Поэтому развитие лекарствоведения в отдельных регионах нашей страны протекало под влиянием медицинских школ соседних стран востока и запада. Так, в северных областях проявлялось влияние европейской медицины с использованием растений, ввозимых из России; в южных районах наблюдалось влияние арабской медицины с применением растений Ирана, Афганистана, Индии. Развитие медицины в немалой степени было связано с проникновением в Казахстан ислама. Чтобы стать муллой требовалось получить специальное образование в Самаркандском или Бухарском медресе. Наряду с изучением богословия здесь знакомились с элементами учения Авиценны и с рекомендуемыми им лекарственными средствами, которые можно было приобрести на местных базарах - имбирем, корицей, мирабаланом, мускатным орехом, гвоздикой и другими [1].

Лекарственные растения обладают одним неоценимым преимуществом перед искусственно созданными препаратами. Они являются живыми организмами и синтезируют вещества, физиологически более близкие нам по сравнению с полученными синтезом.

Растительный мир дает много видов, являющихся ценными как при лечении заболеваний, так и при борьбе с переносчиками болезней. Болезнетворные микробы, насекомые, переносящие инфекции, грызуны, передающие многие заболевания, могут быть уничтожены и средствами растительного происхождения [9].

Современные эффективные синтетические препараты часто обладают выраженными побочными эффектами, их применение становится рискованным или даже опасным. Веками проверенные народные средства подобными негативными свойствами, как правило, не обладают. Однако и их воздействие на организм человека гораздо слабее, поэтому лечение препаратами лекарственных растений всегда длительное [7, 8].

Сейчас в большинстве случаев известно, чему именно обязано лекарственное растение своим целебным свойством. Однако введенные в научный оборот термины «действующее вещество», «сопутствующие вещества» и «балластные вещества» носят формальный характер, поскольку известно, что растение содержит целый комплекс различных по своему физиологическому действию веществ. Так, к примеру, в алкалоидоносных растениях основным действующим веществом являются алкалоиды, содержащиеся в нем дополнительно кумарины, флавоноиды, полифенольные соединения и другие принято относить к сопутствующим [10, 11]. В то же время последние будут основными действующими веществами в других растениях. К примеру, растения рода горец (Polygonum) в фармакопее нормируются по показателю содержания суммы флавоноидов (основные действующие вещества).

Действующие вещества лекарственных растений исключительно разнообразны. В современной науке выделяют следующие признаки:

· по химическому строению;

· по путям биосинтеза;

· по биологической активности;

· по природным источникам.

Классификация по одному признаку может оказаться несостоятельной, потому что природные соединения в большинстве своем являются полифункциональными (аминокислоты, гликозиды и другие). Поэтому рациональной будет классификация по 2 и более признакам одновременно. К примеру, обширный класс соединений под названием «изопреноиды» выделяется по двум признакам: химическому строению и пути биосинтеза.

В составе всех частей всех растений в разных количествах содержатся [12]:

чистая клетчатка, воска, целлюлоза, изопреноиды, пектиновые вещества, терпены и терпеноиды, слизи, смолы, крахмал, стероиды, инулин, алкалоиды, углеводы, фенольные соединения, белки и белковые вещества, пигменты, нуклеиновые кислоты, гликозиды, ферменты, витамины, карбоновые кислоты, полисахариды, жиры и масла, липиды, тио- и цианогликозиды.

Химическая классификация основана на различии в строении углеводородного скелета, составляющего основу всех природных соединений. Выделяют следующие скелеты:

· высшие и конденсированные; ароматические;

· предельные; карбоциклические;

· непредельные; гетероциклические.

Далее производят классификацию по числу функциональных групп: моно- и полифункциональные. К монофункциональным относятся: спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, хиноны, кислоты, эфиры, аминопроизводные. Полифункциональные соединения указаны в таблице 1.

Таблица 1 - Полифункциональные природные соединения растительного происхождения

Приведенная классификация является далеко не полной по перечню групп природных соединений, но является основополагающей с точки зрения химии, т.к. многие группы соединений могут быть отнесены к нескольким подгруппам одновременно [12]. Так, флавоноиды содержат ароматические кольца, гетерокольцо, гидроксильные и метокси-группы, а к фенолам можно отнести фенолы, фенолокислоты, кумарины, флавоноиды, антраценовые, ксантоны, дубильные вещества и многие другие группы соединений.

В нашей работе приведены сведения о биологической активности только тех соединений, которые были найдены в растениях горец.

Флавоноиды обладают широким спектром биологической активности, в частности, Р-витаминной (капилляроукрепляющей), за что их заслуженно называют «пигментами долголетия» [1].

Большое значение придается противовоспалительному действию флавоноидов, с чем, возможно, связаны их противоязвенное, ранозаживляющее, жаропонижающее и вяжущее действие. Выявлено отрицательное влияние кверцетина на грамположительные бактерии, флавонов и халконов - на стафилококк; установлена противовирусная активность полифенолов груши в отношении гриппа штамма PR-8. Антимикробное действие отмечалось у антоцианов и катехинов чая. Установлен кардиоваскулярный эффект изорамнетина, кверцетина, васкулярина и кемпферол-3-гликозида. Суммарные препараты и индивидуальные флавоноиды оказывают влияние на белковый обмен (стимуляция синтеза и торможение распада белков). 0,3% бикарбонатные растворы кверцетина, рутина (±) - катехина и мальвидин-3-гликозида стимулируют гонадотропную функцию передней доли гипофиза и усиливают процессы сперматогенеза, в коре надпочечников существенных изменений не происходит, а в почках развиваются глубокие дистрофические явления, что может быть сигналом побочного действия этих препаратов или лекарственной формы [13-15].

Выраженную гиполипедемическую и антиатероматозную активность проявляют флаваноны, флавоны и флавонолы. Халконы, флавоны, флаваноны, флавонолы и изофлавоны снижают содержание холестерина в крови более эффективно, чем официнальные противосклеротические препараты полиспонин и цетамифен. Результаты обследования более 40 видов растений семейства бобовых, которые содержат изофлавоны, изофлаваноны, птерокарпаны, флавоны и флавонолы в разной степени обладают холестерической, диуретической и гипогликемической активностью. Антиоксидантное и антисклеротическое действие флавоноидов, по-видимому, связано также с их желчегонным эффектом, благоприятно влияющим на липидный обмен, увеличивая выведение холестерина из организма. Установлено, что катехины вызывают снижение проницаемости гистогематических барьеров мозга, мышц, легких, печени и почек, значительно уменьшают частоту судорог, вызываемых введением инсулина. Исследования последних лет показали, что препараты на основе флавоноидов проявляют противоопухолевую активность [12, 16].

Дубильные вещества в прошлом считали как труднообрабатываемые смеси с неблагоприятными биологическими активностями. В настоящее время установлено, что дубильные вещества, в зависимости от структурных различий, обладают широким спектром биологического действия [17].

В основном, их используют в кожевенной промышленности при дублении кожи (отсюда произошло и название). Также их применяют как стабилизаторы коллоидных систем, детоксиканты и вяжущие средства в медицине, в том числе для снятия алкогольной и наркотической интоксикации организма. Изучена зависимость противоопухолевой активности от структуры гидролизуемых дубильных веществ и показано, что из галлоилглюкоз наиболее активна пентагаллоилглюкоза, из танинов с хинной кислотой наиболее активна 3-О-тетрагаллоилхинная кислота, олигомерные эллаготанины более активны, чем мономерные [18-20].

Исследования последних лет показали, что гидролизуемые дубильные вещества обладают также антигепатоксической, антибактериальной, антимутагенной, противогрибковой активностью, вяжущим, противовоспалительным, кровоостанавливающим действием [3, 21].

Важной функцией дубильных веществ является их способность образовывать комплексы с протеинами и белками в виде пленки, препятствующей проникновению патогенов, отсюда - «защитная функция» дубильных веществ для животных организмов и растений [12].

В последние годы для дубильных веществ выявлена антивирусная активность, причем активность гидролизуемых танинов зависит от количества галлоильных групп или ГГДФ-групп; чем их больше, тем больше активность [22-25]. Эти активные группы взаимодействуют с протеинами вирусных частиц и основных клеточных поверхностей с уменьшением или потерей вирусной инфекционности. Процесс взаимодействия зависит от природы протеинов. Активность меняется соответственно типу вирусов или использованных основных клеток.

Цитотоксичность танинов параллельно их антивирусной активности основана на взаимодействии с протеинами клеточных поверхностей [26]. Дубильные вещества могут сравнительно легко окисляться и восстанавливаться и их окислительно-восстановительный потенциал свидетельствует о том, что они принимают участие в обмене веществ [17].

Углеводы

Наиболее распространенными являются крахмал и целлюлоза. Крахмал используется в фармацевтической промышленности как наполнитель при изготовлении таблеток, для присыпок, в качестве клеящего вещества; глюкоза, как таковая, используется в медицине, пищевой и легкой промышленности, для синтеза аскорбиновой кислоты (витамин С). Значительное количество сырья, содержащего крахмал (картофель, зерна злаков), после сбраживания перерабатывается на спирт, а также глюкозу.

Целлюлоза составляет основу хлопкового волокна, которое используется в медицине в качестве перевязочных материалов (марля, бинты), в текстильной промышленности для выработки тканей, в военном деле для приготовления пороха. Из целлюлозы получают также карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), способную набухать в воде и прибавляемую в пищу для вызывания ощущения сытости (при ожирении).

Пектин, благодаря способности образовывать термообратимые гели (желе), используется для приготовления мармелада. Применяется при расстройствах пищеварительного тракта (гастроэнтериты, диарея), уменьшает потерю воды организмом, сокращает время свертывания крови, связывает многие яды, замедляет выделение из организма аскорбиновой кислоты, инсулина, антибиотиков, обусловливает пролонгированное действие многих лекарственных веществ [1]. Выявлено, что пектины, выделенные из некоторых видов растений, обладают противовоспалительной активностью, причем максимальное действие оказывают фракции с молекулярной массой более 300кДа [27]. Установлено, что пектины оказывают бактерицидное действие на представителей наиболее распространенных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, однако механизм их антибактериального действия до настоящего времени не установлен [28]. Также были проведены фармакологические исследования, подтверждающие влияние эффекта комплексообразования фармаконов (ЛВ) водорастворимыми полисахаридами на базовые свойства ЛВ. Так, достигался терапевтический эффект при уменьшении дозы лекарственного вещества до 20 раз (с использованием комплекса полисахарида с ЛВ) [29].

Слизи в виде водных настоев используют как обволакивающее средство при катарах слизистых желудочно-кишечного тракта, раздражении верхних дыхательных путей, при рефлекторно возникающем кашле, для маскировки и снижения раздражающего действия сопутствующих веществ, как клеящее и эмульгирующее средство, в пищевой, текстильной и кожевенной промышленности. Ведутся разработки по получению из некоторых камедей кровезаменителей [1].

Кумарины в медицине используются в качестве антикоагулянтов непрямого действия. В зависимости от химического строения, кумарины растений обладают различной физиологической активностью: спазмолитическое (бергаптен, виснадин, атамантин), успокаивающее, мочегонное, противоглистное, противоопухолевое (остхол), обезболивающее, противомикробное (умбеллиферон) и иные действия. Некоторые из них стимулируют функции нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах и способствуют их растворению.

Некоторым фурокумаринам присуща высокая фотосенсибилизирующая активность, при попадании на кожу и последующем облучении могут вызывать появление волдырей и темных пятен. В различных сочетаниях входят в состав препаратов, применяемых для лечения лейкодермии и круговидной плешивости. Также некоторые кумарины обладают Р-витаминной активностью (эскулетин и его гликозиды, эскулин и фраксин) [1, 30, 31].

Сапонины обладают широким спектром фармакологического действия. Их используют в качестве отхаркивающих, диуретических, гипотензивных, седативных и тонизирующих средств. Стероидные сапонины оказывают противосклеротическое действие. Весьма ценно то, что они повышают всасываемость сопутствующих веществ, что увеличивает их активность. Сапонины оказывают раздражающее действие на слизистую оболочку, вызывая кашель, чихание и покраснение глаз. Малые дозы при приеме внутрь безвредны, но большие могут вызывать рвоту, понос [1].

Стероидные сапонины нетоксичны для людей и высших животных, однако они убивают низшие организмы, например рыб. Стероидные сапонины имеют значение как доступные исходные продукты для синтеза стероидных гормонов. Вследствие способности тритерпеновых сапонинов и сапонинсодержащего сырья пениться, ими пользуются в пищевой промышленности при приготовлении халвы, кондитерских изделий и шипучих напитков [32].

Для сапонинов характерен ряд биологических свойств, которые могут быть использованы в анализе. Они вызывают гемолиз эритроцитов за счет образования комплексов с холестерином мембран, вследствие чего оболочка эритроцита из полупроницаемой становится проницаемой и гемоглобин выходит в плазму крови, окрашивая ее в красный цвет («лаковая» кровь) [33].

Один из самых распространенных представителей сапонинов, глицирризиновая кислота, используется для получения комплексов с лекарственными веществами, в результате чего увеличивается терапевтическая активность при уменьшении дозы действующего вещества [34].

Органические кислоты являются фармакологически активными веществами (лимонная, никотиновая, аскорбиновая), некоторые используются благодаря их биологической активности (фитогормоны, ауксины, гетероауксины и др.). Кислоты лимонная и яблочная широко используются в пищевой промышленности для изготовления фруктовых напитков и кондитерских изделий; натриевая соль лимонной кислоты используется в качестве консерванта при переливании крови. Кислота винная применяется в медицине, а также при производстве фруктовых вод, для изготовления химических разрыхлителей теста, в текстильной промышленности при приготовлении протрав и красок, в радиотехнической промышленности [33].

Также нельзя забывать о высоком значении уксусной кислоты в пищевой промышленности и в быту.

1.2 Общее описание рода Polygonum (семейства Polygonaceae)

Гречишные (от лат. «Polygonaceae») - семейство двудольных растений. Преимущественно многолетние растения, хотя имеется и несколько древовидных и кустарниковых. По всему земному шару произрастают около 1100 видов (43 рода), преимущественно в Северном полушарии. Распространены почти повсюду, но больше всего в странах умеренного климата. В жарких странах травы этого семейства растут в горных местностях; почти все древовидные гречишные растут в тропической Америке, а кустарниковые - в странах Средиземноморья.

Во флоре РК насчитывается 8 родов гречишных: кисличник, щавель, ревень, курчавка, жузгун, гречиха, кенигия, горец. Среди них наибольшее значение имеют щавель (Rumex), горец (Polygonum), жузгун (Calligonum), гречиха (Fagopyrum), ревень (Rheum) [5, 35, 36].

Листья у большинства гречишных - цельные и очередные; раздробленные и даже сложные, так же как противоположные, составляют редкость. Характерная черта семейства - наличие сросшихся прилистников - раструбов, иногда очень длинных. Цветки у большинства мелкие и неярко окрашены; околоцветник содержит от 4 до 6 частей, расположенных в 1 или 2 кружка; тычинок от 6 до 9, редко меньше или больше; свободная завязь, трехгранная и сплюснутая, заканчивается двумя-тремя сильно развитыми столбиками; семяпочка одна, прямая, и прикреплена на дне завязи. В семействе гречишных известно ветро- и насекомоопыление. В цветках гречишных насекомых привлекает нектар, который выделяют нектарники, расположенные у основания тычинок, иногда в цветках имеются нектароносные диски. Опылителями являются насекомые с коротким хоботком, главным образом, пчелы и мухи. Плод сухой, односемянной, с плотно прилегающим к нему околоплодником, по большей части трехгранный или сплюснутый; часто окружен околоцветником, иногда даже мясистым; только семя содержит мучнистую питательную ткань (перисперм) и хорошо развитый, различно искривленный зародыш. Плоды гречишных распространяются ветром, водой и грязью, прилипшей к ногам животных. Кроме семенного, широко распространено и вегетативное размножение с помощью выводковых почек. Многие гречишные содержат обильные кислые соки и кристаллы щавелевокислой извести (щавель), а также смолистые, горькие вещества (ревень).

Polygonum (горец) - род однолетних или многолетних травянистых растений, реже полукустарников и лиан, насчитывающий около 300 видов, широко распространенных по всему земному шару. В культуре употребляются около 20 видов. Родовое название образовано от греческого «polys» (многий) и «gony» (колено) в связи с тем, что у многих видов этого рода резко выделяются узлы стебля. Растение под названием polygonon упоминают Гиппократ, Диоскорид и Гален.

Цветки у растений рода Polygonum обоеполые; околоцветник из 5 (4-6) листочков, часто венчиковидный, при плодах слегка разрастающийся; тычинок 4-8, наружные чередуются с долями околоцветника, внутренние противостоят граням завязи, часто окруженной у основания железистым кольцом, надрезы которого чередуются с тычинками; столбиков 2-8, часто сросшихся основаниями, плод заключенный внутри околоцветника, плоский, чечевицеобразный или трехгранный; семя с боковым согнутым зародышем [1, 2, 5, 9].

Виды горцев не развивают прикорневых розеток. Плод - орешек (или семянка), заключенный в остающийся некрылатый околоцветник. Род обширный, разделен на 8 секций. Для анатомии листа характерны друзы и очень мелкие сидячие эпидермальные железки, четырехклеточные, у некоторых видов бывают, кроме того, более крупные железки.

Во флоре СССР описано 123 вида горцев, 49 из них произрастают в Казахстане (таблица 2) [4, 5].

Таблица 2 - Казахстанские виды горцев

Ареал распространения дикорастущих горцев на территории весьма обширен: Тянь-Шань, Джунгарский Алатау, Тарбагатай, долины рек Амударьи и Сырдарьи, Арало-Каспийская впадина, Прибалхашье, озеро Алаколь, Бетпакдалы, Кызыл-Кум, Чу-Илийские горы, Туркестан, Заилийский Алатау, Северный Усть-Урт.

Ландшафт распространения горцев в этих зонах разнороден: разнотравные альпийские, заливные и болотистые луга, влажные и сухие ковылевые и ковылево-пустынные степи, каменистые высокогорные кустарниковые тундры, сосновые боры, дубовые рощи, лесные опушки, песчаные и глинистые берега водоемов, обочины дорог, сухие щебнистые склоны, россыпи известняков, битуминозные сланцы. Данный род относится к сорным растениям, что обуславливает их богатые запасы на территории РК [6].

1.3 Изученность химического состава и биологической активности растений рода Polygonum

Согласно данным из литературных источников [6], растения рода Polygonum относятся к перспективному танидоносному сырью Казахстана.

Химический состав и полезные свойства изучены у 61 вида горцев.

· У 54 видов было выявлено содержание флавоноидов. Не приводится сведений о наличии в составе флавоноидных соединений у следующих видов: Serpyllaceum, Salsugineum, Monspelience, Longisetum, Korshinskianum, Cognatum, Biaristatum.

· У 19 видов указано содержание дубильных веществ: Alpinum, Weyrichii, Alopecuroides, Songoricum, Sibiricum, Paronychioides, Nitens, Monspelience, Lapathilfolium, Hydropiper, Hissarium, Divaricatum, Coriarium, Carneum, Bistorta, Amphibium, Angustifolium, Arenarium, Aviculare.

· В 10 видах описаны алкалоиды: Songoricum, Sibiricum, Nitens, Orientale, Korshinskianum, Lapathilfolium, Hydropiper, Coriarium, Alpinum, Amphibium.

· 3 вида содержат антрахиноны: Perfoliatum, Longisetum, Aviculare.

· 19 видов содержат витамины: Weyrichii, Viviparum, Serpyllaceum, Sibiricum, Salsugineum, Rupestre, Patulum, Lapathilfolium, Hydropiper, Hissarium, Divaricatum, Carneum, Cognatum, Coriarium, Bistorta, Aviculare, Amphibium, Alpinum.

· 7 видов содержат сапонины: Patulum, Lapathifolium, Hydropiper, Divaricatum, Coriarium, Carneum, Amphibium.

· 5 видов содержат эфирные масла: Persicaria, Monspelience Hydropiper, Aviculare, Alpinum [3, 6].

Как видно, объект нашего исследования - горец Джунгарский изучен на наличие флавоноидов, дубильных веществ и алкалоидов.

Таким образом, растения рода горец отличает высокое содержание полифенольных соединений, многие виды обладают витаминными (C, K, P, PP, E) свойствами.

Ниже приведены выявленные биологические свойства растений рода горцев, применяемые в народной медицине и быту, а также в научной медицине и сельском хозяйстве:

· Alopecuroides (лисохвостниковый). Дубильное в Бурятии. Корневище используют в тибетской медицине и народной медицине в качестве закрепляющего средства. Надземная часть - при сердечно-сосудистой недостаточности.

· Alpinum, undulatum (альпийский). Корни и корневища в виде отваров применяют при язвенной болезни желудка, заболеваниях нервной системы, атеросклерозе, гипертонической болезни, обладают диуретическими и тонизирующими свойствами. В толченом виде прикладывают к опухолям. Применяются в ветеринарии; для дубления кож, дают черную и коричневую краски. В вареном виде съедобны. Надземная часть, в виде отвара, обладает вяжущим и противоцинготным действием, применяется при венерических болезнях, туберкулезе, скрофулезе, кашле и белях. Молодые побеги используют в пищу в свежем или вареном виде. До цветения - корм для всех видов скота; у лошадей при обильном скармливании могут наблюдаться отравления. Листья используют в пищу вместо щавелей. В Забайкалье сушеные листья используют вместо чая. Также растение является декоративным.

· Amphibium (земноводный). В Забайкалье используют для лечения подагры и диабета, на Алтае - от геморроя. В народной медицине Австрии - при лечении носовых полипов и раковых опухолей. Смолоносное. Отвары и настои из корней обладают диуретическими, антиневралгическими свойствами при подагре, ревматизме, сифилисе, водянке, истощении нервной и эндокринной систем. В Таджикистане - при переломах костей. Дубитель при кустарном дублении. В Северной Америке (в долине реки Миссури) - ценный дубильный материал. Корни и листья в Узбекистане - краситель для шелка и шерсти в синий и изабелловый цвета. Надземная часть в виде отвара и настоя обладает диуретическими свойствами. Листья обладают мочегонным действием при мочекаменной болезни. В Армении используют против геморроя и как диуретическое. Плоды - в качестве корма для птиц.

· Angustifolium (узколистный). Корни в тибетской медицине используют как закрепляющее средство.

· Arenarium (песчаный). Надземная часть используется при малярии, кровохарканье, маточных кровотечениях и белях. Листья - при колитах и лихорадке, наружно - как ранозаживляющее.

· Aviculare (птичий или спорыш). В научной медицине - вяжущее, общеукрепляющее и диуретическое средство. В народной медицине - вяжущее, кровоостанавливающее, в том числе при геморроидальных и маточных кровотечениях, гипотензивное, при туберкулезе, язве желудка, дизентерии, малярии и разных опухолях, при мочекаменной и желчекаменной болезнях и как витаминное. Рекомендуется для закрепления грунтов и озеленения стадионов, аэродромов и т.п. Корни употреблялись для получения синей краски, но способ ее получения утрачен; при обычных приемах крашения дает зеленые и желтые тона; нейтральные и кислые вытяжки окрашивают шелк и шерсть в кремовые, ярко-желтые тона. Надземная часть в китайской медицине используется в виде отваров и настоев как тонизирующее средство, при неврастении и слабости после болезни, жаропонижающее, кровоостанавливающее, противовоспалительное, диуретическое и антигельминтное; наружно - в виде мазей при кожных заболеваниях. В тибетской медицине при серозных артритах, кровотечениях, септикопиемиях. В европейских странах - для лечения опухолей различного происхождения. Экстракт и настой - вяжущее, противовоспалительное, кровоостанавливающее и диуретическое, при болезнях почек, печени, желудка и мочевого пузыря; для лечения легочных заболеваний и туберкулеза; при кожных заболеваниях, геморрое, цинге и подагре, при простуде и головной боли, повышают свертываемость крови, понижает кровяное давление, ускоряют частоту сердечных сокращений. Входит в состав сборов, применяемых при хроническом гастрите и других заболеваний желудка, при язве желудка и матки, бронхите, почечнокаменной болезни, маточных кровотечениях, циститах, коклюше, а также в состав «грудного чая», используемого при лечении туберкулеза легких. Молодая зелень - в пищу и корм для птиц. В Средней Азии порошок из травы курят от усталости. Сок листьев обладает высокой фитонцидной активностью. Плоды используют в качестве корма для домашних и промысловых птиц [1, 2, 6].

· Belophyllum (стрелолистный). Надземную часть применяют при желудочно-кишечных заболеваниях.

· Biaristatum (двухостный). Кормовое.

· Bistorta (змеиный, змеевик, раковые шейки). Подземная часть в научной медицине используется в качестве заменителя корня тропической ратании - вяжущее средство при расстройствах кишечника, воспалении слизистых оболочек, дизентерии. Наружно - в виде полосканий и примочек при стоматитах и для смазывания больных десен. Используют отвары, экстракты, порошки, а также получают танинсодержащий патентованный препарат «Бистальбин». В болгарской медицине отвары и настойки корневищ используются в гинекологии при полименорее, белях. Кровоостанавливающее и вяжущее средство при кровотечениях, кровохарканье, расстройстве желудка, холере, дизентерии, циститах, холециститах, кольпитах, вагинитах, при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек, цинге, а также при ожогах и укусах бешеных животных. Применяется наружно и внутрь в виде порошков, отваров, полосканий, примочек, спринцеваний и т.д. в некоторых европейских странах и в Китае - для лечения различных опухолей. В ветеринарии - вяжущее; отвары - наружно и внутрь, порошки - для присыпки ран. Для дубления кож и приготовления чернил. Для окрашивания тканей в желтый и коричневый цвета, а при железной протраве - в черный. Отмечена высокая протистоцидная активность тканевых соков из корневищ свежих растений. Пищевое в поджаренном виде, а также в качестве добавок к ржаной муке при хлебопечении. Спиртовые извлечения и отвары из надземной части обладают протистоцидной и антибактериальной активностью. Употребляется в пищу как заменитель шпината и пряноароматическое; заваривают вместо чая. Настой из цветков применят при болезнях уха. Семена используют в качестве корма для домашних птиц. Медонос, кормовое, декоративное [2, 3, 6, 9].

· Carneum (мясо-красный). Корневища горца мясо-красного наравне с корневищами змеевика официнальны и применяются как противовоспалительное. В народной медицине - как закрепляющее при неспецифических острых и хронических колитах, энтеритах и энтероколитах, при специфических кишечных расстройствах, в том числе дизентерийного происхождения. Отвары и настойки - при лечении колитов, дизентерии, язвы, рака желудка, опущения матки, сибирской язвы, фурункулезов, а также как кровоостанавливающее и отхаркивающее средство. Для дубления кож. Поджаренные - в пищу.

· Coriarium (дубильный, таран дубильный). Исследования препаратов тарана показали наличие у них Р-витаминной и противоопухолевой активности; они оказывают тонизирующее действие на сосуды, противовоспалительное и кардиотоническое действие, снижают проницаемость сосудов, повышают свертываемость крови, вызывают понижение артериального давления; препараты «Таранальбин» и «Тараноформ» рекомендованы при острой и хронической формах дизентерии и в ветеринарии - при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Настойка и экстракт рекомендованы для использования в стоматологической практике при афтозных, язвенных и катаральных стоматитах, гингивитах и пародонтозе; в гинекологической практике - при эрозии шейки матки и трихомонадном кольпите. Препараты обладают бактерицидным действием. В народной ветеринарии порошком присыпают раны у лошадей; отвар - как вяжущее средство. Подземная часть издавна используется для выделки кожи. Используется в Узбекистане, пригодны в других районах для получения дубильных экстрактов. Одубина богата углеводами рекомендуется для получения спирта, как питательная среда для кормовых дрожжей. Отвар из надземной части оказывает вяжущее действие. Окрашивает шерсть в зеленый и желтый цвета. Молодые побеги употребляются в пищу и на корм скоту. Из листьев можно получить желтую, зеленую, коричневую краски. Черешки листа в пищу - как лакомство. Цветки употребляют в качестве приправы. Медонос [6, 33].

· Divaricatum (растопыренный). Подземная часть используется для получения дубильных веществ. В Забайкалье толченый корень прикладывают к простудной опухоли; при болезнях кишечника. Надземная часть - корм для скота. Широко испытан в культуре как кормовое и дубильное растение.

· Hissarium (гиссарский). Перспективное дубильное растение. Из-за высокого содержания флавоноидов, витаминов рекомендуется для изучения как лекарственное. Подземная часть используется для дубления кож. Молодые побеги - в пищу в свежем виде наряду со щавелем и ревенем.

· Hydropiper (водяной перец). Корни применяются при пониженной кислотности и других желудочно-кишечных заболеваниях, при импотенции. Надземная часть заготавливается и широко используется в научной и народной медицине. Медицинская промышленность производит экстракт и настой водяного перца. Экстракт входит в состав противогеморройных свечей «Анестезол». Водные и спиртовые вытяжки - кровоостанавливающее средство при многих типах кровотечений (маточных, менструальных, геморроидальных, желудочных, мочевого пузыря). Отвар обладает бактериостатическими свойствами; принимают при малярии, затруднении мочеиспускания, сыпях и золотухе, опухолях и ушибах, как вяжущее и болеутоляющее, в свежем виде наружно - как заменитель горчичников; внутрь - при язве и раке желудка. В Грузии входит в сбор против ревматизма. Находит применение в ветеринарии. Используется для окрашивания тканей, в зависимости от протравы, в цвета: желтый, золотистый, черный и хаки. Используют как острую приправу к пище и овощ [1-3, 6].

· Korshinskianum (горец Коржинского). В Приамурье - как заменитель Polygonum bistorta.

· Lapathifolium (щавелелистный). Надземная часть под названием «почечуйная трава» (вместе с Polygonum persicaria) - в виде водных и спиртовых настоек - при геморрое, геморроидальных запорах, скрофулезе, ка мочегонное, кровоостанавливающее и ранозаживляющее, при гипертоническое болезни и пороках сердца и как витаминное. Фармакологические исследования показали, что жидкий экстракт (настой или отвар) обладает кровоостанавливающим, закрепляющим и диуретическим свойствами, оказывает кратковременное гипотензивное действие. Настой обладает антибактериальной активностью против дизентерийной палочки Флекснера. Листья употребляются в пищу как овощное. Плоды - в пищу вместо крупы. Медонос. Кормовое.