Рис. 11. Фрагмент Аптекарского огорода Петра I с пряными и лекарственными растениями. Летний сад, Санкт-Петербург
Важность и необходимость сохранения различных видов растений в коллекциях ботанических садов актуальна и в настоящее время [14]. Это связано с изменениями в экологии нашей планеты и, как следствие, возможностями исчезновения некоторых представителей растительного царства. В настоящее время все большее внимание уделяется использованию различных методов биотехнологии при сохранении редких и исчезающих видов растений, обладающих уникальными свойствами и содержащими вторичные метаболиты с высокой биологической активностью [8, 9, 15].
Необходимо отметить, что в любом растении синтезируются одновременно множество разнообразных биологически активных веществ, к которым причисляют и соединения вторичного метаболизма. Этим можно объяснить эффект их множественного и часто разнообразного действия на отдельные органы и системы органов человека, зачастую проявляющиеся в процессе лечения. Дополнительные исследования достаточно изученных и давно используемых лекарственных растений временами позволяют обнаружить новый аспект их биологической активности или уточнить действующие вещества, обнаруживающие более выраженную физиологическую активность [7]. Именно России, где к медицинскому использованию разрешено более 200 видов растительного сырья, присущ широкий масштаб производства фитопрепаратов, которые составляют приблизительно 40 % номенклатуры лекарственных средств [12].
Практическое применение. Большой интерес к лекарственным препаратам, полученным из растительного сырья, обусловлен тем, что они оказывают мягкое воздействие, приводят к стойкому эффекту, редко вызывают побочные реакции, быстро выводятся из организма.
Важнейшее место среди лекарственных препаратов занимают вещества вторичного метаболизма, которые чрезвычайно разнообразны по своей структуре и свойствам, а также проявляют высокую биологическую активность. Это направление активно развивается в последние десятилетия, привлекая особое внимание ученых и практиков для поиска, выделения и оценки активности данных веществ [11]. Внимание к здоровой пище и фитомедицине -- важная составляющая нашей современной жизни.
Многие вторичные вещества растений обладают лекарственными свойствами, и их применяют для лечения различных заболеваний, а также в косметологии. К ним относятся, например, тритерпеновые гликозиды (аралии, солодки, женьшеня); изопреноиды тиса (противоопухолевые таксолы); сердечные гликозиды (ландыша, наперстянки, строфанта); алкалоиды -- гиосциамин, атропин, колхицин, скополамин, кокаин, морфин, кодеин, хинин, папаверин, резерпин (мака снотворного, красавки, барвинка, безвременника, хинного дерева, раувольфии, табака); ароматические масла [1, 4, 8].
Эвгенол, который входит в состав эфирного масла гвоздичного и лаврового дерева, служит сильным антисептиком, подобным действием обладает и тимол чабреца. Производные флороглюцина, полученные из папоротника, проявляют противоглистное действие, а апиол из плодов петрушки оказывает спазмолитическое свойство. Арбутин, содержащийся в толокнянке, бруснике и груше, имеет диуретические свойства и предотвращает ряд заболеваний почек. Флавоноиды родиолы розовой (золотого корня) имеют иммуностимулирующие и адаптогенные свойства.
Пиретрины, содержащиеся в цветках растений пижмы, хризантем, пиретрумов, и ротенон из корней бобовых используют в качестве экологически безвредных инсектицидов. Вторичные вещества растений придают исключительный вкус и аромат различным приправам и пряностям, а также таким напиткам, как чай, кофе и какао.
Биологически активные вещества в течение многих десятилетий получали преимущественно из дикорастущих растений или из растений, культивируемых на плантациях. Однако такой подход со временем приводит к исчерпанию их природных популяций и ставит отдельные виды лекарственных растений на грань исчезновения. Нельзя забывать и о том, что многие лекарственные растения относятся к исчезающим видам, имеющим узкий ареал распространения. Это относится к такому растению, как Taxus brevifolia (тисс тихоокеанский), кора которого служит источником таксола -- противоопухолевого препарата [1, 6, 8, 9].
Выращивание растений на плантациях -- прекрасная альтернатива сбору дикорастущих растений, хотя это и требует больших экономических затрат. Появляются проблемы и с качеством сырья, поскольку возникает необходимость использования инсектицидов, гербицидов и других поллютантов [8]. Кроме того, подмечена модификация свойств растений при их плантационном выращивании. Например, корневища Arnica montana (арника горная) в этих условиях утрачивали свойственный им запах и вкус. Выращивание Panax ginseng (женьшень) на плантациях также может сказываться на составе синтезируемых в нем гинзенозидов.
Новым и перспективным подходом для получения вторичных метаболитов растительного происхождения является использование биотехнологических методов. К ним относятся культуры клеток и тканей, «бородатые корни» и трансгенные растения [1, 7, 8, 9]. Данные направления успешно используются как в фундаментальных исследованиях по изучению биосинтеза и регуляции вторичного метаболизма, так и в практическом плане -- для получения важных биологически активных растительных метаболитов.
Литература
1. Бахтенко Е.Ю., Курапов П.Б. Многообразие вторичных метаболитов высших растений: учеб. пособие. Вологда, 2008. 266 с.
2. Борисова Г.Г., Ермошин А.А., Малева М.Г., Чукина Н.В. Биохимия растений: вторичный обмен: учеб. пособие для вузов / под общ. ред. Г.Г. Борисовой. М.: Юрайт, 2018. 128 с.
3. Гудвин Т, Мерсер Э. Введение в биохимию растений: в 2 т. Т 2. М.: Мир, 1986. 312 с.
4. Запрометов М.Н. Фенольные соединения. Распространение, метаболизм и функции в растениях. М.: Наука, 1993. 272 с.
5. Лукнер М. Вторичный метаболизм у микроорганизмов, растений и животных. М.: Мир, 1979. 548 с.
6. Назаренко Л.В., Долгих Ю.И., Загоскина Н.В., Ралдугина Г.Н. Биотехнология растений: учебник. М.: Юрайт, 2018. 161 с.
7. Носов А.М. Вторичные метаболиты. Физиология растений: учебник / под ред. И.П. Ермакова. М.: Академия, 2005. 640 с.
8. Носов А.М. Использование клеточных технологий для промышленного получения биологически активных веществ растительного происхождения // Биотехнология. 2010. № 5. С. 8-28.
9. Пасешниченко В.А. Растения -- продуценты биологически активных веществ // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т 7. № 8. С. 13-19.
10. Разаренова К.Н., Бабушкина Е.В., Смирнов П.Д., Костина О.В., Муравник Л.Е. Гистохимия трихом официальных представителей семейства Asteraceae // Фармацевтический журнал. 2017. № 3(20). С. 130-133.
11. Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. 976 с.
12. Тюкавкина Н.А. Биофлавоноиды: химия, пища, лекарства, здоровье. М.: Русский врач, 2002. 56 с.
13. Gulcin I. Antioxidant activity of food constituents: anoverview // Arch Toxicol. V. 86. P. 345-391.
14. Lubbe A., Verpoorte R. Cultivation of medicinal and aromatic plants for specialty industrial materials // Ind. Crops Prod. 2011. V. 34. P. 785-801.
15. MoyoM., Amoo S.O., Aremu A.O., Gruz J., SubrtovaM., DolezalK., Van Staden J. Plant regeneration and biochemical accumulation of hydroxybenzoic and hydroxycinnamic acid derivatives in Hypoxis hemerocallidea organ and callus cultures // Plant Sci. 2014. V. 227. P. 157-164.
16. Tschiggerl C., Bucar F. Guaianolides and volatile compounds in chamomile tea // Plant Foods for Human Nutrition. 2012. V. 67. Is. 2. P. 129-135.
Literatura
1. Baxtenko E.Yu., Kurapov P.B. Mnogoobrazie vtorichny'x metabolitov vy'sshix rastenij: ucheb. posobie. Vologda, 2008. 266 s.
2. Borisova G.G., Ermoshin A.A., Maleva M.G., Chukina N.V Bioximiya rastenij: vtorichny'j obmen: ucheb. posobie dlya vuzov / pod obshh. red. G.G. Borisovoj. M.: Yurajt, 2018. 128 s.
3. Gudvin T, Merser E'. Vvedenie v bioximiyu rastenij: v 2 t. T. 2. M.: Mir, 1986. 312 s.
4. Zaprometov M.N. Fenol'ny'e soedineniya. Rasprostranenie, metabolizm i funkcii v rasteniyax. M.: Nauka, 1993. 272 s.
5. Lukner M. Vtorichny'j metabolizm u mikroorganizmov, rastenij i zhivotny'x. M.: Mir, 1979. 548 s.
6. Nazarenko L.V., Dolgix Yu.I., Zagoskina N.V, Raldugina G.N. Biotexnologiya rastenij: uchebnik. M.: YUrajt, 2018. 161 s.
7. Nosov A.M. Vtorichny'e metabolity'. Fiziologiya rastenij: uchebnik / pod red. I.P Ermakova. M.: Akademiya, 2005. 640 s.
8. NosovA.M. Ispol'zovanie kletochny'x texnologij dlya promy'shlennogo polucheniya biologicheski aktivny'x veshhestv rastitel'nogo proiskxozhdeniya // Biotexnologiya. 2010. № 5. S. 8-28.
9. Paseshnichenko V.A. Rasteniya -- producenty' biologicheski aktivny'x veshhestv // Sorosovskij obrazovatel'ny'j zhurnal. 2001. T. 7. № 8. S. 13-19.
10. Razarenova K.N., Babushkina E.V., Smirnov P.D., Kostina O.V, Muravnik L.E. Gistoximiya trixom oficial'ny'x predstavitelej semejstva Asteraceae // Farmacevticheskij zhurnal. 2017. № 3 (20). S. 130-133.
11. Samy'lina I.A., Yakovlev G.P Farmakognoziya: uchebnik. M.: GE'OTAR-Media, 976 s.
12. Tyukavkina N.A. Bioflavonoidy': ximiya, pishha, lekarstva, zdorov'e. M.: Russkij vrach, 2002. 56 s.
13. Gulcin I. Antioxidant activity of food constituents: anoverview // Arch Toxicol. 2012. V. 86. P 345-391.
14. Lubbe A., Verpoorte R. Cultivation of medicinal and aromatic plants for specialty industrial materials // Ind. Crops Prod. 2011. V. 34. P. 785-801.
15. MoyoM., Amoo S.O., Aremu A.O., Gruz J., SubrtovaM., DolezalK., Van Staden J. Plant regeneration and biochemical accumulation of hydroxybenzoic and hydroxycinnamic acid derivatives in Hypoxis hemerocallidea organ and callus cultures // Plant Sci. 2014. V. 227. P 157-164.
16. Tschiggerl C., Bucar F Guaianolides and volatile compounds in chamomile tea // Plant Foods for Human Nutrition. 2012. V. 67. Is. 2. P. 129-135.