Главная К Кофейное дерево (биохимия, фото)

Объявления




Медицина

Ошибка
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
  • Unable to load Cache Storage: database
Кофейное дерево (биохимия, фото)





Кофейное дерево — виды Coffea L.

(Rubiaceae - Мареновые)

С. arabica L. —кофе аравийский, в диком состоянии обитает в Эфиопии, в речных долинах, на высоте 1600—2000 м над у. м., где в провинции Каффа еще сохранились настоящие лесные заросли (подлесок). Возделывается во многих тропических странах, составляя 90% мировых насаждений кофе. Растения не выносят жары тропиков ниже 1200—1500 м над у. м., поэтому в нижних зонах его заменяет жароустойчивый С. canephora Pierre (С. robusta Linden). Осадков в зоне возделывания должно быть не менее 1300 мм в год; при недостатке влаги необходимо искусственное орошение.

С. canephora Pierre — кофе конголезский, типичен для эквато­риальных лесов и саванны бассейна реки Конго. Легко скрещива­ется с С. arabica, очень урожайный вид. Широко возделывается в Индонезии.

С. liberica Hiern. — кофе либерийский. Дико произрастает в. тропической Западцой Африке. Возделывается от Сенегала до Восточной Африки, в Шри Ланке, Индонезии.

С. mokko hard. —кофе мокко (по названию порта вывоза), кофе йеменский, является садовой разновидностью С. arabica. Введен в культуру в Аравии.

Хотя родина кофейного дерева — Африка, наиболее обширные плантации имеются в Латинской Америке, особенно в Бразилии. Меньшие площади заняты под кофе в Юго-Восточной Азии и Африке. Кофе занимает в мировом масштабе большие площади, чем чай.

Кустарник или небольшое дерево, 8—10 м высотой, вечнозеле­ное, ствол с зеленовато-серой корой. Ветви длинные, гибкие, раскидистые или поникающие. Листья цельнокрайние, слегка волнистые, супротивные, 5—20 см длиной и 1,5—5 см шириной, на коротких черешках. Цветки белые, душистые, по 3—7 в пазухах листьев, правильные, 5-члейные, спайнолепестные. Цветет и плодоносит одновременно весь год. Плод — ягода, почти шаро­видная или овальная, темно-красная, двусеменная, 1—1,5 см в диаметре.

Собранный урожай зрелых ягод подвергается «сухой» или «мокрой» обработке. При сухой обработке ягоды высушивают на солнце и затем хрупкий околоплодник удаляют машинами. При мокром способе свежие ягоды пропускают через специальные машины и в токе воды мякоть смывается.

Семена (Semen Coffea) — светло-серые, твердые, овальной формы, плоско-выпуклые, на плоской стороне глубокая борозда. Семена покрыты тонкой «серебристой» или «пергаментной» оболочкой, которая при обработке стирается и ее остатки задерживаются только в борозде.

В семенах содержится от 0,7 до 2% кофеина, в зависимости от сорта. Наилучшим сортом признан йеменский кофе. Конголезский кофе наиболее подходит для производства растворимого кофе (Nescafe, Instant coffee). Либерийский кофе содержит относительно мало кофеина (1,2—1,3%). Существует множество торговых сортов кофе — «на разные цены и разные вкусы».

Кофе используется как стимулирующее средство при умствен­ной усталости, головной боли и для первой доврачебной помоши при отравлениях. Действие кофе на нервную систему впервые подметили пастухи Эфиопии, наблюдая, как козы и овцы, наевшись опавших плодов с диких кустарников кофе, не спали ночью.

Растение содержит пуриновые алкалоиды.

 

РАСТЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ПУРИНОВЫЕ АЛКАЛОИДЫ

Пурин представляет собой конденсированную систему пиримидинового и имидазольного колец. Пуриновые алкалоиды в природе представлены метильными дериватами кислородного производного пурина — ксантина (2, 6-диоксипурина). Основны­ми из них являются кофеин, теобромин и теофиллин.

пуриновые алкалоиды

пуриновые алкалоиды

Пурин представляет собой конденсированную систему пири- мидинового и имидазольного колец. Пуриновые алкалоиды в природе представлены метильными дериватами кислородного производного пурина — ксантина (2, 6-диоксипурина). Основны­ми из них являются кофеин, теобромин и теофиллин.

РАСТЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ АЛКАЛОИДЫ

Алкалоидами называются природные азотсодержащие соеди­нения основного характера, образующиеся в растениях. К алка­лоидам примыкают группы протеиногенных аминов (например, тирамин) и бетаинов (стахидрин, тригонеллин и др.), рассматри­ваемые как переходные соединения от простейших азотсодержа­щих соединений (метиламин, триметиламины и др.) к собственно алкалоидам.

Из природных фармакологически активных веществ алкалои­ды являются основной группой, из которой современная медицина черпает наибольшее количество высокоэффективных лекарствен­ных средств.

По данным мировой литературы, к концу истекшего десятилетия число алкалоидов, выделенных из высших растений флоры Земного шара, превышало 5000. По современным представлениям, алкалоидоносные растения составляют около 10% всей мировой флоры. Наибольшее число алкалоидоносных родов и видов содержат семейства Equisetaceae, Lycopodiaceae, Ephedraceae, Liliaceae, Amaryllidaceae, Dioscoreaceae, Chenopodiaceae, Nymphaeaceae, Ranunculaceae, Berberidaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Fabaceae, Rutaceae, Cactaceae, Punicaceae. Loganiaceae, Apocynaceae, Borraginaceae, Solanaceae, Rubiaceae.

Обычно растения, близкие в филогенетическом отношении, содержат алкалоиды, весьма сходные по строению, образуя таким образом естественную группу родов. Например, растения родов Atropa, Datura, Hyoscyamys, Scopolia, Physochlaina, Duboisia. Mandragora (все из одного семейства Solananeae) содержат четко очерченную группу тропановых алкалоидов. Эта далеко просле­живающаяся закономерность, однако, имеет исключения, кото­рые пока не нашли объяснения. Так, например, кофеин найден в растениях, систематически между собой не связанных: чае (Theaceae), кофе (Rubiaceae), какао (Sterculiaceae), мате (Aquifo- liaceae), гуаране (Sapindaceae), эродиуме (Geraniaceae). Наряду с этим известны случаи, когда их двух весьма близких в системати­ческом отношении видов один богат алкалоидами, а другой или их совершенно не содержит, или содержит алкалоиды иного строения.

Алкалоиды могут содержаться во всем растении или образовываться и накапливаться только в каком-либо одном и нескольких определенных органах. В растении обычно присутст­вуют не один, а несколько алкалоидов. В отдельных растениях их может быть 20 и более (хинное дерево, мак снотворный и др.), причем они могут быть близкими по строению или относиться к разным химическим группам. В сумме алкалоидов обычно количественно преобладают 1—3 (главные алкалоиды). В расте­ниях алкалоиды растворены в клеточном соке основной паренхи­мы, флоемы и других тканей в виде солей, преимущественно органических кислот (яблочная, янтарная, лимонная, щавелевая, фумаровая, хинная и др.); из минеральных кислот чаще участвует фосфорная кислота.

Количественное содержание алкалоидов в принципе является видовым признаком, причем оно варьирует в весьма широких пределах. Например, в белене черной их содержится всего 0,05—0,1%, а в коре хинного дерева накапливается до 15%. В процессе онтогенетического развития растений их алкало- идность подвергается количественным и иногда качественным изменениям, причем каждому виду свойственны свои законо­мерности.

На содержание алкалоидов в растениях влияют их географиче­ское положение и разные факторы (температура воздуха и почвы, количество осадков, продолжительность и интенсивность солнеч­ного света, затенение, высота над у. м. и др.), а равно воздействие человека в случае перевода растения в культуру или его акклиматизации. Наибольшее количество алкалоидоносных ви­дов, притом с высоким содержанием алкалоидов, распространено в субтропических и тропических странах с влажным климатом. Алкалоиды разного строения приурочены к определенным широ­там, и в связи с этим изменяется их фармакологическая активность.

О биологической роли и причинах образования алкалоидов в растениях нет единого мнения. Основные гипотезы, предло­женные в разное время, трактуют алкалоиды как: 1) отбросы жизнедеятельности растительного организма; 2) запасные веще­ства; 3) защитные вещества; 4) активные вещества, необходимые для биосинтеза. Последнюю гипотезу в настоящее время большинство ученых считают наиболее общей, не исключающей, однако, и других биологических функций алкалоидов.

Исключительное разнообразие в строении молекул алкалоидов не позволяет представить себе единый путь их образования в растениях. Их биосинтез протекает по специфическим схемам со сложнейшими химическими преобразованиями (раскрытие и за­мыкание колец, окисление, дезаминирование, конденсация колец и т.п.) через многие промежуточные продукты. Одни алкалоиды начинают биогенез с аминокислот, другие — с уксусной кислоты (иначе говоря, с углеводов).

В основу современной классификации алкалоидов положена природа гетероциклов, входящих в их молекулы, с выделением в отдельную группу алкалоидов с алифатической структурой и с азотом в боковой цепи.

1.      Алкалоиды с алифатической структурой или с азотом в боковой цепи;

2.      Пирролизидиновые алкалоиды.

3.      Пиперидиновые и пиридиновые алкалоиды.

4.      Алкалоиды с конденсированным и пирролидоновым и пипе- ридиновым циклами.

5.      Хинолиновые алкалоиды.

6.      Хиназолиновые алкалоиды.

7.      Изохинолиновые алкалоиды.

8.      Индольные алкалоиды.

9.      Алкалоида группы имидазола.

10.    Пуриновые алкалоиды.

11.    Дитерпеновые алкалоиды.

12.    Стероидные алкалоиды (гликоалкалоиды).

13.    Алкалоиды неустановленного строения.

В заключение этого краткого обзора следует указать, что большинство алкалоидов представляет собой высокоактивные вещества с избирательным фармакологическим действием. Изби­рательность действия алкалоидов обусловливает их широкое использование для лечебных целей. Основные формы — экстрак­ционные препараты (настойки, экстракты, новогаленовые препа­раты и др.) и выделенные из растений в чистом виде алкалоиды, переведенные в растворимые соли некоторых неорганических и органических кислот.