УГЛЕВОДЫ

Углеводы — большая группа природных органических соединений, состоящих из уг­лерода, кислорода и воды. Различают моно-, олиго- и полисахариды, а также сложные уг­леводы — гликопротеиды, гликолипиды, гликозиды и др. В растениях это первичные продукты фотосинтеза и главные исходные продукты биосинтеза других веществ, входят в состав клеточных оболочек и иных струк­тур, участвуют в защитных реакциях организ­ма (иммунитет), обеспечивают все живые клетки энергией (фруктоза, глюкоза и ее запасные формы — крахмал, гликоген).

Используя солнечный свет путем фото­синтеза, зеленые растения соединяют угле­кислый газ воздуха и воду, а получают са­хара, или, как их называют, углеводы, и, кроме того, выделяют кислород.

Углеводы составляют основную часть многих профилактических и лечебных пре­паратов. Особенно широко используется глюкоза, которая улучшает работу пече­ни, легко усваивается организмом.

Среди углеводов, содержащихся в рас­тениях, простейшими являются моноса­хариды (глюкоза, фруктоза и пр.). Соеди­няясь между собой, они образуют более сложные соединения — дисахариды (са­хароза, мальтоза), полисахариды, к пос­ледним относится ряд веществ, применя­емых в медицине, — крахмал, инулин, пектиновые вещества, камеди, слизи, клет­чатка и пр. Углеводы составляют основную массу многих лечебных препаратов. Неко­торые углеводы, выделенные из растений, применяются в медицине в качестве само­стоятельных лечебных средств — глюкоза, крахмал, камеди, слизи, пектиновые ве­щества и пр. В составе слизей и камедей, кроме моносахаридов, содержатся остат­ки уроновых кислот и их кальциевые, ка­лиевые, магнивые соли. Камеди и слизи легко гидролизуются под действием кислот. Под влиянием раствора NaOH они приоб­ретают лимонно-желтоватый цвет. Крах­мал, слизи и камеди, а также пектиновые вещества, составляющие межклеточное склеивающее вещество, не имеющее ле­чебного значения, в химическом отноше­нии представляют собой углеводы — поли­сахариды. Сюда же относятся разные сахара, часто присутствующие в раститель­ных клетках. Крахмал и сахар растение откладывает в качестве запасных питатель­ных веществ в семенах или корневищах и других органах, обеспечивая питание рас­тения ранней весной, до появления зеле­ных листьев.

Полисахариды в виде клетчатки, крах­мала, пектинов содержатся преимуще­ственно в овощах, фруктах, зерне, муке, хлебе и составляют углеводную основу пищи и кормов. Потребность в этих про­дукта огромная. Зерно на 50% состоит из клетчатки. Микробиологическим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара. На переработке клетчатки осно­ваны текстильная и бумажная промыш­ленности. Вата, марля и бинты — почти чистая клетчатка волокон хлопка. В меди­цине используются обволакивающие свой­ства крахмала, камедей и слизей. Полиса­хариды служат для растений резервуаром воды, защитным биоколлоидом. По сте­пени растворимости в воде полисахариды классифицируют на растворимые, или арабиновые (аравийская камедь), полура­створимые, или бассориновые (камедь сливы, вишни), нерастворимые, только набухающие (церазиновые) — камедь лоха.

Глюкозу получают из картофельного, кукурузного крахмала.

Глюкоза используется особенно широко. При введении в организм в виде таблеток, порошков, подкожно, внутривенно она улучшает работу печени и сердца, повыша­ет кровяное давление, усиливает обмен веществ, легко усваивается организмом.

Сахароза — сахар — основной наполни­тель порошков и таблеток, в особенности с сильнодействующими ядовитыми и горь­кими лечебными компонентами. Сахар при­меняется при изготовлении разнообразных сиропов, соков. Основным источником са­хара в настоящее время служит сахарная свекла, сахарный тростник. Из-за содержа­ния Сахаров большую лечебную ценность имеет мед. Мед, вырабатываемый пчелами за счет сладкого сока, извлекаемого из цветков некоторых растений, содержит до 75% смеси глюкозы и фруктозы, а также ферменты, разнообразные органические кислоты (молочную, яблочную, лимон­ную, щавелевую и пр.).

Крахмал — конечный продукт ассимиля­ции углекислоты растениями. Является важ­нейшим запасным питательным веществом растений, на 96—98% состоящий из поли­сахаридов. Основными крахмалосодержащими растениями являются злаки (пшени­ца, рожь, ячмень, рис и пр.), картофель. Откладывается преимущественно в клуб­нях, плодах, семенах, сердцевине стебля.

Крахмал широко применяется в при­сыпках и мазях — при заболеваниях кожи. Крахмал не растворяется в холодной воде, а в горячей образует вязкий раствор, при охлаждении превращающийся в студенообразную массу. В разведенном виде применя­ется как обволакивающее средство при желудочно-кишечных заболеваниях (карто­фельный сырой сок, кисели), использует­ся в клизмах; в хирургии для неподвижных повязок изготовляют крахмальные бинты. Крахмал применяется в качестве напол­нителя и связующего вещества при произ­водстве таблеток. Особенно ценится рисо­вый крахмал, состоящий из очень мелких крахмальных зерен, поэтому его лучше все­го использовать на присыпки, пудру и мази. Крахмал — растительный углевод, кото­рый входит в рацион питания человека и животных. В пищеварительном тракте он расщепляется, давая легкорастворимый сахар — глюкозу. Снижает содержание хо­лестерина в печени и сыворотке крови, способствует синтезу рибофлавина кишеч­ными бактериями. Способствует интенси­фикации обмена жирных кислот. В экс­перименте показано, что за счет усиления секреции инсулина крахмал снижает гипер­гликемию. Крахмал накапливают клетки почти всех высших растений. Крахмал не растворяется в воде, его вымывают из тка­ней холодной водой.

Его потребляют в виде хлеба и различ­ных каш или же в виде разваренного кар­тофеля, батата, маниока, саго и др. При извлечении лекарственных веществ из ра­стений крахмал, безусловно, служит бал­ластом.

КАМЕДИ

Камеди известны с древнейших времен. Они описаны Феофрастом (IV в. до н. э.), Диоскоридом (I в.), Плинием (I в.). О них говорится и в «Каноне врачебной науки» Авиценны (X в.), и работах других арабс­ких ученых. Камеди — высокомолекулярные углеводы, полупрозрачные, коллоидные, клейкие вещества различного химическо­го состава. Камедь образуется как ответная реакция па раздражение ткани и покрыва­ет поврежденные участки при ожогах, тре­щинах, проколах, надрезах древесины. Об­разуются чаще в виде натеков на стволах деревьев и кустарников, реже па корнях, плодах в результате перерождения клеточ­ных стенок, содержимого клеток и меж­клеточного вещества, а иногда и целых участков тканей. Камеди — чаще твердые, аморфные куски. Причиной возникновения камедей считают механические ранения, повреждения насекомыми или их личин­ками, бактериальные или грибковые забо­левания. На интенсивность гуммоза может влиять характер почвы, удобрения, силь­ный полив, густота посадки деревьев и т. д.

Иногда эти повреждения делают искус­ственно в целях стимулирования процесса па сливах, черешнях, вишнях, листвен­ницах и др. Камеди безвкусны, но некоторые из них обладают сладковатым, реже — горьковатым вкусом. Если камеди чисты и не включают загрязнений, то они не об­ладают запахом. Они не растворимы в спир­те, этаноле, эфире, хлороформе и других органических растворителях (это их основ­ное отличие от натеков смол и веществ каучуковой природы). Являясь гидрофиль­ными веществами, камеди растворяются в воде, образуя растворы, занимающие среднее положение между истинными и коллоидными растворами. Камеди, ра­створяясь в воде, образуют вязкие, клей­кие набухающие растворы, благодаря чему широко применяются при изготовлении эмульсий, пилюль, таблеток, обволакива­ющих и кровозамещающих растворов.

По растворимости в воде камеди разде­ляют на три группы:

1. Растворимые — полностью раствори­мые в воде с образованием более или ме­нее прозрачных клейких растворов (абри­косовая камедь, аравийская камедь);

2. Полурастворимые — частично раство­ряющиеся в воде, причем остальная их часть набухает, образуя желеподобную массу, пе­реходящую в раствор только при большом разведении (камеди вишни, сливы);

3. Нерастворимые — поглощающие зна­чительные количества воды и набухающие, образующие желеподобные массы (трага­кант, камедь лоха и др.).

По химическим признакам камеди мож­но разделить на следующие группы:

1. Кислые полисахариды, кислотность которых обусловлена присутствием глюкуроновой и галактуроновой кислот (камеди разных видов акации и др.);

2. Кислые полисахариды, кислотность которых обусловлена присутствием суль­фатных групп (водоросли, мхи);

3. Нейтральные полисахариды, представ­ляющие собой глюкоманнаны или галактоманнаны (встречаются в семенах).

Камеди часто образуют очень сложные растительные экссудаты, смешиваясь с дубильными веществами (танно-камеди), смолами (камедесмолы), смолами и эфир­ными маслами (ароматические камедесмолы).

Образование камедей свойственно мно­гим растениям. В семействе розоцветных, например, 32 рода являются камедсиосами. Большая часть камеденосных семейств является тропическими. Способность к об­разованию камедей свойственна только многолетним жизненным формам расте­*ний—деревьям и кустарникам и в мень­шей степени — травянистым многолетни­кам с деревенеющим корнем и основанием стебля. Камедь производят различные орга­ны растения — корни, ствол, ветви (даже че­решки листьев), плоды, семена. Вопрос о том, какие ткани подвергаются окамеденению и как протекает процесс образования камедей, еще недостаточно изучен, так же как и вопрос о значении камедсобразования для самих растений. Существуют разные объяснения, которые верны применитель­но к определенным растениям. Несомнен­но одно, что камедь образуется в результате перерождения стенок клеток паренхимной ткани сердцевины и сердцевинных лучей. Из­вестны случаи слизистого перерождения и в области коровой паренхимы. Полагают, что значительная роль в камедеобразовании у косточковых плодовых и акаций принадле­жит крахмалу и, возможно, другому содер­жимому клеток. Происхождение камедей у от­дельных растений разная. У косточковых плодовых, например, камедь может образо­ваться как в клетках луба и сердцевинных лучей, так и в специальных полостях в па­ренхиме древесины и коры.

Они издавна применялись в традици­онной арабской и европейской медицине. В настоящее время используются при производстве лекарственных средств, а так­же в пищевой, текстильной, полиграфи­ческой промышленности. Растительные камеди применяются как промышленный клей, стабилизаторы и эмульгаторы для производства искусственного волокна.

Камеди наиболее характерны для расте­ний жаркого климата, у которых они вы­полняют защитную роль. Источником ка­медей служат стволы абрикоса, астрагалов, некоторых акаций.

СЛИЗИ

Слизи — это безазотистые вещества, близкие по химическому составу к пекти­нам и целлюлозе. Представляют собой преимущественно полисахариды — густые слизистые вещества, легко растворимые в воде. Слизи обычно бывают в виде водных, вязких и клейких коллоидных растворов. Они бесцветные или желтоватые, без запаха, слизистого, иногда сладковатого вкуса. Об­разуются в растениях в результате слизис­того перерождения клеток и межклеточ­ного вещества в процессе нормального обмена веществ, без внешнего раздраже­ния — этим слизи отличаются от камеди. В химическом отношении слизи трудно отличимы от камедей. Основным отличием является значительное преобладание пентозанов (их количество может доходить до 90%) над гексозанами. Слизи в отличие от камеди получают не в твердом виде, а путем извле­чения водой. От крахмала они отличаются отсутствием характерных зерен и реакции с раствором йода, от камедей — осаждаем остью нейтральным раствором ацетата свинца. Извлекают слизи из сырья путем растворе­ния в воде. Это основной аптечный способ получения содержащих слизь лекарственных форм. Из растений, содержащих слизи, го­товят мягчительные припарки, а их водные извлечения применяют в терапии воспали­тельных заболеваний верхних дыхательных путей как обволакивающие, отхаркивающие средства; пищеварительного тракта (особен­но при поносах и кровотечениях различной природы). Лечение препаратами слизистых растений дает хорошие результаты при гаст­ритах с повышенной кислотностью желудоч­ного сока, язвенной болезни желудка и две­надцатиперстной кишки, заболеваниях органов мочеполовой системы, экземах, труднозаживающих ранах, ожогах. Применя­ются при болезнях носоглотки, бронхитах. Слизистые вещества, помимо противовос­палительного и анестезирующего действия, способствуют эпитслизации слизистых обо­лочек и пораженной кожи. Установлено, что некоторые полисахариды повышают имму­нитет, обладают кровоостанавливающим свойством. Чаще их назначают в сочетании с другими лекарственными средствами. Слизи­стые вещества способствуют замедлению вса­сывания и, следовательно, более длитель­ному действию лекарственных средств в организме.

Богаты слизью корни алтея, листья по­дорожника, клубни салепа, семена льна, семена айвы, зерна ржи, мать-и-мачеха, слоевища морской капусты ламинарии, ра­стения из семейства орхидных (ятрышник, любка, кокушник и др.).

Слизи накапливаются в корнях (алтей), плодах (лен, айва, подорожник). Они игра­ют роль запасных питательных веществ, а также предохраняют семена растений от пересыхания и способствует прорастанию.

В растении камеди и слизи (когда они не являются следствием болезненного превра­щения клеточных стенок) образуются или как запасные вещества, влияющие на процессы роста и потребляемые самим расте­нием, или же выполняют особую роль Например слизь, образующаяся на поверх­ности семян айвы и льна, приклеивает эти семена к почве и тем самым препятствует их сдуванию ветром. Слизи обладают высо­кой водоудерживающей способностью, т. е. способны поглощать много воды, не раз­жижаясь. Поэтому слизистое перерождение клеточных оболочек служит приспособле­нием растения к засухе и является обыч­ным явлением у многих растений пустынь, которые таким образом сохраняют в себе необходимую им воду, не испаряющуюся даже под жарким солнцем, например у кактусов. Слизи часто образуются в водо­рослях, растениях семейств мальвовых, подорожниковых, астровых, льновых. Ослизняются клетки эпидермы (семена льна), паренхимных тканей (корень алтея), коры и древесины (фруктовые деревья), где и на­капливаются слизь и камедь. Иногда слизи и камеди являются балластными вещества­ми, мешающими выделению необходимых лекарственных веществ, которые они об­волакивают густым студнем. Максимальное накопление слизи в подземных частях рас­тений приходится на фазу осеннего увяда­ния, в семенах - на период их созревания. Способствуют образованию слизи тепло, влага, световая энергия. Сначала в «лабо­ратории хлорофилла» с помощью светово­го луча, воды и углекислого газа синтези­руются различные простые углеводы, которые впоследствии превращаются в сли­зи и камеди. Слизи как полисахариды слу­жат для растений резервуаром воды, защит­ным биоколлоидом.

Слизи и камеди легко ослизпяются в воде, поэтому сырье следует собирать в сухую погоду. При необходимости его быстро моют в холодной проточной воде. Сушат тонким слоем при хорошей вен­тиляции и частом перемешивании при температуре 50-60 С. Хранят в сухом ме­сте. При увлажнении сырье плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микро­организмами.

На фоне черной туши слизь имеет вид бесцветных сгустков.