Ферменты (стр. 1 )

Ферменты

Среди видов лекарственного растительного сырья и производящих эти виды ЛРС растений имеется небольшая по численности группа, которая служит в настоящее время промышленным источником ценных ферментных лекарственных средств.

Пептиды, протеины и протеиды - белковые вещества первичного биосинтеза. Этим соединениям придается важное значение в жизнедеятельности всякого живого организма. Белки являются главными составными компонентами цитоплазмы клеток. Вещества этой природы входят в состав ферментов (энзимов), гормонов являются жизненно необходимыми соединениями растительного и животного происхождения.

Из растительного сырья в настоящее время получают несколько лекарственных субстанций, представляющих собой ферменты (нигедаза, папаин, карпазин). Вместе с этим, энзимы, являясь сопутствующими веществами других классов БАВ в растениях и в ЛРС, могут влиять на состав и свойства некоторых лекарственных средств, получаемых из лекарственного растительного сырья.

Краткие сведения о белках и аминокислотах,

Об их значении для фармации и медицины.

Основой структуры белков являются аминокислоты. Эти вещества являются карбоновыми кислотами, в молекуле которых водородные атомы замещены на аминогруппы. В зависимости от расположения аминогруппы в молекуле кислоты относительно карбоксильной группы различают α-, β-, γ- и так далее аминокислоты. В природе наиболее широко распространены α-аминокислоты. R-CH(NH2)-COOH

Их можно получить при щелочном или кислотном гидролизе белков (пептидов, протеинов и протеидов) при нагревании и под давлением. Гидролиз белков можно проводить с помощью минеральных кислот (серной, соляной) или при воздействии на белки специфическими ферментами (пептидаз = протеаз). Полученную после гидролиза белка сложную смесь аминокислот разделяют методом хроматографии (колоночной, бумажной, ионообменной и др.), получая информацию о качественном и количественном составе аминокислот или выделяя кислоты в индивидуальном состоянии.

Аминокислоты это бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, мало растворимые в спирте, эфире и других органических растворителях. Некоторые из них имеют сладкий вкус и являются оптически активными. Амфотерность аминокислот обусловлена одновременным наличием в молекуле кислотной карбоксильной группы и аминогруппы, обуславливающей свойства оснований этих веществ.

Известны около 25 α-аминокислот, которые входят в состав белков.

Многие аминокислот, кроме собственно белков, входят в состав важных для фармации и медицины групп природных биологически активных веществ: антибиотиков, ферментов, гормонов и др. Огромное значение Аминокислоты в растениях считаются предшественниками при биосинтезе алкалоидов, которые применяются в производстве важных по своему фармако-терапевтическому действию лекарственных средств. Многие аминокислоты (глицин (заменимая аминокислота, нормализует обмен веществ, обладает ноотропным, противоэпилептическим, антистрессовым и седативным действием; является нейромедиатором тормозного типа действием и регулятором метаболических процессов в головном и спинном мозге; по 100 мг в таблетке применяется сублингвально при стрессовых состояниях, повышенной возбудимости, неврозах, вегето-сосудистой дистонии, нарушениях сна), валин, аланин, аспарагиновая кислота, фенилаланин, цистеин и др.) имеют самостоятельное значение как лекарственные субстанции.

В зависимости от числа аминокислотных остатков, из которых состоит пептидная цепочка различают дипептиды, трипептиды и т. д.

Белки это высокомолекулярные пептиды = полипептиды.

В природе существуют и низкомолекулярные пептиды, называемые свободными пептидами, некоторые из которых обладают важными биологическими функциями и проявляют высокую биологическую активность. К последним относятся такие природные вещества как антибиотики (грамицидин, тироцидин, пенициллин), гормоны, токсичные полипептиды.

В фармации и медицине используется полипептидные гормоны, получаемые из животного сырья. Они состоят из аминокислот, образующих цепочки с молекулярной массой от 1000 до 6000 Д. Среди гормонов животного происхождения наиболее известны: окситоцин, вазопрессин, кортикотропин аденотропный гормон (АКТГ), пепсин, трипсин, панкреатин, инсулин и другие.

Инсулин представляет собой гормон, синтезируемый в β - клетках лангергассовых островков поджелудочной железы (панкреас), состоит из 52 α-аминокислот, образующих две цепочки, связанных между собой дисульфидными мостиками. В настоящее время существуют лекарственные средства инсулина с депонированным действием, представляющих собой смесь инсулина с различными протеинами (протамин, гистоны, глутамин) и небольших количеств цинксодержащих веществ.

Среди полипептидов, содержащихся в растениях, имеются весьма токсичные вещества. Среди них очень ядовитые термоустойчивые бициклические полипептиды: аматоксины и фалотоксины, содержащиеся в зеленом мухоморе (Amanita phalloides (Fr.) Quel.). Аматоксины являются октапептидами, а фалотоксины - гептапептидами.

Аматоксины состоят из α-, β-, γ- и δ- аманитинов и аманинов, а фалотоксины – из фалоина, фалоцидина, фализина и фалина. Последние действуют более сильно, но в 10 раз менее токсичны, чем аматоксины. Установлено, что фалотоксины разрушают эндоплазматический ретикул, а аматоксины – ядра кровяных клеток.

Протеиды и их значение для фармации и медицины

Из продуктов, содержащих простые белки склеропротеины, наиболее известны в фармации белая жeлатина Gelatina alba, а в медицине - кетгут.

Протеиды - сложные белковые комплексы, состоящие из простых белков (протеинов) и связанных с ними небелковыми компонентами. В продуктах гидролиза этих веществ обнаруживаются не только аминокислоты, но и другие соединения, которые называют простетичными группами.

В фосфопротеидах белковая компонента связана с остатками фосфорной кислоты, а нуклеопротеиды состоят из белок и нуклеиновых кислот.

Гликопротеиды в качестве простетичной группы содержат один или несколько полисахаридов. При гидролизе этих веществ образуются гексозоамины: глюкозамин и хондрозамин (аминогалактоза), моносахара глюкоза, манноза, галактоза, фукоза, а также глюкуроновая и галактуроновая кислоты. Гликопротеиды широко распространены в природе как среди животных, так и среди растений.

В растениях гликопротеиды входят в состав слизи (Mucilago) и лектинов.

Гликопротеиды содержатся в сырье (Cormus Visci) примечательного по своей биологии кустарничка: омелы белой - Viscum album L. из семейства омеловые Viscaceae или ремнецветные – Loranthaceae.

Это своеобразное растение было почитаемо с давних времен как лекарственное, а также с ним связаны различные суеверия. Оно полупаразит и произрастает в кроне некоторых высоких лиственных и хвойных деревьев. Ареал растения охватывает юг европейской части России, Кавказ, Дальний Восток. Распространено в Европе, Азии и Северной Африке. Двудомный кустарничек высотой 20-120 см, с крепким стеблем и вильчато расположенными ветвями, на которых имеются супротивные, ланцетные кожистые многолетние, зеленые и зимой, листья. Зеленые мелкие желто-зеленые, собранные в пучки, мужские цветки с четверным околоцветником и четырьмя тычинками, женские цветки тоже четверные. Плоды – белая или желтоватая односемянная круглая ягода, плоды созревают поздней осенью и зимой являются пищей для дроздовых птиц. Сбор и заготовку побегов и листьев омелы белой производят зимой. Омела белая накапливает различные группы БАВ. Среди них азотсодержащие вещества: амины (тирамин, гистамин), алкалоиды, витаминоподобное вещество - холин, ацетилхолин, протеины (вискотоксины 1,II, III), полипептидные вещества лектины, гликопротеиды, которые обладают противовоспалительной активностью; фосфолипиды; тритерпеноиды (олеаноловая кислота, каротиноиды) и политерпеноиды (каучук); стероиды (карденолиды, фитостеролы); фенольные вещества (флавоноиды, лигнаны (сирингарезинол, элеутерозид Е, сирингин-гликозид синапового спирта, сирингенин-41 –апиозилглюкозид), фенольные гликозиды, фенолкарбоновые кислоты, дубильные вещества); сапонины; высшие жирные кислоты и их эфиры, а также высшие алифатические спирты; воск; цианогенные вещества.

Средства из листьев омелы белой обладают противовоспалительным, гипоазотемическим, гипотензивным, диуретическим, гемостатическим, лактогенным, тонизирующим, анальгезирующим, слабительным действием. Плоды омелы применялись в народной медицине как антигельминтное средство. В медицине препараты из омелы белой рекомендуются для лечения: заболеваний желудочно-кишечного тракта (колиты, гастриты, болезни поджелудочной железы и печени); болезней сердечно-сосудистой системы (гипертензия, атеросклероз,, стенокардия, варикозное расширение вен); новообразований (миомы, карциноматоз); психических заболеваний (истерия); болезней нервной системы (эпилепсия, судороги, конвульсиях у детей); болезней репродуктивной системы (кольпиты, дисменорея, эндометрит, лейкорея, гипертрофия предстательной железы, мено - и метроррагии); нарушений обмена веществ (подагра); болезней эндокринной системы ( диабет сахарный, тиреотоксикоз); болезней опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы, остеоартроз, спондилит).

По данным зарубежных ученых препараты из омелы белой эффективны при терапии рака поджелудочной железы, обладают антибактериальной и антивирусной активностью. По данным российских ученых извлечения из сырья омелы в эксперименте обладают кардиотоническим действием, задерживают развитие метастазов; вещества, входящие в липофильную фракцию проявляют антиоксидантную и гиполипидимическую активность, а гидрофильная фракция из побегов омелы белой проявляет радиопротективное действие. В народной медицине извлечения из сырья омелы белой применялись в качестве абортивного средства.

Лектины (фитоаглутинины, гемаглутинины), представляющие собой класс гликопротеидов (реже белков, напр. конкавалин А), которые обладают свойством связывать и осаждать специфические (антигенные) полисахариды и гликопротеины клеток, вызывая агглютинацию этих клеток. Специфичное свойство лектинов свертывать кровь используется в клинической биохимии для получения реагента при определении группы крови человека. Лектины содержатся в семенах растений семейств бобовые (Fabaceae) (агглютинины сои и фасоли), молочайные (Euphorbiaceae) и злаковые (Poaceae). В состав углеводной части гликопротеидных лектинов входят глюкоза, галактоза, манозы, N-ацетилглюкозамин.