Водоросли как источники получения лекарственных препаратов

 

УГЛЕВОДЫ   

 У водорослей, как и  у высших растений, углеводы являются  основным компонентом биомассы  и по химическому строению  они делятся на простые сахара  и полисахариды, обладающие широким  спектром биологической активности. Моносахариды водорослей входят  в состав сложных соединений  и в свободном виде практически  не встречаются. 
Полисахариды (ламинарин, парамилон, целлюлоза, каррагинан, фукоидан, альгиновая кислота и др.) входят в состав клеточных стенок растений и образуют межклеточное вещество, но их структура существенно отличается от полисахаридов наземных растений. Полисахаридам придается большое значение в профилактике многих заболеваний желудочно-кишечного тракта, диабета, желчно-каменной и мочекаменной болезней, атеросклероза, опухолевой патологии, нарушений обмена веществ, язвенной болезни и многих других. Они стимулируют моторно-секреторную и эвакуаторную функцию кишечника, способствуют выведению из организма токсических веществ: продуктов нарушенного обмена, солей тяжелых металлов, радионуклидов, холестерина. Среди разнообразных свойств полисахаридов особое внимание заслуживает их способность образовывать гели. Полисахариды водорослей являются прекрасными стабилизаторами водных суспензий и эмульсий. Наибольшей фармакологической ценностью и лечебно-профилактическими свойствами обладает альгиновая кислота (водорослевая кислота) и ее соли.

 

 

   

АЛЬГИНОВАЯ КИСЛОТА  И ЕЕ СОЛИ 
Впервые альгиновую (водорослевую) кислоту получил английский ученый Стенфорд в 1883 году. В среднем на долю альгиновых кислот в бурых водорослях приходится от 13 до 54 % сухого остатка. Содержание и состав альгиновых кислот в бурых водорослях зависит от видовой принадлежности,  сезона,  широты и экологической зоны произрастания водорослей, а также от скорости движения воды и освещенности. Максимальное содержание альгинатов у дальневосточных водорослей наблюдается в августе- сентябре, а у северных видов ламинарий аналогичный период приходится на весну и осень, поэтому это время является благоприятным для сбора водорослей с целью промышленного получения альгинатов. 
В бурых водорослях альгиновые кислоты содержатся в форме растворимых и нерастворимых солей – альгинатов калия, натрия, магния, кальция.  
Прикладное значение альгиновой кислоты и ее производных определяется ее структурой.  Это высокомолекулярный полисахарид, представляющий собой блок-сополимер D-маннуроновой и L-гулуроновой кислот. Их соотношение и  определяет физико-химические свойства полисахарида. Способность образовывать вязкие водные растворы, даже пасты, гомогенизирующие и эмульсионные свойства, пленкообразующая способность и ряд других свойств служат основанием для широкого использования альгинатов в различных отраслях промышленности, в том числе и фармацевтической.  
Применение альгинатов в медицине и медицинской промышленности сформировалось в три основных направления:

в качестве вспомогательных  химико-фармацевтических веществ для производства различных лекарственных форм медицинских препаратов;

в качестве медицинских изделий  в виде марли, ваты, салфеток, губок  для местного гемостаза при наружных и внутриполостных кровотечениях;

как лекарственные препараты,  БАДы и  косметические средства различной направленности действия.  

 Широкое использование  альгинатов обусловлено их хорошей переносимостью и безвредностью. Применение альгинатов в медицине и фармакологии в настоящее время значительно возросло. Альгинаты широко используются при изготовлении таблеток, капсул, мазей, гелей. Способность альгинатов к быстрому набуханию при контакте с водой позволяет использовать их в качестве разрыхлителей при создании таблетированных средств. Альгинаты используются в качестве эмульгаторов, загустителей, стабилизаторов суспензий при изготовлении паст, мазей, стойких эмульсий. Использование альгинатов при изготовлении желатиновых капсул и микрокапсул позволяет создавать препараты с избирательной растворимостью в определенных отделах желудочно-кишечного тракта. 
Исследования, проведенные  в Санкт-Петербургском Научно-исследовательском институте вакцин и сывороток,  показали, что применение альгинатов повышает эффективность противовирусных вакцин и позволяет снизить дозу антибактериальных препаратов при их совместном использовании.  Там же было изучено лечебное действие солей альгиновых кислот при иммунодефицитах, вызванных ожогом и стрессом. Доказано, что применение альгинатов способствовало снижению токсемии, усиливало регенерацию ожоговой раны, стимулировало активность В-лимфоцитов и макрофагов. Альгинатные препараты стимулируют фагоцитоз, что обеспечивает их антимикробную, противогрибковую и противовирусную активность. Они притягивают (сорбируют) и делают тем самым не активными циркулирующие в крови иммунные комплексы,  когда их образуется  чрезмерное количество и организм не успевает от них очиститься. Повреждающая роль избытка циркулирующих иммунных комплексов доказана при многих заболеваниях. Альгинаты также связывают избыточное количество иммуноглобулинов (Е), повинных в развитии острых аллергических реакций и заболеваний. Они стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А), что в  свою очередь делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов. Все  эти свойства и используются для создания альгинатных препаратов.  
Альгинатные препараты с успехом применяются в комплексной терапии при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Их  лечебный эффект обусловлен антикоугулянтным, антиоксидантным и  гипотензивным   действием. Они снижают содержание уровня холестерина крови, обладают спазмолитическим действием. Получены положительные результаты лечения у больных с ишемической болезнью, миокардиодистрофией, у больных с нарушением ритма. Прием альгинатов способствовал снижению дозы базисных препаратов при лечении данных патологий, а также обеспечивал выведение из организма аутоантител и циркулирующих иммунных комплексов, играющих одну из основных патогенетических ролей в развитии патологии сердца и сосудов. 
Особого внимания заслуживают сорбционные свойства альгинатов. Химическая структура и ионно-обменные свойства альгиновой кислоты определяют ее сорбционное и гемостатическое действие, а также способность активно влиять на рецепторную активность клеток  и внеклеточных структур.  
Ионно-обменные свойства альгинатов наилучшим образом проявляются в отношении радионуклидов и солей тяжелых металлов, что подтверждено многочисленными доклиническими и клиническими исследованиями российских и зарубежных ученых. В эксперименте сорбция радионуклидов стронция и цезия составляла до 90 %, что позволило уже сейчас широко использовать препараты на основе альгиновой кислоты как прекрасные средства для сорбционной терапии при радионуклидной интоксикации и отравлении тяжелыми металлами.  
При приеме альгинаты не оказывают изменений водно-солевого баланса, не поглощают в кишечнике сероводород, необходимый для перистатики, не претерпевают в организме метаболических превращений, не токсичны и выводятся из организма в течение 24-48 часов. Прием альгинатов обуславливает ослабление интоксикации, снижает содержание токсичных продуктов пищеварения (креатинин, мочевина, альдегиды, спирты) и уменьшает пищевые и инфекционные аллергические реакции. 
Данные многочисленных клинических испытаний подтверждают высокую эффективность альгинатов при различных нарушениях микробиоценоза кишечника, что при современном уровне дисбактериозов наиболее актуально. Дисбактериоз  развивается в той или иной степени у большинства больных с патологией органов пищеварения после перенесенных острых кишечных инфекций, при длительном приеме лекарств (антибиотиков), при неполноценном питании, стрессах. Альгинаты проявляют антимикробное действие даже в незначительных количествах, подавляя деятельность патогенных микроорганизмов, таких как стафилококк, грибы рода Candida и способствуют развитию нормальной микрофлоры.  
Альгинаты с наибольшим успехом используются для профилактики и лечения заболеваний пищеварительной системы. Способность альгиновой кислоты и ее солей останавливать кровотечения широко используется при лечении язвенных и эрозивных поражениях желудочно-кишечного тракта. При приеме внутрь альгинаты оказывают умеренное антацидное действие, при взаимодействии с соляной кислотой желудочного сока образуют гель, который покрывает слизистую по типу «желудочной повязки», предохраняя ее от дальнейшего воздействия соляной кислоты и пепсина, останавливая кровотечение. Альгинаты благотворно влияют на функции печени, поджелудочной железы и почек. 
Выявленные противорадиационные свойства альгинатов при внешнем облучении и существенная антидотная способность позволяют отнести альгинатные  препараты к  одним из самых эффективных противорадиационных средств поливалентного действия. Эти препараты прекрасно зарекомендовали себя при лечении патологий, вызванных воздействием радиационных факторов у лиц, принимавших участие в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. 
В обширном ассортименте перевязочных средств особое место занимают рассасывающиеся на ране лечебные повязки на основе альгинатов. Опыт клинического применения альгинатных покрытий на раны и ожоги показал, что они обладают хорошими дренирующими свойствами, ускоряют очищение ран, снижают их инфецированность, заметно снижают отек окружающих тканей, обладают выраженным кровоостанавливающим действием, способствуют благоприятному течению раневого процесса.  Не менее эффективными являются мази, кремы и гели на основе альгинатов.  
Альгинатные покрытия оказались эффективными в стоматологической практике  при лечении пародонтоза и других заболеваний полости рта. 
Клиническое применение альгинатных препаратов подтвердило полную их нетоксичность и отсутствие  побочных эффектов, что позволило широко использовать их в  педиатрической практике при лечении целого ряда заболеваний. [5] 
 
 
ФУКОИДАН 
Для всех бурых водорослей характерно образование сульфатированных полисахаридов – фукоиданов.  Впервые фукоиданы были обнаружены в фукоидах Гунтером и Толленсом в 1890 году. Фукоиданы предохраняют водоросли, часто не полностью погруженные в воду, особенно в период отливов, от обсыхания и исполняют роль регуляторов водного и водно-солевого обмена. Фукоиданы состоят из моносахаридов: фукозы, галактозы, ксилозы, маннозы, глюкуроновой кислоты. Содержание фукоиданов у бурых водорослей  в  среднем составляет 7-11%, что часто связано с глубинным распределением водорослей. У ламинариевых и фукусовых водорослей, произрастающих на литорали, либо просто плавающих, содержание  фукоиданов может достигать 20% сухого остатка.  
Фукоиданы бурых водорослей с успехом применяются  в фармацевтической промышленности и медицине. Они являются эффективными антикоагулянтами, причем даже более эффективными, чем гепарин, а также снижают содержание холестерина крови. Отдельные фракции фукоиданов характеризуются высокой антилипимической активностью. Благодаря способности связывать металлы, в частности свинец, фукоиданы могут быть использованы для уменьшения всасывания свинца в кишечнике и предотвращения отравления им. 
Перспективным направлением использования фукоиданов является получение на их основе противоопухолевых и антивирусных препаратов. 
Фукоидан образует очень вязкие растворы, обладающие коллоидными свойствами, что позволяет их использовать для получения стабильных суспензий и эмульсий.

 

МАННИТ 
Одной из особенностей бурых водорослей является способность синтезировать и накапливать значительные количества шестиатомного спирта  маннита (маннитола). Наличие маннита в бурых водорослях обнаружил Стенхоуз в 1844 году. Количество маннита в сухой массе водорослей составляет 255 и более и зависит от вида водорослей и сезона года.  Качество маннита производимого из ламинарии выгодно отличается от качества аналогичного продукта производимого из сахарного тростника или сахарной  свеклы.  
Маннит применяется для приготовления лекарственных препаратов – осмодиуретиков и используется в качестве плазмозаменителя и при консервации крови. 
Кроме того, маннит обладает желчегонным действием, усиливающим выделение желчи, главным образом благодаря специфическому раздражению слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, выделению в кровь гормона холецистокинина, который вызывает сокращение желчного пузыря и расслабление сфинктера  общего желчного протока. Благодаря постоянному оттоку желчи устраняется её застой в протоках, уменьшается всасывание в кровь и предотвращается развитие инфекции и образование камней, уменьшается интенсивность воспалительного процесса. 
Дальнейшее и более детальное изучение целебных свойств маннита дает основание  полагать, что он найдет более широкое применение в медицине. 

 
     АГАР (АГАР – АГАР) 
     Агар-агар начали добывать из морских водорослей в Японии уже в 1670 году. 
      Агар  добывают из некоторых видов водорослей, в основном из красной водоросли Анфельция (Ahnfelcia plicata), произрастающей в Белом море и дальневосточных морях.  
Агар – плотный волокнистый материал,  образующий в водных растворах густой гель (студень).  
Агар содержит до 75% полисахаридов, 2-3% белков и других азотистых веществ, 2-4% золы. В состав полисахаридов агара входят D-и L-галактоза, 3,6-ангидро-L-галактоза, пептиды, D-глюкуроновая и пировиноградная кислоты и некоторые другие соединения.  
Главными компонентами агара являются агароза и агаропектин, представляющие собой высокомолекулярные вещества, строением молекул которых объясняют способность агара к образованию студня путем объединения в длинные цепи молекул этих веществ. Агар растворяется в воде при нагревании и застудневает при комнатной температуре. Свойства агара растворяться в воде при кипячении, а затем при охлаждении до 30-39°С  образовывать независимо от присутствия ионов металлов твердые гели и плавиться при температуре 85°С в сочетании с устойчивостью к действию многих микроорганизмов делает его незаменимым средством при изготовлении питательных бактериологических сред. 
Способность агара к образованию устойчивого студня используют в пищевой, текстильной и фармацевтической промышленности.   
Агар производится в виде бесцветных или желтоватых шнуров, пластинок, брусков, порошка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Препараты из морских водорослей, используемые в медицинской практике.

 

Эффективность  многих препаратов  подтверждена доклиническими и клиническими исследованиями ведущих медицинских учреждений России. По своей фармакологической эффективности и биодоступности, многие из них не уступают зарубежным аналогам.

 

Фукус сушеный дробленый (крупка) 100 гр, 150 гр. 
Серия «Линия жизни» (Беломорские водоросли)

Состав: фукус сушеный дробленый (крупка).

Морские водоросли фукус – источник йода в органической форме. 
Энергетическая ценность: 100 граммов – 350 ккал.

Способ применения: взрослым по 0,5 чайной ложке (2г) порошка 2 раз в день во время еды. Продолжительность приема 3-4 недели с повторным приемом при необходимости. 
Морские водоросли фукус можно предварительно размолоть в кофемолке и принимать в виде порошка, запивая водой или добавлять в готовую пищу.

Противопоказания

индивидуальная непереносимость  компонентов БАД, повышенная чувствительность к йоду, состояния, при которых  противопоказаны препараты йода. Перед примпенением рекомендуется проконсультироваться с врачом.

Срок и условия  хранения

Срок годности — 2 года. Хранить  в сухом, защищенном от света месте  при комнатной температуре.

 

 

 

Ламинарид

 
Международное наименование:

Ламинарии слоевища (Laminariae thalli)

 
Групповая принадлежность:

Слабительное средство

 

Описание действующего вещества (МНН):

Ламинарии слоевища

 
Лекарственная форма:

гранулы для приготовления  суспензии для приема внутрь, сырье  растительное измельченное, таблетки, таблетки покрытые оболочкой

 
Фармакологическое действие:

Средство растительного  происхождения. Оказывает слабительное, тиреоидное и гиполипидемическое действие. Слабительное действие обусловлено увеличением объема каловых масс, раздражением рецепторов слизистой оболочки кишечника и стимуляцией перистальтики.

 
Показания:

Хронические запоры.

 
Противопоказания:

Гиперчувствительность (в  т.ч. к йоду), тяжелая почечная недостаточность, геморрагический диатез, "острый" живот, нефрит, беременность.

 
Побочные действия:

Атония кишечника; диспепсия, аллергические реакции. При длительном применении - "йодизм".

 
Способ применения и дозы:

Внутрь, по 5-10 г (в виде гранул и измельченного сырья) 1-3 раза в  сутки после еды или по 2.5-5 г (в виде таблеток) 1 раз в день. Таблетки проглатывают или разжевывают  и запивают водой (не менее 200 мл).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        
4. Морская капуста (полярная) 
Ламинария.  

 Ламинария – водоросль  здоровья. Морская капуста является  практически единственным источником  пищевого йода, необходимого для  нормального функционирования щитовидной  железы. В морской капусте йод  присутствует в форме комплекса  с аминокислотами, что способствует  более эффективному его усвоению  организмом.  Морская капуста обладает высокой эффективностью, благодаря сбалансированному природой качественному и количественному составу биологически активных веществ. 

 

СЛОЕВИЩА ЛАМИНАРИИ - THALLI LAMINARIAE

Ламинария сахарная - Laminaria saccharina (L.)

Ламинария японская - Laminaria japonica

Ламинария пальчаторассеченная - Laminaria digitata

Сем. ламинариевые - Laminariaceae

Другие названия: морская капуста

 

Ботаническая характеристика. Морская бурая водоросль, основная часть которой ремневидное зелено-бурое пластинчатое слоевище (таллом) широколанцетовидной формы, длиной 2-6 м (иногда до 12 м), шириной 10-35 см, половину ширины пластины занимает срединная полоса, отграниченная продольными складками. Пластина внизу переходит в ствол-черешок длиной 3-70 см и заканчивается корневидными образованиями - ризоидами, которыми растение прикрепляется к каменистому грунту. Все растение пронизано слизистыми ходами и лакунами. Размножается спорами, после образования спор ламинария погибает. Продолжительность жизни ламинарии от 2 до 4 лет в зависимости от климатических условий.

Вместилища спор (спорангии) созревают с июля по октябрь. Из спор развиваются микроскопические женские  или мужские заростки, образующие половые клетки - гаметы. Из яйцеклетки после оплодотворения возникает  спороносящее растение - собственно ламинария.

Допускается заготовка слоевищ  других видов (ламинария пальчаторассеченная).

Распространение. Ламинария японская растет на юге Японского и Охотского морей; в Белом и Карском морях растут ламинария сахаристая и ламинария пальчаторассеченная (Laminaria digidada (Huds.) Lamour), которые используются в пищу и с медицинской целью наряду с ламинарией японской.

Местообитание. Образуют обширные заросли в местах с постоянным движением воды, у открытых берегов. На камнях, скалах, заходит в воду на глубину до 35 м. Густые и большие подводные "водорослевые леса" образуются на глубине 4-10 м.

Заготовка. Лучшее время заготовок - с июня по сентябрь. Собирают слоевища после шторма. Вырывают их также при помощи "канзы" с длиной шеста 4-6 м, на конце которого крепятся для захвата и наматывания разветвленные прутья. Иногда пользуются специальными косами. Сырье используют в свежем виде и cушат на солнце. В аптеку поступает ламинария в пачках, измельченная в крупный порошок.