Растения и лекарственное растительное сырьё, обладающие антиоксидантными свойствами

План

Введение………………………………………………………………..2

1.История открытия антиоксидантов..……………………………….4

2. Общие положения…………………………………………………..6

    2.1. Классификация……………………………………………..…10

    2.2. Классификация  растительная………………………………...13

3. Особенности растений…………………………...………………..15

    3.1. Применение  в патологиях……………………………………15

    3.2. Характеристика  представителей……………….……………18

        А)  Ботаническое описание

        Б)  Химический состав

        В)  Особенности применения

4. Вопрос стандартизации…………………………………..………24

5. Современные  тенденции в исследовании и  разработке препаратов……………………………..……………………………..26

Заключение…………………………………………………...………29

Список использованной литературы………………………...……..30

 

 

 

 

 

 

Введение

     Кислород является мощным окислителем, реакции окисления с его участием - источник энергии для многих живых организмов. С другой стороны, в процессе метаболизма образуются соединения кислорода, которые разрушают структуру и вещества клетки. В результате в клетке и во всем организме нарушается обмен веществ. Роль антиоксидантов - связать и вывести из организма свободные радикалы.

     Антиоксиданты (АО), как вещества, предотвращающие зарождение и развитие свободнорадикальных процессов окисления, нашли широкое применение в химической, пищевой, косметической, фармацевтической промышленности, медицине и сельском хозяйстве; они являются неотъемлемой составной частью всех биологических систем. Свободные радикалы и реакции с их участием играют важную роль в этиологии и патогенезе многих заболеваний человека, а также в старении организма в целом.

      В организме имеется собственная система борьбы с излишним количеством свободных радикалов, но она ослабляется под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. Известно, что многие растения содержат вещества, обладающие антиоксидантной активностью.

     Большое внимание в настоящее время уделяется биофлавоноидам - большой группе соединений с полифенольной структурой. Имеются сведения о их антиоксидантной активности. Антиоксиданты растительного происхождения широко используют в медицине и пищевой промышленности в виде экстрактов и натуральных масел.

     Важнейшим источником природных АО являются лекарственные и пищевые растения. При этом значительный интерес представляет исследование антиоксидантных свойств не только веществ, выделенных в химически чистом виде, но и неочищенных растительных экстрактов, содержащих в своем составе сотни и тысячи компонентов, поскольку их суммарная антиоксидантная активность и другие полезные свойства часто превосходят таковые индивидуальных соединений (синергизм антиоксидантов).

     В настоящей работе нами будет рассмотрена история открытия  антиоксидантов, классификации антиоксидантов, характеристика отдельных представителей, вопросы стандартизации лекарственного растительного сырья, содержащего антиоксиданты, а так же современные тенденции в исследовании и разработке препаратов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История открытия антиоксидантов

    В рамках адаптации с морской жизнью, наземные растения начали производить «не-морские» антиоксиданты, таких как аскорбиновая кислота (витаминС) , полифенолы и токоферолы.         

    Эволюция покрытосеменных растений от 50 до 200 миллионов лет назад привела к развитию многих пигментов антиоксидантов - особенно во время юрского периода - как химические средства защиты от активных форм кислорода, которые являются побочными продуктами фотосинтеза.

   Первоначально термин антиоксидант конкретно упоминался как химическое вещество, которое помешало потреблению кислорода. В конце 19 и начале 20 веков, обширное исследование сосредоточено на использовании антиоксидантов в важнейших промышленных процессах, таких как предотвращение металла от коррозии , вулканизации резины, и полимеризации топлива от загрязнения двигателем внутреннего сгорания.

    Первые исследования о роли антиоксидантов в биологии были направлены на их использование в предотвращении окисления ненасыщенных жиров, которые являются причиной прогорклости. Антиоксидантная активность может быть измерена только путем размещения жира в закрытом контейнере с кислородом и измерением скорости потребления кислорода. Тем не менее, это было определение витаминов А, С и Е как антиоксиданты, которые произвели революцию в области и привели к осознанию важности антиоксидантов в биохимии живых организмов.

     Возможные механизмы действия антиоксидантов впервые были изучены, когда было признано, что вещества с антиоксидантной активностью, скорее всего, те, которые сами легко окисляются. Исследования о том, как витамин Е предотвращает процесс перекисного окисления липидов приводит к идентификации антиоксидантов в качестве восстановителей, которые препятствуют окислительным реакциям.[18]

     В наши дни никого не удивишь словом «антиоксиданты» – редкая реклама продуктов обходится без него. «Пищевые продукты, содержащие антиоксиданты», «косметика с антиоксидантами», «антиоксиданты, продлевающие молодость». 30 лет назад об антиоксидантах знали лишь узкие специалисты и использовали их для замедления окислительных процессов.

    Идея применять антиоксиданты в лечении некоторых болезней пришла к отечесвенным биохимикам, искавшим средство, помогающее справиться с последствиями лучевой болезни. При этом выяснилось, что антиоксиданты играют важную роль в нормальной жизнедеятельности здоровой клетки, являясь универсальными регуляторами состава, структуры и активности мембран клеток. Природные и синтетические антиоксиданты начали применять в онкологии, кардиологии, неврологии. [16]

 

Рис. 1 Вальдман А.В. (1984 г.)

В СССР отечественные  антиоксиданты появились в начале 1980-х годов в ГУ НИИ Фармакологии РАМН, где Л.Д. Смирновым и В.И. Кузьминым был синтезирован новый препарат - сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина (Мексидол), и под руководством академика РАМН А.В. Вальдмана (рис.1) были выявлены его фармакологические эффекты, проведено изучение механизма действия (С.Б.Середенин, Т.А.Воронина, А.В.Еременко и др.), выполнены доклинические исследования по токсикологии (Б.И.Любимов) и фармакокинетике (А.К.Сариев, В.П.Жердев), проведены первые клинические испытания и внедрение препарата в медицинскую практику (З.А.Суслина, Г.Г.Незнамов, А.И.Федин, С.А.Румянцева, А.Л.Верткин, В.И.Шмырев ). За создание и внедрение Мексидола в лечебную практику была получена Премия Правительства РФ в области науки и техники № 4861, 2003г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Общие сведения  об антиоксидантах

     Антиоксиданты — вещества, замедляющие или предотвращающие окисление органических соединений. Они защищают организм от негативных воздействий свободных радикалов. Антиоксидант соединяется со свободным радикалом и ставит заслон разрушительному действию лишнего электрона. С помощью ферментной защитной системы организм преобразует клеточный оксидант в воду и кислород (нерадикал).

     В организме имеется собственная система борьбы с излишним количеством свободных радикалов, но она ослабляется под воздействием загрязненной среды, курения, прямых солнечных лучей и нуждается в поддержке. Было обнаружено, что многие растения содержат вещества флавоноиды – большую группу соединений с полифенольной структурой, которые связывают свободные радикалы, т.е. являются антиоксидантами.

     В организме постоянно образуются свободные радикалы, поэтому от них должна существовать антиоксидантная защита, являющаяся одним из важнейших компонентов иммунитета в целом. Важно дополнять свой пищевой рацион природными веществами – антиоксидантами , которые усиливают защиту от свободных радикалов, повышают тем самым иммунитет, устойчивость организма к воздействию неблагоприятных внешних факторов, замедляют процессы старения.[6]

 

2.1 Классификация антиоксидантов

Единой классификации  антиоксиданты не имеют, поэтому существуют несколько групп, по которым их классифицируют.

Классификация антиоксидантов по А.В.Кудрину и  О.А.Громовой. 
   1.Эндогенные (цитозольные): 
А. Ферменты: супероксиддисмутаза (СОД) - цинк, медь, магранец-зависимая, глютатион-S-транфераза, глютатион-S-пероксидаза(включая селензависимая), церулопалзмин, супероксиддисмутазная активность цитохромов, каталаза (железосодержащий фермент) 
В Метаболиты: глутатион –GSH (окисленный и восстановленный), глютатионовый цикл клетки, убихинон Q10. 
   2. Экзогенные (мембранные, цитозольные, межклеточные): 
А. Витамины и провитамины: альфа, бета, гамма-каротины, Вит А, ретиноиды, альфа токоферол, филлохинон (вит К), витамин С, рутин. 
В. Растительные вещества: убихинон, кверцитин, полифенольные соединения, катехины, хлорофиллы, пигментные комплексы, гликозиды, эфирные масла, биофлавоноиды, галловые кислоты, тиоловые соединения. 
С. Кофакторы антиоксидантов: рибофлавин, вит В6, пантотеновая кислота, омега 3, омега 6. 
D. МЭ-селен, цинк, кобальт, марганец. 
Е.Лекарственные препараты: Галаскорбин 

 

Классификация антиоксидантов, по происхождению:

1. Субстраты свободнорадикального окисления — препараты ненасыщенных жирных кислот.(Арахиден, Линетол)
2. Природные антиоксиданты - препараты аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и их производных, которые реагируют с продуктами свободнорадикального окисления.(Валин, ИЛ-1)
3. Биоантиоксиданты — препараты витаминов, гормонов, флавоноидов. ( вит. С, вит. Е, вит. А, Квертицин)
4. Модуляторы свободнорадикального окисления — препараты, содержащие микроэлементы.( Супрадин, Юникап М, Центрум). [14]

 

Классификация антиоксидантов по механизму действия:

1. Антирадикальные ингибиторы — препараты, содержащие полифенолы и др.
2. Препараты антиоксидантов, которые разрушают пероксиды — серосодержащие соединения и др.
3. Препараты, связывающие катализаторы свободнорадикальных процессов — ионы металлов переменной валентности.
4. Лекарственные препараты, которые инактивируют синглетный кислород — витаминные препараты (токоферолы, каротиноиды и др.).[14]

 

Общая характеристика антиоксидантов

      Важнейшими антиоксидантами являются: витамины С, Е, β-каротин, селен, биофлавоноиды (витаминоподобные вещества, содержащиеся в кожуре растений – апельсины, лимоны, томаты и прочее). Многие растительные экстракты, витамины, аминокислоты, минералы, микроэлементы обладают антиоксидантными свойствами или непосредственно, или опосредованно, так как входят в состав ферментов-антиоксидантов.[3]

     В растениях было обнаружено около 5000 флавоноидов – антиоксидантов с широким спектром целебного воздействия. Они обладают сосудорасширяющими, противоопухолевыми, противовоспалительными, бактерицидными, иммуностимулирующими и противоаллергическими свойствами.[1]

     Антиоксиданты, обнаруженные в растениях, являются полифенолами. Многие травяные добавки — сибирский женьшень (адаптоген), гингко билоба (стимулятор умственной деятельности), чертополох морской (защищает печень), куркума длинная (противовоспалительное действие) и черника (зрение, ревматоидный артрит) — помимо своих основных свойств, являются еще и антиоксидантами. В травяных экстрактах биоактивные ингредиенты освобождены от клеточных стенок – за счет этого они легче усваиваются организмом. Чтобы добавка давала максимальный эффект, она должна содержать строго стандартизированное количество биоактивных веществ: сибирский женьшень — 0,5% элеутерозида Е, гингко билоба — 24% флавокгликозидов, морской чертополох – 80% силимарина, куркума длинная — как минимум 80% куркуминоидов, черника — 25% антоцианидинов. Необходимо выбирать только такие травяные добавки, в которых точно соблюдены все эти показатели.[11]

                 

                        Характеристика некоторых представителей:

              Бета-каротин. Каратиноидный предшественник витамина А. Связывает атомарный кислород и пероксильные радикалы. Защищает уязвимую (липидную) оболочку клетки. Содержится в апельсинах, желтых овощах, тыкве, моркови, в сладком картофеле и темно-зеленых овощах, например, в брокколи.[14]

Витамин Е (d-альфа токоферол). Главный жирорастворимый антиоксидант. Защищает жирные кислоты внутри и  вокруг клеток от свободных радикалов  и липидного окисления. Содержится в растительном масле, приготовленном методом холодного прессования; в пшеничных ростках, хлебе и крупах из цельного зерна.[14]

Экстракт зеленого чая. Полифеноловый антиоксидант, богатый  катехинами, связывает анионные радикалы, супероксиды, перекись водорода. Экстракт должен содержать как минимум 50 процентов  катехинов и полифенолов. Рекомендуемая доза — 300-700 мг в день.[14]