Некоторые биологически активные вещества растений

Алкалоиды

Азотсодержащие органические вещества природного происхождения. При взаимодействии с кислотами они образуют хорошо растворимые соли.

В растениях алкалоиды чаще находятся в виде солей органических и неорганических кислот. Ядовитость многих растений обусловлена именно их наличием. Наиболее широко распространенными алкалоидами являются кофеин, атропин, эхинопсин, стрихнин, берберин, папаверин и др. Некоторые алкалоиды применяются в косметических средствах. В первую очередь, это кофеин. Он обладает мощными антицеллюлитными свойствами, способствует уменьшению жировой прослойки, оказывает лимфодренажное действие и улучшает микроциркуляцию крови. Кофеин как выделенная активная добавка или в составе масел кофе используется в средствах для тела и для кожи вокруг глаз.

Витамины

Органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают, устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т. д. Большинство витаминов поступает в организм с растительной и животной пищей. Наибольшую пользу приносит приём витаминов в сбалансированном виде. В растениях они находятся в оптимальном соотношении, что практически исключает возможность их передозировки, которая иногда имеет место при бесконтрольном приёме синтетических витаминных препаратов.

Следует отметить, что свою важную задачу для сохранения и поддержания здоровья человека витамины выполняют не только при их приёме внутрь вместе с пищей или в виде одноимённой группы биологически активных добавок, получаемых в промышленных условиях с помощью экстракции витаминных препаратов из растительного или животного сырья или с помощью химического или биологического синтеза. Наружное или, другими словами, местное применение витаминов тоже играет значительную роль в процессах защиты, питания и восстановления кожи, волос, ногтей. Лабораторные и клинические исследования подтверждают положительное влияние витаминов в составе косметических препаратов на состояние кожных покровов и волос. Кроме этого, было отмечено, что эффективность косметических средств заметно повышается при введении в них витаминов, адаптированных для наружного применения.

Витамины природного происхождения, равно как и произведённые промышленным способом, считаются безопасными для местного применения (то есть наружно). Однако людям, имеющим повышенную чувствительность к витаминам, витаминным препаратам и лекарственным растениям, следует проявлять осторожность, так как у них и при наружном применении витаминов в составе косметических средств возможно возникновение аллергических реакций.

Витамины по своей растворимости разделяются на водорастворимые (В) и жирорастворимые (Ж). Все витамины имеют названия, к которым привязаны буквенные обозначения латинского алфавита:

А — ретинол, ретиналь, каротиноиды (Ж);

В1 — тиамин (В);

В2 — рибофлавин (В);

ВЗ (РР) — ниацин, ниацинамид (В);

В5 — пантотеновая кислота, пантенол, провитамин В5 (В);

В6 — пиридоксин, пиридоксамин, пиридоксаль (В);

В7 (Н) - биотин (В);

В9 — фолиевая кислота (В);

В12 — цианокобаламин, гидроксикобаламин, ме-тилкобаламин (В);

С — аскорбиновая кислота (В);

D — холекальциферол эргокальциферол (Ж);

Е — токоферолы, токотриенолы (Ж);

К — филлохинон, менахиноны (Ж).

К витаминоподобным веществам относятся ненасыщенные жирные кислоты (витамин F), биофлавоноиды (витамин Р), липоевая кислота (витамин N).

Практически все витамины используются в косметике. Действие каждого витамина может быть направлено на решение конкретных задач и проблем, и этим объясняется их присутствие в каком-то конкретном косметическом средстве. Так, витамин А используют в омолаживающих средствах (часто вместе с витамином D) и в средствах по уходу за проблемной кожей. Витамины группы В добавляют для улучшения состояния волос, в средствах против облысения, для ухода за жирной кожей и при акне, а также для усталой, теряющей тонус кожи. Витамин ВЗ — водорастворимое стабильное высокомолекулярное вещество, легко проникающее в роговой слой кожи.

Научные исследования показали, что кожа хорошо переносит наружное применение этого витамина. Было отмечено, что его длительное местное использование оказывает положительное воздействие на зрелую кожу (сокращение морщин за счёт увеличения выработки коллагена, значительное улучшение текстуры кожи), уменьшает трансэпидермальную потерю воды (ТЭПВ), что свидетельствует об улучшении барьерной функции кожи.

Провитамин В5 (пантенол), так же, как и витамин ВЗ, является водорастворимым стабильным высокомолекулярным веществом, способным легко проникать в роговой слой кожи. Его местное применение также очень хорошо переносится кожей. Благодаря своим действиям (увлажняющее, смягчающее, противовоспалительное), пантенол используют в лекарственных и косметических средствах. Провитамин В5 показан для местного применения при лечении дерматита, псориаза, при кожных язвах, пролежнях и термических ожогах, для уменьшения и предотвращения раздражения, покраснения, шелушения кожи от разных причин, в том числе при контакте со средствами бытовой химии и в результате инсоляции или облучения искусственным ультрафиолетом. Увлажняющее действие пантенола находит своё применение и в средствах ухода за волосами, что повышает их мягкость и эластичность и облегчает расчёсывание волос. В сочетании с глицерином увлажняющий эффект пантенола усиливается.

Витамины С и Е используют в разнообразных средствах для ухода за кожей. Оба эти витамина являются мощными антиоксидантами. При этом отмечается повышение антиоксидантной активности витамина Е под воздействием витамина С при одновременном их местном использовании в косметических средствах. И витамин Е и витамин С обладают фотозащитными свойствами. При местном применении витамин Е улучшает барьерную функцию кожи. В косметических средствах он также используется как энхансер (усилитель; ингредиент косметического средства, работающий как проводник активных веществ в глубокие слои кожи, за счёт повышения проницаемости клеток). В отличие от многих других энхансеров витамин Е действует очень мягко, не вызывая раздражения кожи.

Для местного использования витамин С приобрёл популярность в косметике и косметологии в связи с тем, что в человеческом организме он не синтезируется, а при употреблении внутрь даже в больших дозах он не накапливается в коже в достаточном количестве из-за особенностей работы органов пищеварения. А в то же время значимость витамина С для кожи чрезвычайно высока. И в первую очередь это относится к его антиоксидантным свойствам. Процесс старения кожи напрямую связан с разрушительным действием активных форм кислорода (АФК), которые синтезируются в коже под воздействием ультрафиолетового облучения. УФ-излучение не только усиливает синтез АФК, но и понижает способность кожи к их нейтрализации. В результате этого развивается окислительный стресс, который ведёт к химическому повреждению клеток кожи и белков, в том числе коллагена. И тогда на помощь может прийти аскорбиновая кислота — витамин С, который играет роль самого распространённого антиоксиданта в системе защиты самой кожи от АФК. Этот витамин нейтрализует свободные радикалы и таким образом защищает кожу от окислительного стресса. Что в конечном счёте замедляет механизмы её старения. Кроме этого, местное применение витамина С стимулирует в коже синтез коллагена, способствуя уменьшению количества морщин, оказывает противовоспалительное действие, которое используется, в частности, при лечении акне. И, наконец, витамин С способен осветлять кожу при её гиперпегментации.

Подводя итог, можно с полной уверенностью сказать, что местное применение витаминов позволяет решать многие косметические проблемы, в том числе, проблемы возрастных изменений кожи, а в комплексной терапии повышает эффективность лечения некоторых дерматологических заболеваний.

Гликозиды

Сложные безазотистые соединения, состоящие из сахаристой (глюкоза и другие сахара) и несахаристой частей. Сахаристая часть гликозида называется гликоном, несахаристая часть — агликоном. Биологическая активность веществ зависит от характера агликона. Растения, содержащие гликозиды, следует собирать и заготавливать с соблюдением некоторых правил, потому что гликозиды имеют свойство легко разрушаться под воздействием ферментов самого растения. Чтобы предотвратить расщепление гликозидов ферментами, нужно сушить растения очень быстро и хранить, не допуская их отсыревания, так как в сухом материале активность ферментов очень незначительна. Сушить заготавливаемое сырьё такого рода правильнее всего в электрических сушилках, при температуре не выше 60°С.

Среди гликозидов выделяют сердечные гликозиды, антрагликозиды, сапонины и другие вещества. Гликозиды оказывают влияние на сердце, желудочно-кишечный тракт, мочевыводящую систему и т. д.

Выделено несколько групп гликозидов, применяемых в медицине: сердечные гликозиды, антрагликозиды, сапонины, горечи, флавоноидные гликозиды и др.

Сердечные гликозиды играют важную роль в лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, и среди средств этого назначения преобладают растительные препараты. К растениям, содержащим сердечные гликозиды относятся ландыш, наперстянка, горицвет весенний. Эти растения обладают высокой токсичностью и считаются ядовитыми.

Антрагликозиды — гликозиды, оказывающие слабительное действие. Содержатся в ревене, крушине, алоэ, кассии.

Горькие гликозиды содержатся в полыни, одуванчике, золототысячнике, цикории и др. и используются в медицине для повышения аппетита, для нормализации работы желудочно-кишечного тракта и для улучшения усвоения пищи.

Ещё одну группу гликозидов образуют так называемые сапонины.

Сапонины

Природные органические соединения (гликозиды), молекулы которых образованы моносахаридами и тритерпеноидом (или стероидом). При взбалтывании в воде образуют обильную пену, напоминающую мыльную пену. Отсюда и появилось их название: лат. sapo (sapomis) — мыло.

Сапонины содержатся в различных частях многих растений (солодка, кора мыльного дерева, картофель, мыльнянка лекарственная, окопник лекарственный, корень лопуха). Являются пенообразователями.

Дубильные вещества (таниды)

Сложные вещества, производные многоатомных фенолов. Относятся к группе танидов. Они обладают способностью коагулировать клеевые растворы и давать нерастворимые осадки с алкалоидами. Дубильные вещества хорошо растворяются в воде и спирте. Обычно малотоксичны. Обладают дубильными, вяжущими, бактерицидными, противовоспалительными свойствами. Используются и как ранозаживляющие и местные кровоостанавливающие средства.

На воздухе, при взаимодействии с кислородом, таниды окисляются и приобретают характерную рыжеватую окраску — буреют. Этим процессом обусловлено побурение некоторых плодов после их разрезания или снятия с них кожуры (яблоки, картофель).

Таниды (дубильные вещества) широко распространены почти во всех растениях. Дубильные соединения содержатся преимущественно в коре и древесине деревьев и кустарников, а также в листьях, стеблях, плодах, корнях и корневищах травянистых растений. Дубильными веществами богаты дуб, берёза, калина, ольха, черёмуха, шиповник, земляника, малина, ежевика, зверобой, полынь, черника, пижма и др.

К дубильным веществам относятся также катехины, в основе строения которых лежат производные флавонолов и антоцианов.

Кумарины

Природные соединения, в основе химического строения которых лежит кумарин — душистое органическое вещество. Кумарины обнаружены во многих растениях семейства Зонтичные (дудник, дягиль, борщевик, пастернак), Сложноцветные (различные виды ромашки, полыни, подмаренника, пижмы, тысячелистника), Вересковые (багульник болотный) и др.

Кумарины хорошо растворяются в органических растворителях (в том числе, в этаноле — этиловый спирт), в жирах и в жирных (растительных) маслах.

Некоторые кумарины оказывают фотосенсибилизирующее действие. Примером могут служить такие растения как борщевик и пастернак.

Микроэлементы

Химические элементы (Fe — железо; А1 — алюминий; К — калий; Си — медь; Мп — марганец; Se — селен; Zn — цинк; О — кислород; I — йод; Si — кремний и др.), содержащиеся в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже) и необходимые для их нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы влияют на рост и развитие организмов, на кроветворение и другие жизненно важные функции. Недостаток или избыток отдельных микроэлементов приводит к нарушению обмена веществ, иногда к развитию тяжелых заболеваний. Например, недостаток кобальта снижает синтез витамина В12, способствует развитию малокровия. Дефицит лития ведет к проявлению маниакально-депрессивного психоза и других психических заболеваний. Недостаток или избыток йода нарушает функцию щитовидной железы.

С точки зрения косметологии химическое равновесие всего организма в целом чрезвычайно важно и для состояния кожи, поскольку кожа человека представляет собой некое депо различных микроэлементов, и в случае их дефицита организм начинает восполнять его из запасов, содержащихся в коже, что неизбежно сказывается на её состоянии. Кожа начинает заметно стареть, терять эластичность, упругость, делается обезвоженной.

В организм растений микроэлементы поступают из почвы, в организм человека и животных — с пищей. В косметологии и дерматологии разработан ряд методов, позволяющих обеспечить доставку необходимых микроэлементов в кожу извне. Это позволяет предупреждать преждевременное старение кожных покровов, поддерживать здоровье и молодость кожи, а также помогает при лечении некоторых кожных заболеваний и при возникновении кожных проблем.

Растительные масла (жирные масла)

Содержатся в семенах или плодах растений. Их получают отжимом или экстрагированием. Растительные масла преимущественно жидкие, но бывают и твёрдые масла, так называемые, баттеры. Текучесть масел определяется их жирнокислотным составом. Твёрдые масла содержат больше насыщенных жирных кислот. В составе жидких масел преобладают ненасыщенные жирные кислоты.

Различают высыхающие масла (льняное, конопляное), полувысыхающие (подсолнечное, хлопковое, кунжутное, соевое) и невысыхающие (оливковое, касторовое, кокосовое, пальмовое, персиковое, миндальное).

Высыхающие масла на открытом воздухе полимеризуются, образуя плотную плёнку. Полувысыхающие масла при таких же условиях полимеризуются, образуя мягкую плёнку. Невысыхающие масла остаются жидкими и сохраняют текучесть.

Растительные масла имеют широкое применение во всех сферах жизни. В медицинской практике их используют как основу для приготовления различных мазей и получения масляных экстрактов. Они являются важной составляющей множества различных косметических форм и препаратов. Многие растительные масла — важнейшие пищевые продукты. В техническом производстве растительные масла используются для получения мыла, олифы, лаков, красок и других материалов.

В косметике и косметологии жирные масла растений используются буквально всюду. Они входят в состав кремов, шампуней, косметических масок, их добавляют в бальзамы и ополаскиватели для волос. Жирные масла используются для проведения различных косметических процедур и сеансов массажа.

Растительные масла питают кожу, делают её мягкой, гладкой и упругой, повышают и поддерживают её эластичность и защищают от холода, пыли, ветра и других неблагоприятных факторов внешней среды. Масла оказывают заживляющее действие и стимулируют рост волос. Кроме этого, свойства каждого масла во многом определяются свойствами того растения, от которого оно было получено, и это позволяет использовать его с дополнительной косметической или лечебно-профилактической нагрузкой.

Растительные масла могут выполнять не только функции эмолентов, то есть таких химических веществ, которые оказывают на кожу смягчающий и увлажняющий эффект, делая кожу мягкой и гладкой. Используемые в составе различных косметических средств, растительные масла начинают усваиваться кожей, проникать в глубокие слои, тем самым становясь биологически активными ингредиентами. Они также способствуют проникновению вглубь полезных для кожи веществ, содержащихся в этих косметических средствах.

Слизи

Природные вещества, образующие вязкие водные растворы. По химической природе слизи представляют собой смеси двухкомпонентных белков. В растениях они образуются в процессе естественного развития и выполняют роль защитного биополимера, а также способствуют поглощению воды, повышая засухоустойчивость. Слизи могут содержаться в клеточном соке растений (алоэ), в ободочках семян (льняное семя, семена подорожника), у основания побегов (рогоз). Растительные слизи находят своё применение в медицине и косметологии. Они обладают ранозаживляющим свойством, оказывают обволакивающее, увлажняющее, мягчительное действие.

Смолы

Близки к эфирным маслам по химическому строению и часто содержатся в растениях одновременно с ними. Они представляют собой обычно густые жидкости, липкие на ощупь, обладающие характерным ароматным запахом. Долго не засыхающие смолы называют бальзамами.

Много смол содержится в хвойных деревьях, в почках и листьях березы, тополя, в других растениях. Смолы некоторых растений обладают лечебными свойствами, в основном оказывают выраженное бактерицидное и антигнилостное действие. Так же как и слизи смолы обладают дезинфицирующим и заживляющим свойствами.

Терпены

Природные углеводороды, продукты биосинтеза. Кислородсодержащие производные терпенов называют терпеноидами. Терпены и терпеноиды имеют в основном растительное происхождение. Многие из них определяют наличие у некоторых растений сильного своеобразного запаха. Примером могут служить такие растения как валериана, имбирь, дягиль лекарственный, мята. В больших количествах терпены обнаружены в эфирных маслах растений, в смолах хвойных деревьев и каучуконосов, в растительных пигментах и жирорастворимых витаминах.

К терпенам относятся такие широко известные вещества как ментол, камфора, цитраль, лимонен, гуттаперча, каротин, ретинол, сквален, выделенный из печени акулы, ангеликовая кислота и многие другие.

Терпены плохо растворимы или нерастворимы в воде. Они содержатся в летучей фракции, получающейся при перегонке с водяным паром (получение гидролатов). Многие из них липофильны (растворяются в жирных маслах).

Терпены и терпеноиды находят применение в производстве лекарственных препаратов, парфюмерной и косметической продукции, при изготовлении пищевых эссенций. Из терпенов получают также смазочные масла, инсектициды и др.

Фитонциды

[от греч. phyton растение + лат. caedere убивать] Образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов; играют важную роль в иммунитете растений и во взаимодействиях организмов в биоценозах (совокупность животных, растений, микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни — луг, болото, озеро, береговая полоса).

Фитонциды представляют собой обширную группу веществ различной химической природы. Они могут содержаться во всех частях растений (листья, корни, плоды, кора и т.д.). Нам всем хорошо известно, что летучие вещества, выделяемые луком, чесноком, хреном, дягилем, имбирём и другими растениями являются фитонцидами. К этому следует добавить, что фитонциды представлены не только летучими, но и нелетучими веществами растений (соки растений, например, содержат нелетучие фитонциды). Все они являются антибиотиками растительного происхождения.

Флавоноиды

Большая группа природных биологически активных соединений, широко распространённых в растительном мире. Крупнейший класс растительных полифенолов. Свое название флавоноиды получили от латинского flavus — жёлтый, хотя не все они окрашены в жёлтый цвет.

Особенно богаты флавоноидами высшие растения, относящиеся к разным семействам: Шиповниковые или Розоцветные (различные виды боярышника, шиповника, лабазника, лапчатки; черноплодная рябина; черёмуха; айва), Бобовые (акация, карагана древовидная, робиния, софора, солодка, клевер, астрагал, эспарцет, стальник), Гречишные (различные виды горца, гречихи и щавеля; ревень; рейнутрия сахалинская), Сложноцветные (девясил, цикорий, полынь, бодяк огородный, цмин песчаный, сушеница топяная, пижма, календула), Яснотковые (душица; различные виды яснотки, шалфея, мяты; пустырник; живучка; Черноголовка) и др. Обнаружены флавоноиды и у низших растений: зелёные водоросли (ряски), споровые (мхи, папоротники), хвощи (хвощ полевой).

Растения, богатые флавоноидами, следует собирать в период наибольшего накопления в них этих веществ. В фазе цветения собирают цветки василька синего, пижмы, бессмертника, траву сушеницы, горцев, пустырника. Особенностью сбора сушеницы является выдергивание растения с корнем. Пустырник собирают при цветении нижних цветков. В фазе полного цветения пустырника наступает «перезревание», чашечка твердеет и становится колючей, а сырье считается некачественным. Траву череды собирают в период бутонизации.

При заготовке для хранения нужно использовать быструю сушку, в сушилках с искусственным и естественным обогревом. Плоды сушат при температуре 70—90°С, траву — 50—60°С; цветки — 40°С. Не допускается сушка на солнце.

Хранить высушенное сырьё следует в плотно укупоренной таре, не допуская перепадов влажности и попадания прямых солнечных лучей.

Флавоноиды не токсичны для человека при любом способе введения. Они обладают различной биологической активностью и потому лекарственные растения и препараты растительного происхождения, содержащие флавоноиды, имеют широкий диапазон применения. Многие флавоноиды способствуют уменьшению хрупкости кровеносных капилляров, усиливают действие аскорбиновой кислоты, оказывают успокаивающее действие (боярышник, пустырник). Другие используются как противовоспалительное средство. Некоторые обладают кровоостанавливающим свойством (водяной перец, почечуйная трава) или служат хорошими желчегонными средствами (полынь, пижма). Имеются сведения о противоопухолевом действии флавоноидов.

Человеческий организм не способен синтезировать флавоноиды, они попадают в организм только с растительной пищей.

Эфирные масла

Душистые летучие вещества, содержащиеся в некоторых растениях. Такие растения называются эфиромасличными. Это могут быть и деревья, и кустарники, и травы. К эфиромасличным растениям относятся представители семейства Рутовые, хорошо известные нам как цитрусовые (лимон, апельсин, мандарин, бергамот, грейпфрут); Магнолиевые (магнолия крупноцветковая); деревья семейства Сосновые (кедр, сосна, ель) и вечнозелёное дерево семейства Миртовые — гвоздика. Среди травянистых растений богаты эфирными маслами различные виды мяты, шалфея, а также розмарин, мелисса, майоран, иссоп, базилик (семейство Яснотковые); вербена (семейство Вербеновые); герань (семейство Гераниевые); анис и дягиль лекарственный (семейство Сельдерейные или Зонтичные) и огромное множество других. Всего современная наука насчитывает около 3000 видов растений, из которых можно добывать эфирные масла.

Эфирные масла обнаруживаются в различных частях растений: в корне, листьях, цветах, плодах. Количество эфирного масла в растениях зависит от многих факторов, включая климатические особенности, и варьируется от сотых долей процента до примерно 18 — 20% массы сухого лекарственного сырья. Внешне эфирные масла выглядят как прозрачные бесцветные или слегка окрашенные жидкости с ярким характерным запахом, что и обуславливает их применение в парфюмерной и косметической продукции. Используются эфирные масла и в пищевой промышленности.

Эфирные масла обладают широким спектром лекарственных свойств, из которых наиболее характерными являются противовоспалительное, антимикробное и антивирусное. Есть эфирные масла, которые оказывают воздействие на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Они обладают спазмолитическими свойствами, возможностью понижать артериальное давление, облегчать дыхание и улучшать функцию желудочно-кишечного тракта.

Получение эфирных масел в промышленных условиях осуществляется разными способами, в зависимости от целей и качества сырья. Все эти способы представляют собой сложные многоэтапные физические и химические процессы, требующие особых условий, оборудования и специальных веществ, с помощью которых происходит поглощение, экстракция, очистка конечного продукта. В домашних условиях возможно получение некоторого, очень незначительного, количества эфирных масел путём дистилляции или возгонки, в процессе которой пропускаемый через растительное сырьё пар захватывает летучие вещества и затем переходит в конденсат.

Заготовка и сушка эфиромасличных растений требует соблюдения тех же правил, что и заготовка и сушка растений, содержащих алкалоиды и гликозиды — их нужно высушивать в короткое время и хранить, не допуская повышения влажности. В связи с этим для сушки растений, богатых эфирными маслами, разумно использовать электрические сушилки, специально выпускаемые для заготовки фруктов, грибов и трав, с возможностью регулирования температуры. Температура для сушки эфиромастичных растений — 35-40°С.

Литература