ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ДЕЙСТВИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. Монография. Монография Семей 2017 удк 615. 3 Ббк 52. 8155. 6 П 75 Рецензенты
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
Жарыкбасова К.С., Тазабаева К.А., Силыбаева Б.М., Кыдырмолдина А.Ш. ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ДЕЙСТВИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Монография Семей - 2017 УДК 615.3 ББК 52.81+55.6 П 75 Рецензенты: Какимов А.К., доктор технических наук, профессор Государственного университета им. Шакарима г. Семей Мынжанов М.Р., доктор биологических наук, профессор Государственного медицинского университета г. Семей Арынова Р.А., доктор биологических наук, профессор Казахского гуманитарно-юридического инновационного университета Р 75 Применение лекарственных растений противоопухолевого действия при производстве функциональных пищевых продуктов. Монография / К.С. Жарыкбасова, К.А. Тазабаева, Б.М. Силыбаева., А.Ш. Кыдырмолдина – Семей, 2017. – 107 с. ISBN 978-601-297-041-8 В монографии представлена информация о современных направлениях исследований противоопухолевых свойств лекарственных растений, методах извлечения из них галеновых препаратов, обладающих противоопухолевым действием и возможности их использования при производстве функциональных пищевых продуктов. В монографии представлены также экспериментальные данные собственных исследований по иммуномодулирующему действию экстракта из растения эминиум Регеля и настоек из 2 растительных композиций, составленных из 5 лекарственных растений (тимьяна ползучего, мяты перечной, подорожника среднего, березы повислой и девясила высокого), на организм, подвергнутый эмоциональному стрессу и радиационному излучению. Исследовательская работа выполнена в рамках научного проекта № 3028/ГФ4 «Разработка биотехнологических способов применения лекарственных растений противоопухолевого действия при производстве ферментированных молочных продуктов», Монография представляет научный и практический интерес для широкого круга биотехнологов, биологов, фармакологов, медиков. УДК 615.3 ББК 52.81+55.6 © Жарыкбасова К.С., 2017 © Тазабаева К.А., 2017 © Силыбаева Б.М., 2017 © Кыдырмолдина А.Ш., 2017 СОДЕРЖАНИЕ
В В Е Д Е Н И Е В последние годы в науке о питании сформировалось новое направление, возникшее на стыке медицинской и пищевой биотехнологии, - концепция «функционального питания» (термин предложен японскими авторами в 1989 г.), которая включает разработку теоретических основ, производство, реализацию и потребление функциональных пищевых продуктов. Их производство является актуальной задачей для современной пищевой промышленности. В производстве функциональных пищевых продуктов применяются различные ингредиенты, при этом внимание ученых все больше привлекают биологически активные добавки, извлеченные из лекарственных растений. Особый интерес представляют лекарственные растения, обладающие противоопухолевым действием. Поскольку, растительное сырье служит одним из основных источников биологически активных веществ (БАВ), которые даже в минимальном количестве могут оказывать защитное действие на организм человека от неблагоприятных факторов окружающей среды, в частности от радиоактивного излучения (естественной радиации и лучевой терапии, применяемой при лечении онкозаболеваний). В последнее время уже достаточно хорошо изучены факторы риска при различных формах рака. Их знание очень важно при целенаправленной профилактической работе, при этом огромное значение имеет питание человека. С помощью функциональных продуктов питания, содержащих растительные компоненты противоопухолевого действия, можно на треть снизить риск развития большинства онкологических заболеваний. При этом для усиления противораковых свойств растительных компонентов необходимо подбирать наиболее эффективные методы их извлечения из лекарственных растений. Это приобретает особую актуальность для экологически неблагоприятных регионов с повышенным радиационным риском, которые занимают лидирующие позиции в Казахстане по частоте онкологических заболеваний. Лекарственные растения как компоненты биологически активных добавок Применение лекарственных растений как компонентов биологически активных добавок в производстве пищевых продуктов позволит расширить ассортимент продуктов питания, повысить их биологическую ценность. Вместе с тем, необходимо отметить, что при составлении рецептуры новых видов пищевых продуктов должны быть использованы лекарственные растения, зарегистрированные в государственном реестре, поскольку многие лекарственные растения содержат психотропные, наркотические, сильнодействующие или ядовитые вещества. Перечень лекарственных растений, запрещенных к применению в качестве биологически активных добавок, представлен в приложении к техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011). В государственном реестре лекарственных средств Республики Казахстан зарегистрировано 12 видов растений, как лекарственное сырье, разрешенное к продаже в аптеках (таблица 1). Таблица 1 – Лекарственные растения государственного реестра РК
В государственной фармакопее Республики Казахстан зарегистрированы 30 видов из 24 родов растений, признанных лекарственным растительным сырьем (таблица 2) [1]. Таблица 2 – Лекарственные растения государственной фармакопеи РК
Вместе с тем, в приложении 8 к техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011) представлены 36 видов растительного сырья для использования при производстве биологически активных добавок к пище для детей от 3 до 14 лет и детских травяных чаев (чайных напитков) для детей раннего возраста. Таким образом, в производстве пищевых продуктов должны применяться только официально разрешенные лекарственные растения, поскольку они относительно хорошо изучены с точки зрения безопасности и фармакологических свойств. Так, например, девясил высокий (Inula helenium L.) применяется в производстве функциональных продуктов питания, представляя большой интерес как сырье, содержащее сексвитерпеновые лактоны, инулин, фенольные соединения. В народной медицине он широко применяется в качестве отхаркивающего, потогонного, противовоспалительного средства. В результате экспериментальных исследований выявлена высокая противоопухолевая активность суммы аланто- и изоалантолактонов девясила иволистного [2]. Изучению фармакотерапевтического действия лекарственного растительного сырья девясила посвящены многочисленные научные исследования отечественных и зарубежных ученых, в ходе которых установлено, что препаратам девясила свойственно полифункциональное терапевтическое применение: отхаркивающее, жаропонижающее, антибактериальное, антигельминтное, противогрибковое, противовоспалительное, ранозаживляющее, мочегонное, потогонное, желчегонное, метаболическое, антиоксидантное, гипогликемическое, противоаллергическое, противоопухолевое, тонизирующее, общеукрепляющее, седативное, спазмолитическое. В процессе экспериментальных исследований по изучению антиоксидантных свойств галеновых препаратов девясила высокого клинически подтверждена их терапевтическая эффективность у больных хроническим гастродуоденитом в сочетании с хроническим некаменным холециститом. В ходе эксперимента определено, что препараты девясила высокого действуют бактериостатически на Helicobacter pylori и проявляют противовоспалительное действие на слизистую оболочку желудка [3]. Группой сербских ученых Canadanovic-Brunet, Dilas и др. изучена антиоксидантная активность экстрактов девясила высокого и девясила британского и доказано, что она зависит от типа и концентрации экстрактов, а именно возрастает с увеличением концентрации экстрактов. Наиболее высокая антиоксидантная активность (90,49%) определена в этилацетатном экстракте самой высокой концентрации (0,50%) [4]. Konishi и др. японские ученые определили антипролиферативную активность против раковых клеток метилового экстракта из корней девясила высокого. Широкое распространение получили комплексные препараты [5]. В фармацевтической промышленности на основе девясила высокого получают лекарственный препарат «Алантон» (Alantonum), который содержит сумму сесквитерпеновых лактонов и используется для лечения язвенной болезни желудка, двенадцатиперстной кишки, эрозийных гастритов благодаря своему противовоспалительному, капилляроукрепляющему действию и способности ускорять регенерацию слизистых оболочек при язвенных поражениях. Он также входит в состав комплексных препаратов и оказывает желчегонное действие, а при поражении печени четыреххлористым углеродом - защитное действие [3]. Тимьян ползучий (Thymus serpyllum L.) получил широкое применение в производстве молочных продуктов. В народной медицине применяется в виде отваров и жидкого экстракта в качестве отхаркивающего средства от бронхитов и других заболеваний верхних дыхательных путей, наружно - для компрессов, ароматических ванн, примочек и травяных подушек. Настоем тимьяна ползучего можно лечить радикулиты, ишиасы, пояснично-крестцовые невралгии. В западно-европейской медицине тимьян ползучий применяют при коклюше, кашле, бронхиальной астме, как мочегонное, антисептическое, желудочное средство при хронических гастритах, спазмах желудка, изжоге, диспепсии, метеоризме, дисменорее и как средство, способствующее отделению желчи. Противопоказаний для лечения тимьяном не выявлено, не установлено также его побочное действие [6]. Биологическая активность препаратов тимьяна обусловлена присутствием в растительном сырье сложного комплекса активных соединений, включающего эфирное масло, тритерпеновые кислоты (урсоловая, олеаноловая), флавоноиды (лютеин, апигенин и их производные), фенольные соединения, фенолокислоты, дубильные вещества и др. [7]. Исследована перспектива использования растений семейства Lamiaceae при фитотерапии туберкулеза легких. В результате сравнительного исследования содержания кремния в растениях семейства Lamiaceae установлено, что наиболее перспективными видами для фитотерапии туберкулеза легких являются Thymus serpyllum L., Origanum vulgare L., Melissa offi cinalis L. Данные растения являются разрешенными к применению в медицине и могут служить дополнением к комплексной терапии туберкулеза легких [8]. Большое внимание уделяется эфирным маслам тимьяна ползучего. Эфирное масло тимьяна ползучего рекомендуется применять как отхаркивающее и болеутоляющее действие при острых и хронических бронхитах, оно обладает антимикробной, антиоксидантной и спазмалитической активностью. Универсальное применение эфирного масла тимьяна ползучего объясняется содержанием в нем биологически активных веществ. В частности, масло содержит тимол, карвакрол, бета-кармофилен, гамма-терпинен, пара-цимол, пара-цимен, линалоол, камфору, альфа- и бетта-пинен, флавоноиды. В результате экспериментальных исследований установлено, что эфирное масло тимьяна ползучего содержит более 55 химических соединений, причем, как процентное содержание отдельных компонентов, так и химический состав масел зависит от экологических и природных условий, а также от географических зон их произрастания [9]. Мята перечная (Mentha piperita L.) – один из самых распространенных видов лекарственных растений, применяемых в производстве пищевых продуктов. Она широко используется в медицине, кулинарии, бытовой химии и косметологии. Мята применяется как лекарство наружно и внутрь в виде настоев и чаев при желудочно-кишечных заболеваниях, для снижения температуры при простуде, как успокоительное средство при учащенном сердцебиении, депрессии и бессоннице. Используется как болеутоляющее средство в виде компрессов из отвара, как анестезирующее средство при ожогах и укусах насекомых, а также снимает напряжение и головную боль. Мята перечная содержит эфирное масло (2–3%), основным компонентом которого является ментол, определяющий вкус и анестезирующие свойства мяты, а также другие вещества: эфиры, феландрен, пинен, ясмол, пиперитон, ментофуран и т.д. В ее составе имеются также рутин (0,015%) и другие полифенольные соединения, дубильные и смолистые вещества, каротин (0,01%), аскорбиновая кислота (0,01%) [10]. На основе обзора литературных данных установлено, что мята перечная используется, в основном, как эфиромасличная культура. Эфирное масло мяты перечной, полученное из свежего или высушенного сырья методом гидродистилляции, применяется в разных областях человеческой деятельности - фармации, косметике, медицине, пищевой промышленности, биотехнологии и др. Эфирное масло является обязательным компонентом экстракционных, экстемпоральных средств и готовых лекарственных препаратов мяты перечной. Фармакологическое изучение эфирного масла мяты перечной выявили наличие у него антимикробной, противогрибковой, противогерпетической активности. В последнее время экспериментальные данные расширились сведениями о наличии антиоксидантного действия у эфирных масел различных видов мяты [11]. В составе масла обнаружено около 107 компонентов, из числа которых 83 идентифицировано [12]. Береза бородавчатая или береза повислая (Betula рendula) - издавно применяется в медицинской практике благодаря широкому спектру биологически активных веществ, присутствующих практически во всех частях растения. На основании проведенных исследований, проведенных отечественными и зарубежными учеными, показали, что береста и ее экстракты обладают широким спектром биологической активности: антиоксидантной, антигипоксантной , противовоспалительной, гиполипидемической, противововирусной, в том числе и гепатопротекторной. В бересте березы Betula pendulaидентифицированы в составе тритерпеновых сапонинов - бетулин; дубильных веществ - танин; кумаринов - кумарин; гидроксикоричных кислот - кислота хлорогеновая; аминокислот - метионин, треонин, фенилаланин, триптофан, лизин, орнитин, аланин, серин, пролин, кислота глутаминовая, кислота аспарагиновая, глутамин [13]. В медицине широко используют почки (Gemmae Betulae), молодые листья (Folium Betulae) и сок весеннего «плача» (Succus Betulae), иногда – кору (бересту) (Cortex Betulae). Большой потенциальный интерес вызывают биологически активные вещества березы, а особенно отходов ее заготовки: листьев и почек. В листьях березы обнаружены следующие группы биологически активных соединений: бутиловый эфир бетулоретиновой кислоты, эпикутикулярные воска - алканы, жирные кислоты, первичные спирты и др., витамины - аскорбиновая кислота (28 %), сапонины (до 4,1 %), флавоноиды – гиперозид, кверцетин и др . (до 3,2 %), дубильные вещества (4,5 - 9,5 %), эфирное масло – кариофиллен, гумулен (около 0,05 %), кислоты – 4-гидрокси-бензойная, линоленовая, фенилуксусная, салициловая, ванилиновая, кумаровая, феруловая, олеаноловая. Листья березы используется в качестве диуретического средства [14]. Анализ данных, полученных с помощью УФ-спектроскопии, показал, что в экстрактах почек березовых содержатся флавоновые и флавоноловые гликозиды (1,96-5,56%) - главным образом, гиперозид (3-О-галактозид кверцетина) - 0,8-1,5%, а также 5-окси-7,4-диметоксифлавон – 0,3%, 3-D-дигалактозид мирицетина - 0,37%, кверцитрин (3-О-рамнозид кверцетина) - 0,14%, авикулярин (3-арабинозид кверцетина) - 0,57%, 3-глюкуронид кверцетина - 0,25%, изорамнетин, другие производные кемпферола и апигенина. В почках березы выявлены также стерины, дубильные вещества пирокатехиновой группы (1,07-9%), горечи, кумарины (0,09-0,44%), антоцианы, смолы (бетулестер), бутиловый эфир бетулоретиновой кислоты, 8-10% сахаров, инозит, горечи, аскорбиновую (до 2,8%) и никотиновую кислоты, никотинамид, каротин. Наличие указанных классов соединений и определяет фармакологическое действие экстрактов почек березы как препаратов, обладающих мочегонным, желчегонным, дезинфицирующим, отхаркивающим, потогонным и противовоспалительным действием. Кроме того, настойка березовых почек (1:5) обладает антимикробной активностью в отношении антибиотикоустойчивых форм 144 штаммов стафилококков, выделенных от больных различными формами гнойной инфекции (мастит, фурункулез, флегмоны, абсцессы, перитонит) [15]. Подорожник средний (Plantago media L.) в основном применяется для изготовления различных видов сиропов и настоек. Проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования указывают на высокую перспективность применения в медицине растений рода Plantago в качестве источника биологически активных веществ. Использование растения в народной и традиционной медицине обусловлено наличием разнообразных целебных свойств: кровоостанавливающих, противомикробных, отхаркивающих, вяжущих, мочегонных и успокаивающих. Кроме того, исследования последних лет подтверждают, что некоторые виды подорожника проявляют противовоспалительное, иммунорегулирующее, антиоксидантное, цитотоксическое действие [16]. Лечебные свойства подорожника объясняется наличием в них таких биологически активных веществ, как витамины (А, В, С, К), фенолкарбоновые кислоты и их производные, кислоты, дубильные вещества, флавоноиды, углеводы и родственные им соединения (маннит), азотсодержащие вещества (аллантоин), минеральные вещества [17]. Вместе с тем, не все виды рода Plantago достаточно изучены и описаны с точки зрения фитохимического состава и биологической активности. В большинстве случаев проведены фармакогностические исследования листьев подорожника большого и фитопрепаратов из них [18]. Так, например, изучено содержание в семенах и листьев подорожника Plantago major L.углеводов, липидов, органических кислот, фенольных кислот, производные кофейной кислоты, флавоноидов, фенольных соединений, иридоидных гликозидов, алкалоидов. На основании исследования химического состава семян и листьев подорожника изучены фармакологические свойства Plantago major L. [19]. На основе анализа биохимических свойств подорожника Plantago major L. было установлено, что свежие листья и приготовленные из них сок, настой и экстракт обладают кровоостанавливающим, бактериостатическим, ранозаживляющим, отхаркивающим и гипотензивным действием. Кроме того, водные и спиртовые экстракты листьев являются эффективным средством при тяжелых формах язвенной болезни [20]. Фармакологические же свойства подорожника Plantago media недостаточно изучены. Однако, на основании имеющихся данных о составе дубильных веществ, витаминов С, К и U, флавоноидов, полисахаридов, жирных кислот, липидов и др. соединений установлено, что подорожник средний обладает не менее важными лечебными свойствами [21]. Поэтому, в последние годы уделяется большое внимание изучению растений рода Plantago, в том числе и подорожника среднего. Все вышеописанные растения стандартизированы и официально разрешены к применению в фармакологии, медицине, косметике, пищевой промышленности, биотехнологии. При этом для получения новой информации и расширения области применения многих лекарственных растений рекомендуется проводить более углубленное изучение их химического состава и фармакологических свойств. Поскольку из описанных на сегодняшний день растений всего лишь 6 % используется человеком в медицине, а еще меньше - в пищу, то особенно остро встаёт вопрос о необходимости исследований, связанных с изучением химического состава и фармакологических свойств лекарственных растений, которые не нашли применение в фармакологии, медицине, косметике, пищевой промышленности, биотехнологии. Многие из этих растений применяются издавна в лечебных целях в народной медицине. Например, одними из практически не используемых в медицине и пищевой промышленности лекарственных растений Казахстана являются растения рода Эминиум. Род Eminium включает около 9 видов растений, произрастающих от Северной Африки до Центральной Азии: E. alberti, E. jaegeri, E. heterophyllum, E. infortum, E. koenenianum, E. lehmanni, E. rauwolffii, E. regelii, E. spiculatum. Первое упоминание о растениях рода Eminium, произрастающих в Казахстане, встречается в труде главного ботаника Ботанического Сада Петра Великого Федченко Б.А. «Растительность Туркестана» еще в 1915 г. [22]. По литературным данным Синицына Г.С. и Кутпанбаева С.М. на территории Казахстана встречаются 2 вида рода Эминиум: эминиум Регеля и эминиум Леманна, которые обнаружены на юге Казахстана. Растения рода Эминиум являются многолетними травянистыми растениями, относящимися к семейству ароидных (Аройниковые - Aracea) [23,24]. В народной медицине Республики Казахстан высушенные клубни растения рода Эминиум используют при лечении ревматизма, их настой на кумысе и молоке помогает при лечении больных туберкулезом. Анализ литературных источников показывает, что с 1943 года ботаниками изучены морфологические, анатомические, физиологические особенности эминиума Лемана. Второй вид растения рода Эминиум - эминиум Регеля, произрастающий в Республике Казахстан, изучен в недостаточной степени. Как видно из литературных источников, изучены только морфологические, физиологические особенности эминиума Регеля. В связи с этим, актуально более полное изучение эминиума Регеля для исследования возможности применения его в производстве пищевых продуктов в виде фитопрепаратов. Солерос Европейский (Salicornia europae) относится к растениям рода Limonium (L.) Mill семейства Plumbagenaceae. Они привлекают к себе внимание и вызывают огромный интерес как растения, произрастающие в экстремальных условиях и издревле широко используемые в народной медицине для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта и воспалений различного генеза [25]. Солерос европейскийнакапливает много пектиновых веществ, которые легко усваиваются организмом. Надземные части солероса по питательной ценности превосходят картофель и фасоль. В пищу человек может употреблять мясистые стебли солероса в сыром, отварном или сушеном виде или пить в виде водных отваров. Солерос содержит много сапонинов, которые способствуют всасыванию питательных веществ в кишечнике. Солерос является источником легкоусвояемых углеводов и витаминов, способствует всасыванию пищи в кишечнике благодаря сапонинам, а высокое содержание солей одновалентных катионов способствует регидратации тканей организма, что особенно важно для истощенных пациентов с признаками обезвоживания. Сбалансированное содержание солей, сахаров и органических кислот в тканях растения делает его действие аналогичным таким препаратам, как «Регидрон», «Цитроглюкосолан» и другие регидратирующие составы [26]. Таким образом, на основе анализа литературных данных установлено, что растительное сырье может служить одним из основных источников биологически активных веществ (БАВ), которые даже в минимальном количестве оказывают защитное действие организма человека от неблагоприятных факторов окружающей среды. В связи с этим специалисты в области пищевой промышленности уделяют большое внимание разработке рецептур и технологии функциональных продуктов питания с применением лекарственных растений в качестве функциональных ингредиентов. В производстве пищевых продуктов применяются фармакопейные лекарственные растения или растения, зарегистрированные в государственном реестре, проявляющие различные лечебные свойства. Вместе с тем, несмотря на изученность фармакологических свойств фармакопейных лекарственных растений, и растений, зарегистрированных в государственном реестре, специалистами в области фармакогнозии обнаруживаются все новые группы фармакологически активных веществ у давно используемых человеком растений. При этом особое внимание уделяется исследованию биологически активных веществ лекарственных растений, проявляющих противоопухолевую активность. Так, из суммарного полисахаридного комплекса корневищ аира болотного (Аcorus calamus L.)были идентифицированы компоненты, обладающие фармакологической активностью, определена их химическая структура и установлена их способность повышать противоопухолевую и антиметастатическую активность циклофосфана. Установлено, что активными в отношении подавления опухолевого роста и процесса метастазирования являются фракции, в составе которых присутствует наибольшее количество D-галактуроновой кислоты [27]. Выделенные из коры березы бетулин и бетулиновая кислота обладают цитотоксической активностью и могут найти применение в лечении злокачественных новообразований у человека. Бетулиновая кислота оказывает прямое повреждающее действие на митохондрии, вызывая апоптоз клетки, чем отличается от механизма действия других противоопухолевых препаратов. Папириферовая кислота, содержащаяся в почках и молодых побегах берез, является мощным ингибитором сукцинатдегидрогеназы, подавление которой приводит к снижению образования АТФ в митохондриях и выбросу гистамина [28]. В составе экстракта из почек тополя определены полифенолы (ванилиновая и изованилиновая кислоты, флавоноловые моно- и дигликозиды кверцетина, изорамнетина и сапонин), ответственные за противоопухолевую активность и обеспечивающие постоянную, стабильную противоопухолевую активность [29]. Дальнейшее изучение лекарственных растений с иммуномодулирующими свойствами позволит раскрыть фармакологическую активность биологически активных веществ и создать на их основе биологически активные добавки к пищевым продуктам, которые будут применяться для снижения побочных эффектов традиционной противоопухолевой терапии и для повышения защитных сил организма. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||