Влиание экологии на качество ЛРС. Влияние экологических факторов на качество лекарственного растительного сырья
 Скачать 61 Kb.
|
|
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 1. Факторы, негативно влияющие на лекарственные растения. 2. Вещества - загрязнители лекарственных растений. 3. Растения - концентраторы токсических веществ. 4. Правила заготовки экологически чистого растительного сырья. 5. Эндоэкологическое действие растений. 6. Научные центры по экологии растений. Факторы, негативно влияющие на лекарственные растения В последние десятилетия отмечается заметное ухудшение экологической обстановки во многих регионах России. Ухудшение экологической обстановки оказывает негативное влияние на состояние растительности, в том числе и на лекарственные растения. Основная часть заготовок лекарственного растительного сырья традиционно сосредоточена в европейской части России и, более того, в ее самых населенных и промышленно освоенных регионах. Большинство эксплуатируемых зарослей дикорастущих лекарственных растений расположено в зоне активной хозяйственной деятельности человека, на доступных в транспортном отношении территориях. К ним относятся зоны, прилегающие к населенным пунктам, автомобильным и железным дорогам, сельскохозяйственным полям и фермам, промышленным предприятиям и т.д. Экосистемы этих территорий имеют высокий уровень загрязняющих веществ. Интенсивные антропогенные воздействия на окружающую среду неизбежно проявляются в загрязнении лекарственных растений. Произрастая в неблагоприятных экологических условиях, растения накапливают несвойственные для них химические вещества, либо вещества в несвойственных растениям концентрациях. Загрязненное лекарственное растительное сырье и фитопрепараты, полученные из такого сырья, являются одним из источников поступления ксенобиотиков в организм человека. Они вызывают серьезные нарушения работы различных органов и систем организма, многие из них меняют в организме человека фармакологическую активность лекарственных веществ. К основным антропогенным факторам, оказывающим наиболее существенное негативное влияние на дикорастущие лекарственные растения, относятся: - загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями; - загрязнение окружающей среды автомобильным и железнодорожным транспортом; - использование в сельском и лесном хозяйстве пестицидов, прежде всего средств борьбы с животными вредителями, насекомыми (родентициды, инсектициды); средств борьбы с сорняками (гербициды), болезнями растений (нематоциды, фунгициды); азотных удобрений и других химикатов; загрязнение окружающей среды в результате техногенных катастроф (аварии на АЭС, разрывы магистральных трубопроводов). Вещества - загрязнители лекарственных растений В настоящее время известно около 15 тыс. веществ - загрязнителей окружающей среды (атмосферы, воды, почвы). Наиболее опасные из них в токсикологическом отношении: - полициклические ароматические углеводороды: бенз--пирен; - металлы: стронций (Sr), хром (Сг), селен (Se), магний (Mg), алюминий (Аl), никель (Ni), кадмий (Cd), свинец (Рb), медь (Си), цинк (Zn), железо (Fe), марганец (Мn) и др.; - нитраты: калиевая, натриевая, кальциевая, аммиачная селитры, мочевина, аммофос, нитроамофоска и др.; - гербициды, пестициды: прометрин, трифлурамин, 4,6-динитро-ортокерзол (ДНОК) и др.; - радионуклиды: стронций-90, цезий-137 и др. В существующей нормативной документации на лекарственное растительное сырье отсутствуют показатели, характеризующие нормы допустимого и безопасного содержания вредных веществ, за исключением норм на радиоактивное загрязнение. В соответствии с приказом МЗ РФ № 53 от 25.03.94 г. "Об усилении контроля качества лекарств" проводится радиологический контроль каждой партии сырья. Для большинства пищевых растительных продуктов такие нормы (временно допустимый уровень - ВДУ или предельно допустимая концентрация - ПДК) разработаны. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) Наиболее стойким, отличающимся сильным канцерогенным действием на организм среди ПАУ является бенз--пирен (БАП). Он вызывает рак кожи. На долю БАП в группе ПАУ приходится более 10%. Обнаружение в объекте исследования БАП указывает на присутствие и других соединений данной группы. ПАУ содержатся в выхлопных газах автотранспорта, в атмосферных выбросах промышленных предприятий. БАП поступает в органы и ткани растений из атмосферного воздуха через покровную ткань листовых пластинок. Общепринятый фоновый уровень содержания БАП для растений - до 1-5 мет/кг воздушно-сухой массы сырья, ПДК в почве - 20 мкг/кг. Содержание БАП в воздухе почти во всех городах страны выше ПДК, в большинстве городов в среднем в 3 раза. Уровень загрязнения воздуха БАП особенно повышен в городах с предприятиями черной, цветной металлургии, с угледобывающей и асфальтобетонной промышленностью, с котельными, работающими на угле. Металлы - загрязнители В отличие от БАП, металлы являются естественным компонентом растений. Они играют большую роль в жизнедеятельности растительных организмов, принимая участие в ключевых метаболических процессах (дыхании, фотосинтезе, ассимиляции питательных веществ и др.). Растения являются важнейшими источниками поступления металлов в организм человека, а лекарственные растения, в которых сбалансирование сочетаются БАВ, макро- и микроэлементы, служат ценными лекарственными средствами для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, анемий и других заболеваний. Интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства, ухудшение экологической обстановки привело к появлению несвойственных для природы концентраций металлов. Они кумулируют в почве и растениях. При применении загрязненного лекарственного растительного сырья металлы-загрязнители попадают в организм человека. При длительном воздействии в малых дозах (а курс лечения с использованием ЛРС обычно не менее 10 дней) меняются физиологические реакции и биохимические показатели организма человека. Это сказывается на общей реактивности организма, снижается его сопротивляемость к другим экзогенным воздействиям. При воздействии на организм больших доз металлов-загрязнителей развивается неспецифическая патология или заболевание химической природы. Например: - алюминий (Аl) вызывает нарушения минерального обмена веществ, функций нервной системы, обладает мутагенной активностью; - медь (Сu) вызывает острые отравления, имеющие широкий спектр действия с многообразными клиническими проявлениями, обладает высокой гепатотоксичностью, вызывает гемолиз эритроцитов; - никель (Ni) оказывает общетоксическое действие, вызывает головную боль, одышку, понижение аппетита, вегетативные расстройства с артериальной гипотонией, гипо- и анацидные гастриты, изменения со стороны сердечной деятельности, заболевания легких, злокачественные новообразования, аллергию; свинец (Рb) вызывает поражения периферической нервной системы, костного мозга, крови, сосудов, генетического аппарата и другие токсические эффекты. Металлы-загрязнители влияют и на сами растения. Тот же свинец снижает содержание флавоноидов в цветках липы, сульфаты и сульфиды различных металлов снижают выделение фитонцидов. Основными источниками загрязнения окружающей среды металлами являются автотранспорт, различные промышленные предприятия. Лекарственные растения, произрастающие в непосредственной близости к автомобильным дорогам (до 5 м), имеют высокую концентрацию БАП и металлов, максимальная концентрация - на расстояние 1 м от дороги. Но газопылевая струя автотранспорта выбрасывается невысоко над почвой, и дальность рассеивания выхлопных газов, включающих аэрозоли металлов, сажи, ПАУ и других веществ, не превышает 100 м от магистрали. Зависит концентрация этих веществ в растениях и от интенсивности движения автотранспорта. В сельской местности высокое содержание (выше фонового) БАП и металлов в лекарственных растениях ограничивается зоной 100 м от обочины дороги. В городе такую зону выделить невозможно из-за плотности уличной сети и огромного количества других источников загрязнения окружающей среды. Сходная картина наблюдается и в зоне деятельности промышленного предприятия. Содержание веществ-загрязнителей в почве и лекарственных растениях зависит от высоты заводских труб и от расстояния до источника загрязнения. Вокруг предприятия отмечаются следующие зоны: - в полосе шириной 0.5-1 км - зона выпадения наиболее крупных и тяжелых частиц; - на расстоянии 1.5-2.5 км - зона максимального и разнообразного загрязнения выбросами; - на расстоянии 2.5-5 км - зона выбросов более тонкого гранулометрического состава; - на расстоянии 5-10 км - зона газопылевых выбросов с меньшей плотностью покрытия. Нитраты В сельскохозяйственном производстве широко используются азотные удобрения, которые повышают урожайность в 2-3 раза. Вместе с тем, интенсивное использование азотных удобрений приводит к повышенному содержанию нитратов в продуктах растениеводства, а также в растительности, произрастающей вблизи сельскохозяйственных угодий. Это касается и дикорастущих лекарственных растений, особенно сорных и рудеральных, произрастающих вблизи полей. Особенно много накапливают нитратов растения сем. сельдерейных, капустных. В организме растений и человека нитраты восстанавливаются до нитритов, которые более чем в 10 раз токсичнее нитратов. Нитриты при взаимодействии с аминами в желудочно-кишечном тракте превращаются в нитрозамины, вызывающие метгемоглобинемию, обладающие тератогенным, иммунодепрессивным и канцерогенным действием. Допустимое суточное потребление нитратов с пищей и водой не должно превышать 1 мг/кг массы тела. 8-15 г нитратов могут быть для человека смертельной дозой. Степень перехода нитратов из ЛРС в водные настои и отвары составляет от 63 до 72%. Накопление нитратов строго специфично для каждого вида растений. Например, подорожник большой и крапива двудомная накапливают больше нитратов, являясь нитратофилами. Растения, произрастающие на более плодородных почвах, содержат больше нитратов. Максимальное загрязнение лекарственных растений нитратами - на сельскохозяйственных полях, куда вносятся минеральные удобрения, и в непосредственной близости от них (5-10 м). С увеличением расстояния от полей степень загрязнения растений падает. Лекарственное растительное сырье, безопасное в отношении нитратов, можно заготавливать не ближе 10 м от источника загрязнения. Гербициды и пестициды Воздействию гербицидов и пестицидов наиболее подвержены сорные и рудеральные растения, произрастающие вблизи сельскохозяйственных угодий, ферм. Вопросы воздействия на организм, определения и нормирования содержания гербицидов и пестицидов в лекарственных растениях в нашей стране мало изучены. Радионуклиды Наиболее опасным источником загрязнения объектов окружающей среды, в том числе и дикорастущих лекарственных растений, являются радионуклиды (РН). Основную опасность представляют РН, попадающие в природную среду в результате экологических катастроф, аварий, подобных Чернобыльской. Среди них особенно опасны РН с длительным периодом полураспада (например, цезий-137 - период полураспада 30 лет). В растения РН поступают воздушным и почвенным путем. Величина задерживания РН на растениях и их проникновение в ткани растений зависит от многих факторов (биомассы, листовой поверхности и т.д.). Большое значение имеет вторичное аэральное загрязнение (перенос ветром радиоактивной пыли). Плоды древесных растений на открытых местах обитания практически не накапливают цезий-137 и стронций-90. Переход РН из растительного сырья в лекарственную форму колеблется от 24 до 78 %. Временно допустимый уровень (ВДУ) цезия-137 в лекарственных формах из растительного сырья 1.5х10-8 ku/кг, л. Поступая в организм человека, РН накапливаются в мышцах (цезий-137) и костной ткани (стронций-90), создавая тем самым очаги постоянного облучения, что может привести к возникновению лучевой болезни с различными формами ее проявления. Следует отметить, что токсичные агенты накапливаются в растениях в значительно больших количествах при совместном воздействии. Например, содержание свинца в придорожных растениях под воздействием ионизирующего излучения увеличивается в 50 раз. Во многих районах, подвергшихся радиоактивному загрязнению, наблюдается многократное превышение ПДК по нитратам. Опасных уровней достигает также концентрация в окружающей среде различных пестицидов. Это создает реальную угрозу синергизма при воздействии на организм человека ионизирующих излучений и химических факторов загрязнения окружающей среды. Растения - концентраторы токсических веществ Наибольшее накопление веществ-загрязнителей происходит в растениях: - с крупными листьями; - с листьями в прикорневой розетке; - с опушенными листьями; - образующих густые заросли. Концентраторами токсических веществ являются земляника, крапива, мать-и-мачеха, пижма, подорожник, полынь, пустырник, тысячелистник. Современный период характеризуется резким загрязнением окружающей среды мутагенами. Они ускоряют старение человека, увеличивают заболеваемость, смертность, снижают долголетие. Прямое или потенциальное мутагенное действие выявлено у подорожника большого, калины обыкновенной, колючника Биберштейна, дымянки аптечной. Некоторые растения являются антимутагенами. Они способны нейтрализовать действие прямых и потенциальных мутагенов. Это душица, зверобой, мать-и-мачеха, пижма, чистотел, шиповник. Правила заготовки экологически чистого растительного сырья Необходимо заготавливать только экологически чистое лекарственное растительное сырье. При отсутствии в НД норм допустимого и безопасного содержания вредных веществ, при заготовке ЛРС необходимо соблюдать определенные правила. Нельзя собирать лекарственные растения, если: - они резко отличаются от обычных растений размерами (гигантизм, карликовость); - есть явные признаки изменения обычной формы и окраски; - есть необычные наросты, пятна, другие образования; - имеется слой пыли или других твердых и жидких отложений; - видны признаки загрязненности почвы (минеральные удобрения, горюче-смазочные материалы и др.); - растения произрастают вблизи источников загрязнения, в черте городов и других крупных населенных пунктов; - есть сведения об обработке растений гербицидами, пестицидами и другими ядохимикатами; есть сведения о выпадении радиоактивных осадков, наличии хранилищ радиоактивных отходов. Эндоэкологическое действие растений Экологически чистое лекарственное растительное сырье может использоваться не только для лечения различных заболеваний, но и в борьбе с последствиями экологических бедствий. Установлено, что основная часть токсинов при экологическом загрязнении переходит из крови в межклеточное, а затем и внутриклеточное пространство органов и тканей человека. Если вызываемые ими изменения не приняли еще необратимого характера, могут помочь некоторые лекарственные растения, обладающие эндоэкологическим действием. Они способствуют вымыванию токсинов из межклеточного, а некоторые и из внутриклеточного пространства. Например: - настой из молодых листьев мать-и-мачехи улучшает лимфатический дренаж почек, при этом заметно ускоряется выведение из почечной ткани посторонних веществ в лимфатические капилляры, в результате детоксикации улучшаются процессы обмена веществ в почках; настой из листьев смородины способствует промыванию внеклеточного вещества и вымыванию из него токсинов клеточного происхождения и проникших туда извне. Особенно активно очистительное действие настой из листьев смородины оказывает на печень, миокард, стенки артериальных сосудов, и, что особенно важно, на лимфатические узлы. При этом улучшается барьерная функция лимфатических узлов, повышается их способность задерживать и нейтрализовать попадающие в них с лимфой токсичные вещества. Подобным действием обладают и плоды шиповника; настой травы хвоща полевого способствует выведению из организма свинца, стронция и кадмия. Эндоэкологическое действие выражено также у листьев брусники, листьев подорожника большого, кукурузных рылец, корней петрушки. Научные центры по экологии растений В последние годы экологическими аспектами загрязнения ЛРС активно занимаются следующие научные центры: - Центр по микроэлементному анализу ЛРС, г. Москва; - НИИ радиационной гигиены МЗ РФ, г. Москва; - Московская медицинская академия им. Сеченова; - Научно-методический центр "Эндокринология", г. Москва; - Санкт-Петербургский химико-фармацевтическая академия; - Ботанический институт им. Комарова, г. Санкт-Петербург; - Кемеровский медицинский институт. Занимаются этой проблемой и в научных центрах Белоруссии, Украины, Прибалтики. Результатом этих исследований должна быть разработка норм допустимого и безопасного содержания вредных веществ в ЛРС и включение их в НД. |