Полисахариды водорослей и их применение в медицине

                                                                  План:

 

 

1. Общая характеристика  полисахаридов.

2. История применения морских водорослей.

3. Ботаническая характеристика различных видов водорослей, применяемых в

    медицине. 

4. Полисахариды водорослей (агар, каррагинаны, маннит, альгинаты, фукоидан).

    Характеристика, свойства, применение.    

5. Препараты на основе  морских водорослей.

6. Список использованной  литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        

                                        Общая характеристика полисахаридов

 

 

     Полисахариды (полиозы) - природные полимерные высокомолекулярные углеводы, в состав которых входят различные моносахариды (монозы): глюкоза, фруктоза, галактоза др. Полисахариды чаще встречаются в виде клетчатки, пектиновых веществ, крахмала, слизи, камеди.

 

     Полисахариды в виде клетчатки, крахмала, пектинов преобладают в овощах, фруктах, зерне, муке, хлебе и составляют углеводную основу пищи и кормов. Потребность в этих продукта огромная. Зерно на 50% состоит из клетчатки. На переработк клетчатки основаны текстильная и бумажная промышленности. Микробиологическим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара. Вата, марля и бинты - почти чистая клетчатка волокон хлопка. В медицине используются обволакивающие свойcтва крахмала, камедей и слизей. Растительные камеди применяются как промышленный клей, стабилизаторы и эмульгаторы длх производства искусственного волокна.

 

     Слизи часто образуются в водорослях, растениях семейств мальвовых, подорожниковых, астровых, льновых. Ослизняются клетки эпидермы (семена льна), паренхимных тканей (корень алтея), коры и древесины (фруктовые деревья), где и накапливаются слизь и камедь. Слизи образуются в результате перерождения живых клеток и тканей, то есть естественного биологического процесса. Максимальное накопление слизи в подземных частях растений приходится на фазу осеннего увядания, в семенах - на период их созревания. Способствуют образованию слизи тепло, влага, световая энергия. Сначала в "лаборатории хлорофилла" с помощью светового луча, воды и углекислого газа синтезируются различные простые углеводы, которые впоследствии превращаются в слизи и камеди. Слизи как полисахариды служат для растений резервуаром воды, защитным биоколлоидом.

 

     Полисахариды служат для растений резервуаром воды, защитным биоколлоидом. Камедь образуется как ответная реакция на раздражение ткани и покрывает поврежденные участки при ожогах, трещинах, проколах, надрезах древесины.

 

     Способы получения.

 

     Извлекают слизи из сырья путем растворения в воде. Это основной аптечный способ получения содержащих слизь лекарственных форм. Крахмал не растворяется в воде, его вымывают из тканей холодной водой. Камеди получают при искусственной подсечке растительных тканей с образованием на месте повреждения натеков или сгустков камеди.

 

     Физические свойства.

 

     Слизи обычно бывают в виде водных, вязких и клейких коллоидных растворов. Они бесцветные или желтоватые, без запаха, слизистого, иногда сладковатого вкуса. Камеди - чаще твердые, аморфные куски. По степени растворимости в воде полисахариды классифицируют на растворимые, или арабиновые (аравийская камедь), полу растворимые, или бассориновые (камедь сливы, вишни), нерастворимые, только набухающие (церазиновые) - камедь лоха.

 

     Химические свойства.

 

     Полисахариды построены по типу длинной цепи взаимосвязанных моносахаридов (глюкоза, галактоза, ксилоза и др.). В составе слизей и камедей, кроме моносахаридов, содержатся остатки уроновых кислот и их кальциевые, калиевые, магнивые соли. Камеди и слизи легко гидролизуются под действием кислот и ферментов на отдельные моносахариды. При помощи качественных реакций чаще выявляются слизи. Под влиянием раствора NaOH они приобретают лимонно-желтоватый цвет, пoд метиленового синего - голубой. На фоне черной туши слизь имеет вид бесцветных сгустков.

 

     Заготовка.

 

     Богаты слизью корни алтея, листья подорожника, клубни салепа, семена льна, слоевища морской капусты ламинарии. Источником камедей служат стволы абрикоса, астрагалов, некоторых акаций. Слизи и камеди легко ослизняются в воде, поэтому сырье следует собирать в сухую погоду. При необходимости его быстро моют в холодной проточной воде.

 

     Сушка.

 

      Сушат тонким слоем при хорошей вентиляции и частом перемешивании. Оптимальная температура сушки 50-60°С.

 

     Хранение.

 

     В сухом месте. При увлажнении сырье отсыревает, плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микроорганизмами.

 

     Применение.

 

     Обволакивающее, мягчительное, противовоспалительное, ранозаживляющее действие. Применяются при болезнях носоглотки, бронхитах, заболеваниях кишечника. Установлено, что некоторые полисахариды повышают иммунитет, обладают крововосстанавливающим свойством. Чаще их назначают в сочетании с другими лекарственными средствами. Камеди в медицине обычно применяются в качестве эмульгаторов. Повышается интерес к высокомолекулярным углеводам. Открыты новые биологически активные полисахаридно-белковые комплексы с молекулярной массой до 3 млн. противоопухолевого, противоязвенного, антивирусного действия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                              История применения морских водорослей

 

 

     Водоросли за миллионы лет существования нашей планеты накопили всю мудрость эволюции, обрели уникальные свойства, которыми не обладает ни одно растение на суше. Используя морские водоросли, как наиболее близкие в эволюционном плане человеку, мы достигаем положительного и желаемого эффекта в решении возникших проблем со здоровьем.

 

     Морские водоросли используются в медицинских целях со времен Великой китайской империи. В летописях разных народов о них сохранились многочисленные сказания. Морские водоросли использовали не только как прекрасный пищевой продукт, но и как эффективное средство для профилактики и лечения различных заболеваний.

 

     Уже в древнем Китае морской капустой лечили злокачественные опухоли. В Индии водоросли использовали как эффективное средство в борьбе с некоторыми заболеваниями желез внутренней секреции. В далекие времена в суровых условиях крайнего Севера поморы лечили водорослями различные заболевания, а также использовали их как практически единственный источник витаминов.

 

     Интересен и тот факт, что качественное и количественное содержание макро- и микроэлементов в морских водорослях напоминает состав крови человека, что говорит о нашей эволюционной связи с морем, а также позволяет рассматривать морские водоросли как сбалансированный источник насыщения организма минеральными веществами и микроэлементами.

 

       Морские водоросли содержат ряд веществ, обладающих биологической    

  активностью: липиды, богатые полиненасыщенными жирными кислотами;  

  производные хлорофилла; полисахариды: сульфатированные галактаны, фукоиданы,

  глюканы, пектины, альгиновую кислоту, а также лигнины, являющиеся ценным

  источником пищевых волокон; фенольные соединения; ферменты; растительные

  стерины, витамины, каротиноиды, макро- и микроэлементы. Что касается отдельных

  витаминов, микроэлементов и йода, то их в морских водорослях больше, чем в

  других продуктах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ботаническая характеристика различных видов водорослей, применяемых  в медицине

 

 

     Анфельция складчатая – Ahnfeltia plicata

     Семейство филлофоровые - Phyllophoraceae

 

     Морская водоросль, слоевище которой образует густые дернины, в поперечнике до 50 см и более. В начале развития они прикреплены к грунту небольшой подошвой, позднее свободно лежат среди других водорослей. Слоевища в виде неправильно разветвленных тонких шнуров, очень жесткое, роговидной консистенции, темно-пурпурное, темно-фиолетовое или почти черное.

Образует большие заросли  в Белом, Японском и Охотском морях, где растет среди других водорослей на камнях или образует самостоятельные  заросли обычно на значительном удалении от берега. Водоросль собирают, когда их выбрасывает на берег.

 

     Другие виды анфельции: красная водоросль филлофора жилковатая – Phyllophora nervosa и красная водоросль фурцеллярия равновершинная – Furcellaria fastigiata из  семейства фурцеллириевых, наравне с анфельцией складчатой, являются источниками получения агар-агара.

В анфельции складчатой содержится агар (25-75%).

 

     Хондрус курчавый – Chondrus crispus

     Cемейство гигартиновые - Gigartinaceae

 

     Кустики от 3 до 15 см высотой, от светло-желтых до пурпурных и темно-красных оттенков (на солнце зеленеют). Ветви слабоклиновидные или почти линейные, 2-10 мм шириной. Основание слоевища узкоклиновидное, стебелек цилиндрический. Сверху слоевище часто с зубчато-выемчатым краем. Органы размножения образуются летом в виде бугорков округлой или овальной формы, обычно выступающих над поверхностью слоевища.

   

      Встречается в Белом, Баренцевом и восточных морях.

   

      Используется для получения каррагена.

 

 

     Фурцеллярия червеобразная – Furcellaria lumbricalis

     Семейство филлофоровые - Phyllophoraceae

 

     Водоросль многолетняя. Дихотомические разветвленные жесткохрящевые кустики имеют темно-пурпурную, темно-красную, почти черную окраску.

Распространена в Балтийском, Белом и Баренцевом морях. Растет в сублиторали на разных (преимущественно каменистых) грунтах на глубине до 15 м.

    

Является источником для получения  каррагинанов.

 

 

 

     Ламинария сахаристая - Laminaria saccharina

     Семейство ламинариевые - Laminariaceae

 

     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.

 

     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.

Водоросль содержит альгиновую кислоту, маннит (21%).

 

     Фукус пузырчатый - Fucus vesiculosus

     Семейство фукусовые - Fucaceae

 

     Лентовидные дихотомически ветвящиеся ветви фукуса достигают в длину 1 м и имеют жесткую центральную жилку и воздушные пузыри, расположенные чаще всего парами. Пучки фукусов нередко образуют обширные заросли.

 

     Уникальность этой водоросли еще и в том, что ее химический состав практически идентичен составу плазмы крови и тканям человеческого организма.

 

     Содержит фукоидин, каррагинин, альгинаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полисахариды водорослей (агар, каррагинаны, маннит, альгинаты, фукоидан).

                               Характеристика, свойства, применение.

 

Каррагинан, карраген — семейство линейных сульфатных полисахаридов, получаемых из красных морских водорослей. Название получено от одного из видов таких водорослей, произрастающего около берегов Ирландии. Студенистые экстракты из водоросли Chondrus crispus («ирландский мох») использовались в качестве пищевых добавок в течение сотен лет.

 

     Каррагинан — это природный гелеобразователь, получаемый при переработке красных морских водорослей методом экстракции с последующей очисткой от органических и других примесей — многократным осаждением, фильтрацией и промывкой в воде и спирте. В зависимости от степени очистки различают рафинированные и полурафинированные каррагинаны. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е-407.

Молекулы каррагена — большие, очень гибкие, и могут формировать закручивающиеся структуры. Они могут образовывать различные гели при комнатной температуре. Часто используются в пищевой промышленности как стабилизирующий и загущающий агент. Гели ведут себя как псевдопластик.

 

     Все каррагинаны — высокомолекулярные полисахариды, составленные из повторений субъединиц галактозы и 3,6-ангидрогалактозы (3,6-AG), как сульфированных, так и несульфированных. Субъединицы соединены чередующимися альфа 1-3 и бета 1-4 гликозидными связями.

 

     В зависимости от степени полимеризации и этерификации препараты каррагинанов классифицируются на 3 группы:

Каппа: сильные, твердые  гели.(одна сульфатная группа на две  молекулы галактозы). Производятся из Kappaphycus cottonii,

Йота: мягкие гели(две  сульфатные группы на две молекулы галактозы). Производятся из Eucheuma spinosum,

Лямбда: формируют гели в смеси с белками, а не водой; используются для утолщения молочных продуктов (три сульфатные группы на две молекулы галактозы). Наиболее частый источник — водоросли Gigartina из Южной Америки.

 

     Наиболее важным различием, влияющим на свойства классов каррагинанов, является количество и положение cульфатных эфиров на повторяющихся субъединицах галактозы. Большее количество сульфатных эфиров понижает темепературу растворения каррагинана и приводит к более мягким гелям или препятствует образованию гелей (лямбда-каррагинан).