Ламинария (морская капуста)

Лечебными свойствами обладают также ванны с добавлением ламинарии и морские грязи, содержащие биологически активные вещества и микроэлементы водорослей. В некоторых приморских странах (например, в Норвегии) водорослевые ванны используют для облегчения болей в суставах. Для этого в воду, нагретую до 45°С, добавляют слоевище ламинарии. Ванны для ног можно готовить и из сухой ламинарии (пачка сухой морской капусты на ведро воды). Продолжительность процедуры -- 20-30 минут, лучше всего делать их на ночь. Приготовленная суспензия рассчитана на 3-4 процедуры, затем необходимо сделать свежую. Всего на курс -- 12-15 процедур.

Пациентам с остеохондрозом, невритами и миозитами помогают компрессы из «водоростевых грязей». Их готовят из расчета на ведро воды температурой до 50°С 5-6 пачек морской капусты, дать настояться в течение 30 минут и процедить через марлю. Полученную массу наносят на марлевую салфетку слоем толщиной около 2 см, прикладывают к больному месту, накрывают клеенкой или целлофаном и слоем ваты и перебинтовывают. Компресс долго сохраняет тепло. Тепловой эффект можно усилить, положив сверх компресса грелку или мешочек с подогретой солью. Компресс можно оставлять на 5-6 часов. На курс лечения рекомендуется не менее 5-7 и не более 12-15 процедур. Основными противопоказаниями к грязелечению являются сердечно-сосудистые, кожные и опухолевые заболевания, аллергические реакции.

Морскую капусту можно использовать как продукт диетического питания. Сухой порошок из морской капусты содержит 5-20% белков, 0,9-3,24% жиров и 6-12% пищевых углеводов, богат микроэлементами и витаминами. Ламинарию употребляют в пищу в Китае, Японии, Индонезии, на Дальнем Востоке России. Для потребностей диетического питания была разработана технология изготовления плавленых сырков с ламинарией (Коломийцева М.Г. и соавт., 1967). Продемонстрировано, что обогащение рыбных блюд морской капустой повышает их биологическую ценность (Петровский К.С. и соавт., 1982). Профилактическая и лечебная доза морской капусты -- 2 чайные ложки водоросли: в сухом виде, консервированной, маринованной, в виде салатов.

Альгинат натрия широко используется в пищевой промышленности (изготовление мороженого, молочного шоколада, сахарной глазури, кондитерских изделий, оформление салатов), как склеивающее средство -- при изготовлении косметических препаратов.

Лекарственные средства ламинарии

* Порошок ламинарии (Pulvis folii Laminariae). Выпускается в пачках по 75 г, 150 г, и 180 г. Употребляют как легкое слабительное средство при хронических атонических запорах, а также при запорах у больных атеросклерозом: 1/2-1 чайную ложку развести в воде, принимать на ночь. Курс лечения -- 15-30 дней. Для профилактики эндемического зоба назначают по 1 чайной ложке порошка в неделю.

* Ламинарид (Laminaridum) -- гранулы, 1 г которых содержит 0,2 г смеси полисахаридов с белками и солей альгиновой кислоты, которые получают из ламинарии. Выпускается в упаковке по 50 г. Употребляют при хронических запорах со спастическими явлениями по 5-10 г (1-2 чайные ложки) 1-3 раза в день после еды, запивая 1/4-1/2 стакана воды комнатной температуры. В отличие от порошка ламинарии, гранулированный препарат не раздражает слизистых оболочек рта и горла.

* Альгигель (Algigel) -- 4% гель естественного натрия альгината из бурых водорослей. Выпускается во флаконах по 180 г. Обладает противовоспалительными, антацидными, радиопротекторными, репаративными и гемостимулирующими свойствами. Применяется для комплексного лечения лиц, пострадавших при авариях на атомных объектах, при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, эрозивных гастритах, острых и хронических гиперацидных гастритах и при нарушении гемопоэза (лейкопения, анемия). Назначают внутрь по 1 столовой ложке 3-4 раза в сутки через 30 минут после еды. Курс лечения длится 30 дней, рекомендуется проводить 2-3 курса в год с интервалом 4-6 месяцев.

* Альгисорб (Algosorb) -- порошок, содержащий кальция альгинат. Выпускается в пакетиках по 2,5 и 5 г. Применяется как энтеросорбент. Препарат адсорбирует из желудочно-кишечного тракта радионуклиды и тяжелые металлы, предотвращая таким образом их накопление в организме, развитие тяжелых токсических эффектов и внутреннее облучение органов.

Используется как средство первой помощи при острых отравлениях радионуклидами и тяжелыми металлами, для лечения и профилактики интоксикации радионуклидами и тяжелыми металлами как при случайном попадании, так и при продолжительном поступлении с загрязненными продуктами, для лечения и профилактики хронической интоксикации свинцом. В составе комбинированной терапии назначают при хронических воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нарушениях его моторики, кожных аллергических реакциях, гиперхолестеринемии. Употребляют внутрь, разовая доза для взрослых -- 5-10 г, для детей -- 0,5-5 г в зависимости от возраста. Частота приема и продолжительность лечения устанавливаются индивидуально.

Побочное действие: изредка возникают диспептические явления, легкая диарея. Противопоказания к применению не установлены. В связи с возможным влиянием на всасывание других лекарственных средств интервал между приемом данного препарата и другого лекарства должен составлять 1-2 часа.

* Альгипор -- герметически упакованные стерильные листы пористого материала размером 50х50 мм или 60х100 мм, толщиной около 10 мм. Содержат смесь натрий-кальциевой соли альгиновой кислоты с фурацилином (в качестве антисептика). При контакте с раной повязка приобретает гелеобразную форму, что способствует уменьшению болевого синдрома. Препарат обладает выраженными кровоостанавливающими и дренирующими свойствами, поглощает раневой экссудат, ускоряет очищение ран, противодействует их инфицированию. Повязки стимулируют процессы регенерации кожи, ее эпителизацию.

* Альгимаф -- герметически упакованные стерильные листы пористого материала размером 50х50 мм или 60х100 мм, толщиной около 10 мм. Содержат смесь натрий-кальциевой соли альгиновой кислоты с сульфаниламидным препаратом мафенида ацетатом, а также антиоксидант фенозан. При контакте с раной повязка приобретает гелеобразную форму, что способствует уменьшению болевого синдрома. Препарат обладает выраженными кровоостанавливающими и дренирующими свойствами, поглощает раневой экссудат, ускоряет очищение ран, противодействует инфицированию, стимулирует регенеративные процессы и эпителизацию кожи. Благодаря содержанию антиоксиданта фенозана альгимаф обладает более выраженным лечебным эффектом в сравнении с альгипором.

* Ламисплат -- биологически активная добавка к пище. Выпускается в таблетках по 0,25, 0,35 и 0,5 г, содержащих минеральные вещества (йод, калий, кальций, фосфор, железо, магний, цинк, бор, медь), незаменимые аминокислоты, ферменты, пищевую клетчатку и витамины группы В из ламинарии и спирулины, а также витамин С и лимонную кислоту. Обладает общеукрепляющим действием, нормализует обменные процессы в организме, снижает уровень липопротеидов низкой плотности, способствует выведению из организма шлаков, тяжелых металлов, токсинов, радионуклидов, уменьшает чувство голода и препятствует чрезмерному откладыванию жиров в организме, способствует заживлению ран. Рекомендуется при нарушениях обмена веществ (ожирении, атеросклерозе), гипокинезии кишечника, гипо- и авитаминозах, дефиците минеральных веществ, при ломкости волос, преждевременном старении кожи, для повышения иммунологической реактивности организма. Употребляют внутрь во время еды 2 таб. по 0,5 г 2 раза в сутки, или 2 таб. по 0,35 г 3 раза в сутки, или 4 таб. по 0,25 г 2 раза в сутки. Препарат противопоказан при гиперчувствительности к соединениям йода.

* Др. Тайсс Новая фигура (Naturwahren, Германия) -- капсулы, содержащие по 50 мг ревеня, 80 мг экстракта бурых водорослей (ламинарии, фукуса), 50 мг сливового экстракта и 50 мг корня солодки. Препарат уменьшает чувство голода, улучшает кишечную деятельность, поглощает жидкость, выводит токсические соединения, активизирует обмен веществ, способствует уменьшению жировых депо. Назначается при алиментарном ожирении, для уменьшения ощущения голода при соблюдении диеты. Употребляют по 1 капсуле 3 раза в день (в обед и вечером) перед едой.

* Мазь «Альгофин -- комбинированный препарат, содержащий вещества естественного происхождения: натриевые соли жирных кислот, каротиноиды, альгинаты, производные хлорофилла и пленкообразователи на основе естественного воска. Выпускается в алюминиевых тубах по 25 г

Мазь обладает противомикробным действием в отношении грамположительных и грамотрицательных, аэробных и анаэробных, спорообразующих и аспорогенных микроорганизмов: стафилококков, стрептококков, синегнойной и кишечной палочек, клебсиелл, клостридий, пептококков и других микроорганизмов в виде монокультур и микробных ассоциаций, которые имитируют грунтовые загрязнения, а также в отношении госпитальных штаммов бактерий с полирезистентностью к другим химиотерапевтическим препаратам. Альгофин эффективен также в отношении протея, пневмококка, клебсиеллы риносклеромы и грибов рода Candida. Препарат проявляет противовоспалительные свойства, усиливает регенерационные и репарационные процессы, обладает гиперосмолярными свойствами, снижает показатели токсикоза у пациентов с обширными ожогами, трофическими нарушениями, радиационными язвами. Мазь проявляет также дезодорирующие свойства, ликвидируя неприятный запах при гнойно-некротических процессах, особенно хронического характера.

Мазь назначают на любых стадиях раневого процесса для лечения гнойно-воспалительных, трофических, радиационных поражений мягких тканей разной локализации: ампутационная культя, раны, в том числе инфицированные различной микрофлорой, трофические язвы, пролежни, осложненные послеоперационные раны, свищи, абсцессы, флегмоны, термические и химические ожоги II-IV степени, радиационные язвы. Применяют также для лечения воспалительных заболеваний кожи, пиодермии, рожи.

Мазь применяют местно. После стандартной обработки ран и ожогов ее наносят непосредственно на поврежденную поверхность или в виде аппликаций на стерильных салфетках. Лечение можно проводить открытым и закрытым способами. Пропитанными мазью тампонами можно неплотно заполнять полости гнойных ран после хирургической обработки, марлевые турунды с мазью вводят в отверстие свищей. При лечении гнойных ран мазь применяют 1 раз в сутки на заранее очищенную от гнойных выделений и некротических масс поверхность, при лечении ожогов -- 2-3 раза в неделю в зависимости от глубины поражения и количества гнойных выделений. При лечении трофических повреждений повязку меняют 1-2 раза в 3 дня, контролируя развитие грануляций. Продолжительность лечения определяется степенью очищения раны от гнойно-некротических масс, ликвидации воспалительного процесса и развития грануляций и составляет в среднем 15-25 дней.

В дерматологической практике мазь наносят тонким слоем на кожу или на марлевую повязку с последующей аппликацией на эрозивную поверхность 1-2 раза в день в течение 1-2 недель. При наличии гнойного экссудата на поверхности язв и эрозий, его предварительно очищают раствором фурацилина 1:500, 3% перекиси водорода или 1-2% борной кислоты.

Побочное действие. При местном применении мазь не проявляет местнораздражающей и аллергизирующей активности, способствует развитию грануляционной ткани, не повреждает жизнеспособные клетки базального и поверхностного слоев кожи. Резорбтивное токсичное действие и отдаленные последствия не наблюдаются. Редко при лечении ожогов и трофических язв при применении мази возможно ощущение жжения, которое исчезает самостоятельно или требуют предварительной обработки раневой поверхности местными анестетиками.

3. Ламинария японская

Ламинария японская (морская капуста) - Laminaria japonica Aresch. образует заросли у берегов Приморья, у западного и южного берега острова Сахалин и около южных островов Курильской гряды.

Пластина линейная, толстая, темно-коричневая, блестящая. Посередине пластины проходит широкая толстая полоса, ограниченная с краев глубокими бороздами, края пластины тонкие, волнистые (Слоевище длиной 2-6 м (реже 8-12 м), шириной 15-35 см, толщиной 1,8-6,0 мм, масса одного слоевища от 0,2 до 7,0 кг.

Ламинария японская растет на камнях и скалах в сублиторальной зоне на глубине от 0 до 10 м (реже до 18 м) в чистой прозрачной воде (соленостью не менее 20-30% с). Это двухлетняя водоросль. Отмирает на втором году жизни после интенсивного летнего спороношения (в конце июля - начале августа).

Это наиболее ценный промысловый вид ламинарий. Промыслом используется только второгодняя японская ламинария, в это время ее масса бывает максимальной. Первогодние слоевища ламинарии японской резко отличаются от второгодних как по внешнему виду, так и по размерам.

У южных берегов острова Сахалин из-за различных условий обитания образовались две экологические формы японской ламинарии: лагунная и внелагунная.

Масса и размеры слоевищ закономерно возрастают от зимних месяцев к летним, причем в лагуне масса слоевищ увеличивается более интенсивно, чем вне лагуны, но толщина слоевищ внелагунной ламинарии больше, чем у слоевищ в лагуне.

Химический состав двухлетней лагунной и внелагунной японской ламинарии характеризуется данными табл. 1.

Таблица 1

Химический состав японской ламинарии, % массы сухой водоросли

Водоросль	Вода	Сухие вещества	Органические вещества	Альгиновая кислота	Маннит	Азотистые вещества	Минеральные вещества	йод
Однолетняя
лагунная	85,7	14,3	69,4	27,6	20,9	7,7	30,6	0,1
внелагунная	85,7	13,3	60,3	27,1	13,8	-	39,7	0,13
Двухлетняя
лагунная	87,9	12,1	58,3	26,3	11,6	9,1	41,7	0,2
внелагунная	88,7	11,3	55,8	26,4	11,0	-	44,1	-

Содержание сухих веществ в сырых слоевищах в зимне-весенний период меньше, чем в летне-осенний.

Сухие вещества водорослей представлены органическими и минеральными компонентами, соотношение которых изменяется в зависимости от районов произрастания и сезона сбора водорослей.

Содержание отдельных минеральных элементов в сухом веществе второгодней ламинарии японской приведено ниже (содержание минеральных элементов идентифицировано неполностью), %

Хлор	10,56	Сера	1,34
Калий	6,85	Магний	1,26
Натрий	3,12	Кремний	0,51
Фосфор	0,41	Алюминий	0,006
Кальций	0,22	Стронций	0,009
Йод	0,24	Марганец	0,001
Железо	0,12	Цинк	0,002
Бром	0,082	Мышьяк	0,003
Бор	0,009

В составе сухого вещества ламинарии японской были обнаружены такие микроэлементы, как ванадий, рубидий, кобальт, никель, молибден, кадмий, титан, радий, медь, сурьма, свинец, хром и др.

Количество азотистых веществ в японской ламинарии изменяется от 3,5 до 9,1% массы сухого вещества. Основную часть общего азота в ламинариях составляет белковый азот - 59,6-89,0%, небелковый - 11,0-40,4%.

Белок ламинарии содержит 16 индивидуальных аминокислот, среди которых преобладают глютаминовая и аспаргиновая. Содержание незаменимых аминокислот в белке ламинарии незначительно, причем их соотношение не сбалансировано. По содержанию незаменимых аминокислот белки ламинарий являются неполноценными в пищевом отношении.

4. Ламинария пальчаторассечённая

Ламинария пальчаторассечённая (лат. Laminaria digitata) -- вид бурых водорослей из рода ламинарий, распространённый в Северной Атлантике от Карского моря и Гудзонова залива на севере до полуострова Бретань и Нью-Йорка на юге.

Химический состав ламинарии дигитаты (% к массе сухого вещества): вода - 85,8, углеводы - 50, в том числе альгиновая кислота 18,3, азотистые вещества 1,8, жир - 0,9. По количеству витаминов группы В, каротина, аскорбиновой кислоты она уступает наземным растениям. Эта водоросль богата калием, натрием, кальцием, магнием, йодом, но наряду с этими элементами в ее тканях обнаружена высокая концентрация мышьяка, достигающая 15,1 мг/кг, в то время как установленная Минздравом России предельно допустимая концентрация этого токсиканта в пищевых продуктах составляет от 0,1 до 5,0 мг/кг. Исходя из этого, ламинарию дигитата нельзя использовать в пищевых целях.

Морская ламинария имеет огромное множество разновидностей. Например, под общеизвестным названием «морская капуста» скрывается ламинария сахарная, которая чаще всего употребляется в пищу. А такой вид, как ламинария Дигитата имеет обширное применение в лечебных и косметических процедурах. Ламинария в косметологии за последнее время завоевала лидирующие позиции в спа-программах различного направления:

· похудение;

· коррекция фигуры;

· борьба с целлюлитом и растяжками;

· уход за кожей;

· омоложение;

· профилактика и лечение некоторых заболеваний кожи (дерматит, псориаз и т.п.);

· детоксикация.

Такая высокая популярность водоросли ламинария объясняется ее минеральным составом и уникальными свойствами.

Морскую капусту еще с давних времен использовали жители северных приморских стран, Японии, Кореи и Китая как лекарственную культуру.

Изготовленные из Laminaria saccharina (L.) Lamour лекарства применяли при лечении заболеваний кишечника древние врачи Полинезии

В народной медицине ламинарию применяют при анемии, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, зобе.

Водоросли -- это группа организмов различного происхождения, объединённых следующими признаками: наличие хлорофилла и фотоавтотрофного питания

Все большее значение водоросли и их компоненты приобретают и для человека

Морские водоросли издавна используются человеком в пищу

Строение таллома

Обитание

Бурая водоросль ламинария единственное растение на земле, содержащее йод в органической форме в огромной концентрации. По утверждениям специалистов, 30 грамм ламинарии обеспечивают организму суточную норму этого важнейшего микроэлемента, который:

· поддерживает нормальное функционирование щитовидной железы и сердца;

· регулирует тепловой и энергетический обмен в организме;

· расщепляет холестерин;

· препятствует образованию тромбов.

Не менее важные элементы в составе ламинарии -- полисахариды и Омега-3 жирные кислоты. Эти элементы принимают активное участие в:

· выведении из организма солей тяжелых металлов;

· обеспечении прочности клеточных стенок;

· предотвращении клеток и тканей от высыхания;

· создании резервных запасов питательных, для клеток, элементов.

По содержанию практически всего спектра минералов и витаминов, состав ламинарии максимально повторяет состав человеческой крови. Это еще одно важнейшее качество ламинарии. Т.к., все эти вещества без труда усваиваются нашим организмом.

Основные свойства ламинарии, отмеченные косметологами:

· расщепление жировой ткани;

· вывод токсинов и излишков жидкости;

· устранение отеков;

· питание и увлажнение кожи;

· повышение функций регенерации клеток;

· интенсивный лифтинг;

· устранение возрастных изменений кожи;

· повышение проникающих свойств косметических средств;

· профилактика и лечение ряда заболеваний.

Купить ламинарию лучше всего в сушеном виде или в виде экстракта, такая форма обработки позволяет сохранить все полезные свойства.

Ламинария представлена тремя основными видами:

· листовая ламинария для похудения;

· микронизированная ламинария;

· экстракт ламинарии.

Методы применения ламинарии:

· обертывание;

· маски для лица и тела;

· маски для волос;

· ванная с солью.

Кроме спа-процедур и употребеления в пищу, ламинария широко применяется в фармацевтике, сельском хозяйстве, водоочистке и как биотопливо.

5. Полисахариды водорослей

Агар

Агар (агар-агар) - высокомолекулярное соединение, представляющее собой смесь двух полисахаридов - агарозы и агаропектина.

Агароза - главная фракция агара (до 80%), линейный полимер, построенный из строго чередующихся остатков в-D-галактопиранозы, соединенных 1>4-гликозидной связью, и 3,6-ангидро-б-L-галактопиранозы (связь 1>3). Примерно на 10 фрагментов галактозы содержится сульфатная группа, соединенная эфирной связью с С₆-атомом; примерно на 51 фрагмент галактозы в полимере содержится 1 остаток пировиноградной кислоты в виде 4,6-О-(1-карбоксиэтилиденовой) группы. Соотношение остатков D- и L-галактозы в агарозе, полученной из разных источников, неодинаково.

Структура агарозы

Именно фракция агарозы в агаре имеет наибольшую желирующую способность.

Агаропектин - фракция кислых полисахаридов, содержащих в своем составе D-галактозу, 3,6-ангидро-D-галактозу, D-глюкоуроновую кислоту и эфирносвязанный сульфат. Конкретный состав, как ив случае агарозы, зависит от вида водоросли.

Агар получают, главным образом, из видов красных водорослей Gelidium (из природных зарослей), все возрастающее количество получают из ряда видов Gracilaria (большей частью культивируемых), а также Pterocladia, Achanthopeltis и Ahnfeltia.

Агар не растворяется в холодной воде, легко растворим в кипящей. Водные растворы, содержащие 0,5-1,5% агара, при охлаждении до 32-39 °С образуют прочные гели, к-рые плавятся выше 85°С. Очень сильный желирующий агент (эффект имеет место при концентрации даже 0,04%).

Основная область применения агара -- в бактериологии в качестве универсальной культуральной среды. Агар также широко используется в пищевой промышленности (в качестве консерванта, желеобразователя и др.).В фармации и медицине агар используют при изготовлении таблеток и медленно растворимых капсул (пролонгированных лекарственных форм), а также при изготовлении кремов и мазей, содержащих двуокись цинка и пенициллин. Агароза является основным материалом в хроматографии и используется для выделения и очистки биологических макромолекул -- дорогостоящих препаратов -- вакцин, гормонов, энзимов. Агар и агароза применяются при электрофорезе, генном картировании, выделении и изоляции фрагментов ДНК. Новое направление использования агара -- при меристемном выращивании дикоративных растений и овощей, которое быстро развивается в настоящее время.

Каррагинаны

Каррагинаны - группа линейных сульфатированных полисахаридов, молекулы которых построены из остатков производных D-галактопиранозы со строгим чередованием в-1>4 и б-1>3 связей (т.е. из дисахаридных повторяющихся звеньев).

Различия между отдельными представителями каррагинанов обусловлены тем, что в качестве 4-О-замещенного моносахаридного остатка может выступать не только D-галактоза, но и 3,6-ангидро-D-галактоза, группы ОН могут быть сульфатированы, изредка метилированы, а в качестве 3-О-замещенного остатка в молекуле иногда содержится 4,6-О-(1'-карбокси) этилиденовое производное D-галактозы. Каррагинаны, построенные из наиболее часто встречающихся дисахаридных повторяющихся звеньев, принято обозначать греческими буквами.

Структурное разнообразие каррагинанов

Морские водоросли - источники каррагинана

Химическая структура каррагинана

Каррагинаны получают преимущественно из различных видов красных водорослей Eucheuma, культивируемых на Филиппинах и в Индонезии в возрастающих количествах. Традиционными источниками каррагинанов остаются виды родов Chondrus, Gigartina и Iridaea, собираемые из естественных зарослей в Канаде, Ирландии, Чили, Франции. Кроме того используются виды Hypnea, Furcellaria и Phyllophora.

Каррагинаны - аморфные бесцветные или слегка окрашенные вещества с молекулярной массой от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов, обычно с высоким содержанием сульфата (до 20%). В виде Na-солей растворяется в холодной воде с образованием вязких растворов. Каррагинаны с большим содержанием 3,6-ангидро-D-галактозы (к-, й-каррагинан и др.) в присутствии К+, Rb+, Cs+ образуют термообратимые гели, которые плавятся при нагревании выше 50-75°С.

При концентрации 0,06% каррагинаны используются для стабилизации растворов, при 2% -- как слабые гели.

Основное применение каррагинаны находят в пищевой промышленности (при производстве разнообразных молочных продуктов, мороженого, желе и джемов, пуддингов и т.д.). Около 20% каррагинанов применяется в косметологии и фармацевтике, где используется свойство каррагинанов как уплотнителей и стабилизаторов эмульсий, особенно при соединении масел и жидкостей. Каррагинаны применяются при производстве кремов, шампуней, мыла, масок для лица, зубной пасты и т.д.

Каррагинан Gelidium cartilagineum по имеющимся данным проявляет активность в отношении вируса гриппа В и эпидемического паротита, а каррагинан из Chondrus crispus ингибирует развитие широкого спектра вирусов (пикорна-, арбо-, герпес-, миксавирусов).

Альгиновые кислоты (альгинаты)

Альгиновые кислоты (от лат. alga-морская трава, водоросль) - полисахариды, молекулы которых построены из остатков в-D-маннуроновой (формула I) и б-L-гулуроновой (формула II) кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линейные цепи 1>4-гликозидными связями. Соотношение между мономерами меняется в широких пределах в зависимости от источника; распределение мономеров вдоль цепи носит блочный характер, причем имеются блоки трех типов: монотонные последовательности остатков в-D-маннуроновой или б-L-гулуроновой кислоты и участки с более или менее регулярным чередованием остатков обеих кислот.

Структурные блоки альгиновых кислот

Было отмечено, что блоки полиманнуроновой кислоты придают вязкость альгинатным растворам, блоки гулуроновой кислоты ответственны за силу геля и специфическое связывание двухвалентных ионов металлов, а блоки чередования кислот определяют структуру альгинатов. Состав и структура, и таким образом, свойства альгинатов являются видоспецифичными. [4]

Альгиновые кислоты можно получать из более чем 300 видов бурых водорослей. Они являются структурными элементами клеточных стенок и чаще всего содержатся в клетках в виде солей кальция, магния, натрия и др. Их содержание может достигать до 40% от сухого веса. Основными источниками альгинатов являются крупные бурые водоросли -- представители ламинариевых и фукусовых. Альгинаты производятся, главным образом, из Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera и Ascophyllum nodosum; в меньшей степени из L.digitata, L. japonica, Ecklonia maxima, Lessonia nigrescens и видов Sargassum.

Что касается физических свойств, то альгиновые кислоты представляют собой аморфные бесцветные или слабо окрашенные вещества; молекулярная масса - 35 000-1 500 000. Плохо растворяются в холодной воде (при набухании могут поглощать 200-300 - кратное количество воды), растворяются в горячей воде и растворах щелочей; при подкислении растворы образуют гели. Na-и К-соли легко растворяются в воде и дают высоковязкие растворы; с двухвалентными катионами альгиновые кислоты образуют гели или нерастворимые альгинаты.

Применение альгинатов основывается на том, что альгинаты придают структуру (гели, волокна) и вязкость жидким растворам и стабилизируют эмульсии и дисперсанты. Альгинаты используются для производства целого ряда пищевых продуктов (как стабилизаторы и эмульгаторы при производстве мороженого, кетчупа, майонеза, джемов, пудингов, фруктовых напитков, пива и др.).

В фармации в виде смеси водорастворимые и водонерастворимые альгинаты используются как связующее вещество в сухих таблетках. Альгинаты в виде волокон (смесь альгината натрия и кальция) используются для первичной обработки ран, ожогов. Альгинат кальция рекомендуется для выведения из организма радиоактивного стронция и тяжелых металлов. Однако стоит заметить, что связывание радионуклеидов и металлов эффективно только в том случае, когда они находятся в пищеварительной системе. Альгинат кальция используется в зубопротезной практике -- при приготовлении форм.

В косметике альгинаты используются как стабилизаторы эмульсий в кремах и лосьонах; как среда для приготовления кремов, мазей, помад; как стабилизатор мыла, шампуней.

В настоящее время быстро развивается направление по использованию альгинатов для получения медицинских препаратов. Альгинаты, особенно с высоким содержанием гулуроновой кислоты, применяются для иммобилизации клеток и тканей при получении комплексных биомолекул как антибиотики, гормоны, вакцины, энзимы и т.д. В США разработана биотехника по производству моноклональных антител клетками млекопитающих, заключенных в альгинатный гель. Эти соединения используются для диагностики, при раковой терапии. Разработаны альгинат-хитиновые капсулы, через поры которых идет выделение инсулина, и они могут быть трансплантированы человеку. Успешны исследования по использованию гелей, на основе альгината (вместо более дорогого агара), для выращивания на ранних стадиях деревьев.

Иммобилизация клеток, производящих инсулин, в геле альгината

Ламинараны (ламинарины)

Ламинараны (ламинарины) - запасные полисахариды водорослей. Наиболее известны ламинараны бурых водорослей (Laminaria, Fucus), построенные из остатков D-глюкопиранозы, соединенных в линейные цепи в-1>3-связями. Наряду с линейными ламинараны могут содержать слаборазветвленные молекулы (1-3 точки ветвления), причем боковые цепи присоединяются связями в-1>6; изредка эти связи содержатся и в линейных цепях. До 75% молекул могут быть присоединены связью в-1>1 к остатку D-маннита (М-цепи), остальные оканчиваются остатком глюкозы со свободным гликозидным центром (G-цепи). Средняя молекулярная масса ламинаранов - 3000 - 3500.

Структурный участок ламинарана

Ламинараны из разных видов водорослей различаются степенью разветвления молекул, содержанием маннита, числом и взаимным расположением 1>6-связей, величиной молекулярной массы. Кроме бурых водорослей, присутствие ламинаранов установлено в диатомовых (хризоламинаран, лейкозин), зеленых и эвгленовых (парамилон) водорослях. Общее содержание ламинаранов в водорослях может достигать 35% от сухой массы.[8]

Ламинараны - бесцветные аморфные вещества без запаха и вкуса; не растворяются в органических растворителях, легко растворяются в горячей воде; в холодной воде растворяются только разветвленные или обогащенные в-1>6-связями в линейных цепях ламинараны ("растворимые"). Обычный источник "растворимого" ламинарана -Laminaria digitata, "нерастворимого" - Laminaria hyperborea.

При получении маннита и альгиновых кислот из бурых водорослей сопутствующие им ламинараны можно использовать как источник глюкозы. Сульфатированные ламинараны - антикоагулянты крови гепариноподобного действия; наибольшей активностью обладают препараты с высоким содержанием сульфатных групп. Некоторые производные ламинаранов проявляют антилипидемическую активность.

Фукоиданы (фукоидины)

Фукоиданы (фукоидины) - сложные сульфатированные полисахариды, главным моносахаридным остатком которых является L-фукоза. [1]

Структурная формула L-фукозы

Фукоиданы содержатся в клеточных стенках и межклеточных пространстве бурых водорослей, их содержание может достигать 25 - 30% сухого веса. Наиболее богаты фукоиданами Saundersella simplex, Chordaria flagelliformis, Chordaria gracilis, Dictyosiphon foeniculaceus, Fucus evanescens. Несмотря на то, что фукоиданы были открыты достаточно давно, далеко не все их структурные особенности выяснены с достаточной определенностью. В настоящее время установлено, что большинство известных фукоиданов можно отнести к двум структурным типам: первый тип содержит в основной цепи б-1>3-, второй тип -- чередующиеся б-1>3- и б-1>4-связанные остатки фукозы. Разветвления присоединены в положении С₂, а сульфатные группы могут находиться при С₄ остатка фукозы. Выделены фукоиданы, в которых сульфатные группы расположены при С₂, а также при С₂ и С₄. Кроме того, известны фукоиданы, в которых остатки фукозы не только сульфатированы, но и ацетилированы. Фукоиданы проявляют важные биологические эффекты, связанные с их способностью модифицировать свойства поверхности клеток.

В литературе имеются сообщения об антикоагулянтных, антиадгезивных, антиангиогенных, антилипидемических, противоопухолевых, иммуномодулирующих, антибактериальных, антивирусных, противовоспалительных, контрацептивных и других свойствах фукоиданов.

Выраженность антикоагулянтного и липидемического действия связывают со степенью сульфатированности фукоиданов (прямая зависимость: чем более сульфатирован фукоидан, тем выше его активность). Необходимо также отметить, что просветляющее действие на липемическую плазму экспериментальных животных они оказывают как при внутрисосудистом, так и при внутримышечном, подкожном и интраперитонеальном введении.

Что же касается противосвертывающего эффекта, то он реализуется через два механизма. Первый механизм - прямое ингибирование активности факторов VII, XI, XII свертывания крови, второй основан на гепариноподобном ингибировании свертывающих факторов посредством активации специфического эндогенного ингибитора - антитромбина-III (АТ-III). Фукоиданы, действующие по первому механизму, могут применяться при антикоагулянтной терапии у больных с врожденным или приобретенным дефицитом антитромбина АТ III, когда гепарин не эффективен.

Структура фукоидана Laminaria saccharina

Действие фукоидана

· Индуцирует апоптоз

· Обладает противоопухолевой активностью

· Проявляет иммуностимулирующую активность

· Влияет на снижение веса

· Обладает действием по снижению артериального давления

· Обладает гипогликемической активностью

Противоопухолевая активность фукоидана

Научные данные показали, что фукоидан вызывает апоптоз (гибель) раковых клеток, как самой опухоли, так и метастазов. К сожалению, механизм уничтожения раковых клеток до конца не изучен.

На сегодняшний день достоверно доказано, что фукоидан действует на клетки:

· рака крови (лейкемии)

· рака кожи (меланома)

· рака матки

· рака кишечника

· рака молочной железы

· рака желудка

Заключение

Различные представители этого класса органических соединений оказывают антикоагулянтное, антиадгезивное, антиангиогенное, противоопухолевое, иммуномодулирующее, противовирусное, противовоспалительное, контрацептивное действие.

Данный раздел фармакогнозии, несомненно, является перспективным и актуальным для изучения, и в дальнейшем спектр применения полисахаридов водорослей будет только расширяться. Поэтому становится ясной необходимость углубления уже имеющихся знаний, а также проведения соответствующих научных исследований в данной области, таких как установление структуры полисахаридов, связи между структурой полисахаридов и их биологической активностью, совершенствование методов выделения полисахаридов из сырья с повышением выхода продукта, поиск новых источников полисахаридов.

Литература:

1. Фармакогнозия. Лекарственное сырьё растительного и животного происхождения: учебное пособие/ под ред. Яковлева Г.П. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: СпецЛит, 2010. - 863 с.

2. Муравьева Д.А, Самылина А.И, Яковлев Г.П. Фармакогнозия: Учебник - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2002, 656 с.

3. Козицкая В.Н., Сиренко Л.А. Биологически активные вещества водорослей и качество воды - Киев: Наукова Думка, 1988, 256 с.

4. Мурманская область - 2004 (Презентационный диск)

5. Бемиллер Дж.Н. Методы химии углеводов, пер. с англ. - М.. 1967, с. 314

6. Cборник: Прогресс химии углеводов, Усов А.И., М. 1985, с. 77-96

7. Хауг А. Методы химии углеводов, пер. с англ. - М.. 1967, с. 317-321

8. Блэк В.А.П. в кн.: Методы химии углеводов, М., 1967, с. 371-73

9. Percival Е.К., McDowell R. H., Chemistry and enzymology of marine algal polysaccharides, N.Y.-L, 1967

10. Усов А.И. Морские водоросли - источник необычных полисахаридов ioc.ac.ru

11. ЛР и ЛРС, содержащие полисахариды, витамины, жирные масла. Составители: Коренская И.М., Ивановская Н.П., Колосова О.А. Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008

12. Муравьева Е.А. Комплексная технология получения экстрактивных БАВ из бурых водорослей Белого моря, Рыбпром №3 / 2010, с. 54 - 57

13. Бурая водоросль Laminaria saccharina (L.) Lam. как источник фукоидана, Усов А.И. Биоорганическая химия, 1998, том 24, №6, с. 437 - 445

14. ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа; Введ. с 01.01.85. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 54 с.

Размещено на Allbest.ru