У розділі всебічно розглядаються закономірності та механізми біологічної дії фенольних сполук - великої групи органічних речовин, повсюдно поширені в рослинному світі. Виконуючи поряд з білками, нуклеїновими кислотами, вуглеводами і іншими сполуками важливі функції в рослинних клітинах і тканинах, феноли в складі харчових продуктів, а також різноманітних лікарських засобів народної і сучасної медицини надходять в організм людини і роблять помітний вплив на роботу різних органів.
Розраховано на лікарів, біологів та біохіміків.
Зміст
Знайомство з основними проявами фізіологічної і фармакодинамической активності рослинних фенолів переконливо показало, що багато з них мають великі перспективи використання при лікуванні і попередженні хвороб людини.
Література
Основні класи органічних сполук: білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири, а також необхідні для життя мінеральні солі і мікроелементи вивчаються глибоко і всебічно. Сотні тисяч сторінок кропітких спостережень, незліченні експерименти, надії і розчарування тисяч дослідників, суперечки і дискусії, помилки і відкриття - ось що приховано за лаконічними рядками підручників з біохімії.
Білки складаються з вуглецю, водню, кисню, азоту і сірки, дійсно виконують найважливіші життєві функції. Вони утворюють разом з жироподібними речовинами (ліпідами) біологічні мембрани - основні структури, з яких побудовані клітини. Білки-ферменти - основні двигуни, каталізатори обміну речовин - найважливішого життєвого процесу. Білки-гормони - це засоби регулювання і управління в машині життя. Є в організмі скорочувальні білки, вони працюють в скелетних м'язах, здійснюють рух ворсинок, просування харчової грудки по травному тракту; транспортні білки, вони переносять на поверхні своїх величезних молекул багато життєво важливі речовини; білки-антитіла - крихітні захисники нашого внутрішнього світу від посягань невидимих ворогів - бактерій і вірусів. Немає такої форми життєдіяльності, такого біологічного процесу, в якому білки не відігравали б першочергову роль.
Нуклеїнові кислоти, виявлені вперше у складі клітинного ядра, стали відомі пізніше білків, а їх призначення в організмі встановлено в повній мірі лише в останні десятиліття. Воно найтіснішим чином пов'язане з роллю білків. Великі молекули нуклеїнових кислот (найбільші з них складаються з сотень тисяч і навіть мільйонів атомів вуглецю, водню, кисню і азоту) зберігають у своїх довгих нитках, у послідовності своїх атомних угруповань спадкову пам'ять клітин, інформацію про структурі та виробництві білків.
Вуглеводи і жири влаштовані значно простіше, і роль їх в організмі менш різноманітна. Згораючи в тканинах у процесі повільного біологічного окислення, вони віддають свою енергію на підтримання температури живого тіла, на здійснення процесів біосинтезу потрібних йому органічних сполук. Жири і жироподібні речовини входять разом з білками у склад біологічних мембран, на поверхні яких протікають всі найважливіші життєві процеси. Вуглеводи (вони названі так тому, що побудовані з вуглецю, водню і кисню, причому два останніх елементи містяться в них в тому ж співвідношенні, що і в воді, 2:1), особливо великі молекули полісахаридів, грають роль енергетичного запасу (крохмаль, глікоген). Деякі з них, наприклад целюлоза, входять до складу оболонки рослинних клітин, утворюють волокна, служать важливим опорним матеріалом в тканинах рослин.
Будова і життєва роль вітамінів, саме їх існування стали відомі лише в XX ст. Потреба в них невелика, але вони необхідні: при їх відсутності або недоліку людина важко хворіє і може навіть загинути від цинги або пелагри, бери-бери або рахіту. Надходячи в організм з їжею, вітаміни обов'язково присутні в рідинах тіла незмінними або піддавшись обмінної активації. Наприклад, вітамін B1 перетворюється в організмі в кокарбоксилазу (дифосфат тіаміну), що володіє максимальною активністю.
Водорозчинні вітаміни В1 В2, В6, В12, РР, Н, фолієва (Вс) і пантотенова (В3) кислоти відіграють в організмі роль коферментів. Це свого роду набір стандартних інструментів, з допомогою яких ферментні білки виконують свої каталітичні функції: розрізають з'єднують або молекули, переносять групи атомів від молекул однієї речовини до іншої, прискорюють протягом визначених обмінних реакцій.
Жиророзчинні вітаміни (A, D, Е, К) входять до складу біологічних мембран - основного структурного елемента клітин. Складаються мембрани з подвійного шару ліпідних (жироподібних) молекул, ліпідного «моря», в якому «плавають», подібно айсбергам, білкові частинки. Мембрани поділяють клітину на відсіки, що виконують різні функції; здійснюють перенесення молекул, іонів, електричних зарядів, основні реакції обміну речовин. Жиророзчинні вітаміни стабілізують структуру мембран, захищає їх від окисного руйнування, забезпечують нормальне функціонування мембранних ферментів.
Осібно стоїть вітамін С; він розчинний у рідинах організму, але коферментной функцією, мабуть, не має. Як і жиророзчинні вітаміни, він має антиокисною активністю, але не входить до складу мембран, а в складі біологічних рідин організму омиває їх поверхню.
До середини XX ст. настав час великих відкриттів у галузі вивчення хімічного складу і будови органічних речовин, здавалося, минула. Біохіміки кинулися в погоню за мікроелементами - речовинами, присутніми в живих тканинах у дуже малих кількостях, вивчаючи їх роль як кофакторів ферментативного каталізу, прискорювачів або сповільнювачів реакцій обміну речовин.
Але є, виявляється, великий і різноманітний клас органічних сполук, біологічна роль яких далеко ще не з'ясована. Це фенольні сполуки. Про них-то і піде мова в книзі.
Їх багато, цих речовин. Вони зустрічаються в кожній рослині, в кожній клітині тіла, в коренях і листках, плодах і корі - скрізь, де їх шукають вчені. З рослин виділено кілька тисяч фенолів, і цей список продовжує зростати. На частку фенольних сполук доводиться до 2-3% маси органічної речовини рослин, а в деяких випадках - до 10% і навіть більше. Звичайно, такі поширені і численні органічні речовини повинні виконувати якісь важливі, необхідні життєві функції.
Не можна сказати, що про роль фенольних сполук рослин нічого не відомо. Дослідження в цій області ведуться понад 100 років, і в останні десятиліття зроблено особливо багато. Але дуже скоро з'ясувалося дивна обставина. Білки і нуклеїнові кислоти, вуглеводи і ліпіди містяться в тканинах рослин, так і тварин, містяться приблизно в однакових або близьких співвідношеннях. Вони побудовані за єдиним планом, складаються з одних і тих же вихідних елементів (амінокислот, нуклеотидів, жирних кислот, моносахаридів). У травному тракті травоїдних рослинна їжа розщеплюється на такі універсальні прості компоненти, що входять до складу власних органічних сполук цих тварин, а потім і м'ясоїдних. Причому вдається простежити долю одних і тих же речовин протягом всієї біологічної ланцюга, від рослин до тварин і людини, і функції цих речовин на різних ділянках ланцюга у різних видів, класів і типів організмів виявляються приблизно однаковими і навіть аналогічними.
Зовсім інакше йде справа з фенольними сполуками. З їх великою кількістю та різноманітністю в рослинному світі різко контрастує присутність у тканинах тварин і людини лише нечисленних представників фенольного «царства», що утримуються до того ж у дуже малих, навіть незначних, кількостях. І незважаючи на наявність близької схожості хімічної структури рослинних і тваринних фенолів, нікому ще не вдалося абсолютно впевнено і надійно довести, що між ними існує така ж спадкоємна зв'язок, як між рослинними і тваринними білками або вуглеводами. Спроби простежити (з допомогою методу мічених атомів або інших сучасних наукових методик) за долею фенольних сполук рослинної їжі в організмі тварин і людини дали один і той же результат: основна маса рослинних фенолів згорає в тілі тварин до вуглекислоти і води, подібно до того, як ведуть себе вуглеводи або жири.
Але є роль вуглеводів суто енергетичної або якась їх частина все ж використовується при біосинтезі тварин фенолів? Остаточної відповіді на це питання ще немає.
Яка ж функція рослинних фенолів в організмі тварин і людини, куди вони постійно надходять з їжею? Спробуємо відповісти на це запитання на сторінках розділу.
