СТЕРОИДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАБОТУ СЕРДЦА Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 612

Рыжкова Л.В.

студентка 3 курса кафедры химии и биологии Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина

(Россия, г. Елец)

Мосоров Е.О.

студент 3 курса кафедры химии и биологии Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина

(Россия, г. Елец)

Научный руководитель: Петрищева Т.Ю.

Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина

(Россия, г. Елец)

СТЕРОИДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАБОТУ СЕРДЦА

Аннотация: в данной статье рассмотрена тема влияния стероидов на сердечную деятельность. Определены основные растительные источники. Указаны пути промышленного производства тех или иных видов стероидов.

Ключевые слова: стероиды, растительное сырье, гормоны, гликозиды.

Стремительное развитие химии природных соединений за последнее время привело к тому, что мир "вторичных соединений" значительно расширился. Любое растительное сырье всегда содержит сложный набор первичных и вторичных соединений. Все это открывает новые перспективы в применении стероидных гликозидов в самых разнообразных областях биотехнологии, а также медицины и сельского хозяйства. Стероидные гликозиды, например, приносят пользу продуцирующим их растениям. Они защищают их от фитопатогенов, способствуют выживаемости растений при

435

неблагоприятных условиях среды. Группа природных вторичных веществ построенных

на основе изопрепена, включает весьма разнообразные соединения: каучук , смоляные

кислоты, витамины « К» и «Е», фетол (составную часть хлорофилла), каротины и

ксантофиллы, гиббереллины, бетуин березовой коры, скволен и многие другие вещества.

Все эти соединения относятся к производным изопентана, или изопреноида, так как они

синтезируются на основе изопрена. Правда, изопрен не найден в живой природе как

таковой в свободном виде; природная изопреновая структурная единица, от которой

различные пути ведут к образованию различных производных, является «активным

изопреном». Этот природный « изопреновый кирпичик» представляет собой на

изопентенилпирофосфат; исходным материалом для его синтеза является уксусная

кислота, точнее, « активный ацетил» (остаток уксусной кислоты, связанный с коэнзимом

А). Одно из ключевых мест в синтезе изопреноидов занимает наряду с

изопентенилпирофосфат промежуточное соединение, называемое мевалоновой кислотой.

Группа производных изопрена, которые называются также терпеноидами , делятся на 2

большие группы соединений: терпеноиды и стероиды. На первый взгляд, кажется, что

стероиды не имеют ничего общего с изопреном. Вскрыть их связь помогло лишь изучение

их биосинтеза. Выяснения пути образования стероидов в организмах было одним из

крупных достижений биохимии.

Химическое строение стероидов довольно сложное. Молекула стероида содержит

многочисленную систему колец, которую химики классифицуруют как

циклопентанопергидрофенантреновое ядро. Наряду с полностью гидрированным

фенантреном эта кольцевая система включает пятичленное циклопентановое кольцо. К

стероидам принадлежат многочисленные вещества, обладающие высокой биологической

активностью. Это сапонины, стероидные алкалоиды пасленовых; половые гормоны

животных; гормоны коры надпочечников и др.

Среди стероидов растительного происхождения особый интерес представляют

стероидные гликозиды, обладающие способностью влиять на деятельность сердца. К

гликозидам относятся множество разнообразнейших соединений . Они имеют самые

разные свойства, так как могут расщепляться на один или несколько сахаров и вещества

не углеводной природы- агликоны. Стероидные гликозиды содержат агликоны (гинины)

436

с циклопентанопергидрофенантреновой структурой и различные весьма специфические сахара. Агликон стероидной природы, имеет короткую боковую цепь из 3 молекул сахара дигитоксозы.

Картенолиды, присутствующие в растениях родов Digitalis (наперстянка) и Strophanthus (строфант), имеют в составе молекулы пятичленное ненасыщенное лактоновое кольцо. Иное строение имеют буфадиенолиды, содержащиеся в морском луке. В состав их молекул входит двойное ненасыщенное шестичленное лактоновое кольцо. Именно присутствие лактонового кольца, закрепленного всегда на структуре из 17 углеродных атомов, обусловлевает специфическое свойство стероидных гликозидов влиять на сердечную деятельность. Они воздействуют непосредственно на обмен веществ миокарда (сердечной мышцы). В больших концентрациях стероидные гликозиды являются ядами, представляющими смертельную опасность. Но если они взяты в нужной дозировке, то они вызывают усиление сокращения сердца (систолы) и затем улучшение наполнение сердца кровью в последующей фазе расслабления (диастоле). При оставшемся прежнем потреблении кислорода увеличивается ударный объем сердца, и при одновременном замедлении проведения раздражение повышается полезный эффект нагнетательной деятельности. Поэтому производятся опыты с целью добиться образования гликозидов в культуре ткани. Успешное получение важных для медицины веществ растительного происхождения путем культивирования клеток и тканей повело бы в принципе к получению их в промышленных масштабах. Технологически эта проблема разрешима, так как выращиваются суспензионные культуры дрожжей или водорослей. Но, к сожалению, стерильные изолированные культуры клеток или тканей до сих пор лишь в редких случаях продуцируют желаемое вещество. Однако опыты с культурами клеток и тканей наперстянке уже дали интересные результаты. Продуцируемые в культуре Digitalis вещества можно использовать как исходные соединения для химического преобразования и получения модификации стероидных гликозидов.

Все это открывает новые перспективы в применении стероидных гликозидов в самых разнообразных областях биотехнологии, а также медицины и сельского хозяйства. Стероидные гликозиды, например, приносят пользу продуцирующим их растениям. Они

защищают их от фитопатогенов, способствуют выживаемости растений при неблагоприятных условиях среды.

Список литературы:

1. Коровкин.О.А. Тайны растительного мира. От гигантов и карликов до эскулапов и отравителей// АСТ-Пресс-Книга. Сер. Наука и мир.2010.с.352;

2. Курчанов Н. А. Генетика человека с основами общей генетики / Н.А. Курчанов. - М.: СпецЛит, 2009. С. 192;

3. Федюкович Н.И. Анатомия и физиология человека: Учебник / Н.И. Федюкович. -Рн/Д: Феникс, 2013. С.510;

4. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия: учебное пособие // Под ред. Г. П. Яковлева. - СПб.: Спецлит, 2006.