Текст книги "Загадки ядовитых растений"

Автор книги: Валентина Астахова

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 13 страниц)

Для них яд не страшен

Прошли миллионы лет эволюции, прежде чем беззащитные растения вооружились шипами, колючками, мохнатым опушением и страшными ядами, растворенными в их соках, для защиты ют животных.В свою очередь, животные в процессе эволюции вырабатывали разные способы для питания растениями, в том числе и устойчивость к смертельному яду. И эта устойчивость иногда поражает. Птица-носорог питается семенами чилибухи, содержащими смертельно-ядовитый стрихнин. Один из видов тлей сосет сок омега пятнистого (болиголова). Жаворонки и перепелки спокойно склевывают семена цикуты; многие лесные птицы питаются ядовитыми для человека ягодами омелы.Для борьбы с вредителями сельского хозяйства применяют настойку травы анабазиса. Анабазис, или ежовник безлистный (Anabasis aphylla), чрезвычайно ядовит. В медицинской литературе (Швайкова, 1975) описан случай отравления со смертельным исходом шестерых детей, съевших вместо меда анабазин. Но даже анабазис служит пищей мохнатой гусенице юлдуз-курт, пожирающей его зелень. «В годы своего массового размножения юлдуз-курт становится бедствием: гусеница проникает внутрь юрт, проползает по телу – появляется зуд и покраснение, как от ожога. Верблюд случайно съест – катается от колик по земле и долго болеет...»* Истребить бы анабазис вместе с этой мерзкой гусеницей!

* Массагетов П. С. Заветные травы. М., 1973, с. 150.

Однако П. С. Массагетов, замечательный исследователь лекарственных растений, очень много сделавший для развития отечественной алкалоидной химии, геоботаник и путешественник, в 20-е годы текущего столетия записал об анабазисе нечто весьма любопытное. Казахи рассказали ему, что им можно лечить долго незаживающие раны у скота.В наши дни анабазин служит исходным продуктом для синтеза никотиновой кислоты (витамина РР), кордиамина и других лекарственных средств.И ядовитая софора кормит каких-то жучков, а к сильнейшим ядам бледной поганки (при условии, что они вводятся через рот) невосприимчивы кролики. Но, пожалуй, еще невероятнее удивительная приспособленность бабочки-монарха. Оказалось, что бабочка-монарх способна накапливать высокотоксичные гликозиды, содержащиеся в растениях с млечным соком, которыми она питается. Тем самым она обеспечивает себя высокоэффективной защитой против насекомоядных птиц, Это относится в равной степени и к гусеницам и к взрослым бабочкам. Таким образом, у этого насекомого выработалась способность не только питаться ядовитыми растениями, но и использовать этот яд для собственной защиты от хищников.В некоторых растениях из сем. Бобовых содержится ротенон – сложное органическое вещество, сильно ядовитое для рыб и насекомых и абсолютно безвредное для человека. Напротив, весьма токсичная для людей белладонна (красавка) в несколько меньшей степени угрожает животным – собакам, кошкам, птицам. Относительно слабо она действует на лошадей, свиней и коз, а для кроликов почти безвредна, но только при поедании ее ягод. Если же атропин – алкалоид красавки – ввести кролику непосредственно в кровь, он окажется чувствительным к яду. Возможно, в желудках некоторых животных атропин и некоторые другие яды обезвреживаются. Это удивительное свойство было подмечено людьми в глубокой древности, когда начали предпринимать попытки создать противоядия.

Митридат Евпатор (132 – 63 гг. до н. э.), могущественный правитель всего царства Понтийского (восточного побережья Черного моря), наряду с ратными подвигами прославился еще и как великий экспериментатор. Он экспериментировал с ядовитыми растениями не только на преступниках, собственных детях и женах, но и на самом себе. После многочисленных опытов он составил противоядие, включавшее до 54 составных частей. Все это в растертом виде разбавлялось медом и давалось с вином в таком количестве, которое могло поместиться в грецком орехе (правда, в зависимости от восприимчивости организма можно было принять значительно меньше). К этому противоядию Митридат примешивал кровь понтийских уток, так как они охотно поедали ядовитые растения, не отравляясь при этом.Ежедневно Митридат принимал противоядия и одновременно яд во все возрастающих дозах. Постепенно добившись полной невосприимчивости к ядам, он изложил свой опыт в собственных заметках. Эти записи обнаружил Помпеи, победивший Митридата в третьей Митридатовой войне (74 – 64 гг. до н. э.).Потерпев окончательное поражение, Митридат решил отравиться, но это ему не удалось – он оказался невосприимчивым даже к сильнейшим ядам. Тогда он приказал заколоть себя мечом, что и было исполнено одним из его телохранителей.

О составе растительных ядов долго не было известно ровным счетом ничего, поэтому в действительности противоядий от них не существовало. Механизм их действия оставался темным и непонятным до того времени, пока не родилась биохимия растений.

Гармония в природе

Значение ядовитых растений не исчерпывается тем, что каждое из них служит кому-нибудь пищей. Рассказы об отравлениях ими, о тайной силе, заключенной в их соках, всегда производили очень сильное впечатление и затмевали простую истину: поскольку на Земле этих растений, как уже отмечалось, более 10000 видов, они принимают самое активное участие в круговороте веществ и энергии земной биосферы.Первые многоклеточные организмы появились на Земле лишь после того, как содержание кислорода в атмосфере достигло примерно 3% его современного уровня (20%),– около 600 миллионов лет тому назад. Тогда же произошел эволюционный взрыв новых форм жизни. Появились кораллы, губки, черви, моллюски, предки современных растений и позвоночных животных. В течение последующих геологических периодов жизнь пришла на сушу. Развитие зеленых растений обеспечило необходимое для последующей эволюции животных количество кислорода и питательных веществ.Количество кислорода в атмосфере не было постоянным. В конце палеозоя его содержание заметно снизилось, но зато повысилось содержание углекислого газа, что сопровождалось изменением климата. Наступило время гигантских древовидных папоротников, хвощей и плаунов, впоследствии создавших запасы ископаемого топлива. Затем содержание кислорода опять повысилось, углекислоты – упало, после чего отношение количества кислорода к углекислоте в атмосфере осталось «колебательно-стационарным».При различных незначительных нарушениях этого равновесия избыток углекислого газа, накопившийся в каком-либо месте, быстро рассеивается движущимся воздухом. Усиленное образование углекислоты компенсируется столь же усиленным потреблением ее растениями. Определение количества углекислоты в том ярусе леса, где она может поглощаться зелеными листьями и хвоей, показало, что там концентрация ее меньше, чем в воздухе над лесом. Каждый зеленый лист в лесу – это фабрика по переработке углекислоты, очищающая атмосферу от ее избытка.Нельзя допускать, чтобы накопление углекислого газа в атмосфере шло быстрее, чем утилизация его растениями. В последние 50 лет сельское хозяйство и промышленность оказали существенное влияние на состав атмосферы: концентрация углекислого газа повысилась на 13%. Избыток же газа и пыли может сделать «колебательно-стационарное» равновесие атмосферы еще более нестабильным.Пока растения справляются с поглощением избытка углекислоты. И в этом важнейшем процессе активно участвуют те десять тысяч видов «зловредных» растений, которым посвящена эта книга.Различные организмы не разбросаны по Земле случайно, они создают определенную систему. Лес, как и любое другое стабильное, длительно существующее сообщество, образует единство со средой, в котором круговорот веществ и превращение энергии находятся в состоянии динамического равновесия. Это единство, образованное органической природой (растениями, животными, микроорганизмами) и неорганической средой или факторами местообитания (тепловым, температурным, водным, световым, химическим и физическим), называют экологической системой.Термин «экосистема» впервые предложил английский эколог А. Тэнсли в 1935 г., но само представление об экосистеме появилось намного раньше. Идею единства организмов и среды (как и единства человека и природы) можно найти в самых древних памятниках истории. Однако лишь в конце XIX в. в русской, немецкой и американской литературе стали почти одновременно появляться вполне определенны высказывания, касающиеся нового подхода к изучению природы – экологии. В 1877 г. немецкий ученый К. Мебиус писал о сообществе кораллового рифа как о биоценозе, в 1887 г. американец С. Форбсуже рассматривал озеро как «микрокосм». В. В. Докучаев и его ученик Г. Ф. Морозов придавали большое значение представлению о лесе как о биоценозе, В. Н. Сукачев расширил этот термин в биогеоценоз.Экосистема – понятие широкое, и его значение в том, что оно подчеркивает обязательное знание взаимоотношений, взаимозависимостей я причинно-следственных связей, объединяя отдельные компоненты в единое целое, из которого нельзя выбросить ни одно звено.Ядовитые растения являются частью той экосистемы, в которой они существуют. Так же, как и все растения, они производят путем фотосинтеза жизненно важные вещества – углеводы, белки, жиры. Часть этих веществ используется ими самими, другая накапливается и переносится в другие системы, третья служит пищей кому-нибудь из животных. Отмирая, растения образуют гумус – обязательный компонент экосистем. Он складывается из огромного разнообразия органических веществ, образующихся при разложении растительных и животных остатков. Гумус и другие органические остатки имеют большое значение для плодородия почв: создают благоприятную для роста растений почвенную структуру.Лес – это сообщество, состоящее из автотрофных (самостоятельно питающихся) организмов, для которых характерны фиксация световой энергии, использование простых неорганических веществ и построение сложных веществ. В сообщество входят и гетеротрофные организмы (питающиеся другими) с характерными для них утилизацией, перестройкой и разложением сложных веществ. Наиболее общий признак всех экосистем – морских, пресноводных и наземных – взаимодействие автотрофных и гетеротрофных организмов. В лесу эти организмы часто разделены пространством, располагаясь ярусами,– одни над другими. Автотрофное питание идет в зеленом поясе – в листьях или хвое деревьев, где световая энергия наиболее доступна; гетеротрофное преобладает в почве и отложениях, в том поясе, где накапливается органическое вещество. Часть продуктов фотосинтеза употребляется в пищу немедленно, большая же часть – листья, древесина, запасные питательные вещества в семенах и корнях – в конце концов попадает в почву. Гетеротрофные организмы (бактерии, грибы, животные) в какой-то степени используют и ядовитые растения, их остатки.Две основные группы растительных организмов – автотрофные и гетеротрофные создают разные ярусы леса. Каждому ярусу свойствен свой животный мир. Даже птицы, которые легко могут в течение секунд подняться с земли на верхушки самых высоких деревьев, бывают прочно привязаны к определенным ярусам, особенно в период размножения. Не только гнезда, но и кормовые участки держат их там. Если животные непосредственно не питаются растениями, они используют их как убежища.Взаимоотношения между самими растениями гораздо сложнее, чем это может показаться на первый взгляд. Когда начали изучать химическую природу и физиологическое действие различных веществ, выделяемых растениями во внешнюю среду, то столкнулись с одним любопытным явлением.Некоторые из этих веществ, содержащихся в одних видах растений, действовали подавляюще на другие виды, регулируя видовой состав и его динамику в сообществе. Например, летучие терпены – вещества, по своей природе близкие к смолам и содержащиеся в ароматических кустарниках Salvia lencophylla и Artemisia californica, в сухой период накапливаются в почве в таком количестве, что с наступлением сезона дождей начинают подавлять прорастание семян и рост растений в обширной зоне вокруг каждой группы кустов.Другие виды растений образуют водорастворимые антибиотики (фенолы и алкалоиды), которые также дают им возможность занять господствующее положение в сообществе.

* Реппеленты – вещества, отталкивающие насекомых и других животных.** Ингибиторы – вещества, подавляющие рост и развитие живых организмов.

Высшие растения синтезируют достаточное количество веществ, являющихся реппелентами* и ингибиторами** для других организмов. Химическое влияние растений друг на друга – аллелопатия – существенно снижает скорость расселения растений, действует на видовой состав растительных сообществ.Когда-то Европа была покрыта неизмеримыми первобытными лесами, среди которых редкие расчищенные места походили на островки в океане зелени. До I в. н. э. лес простирался к востоку от Рейна на огромное, неведомое людям расстояние. Четырьмя веками позже его посетил римский император Юлиан. Сумрак и глубокое молчание леса произвели на Юлиана неизгладимое впечатление. Он заявил, что ничего подобного не приходилось ему видеть в Римской Империи. Однако древние свайные постройки, обнаруженные в долине реки По, свидетельствуют, что еще до основания Рима север Италии был покрыт густыми лесами из вязов, каштанов и дубов.Археология подтверждает выводы истории: у классических писателей древности говорилось об этих лесах, ныне исчезнувших. До IV в. н. э. Рим был отделен от центральной Этрурии страшным лесом, который Тит Ливии сравнивал с лесами Германии. Если верить ему, то ни один купец никогда не проникал в его непроходимые дебри. А когда кто-то из римских военачальников, послав предварительно двух разведчиков, повел по этому лесу свою армию, и, направляясь вдоль цепи лесистых гор, увидел у ног своих богатые долины Этрурии, этот поход был признан чрезвычайно отважным подвигом.В Греции сосновые и дубовые леса в горах Аркадии и в глубоком ущелье, по которому река Ладон устремляется вниз,– лишь остатки тех лесов, которые в древности покрывали огромные пространства – весь Эллинский полуостров от моря до моря.В царствование короля Генриха II граждане Лондона еще охотились на дикого быка и кабана в лесах Гемпстеда.На окраинах старой Москвы некогда охотились на туров и кабанов, а малины близ города было столько, что полакомиться ею приходили медведи. И все это невозвратно исчезло. Именно поэтому сейчас так часто пишут об охране каждого растения, каждой былинки – бесценной изумрудной песчинки в зеленом океане леса.

ТАЙНЫ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЯДОВ

Загадочный язык трав

На Земле не существовало народа, который не использовал бы ядовитые растения для лечения различных недугов. Как удалось народной медицине превратить зло ядовитых растений в добро? Как узнали, от каких болезней и в каких дозировках могут помочь смертельные яды? На эти вопросы трудно ответить. Знания целебной силы растений настолько удивительны, что об их происхождении складывались легенды.

Мифы Древней Греции рассказывали не только о Гекате – прародительнице всех отравителей. Если эта богиня ведала злом в растениях, то мудрый кентавр Хирон знал, напротив, целебные силы всех трав и сообщил эти знания Аполлону.Согласно мифу Аполлон попросил Хирона воспитать его сына Асклепия, покровителя врачей и врачебного искусства. На горе Пелион Хирон обучал Асклепия распознавать лекарственные растения, и вскоре способный ученик превзошел своего учителя.В память о первом, хотя и мифологическом врачевателе травами, кентавре Хироне, два рода растений, принадлежащих к разным ботаническим семействам, носят название «кентавровы». Это василек – Centaurea и золототысячник – Centaurium, а сем. Ластовневых по-латыни именуется в честь Асклепия – Asclepidaceae.У индейцев Америки были свои представления о происхождении знаний о целебных растениях. Когда индейцев племени Дакота спрашивали об этом, они отвечали: конечно, от водяного бога Унк-та-ге. Он и его свита являются знахарями во сне. Он – глава всех духов и придает знаниям сверхъестественные силы.Иначе думали жители южноафриканской страны Наталь. Среди лих было распространено мнение, что все растения подряд надо пробовать, тогда и узнаешь среди них лекарственные. Как рассказывала китайская легенда, император Шень-Нун, написавший «Трактат о корнях» за 4000 лет до п. э., именно так и поступал.В России собиратели фольклора прошлого столетия записали легенду, сложенную крестьянами Вологодской губернии о барине – знатоке целебных трав. В легенде говорилось, что он ходил в лес и искал там змей с короной на голове. Из их мяса слуга готовил ему пищу. Отведав ее, барин начинал понимать разговор трав. От него-то и пошли все травники и лечебники. Другая легенда, записанная в Стародубском уезде на юге России о девочке, заблудившейся в лесу, также посвящалась разгадке тайн трав с помощью мудрых змей.

Возможно, подобные легенды послужили созданию символа – чаши, обвитой заглядывающей в нее сверху змеей, эмблемы занятий Асклепия, – современной эмблемы медиков. Это – символ высшей гуманности. Мудрая змея изучает содержимое чаши для того, чтобы применить его только на благо.Возможно, животные действительно кое-что могли подсказать. До сих пор неясно, однако, какое чутье помогает им верно находить нужные растения, когда они заболевают. Изюбр в дальневосточной тайге скусывает острые шипы аралии маньчжурской («шип-дерева»), о которые можно легко поранить руку, и жесткие листья элеутерококка. Оба растения оказались лекарственными и применяются в медицине как тонизирующие и стимулирующие средства. Охотники Бурятии наблюдали, как раненые олени лечились красной гвоздикой. Исследования показали, что она является прекрасным кровоостанавливающим лекарством. Лечебные свойства «маральего корня» – левзеи тоже подсказали олени, поедавшие этот своеобразный допинг перед наступлением брачных боев.Так как народная медицина применяла лекарственные растения эмпирически, не имея представления об их химическом составе и механизме действия содержащихся в них веществ, было время, когда к этим знаниям снисходительно относились ученые-медики. Лишь в последние годы стали отдавать должное ее огромному, ценнейшему опыту.История научного изучения лекарственных растений в высшей степени интересна и поучительна. Первооткрыватели растительных ядов начинали с нуля, часто жертвуя здоровьем, материальным благополучием и славой ради науки.

Первым в их ряду стоит Карл Вильгельм Шееле (1742 – 1786) выделивший из растений органические вещества в чистом виде. Ему удалось открыть в растениях лимонную, яблочную, щавелевую, винную, галловую и другие кислоты. С полным правом К. В. Шееле можно считать основателем новой науки – фитохимии (биохимии растений). После его работ утвердилось мнение, что все растения содержат органические кислоты, и они являются главными веществами в растительных соках.В 1804 г. это мнение удалось опровергнуть бельгийскому ученому Фридриху Вильгельму Сертюрнеру, выделившему из опия морфий – вещество, по своим свойствам подобное щелочам. В 1819 г. немецкий ученый Мейснер назвал щелочи растительного происхождения алкалоидами (буквально – «щелочеподобными»), и вскоре морфий, названный так Сертюрнером в честь греческого бога сновидений Морфея, стали называть морфином по аналогии с другими растительными алкалоидами – бруцином, стрихнином, атропином и т. д. В конце прошлого века известный русский химик Е. А. Шацкий сказал об открытии Сертюрнера, что оно имеет для медицины такое же значение, как открытие железа для мировой культуры.

Лавина открытий

Среди врачей и фармацевтов открытие Ф. В. Сертюрнера произвело сенсацию. Была доказана возможность получения из растений их главного вещества, «активного принципа», «квинтэссенции», т. е. терапевтически действующего лекарства. Стали искать еще, и вскоре сообщения о новых открытиях посыпались как из рога изобилия.

В 1818 г. парижские фармацевты П. Ж. Пеллетье и Ж. Б. Кавенту из семян рвотного ореха – чилибухи выделили стрихнин и бруцин, а в 1820 г. эти же исследователи из коры хинного дерева получили хинин.В 1819 г. из коры кофейного дерева удалось выделить кофеин, позже из табака был выделен никотин, из самшита – буксин, из белладонны – атропин, из белены – гиосциамин, из листьев коки – кокаин, из семян клещевины – рицинин и т. д.Советская школа химиков, изучающих алкалоиды, была создана академиком А. П. Ореховым. Ученикам и сотрудникам А. П. Орехова удалось выделить около 40 алкалоидов.

В настоящее время изучено более 1000 видов алкалоидных растений. Полагают, что более 400 видов растений, произрастающих в нашей стране, содержат алкалоиды. Продолжается исследование и многих других видов.Сейчас известно уже свыше 2500 алкалоидов. В монографии Т. А. Генри «Химия растительных алкалоидов» (Л., 1956) приводится список соединений и синтетических препаратов, созданных на их основе. Он насчитывает более 141 280 названий, и трудно сказать, каким окажется число растительных алкалоидов, их производных и заменителей к 2000 г. Интерес к этим веществам не ослабевает, несмотря на открытие антибиотиков и создание ценных химических лекарств. И это потому, что часто каждому из алкалоидов присуще свое, индивидуальное, характерное и незаменимое действие. Они по-разному токсичны, есть среди них и почти неядовитые (рицинин – алкалоид клещевины, тригонеллин, содержащийся во многих растениях), а многие способны подобно физостигмину – алкалоиду калабарских бобов (физостигмы ядовитой) – служить одновременно и ядом и противоядием.

В Западной Африке, по берегам реки Ольд-Калабра, впадающей в залив Биафру, встречается вьющаяся лиана с красивыми ярко-красными цветками – калабарский боб (Physostigma venenosum) из сем. Бобовых. Аборигены Гвинеи издавна применяли плоды этой лианы, под названием «эзера» для того, чтобы установить вину человека в каком-нибудь преступлении. Симптомы отравления проявлялись сначала в резком возбуждении, потом – в постепенно нарастающем параличе.Основной алкалоид калабарских бобов – физостигмин, или эзерин, блокирует действие очень важного фермента организма – холинэстеразы. Если этот фермент отравить, начнет в большом количестве накапливаться ацетилхолин, передающий возбуждение (нервный импульс) с окончания нервного волокна на мышечную клетку. Холинэстераза контролирует этот процесс, расщепляя лишний ацетилхолин. Если же он выйдет из-под контроля, возбуждение мышц достигнет максимума вплоть до появления судорог и разрыва мышц. Когда ацетилхолин накопится во всех синапсах (местах сближения мышц с окончаниями нервных волокон), это вначале вызовет резкое возбуждение, потом – паралич.Интересно, что алкалоид белладонны – атропин действует прямо противоположно: лишает нервные окончания чувствительности к ацетилхолину и этим блокирует передачу нервных импульсов на мышцы. В результате мышцы расслабляются.

Алкалоиды вмешиваются в важнейшие процессы, идущие в организме: передачу нервного импульса, способность мышц сокращаться, работу сердечно-сосудистой системы, процесс осуществления дыхания. В терапевтических дозах они помогают при самых различных заболеваниях. Атропин и гиосциамин (алкалоиды белены и дурмана) снимают спазмы сосудов и гладких мышц внутренних органов; лобелии (алкалоид лобелии одутлой) является сильным возбудителем дыхательного центра и применяется при отравлениях ядовитыми газами, потере сознания; эрготоксин (алкалоид спорыньи) в сочетании с атропином успокаивает нервную систему...В 1887 г. в китайском лекарственном растении «ма-хуанг» (под названием «ма-хуанг» в китайской народной медицине значились разные виды эфедры) был открыт эфедрин. Прошло почти 40 лет, прежде чем заметили сходство (по действию) эфедрина с гормоном надпочечников – адреналином. Так же как и адреналин, эфедрин сужает сосуды, повышает кровяное давление, расширяет зрачок, вызывает усиление секреции слюнных и слезных желез. Позже заметили и некоторые отличия. Эфедрин действует медленнее, но постояннее (примерно в 10 раз дольше, чем адреналин), являясь более устойчивым к изменениям условий обмена веществ. Эфедрин стали применять как кровоостанавливающее средство. Кроме того, установили, что он, возбуждая нервную систему, стимулирует деятельность мозга и может помогать поэтому придепрессиях, вызываемых наркотиками, и при нарколепсии (нарушение бодрствования, проявляющееся во внезапном засыпании во время ходьбы, смеха, разговора и т. п.).Благодаря исследованиям П. С. Массагетова этот алкалоид был обнаружен в наших среднеазиатских кустарниках – хвойниках хвощевом и среднем, в тиссе ягодном, в одном из видов аконита.В 1920 г. впервые были получены вещества, заменившие природный эфедрин, и постепенно спрос на него уменьшился благодаря синтетическому заменителю. Так происходит всегда в алкалоидной химии: открытие алкалоида в растении – изучение его структуры и фармакологического действия – синтез искусственного алкалоида в лаборатории (если он действительно представляет ценное лекарство). Искусственный синтез алкалоидов явился величайшей победой науки. Самый первый в истории науки синтез алкалоида болиголова – кониина был осуществлен в 1886 г. немецким химиком А. Ладенбургом.Задача синтеза растительных алкалоидов сильно упростилась после того, как была сделана попытка объяснить их биосинтез в живых клетках растений.В 30-х годах нашего столетия американский биохимик Д. Робинсон предложил теорию, объясняющую образование алкалоидов. Эта теория послужила стимулом для лабораторных синтезов алкалоидов с использованием реакций, идущих в растениях. Многие алкалоиды удалось синтезировать именно так, как предполагал Д. Робинсон, т. е. теория нашла свое экспериментальное подтверждение. Кроме того, она помогла проникнуть в тайну сложнейшего хода биосинтеза алкалоидов в живых клетках растений и позволила объяснить, почему в одном растении могут образовываться разные алкалоиды (для этого достаточны незначительные изменения исходного материала или изменения в обмене веществ). Вместе с тем стало понятно, почему в двух родственных растениях образуются разные алкалоиды. Стало также ясно, почему у растений, далеких в систематическом отношении, могут образовываться одинаковые алкалоиды.Сравнительно небольшие изменения в метаболизме (обмене веществ) или в исходных веществах приводят к образованию разных алкалоидов у близких родственников из сем. Пасленовых. Мандрагора и скополия очень похожи по алкалоидному составу, но все же между ними есть различия, как, например, между дурманом и беленой. А от табака, томатов, картофеля и пасленов они отличаются еще больше. В то же время никотин, впервые открытый в табаке, был обнаружен в очитке едком, ваточнике сирийском, эклипте белой, в четырех видах плауна и в хвоще. Эти открытия выявили химическое родство между пятью разными ботаническими семействами и такими отдаленными группами, как цветковые растения, хвощи и плауны.Берберин, алкалоид барбариса, содержится еще в 16 родах растений, принадлежащих к различным семействам. В мире растений берберин – самый распространенный из всех растительных алкалоидов. Он обнаружен в видах растений из семейств Маковых, Лютиковых, Рутовых и Аноновых. Этот алкалоид и его препарат – сульфат берберина применяются при различных болезнях печени и желчного пузыря, а также для лечения пендинской язвы (лейшманиоза).Одни ботанические семейства отличаются обилием видов, содержащих алкалоиды, другие – нет. До сравнительно недавнего времени не появлялось сообщений о нахождении алкалоидов в представителях сем. Астроцветных (Сложноцветных). Это положение изменилось с тех пор, как стало известно, что заболевания печени домашних животных в Южной Африке вызываются алкалоидами, содержащимися в крестовниках (род Senecio). Из многочисленных крестовников, в том числе и из широко распространенных сорняков и из тех, что встречаются в лесах, на болотистых местах и по берегам рек, были выделены алкалоиды одного и того же типа – гепатотоксические, т. е. ядовитые для печени. Аналогичные алкалоиды обнаружили в растениях рода гелиотроп и триходесма (сем. Бурачниковых) и в некоторых видах кроталярии (сем. Бобовых). Из разных видов этих растений было выделено около 25 алкалоидов. Один из них – платифиллин слабее действует на печень, оказывает атропиноподобное действие на глаза и кишечник. При заболеваниях органов брюшной полости он имеет преимущества перед атропином и применяется как спазмолитик, снимающий боль при приступах, например, желчнокаменной болезни. Основным его источником является крестовник плосколистный (S. platyphyllus).Близость ботанического происхождения иногда рассматривается как одно из доказательств, подтверждающих принадлежность разных алкалоидов к одному структурному типу химических соединений. Это в свою очередь обусловливает их сходное действие. Например, аконит (борец) и дельфиниум (живокость), оба принадлежащие к сем. Лютиковых, содержат похожие и очень ядовитые алкалоиды – аконитин и дельфинин. Казалось бы, после этого можно классифицировать алкалоиды по их принадлежности к одному семейству или по сходному фармакологическому действию. Но этого сделать не удалось, так как в разных семействах встречается один и тот же алкалоид, а разные алкалоиды иногда оказывают одинаковое действие. Например, пахикарпин (алкалоид софоры толстоплодной), кониин (алкалоид болиголова), никотин (алкалоид табака) и анабазин (алкалоид анабазиса) очень сходны по действию. Это навело на мысль об их химическом родстве. Поэтому классифицируют алкалоиды в зависимости от их химического строения.Интересно, что в одном и том же растении могут «уживаться» алкалоиды различных типов. Так, в аконите (борце аптечном – A. napellus) наряду с типичными аконитовыми алкалоидами были найдены эфедрин и спартеин. И, пожалуй, не менее интересно, что в организме ряда животных есть те же алкалоиды, что и в растениях. Например, тригонеллин есть в георгине, садовом горохе, семенах конопли, пажитника, в овсе, картофеле, разных видах строфанта, в кофе. Витамин РР (никотиновая кислота) выделяется из организма животных и человека тоже в виде тригонеллина.

* Меристема – ткань, состоящая из мелких клеток с тонкими стенками и крупными ядрами. Расположена в быстро растущих частях растения – в кончиках корней, стеблей и др.

В каких же частях растений находятся их удивительные лаборатории? Этот вопрос не праздный, ведь от этого зависит, какие части растений брать для получения алкалоидов. При исследовании растений сем. Пасленовых удалось установить, что алкалоиды образуются сначала в клетках меристемы* корешков, когда те достигают всего 3 миллиметров, но могут синтезироваться и в клетках листьев или перемещаться туда из корней. У белладонны наблюдалось значительное перемещение алкалоидов из корней в листья и сравнительно незначительное – в обратном направлении. Никотин и анабазин тоже сначала образуются в корнях, а потом транспортируются в надземные органы.Мы многого еще не знаем об этих таинственных лабораториях, в которых незаметно для посторонних наблюдателей идет удивительный биосинтез. Его первоначальные вещества необычайно просты. Это углекислый газ и вода (обязательное условие – энергия Солнца). Эти же реакции в лабораториях требуют специального оборудования, высоких температур, затрат гораздо большего времени, множества реактивов.А для чего алкалоиды нужны самим растениям?Некоторые химики считают их балластными продуктами, другие – средствами защиты, третьи – запасными веществами. Возможно, алкалоиды выполняют в растениях роль возбудителя и тормоза, т. е. оказывают действие, аналогичное действию гормонов в организме животных.