АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

ANALYSIS OF MEDICINAL PLANTS TAKING INTO ACCOUNT THEIR BOTANICAL AND BIOLOGICAL CHARACTERISTICS AND BIOCHEMICAL BASIS OF FUNCTIONAL PROPERTIES FOR INTEGRATION INTO FERMENTED MILK PRODUCT RECIPES

Nikitina Marina Aleksandrovna

Student, Department of Food Products and Food Biotechnology, Faculty of Agrotechnology Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin,

Russia, Omsk

Konovalov Sergey Alexandrovich

Scientific supervisor, Ph.D. tech. Sciences, Associate Professor, Omsk State agricultural university named after P.A. Stolypin,

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

В представленной статье рассмотрены особенности разработки и апробации технологии кисломолочного продукта функционального назначения с использованием биологически активных веществ лекарственных растений Сибири. Исследования включали в себя ботанико-биологическая характеристика и биохимические основы функциональных свойств лекарственных растений. Особое внимание уделено содержанию биодоступных нутриентов, данное преимущество может стать перспективным направлением для обогащения рациона потребителей различной возрастной группы.

ABSTRACT

The article presents the features of the development and testing of the technology of a fermented milk product for functional purposes using biologically active substances of medicinal plants of Siberia. The research included the botanical and biological characteristics and the biochemical basis of the functional properties of medicinal plants. Special attention is paid to the content of bioavailable nutrients, this advantage can become a promising direction for enriching the diet of consumers of different age groups.

Ключевые слова: витамины, минеральные вещества, растительные компоненты, лекарственные растения Сибири, фитотерапия, биологически активные вещества.

Keywords: vitamins, minerals, herbal components, medicinal plants of Siberia, phytotherapy, biologically active substances.

Дефицит микронутриентов (витаминов и минеральных веществ) является одной из главных проблем в области питания в большинстве стран мира. Эффективная коррекция микронутриентного дефицита является важнейшим аспектом концепции государственной политики в области здорового питания населения России. Обширный мировой и отечественный опыт свидетельствует о том, что наиболее эффективным и экономически доступным способом кардинального улучшения обеспеченности населения микронутриентами является регулярное включение в рацион специализированных пищевых продуктов массового потребления, в частности молочных, обогащенных витаминами, макро- и микроэлементами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека. Оптимизация качественного и количественного состава продуктов, потребляемых основной массой населения, является важнейшей задачей современной медицины и гигиены питания [1, с. 544].

В данной статье, проведен анализ растительных компонентов с целью использования для обогащения напитка функционального назначения.

В качестве объекта исследования были выбраны лекарственные растения Сибири.

Были рассмотрены исторические аспекты применения лекарственных растений, ботанико-биологическая характеристика и биохимические основы функциональных свойств лекарственных растений.

 Использование растений в лечебных целях уходит корнями в глубокую древность. Первобытные общины эмпирическим путем отбирали дикорастущие травы, а первые систематизированные сведения о фитосредствах содержатся в древнейших письменных источниках Китая, Египта и Индии.

Значительный вклад в развитие фитотерапии внесли античные цивилизации. Сведения о растительных средствах имеются в ассирийских клинописных табличках и трудах Гиппократа, описавшего 236 видов растений. Работы Диоскорида, Галена и Цельса заложили основы фармакогнозии, причем методики Галена по получению экстрактов и настоек актуальны до сих пор.

В Средневековье центр знаний сместился на Арабский Восток, где «Канон врачебной науки» Авиценны стал фундаментальным руководством для Европы. Переломным моментом стало учение Парацельса (XVI в.), заложившее основы для выделения активных веществ.

На Руси применение лечебных трав, первоначально бывшее прерогативой волхвов, после Крещения развивалось под византийским влиянием. Систематизация началась с «Изборника Святослава» (1073 г.) и активизировалась после создания Аптекарского приказа (1620 г.). При Петре I были основаны первые государственные аптеки и аптекарские огороды.

Изучение флоры Сибири экспедициями Мессершмидта, Гмелина и другими исследователями, а также труды ботаника П.Н. Крылова способствовали систематизации отечественных лекарственных растений.

В XIX веке развитие органической химии позволило выделять алкалоиды и гликозиды, а открытие витаминов и теория строения соединений углубили понимание механизмов действия фитопрепаратов.

В советский период заготовка сырья была централизована, а исследования проводились в специализированных институтах. Сегодня, по данным ВОЗ, до 70% фармацевтического рынка составляют препараты растительного происхождения. Перспективными направлениями remain изучение свойств пищевых растений и создание стандартизированных фитопрепаратов с доказанной эффективностью.

В настоящее время описано около 500 тыс. видов растений, представляющих различные семейства. Более 300тыс. – это высшие цветковые растения, 800 – голосемянные,10 – папоротниковые, 10 – мохообразные, 16 – лишайники,25 – водоросли и около 70 тыс. – различные виды грибов [2, с. 303].

Многогранность действия лекарственных растительных средств превращает фитотерапию в незаменимый компонент комплексного лечения болезней животных и человека, а также повышения их устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды [3, с. 3].

Изучив классификация и эколого-биологические особенности лекарственных растений, можно сказать, что лекарственные растения как сложные биологические системы требуют комплексного изучения, что обуславливает применение различных классификационных подходов. В научной практике выделяются следующие основные системы:

Ботанико-систематическая, основанная на таксономической принадлежности;

·Эколого-биологическая, учитывающая адаптацию видов к факторам среды (температуре, влажности, освещенности);

Хемосистематическая, базирующаяся на анализе химического состава и метаболизма;

Фармакологическая, устанавливающая связь между биоактивными веществами и их терапевтическим эффектом.

С точки зрения биологии развития лекарственные растения демонстрируют значительное разнообразие. По онтогенетическим характеристикам они подразделяются на однолетние, двулетние и многолетние формы, среди которых последние преобладают. Экологические адаптации проявляются в дифференциации на морозоустойчивые, теплолюбивые, влаголюбивые и засухоустойчивые виды.

Большинство высших лекарственных растений размножается семенным способом, однако некоторые виды (например, Mentha spp., Aloe vera) способны к вегетативному размножению. Важным практическим аспектом является наличие периода послеуборочного дозревания семян, влияющего на технологию их хранения и посевные качества.

Накопление биологически активных веществ происходит в специфических органах (почках, листьях, корнях, корневищах и др.), морфологическое строение которых отражает их функциональную специализацию.

Углубляясь в основы биохимических свойств лекарственных растений можно сказать, что растения являются сложными биохимическими системами, синтезирующими обширный спектр биологически активных соединений (БАС). Фотосинтетический аппарат служит исходным звеном биосинтеза, преобразуя неорганические вещества в органические и формируя уникальные композиции метаболитов. Наибольший фармакологический интерес представляют вторичные метаболиты (фенольные соединения, алкалоиды, терпеноиды), которые не только обеспечивают адаптацию растений к абиотическим и биотическим стрессам Сибири, но и детерминируют их функциональные свойства для использования в нутрицевтиках и парафармацевтиках.

Биохимический состав растительного сырья традиционно подразделяют на две основные группы:

Первичные метаболиты: Выполняют универсальные функции питания и структурирования клеток. К ним относятся:

• Углеводные комплексы: моносахариды (глюкоза, фруктоза), олигосахариды (сахароза) и структурные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза).
• Липиды: жирные кислоты и их эфиры, выполняющие энергетическую и структурную (мембранообразующую) роли.

Вторичные метаболиты: Специализированные соединения, определяющие фармакологическую активность. Основные классы:

• Фенольные соединения: флавоноиды, кумарины, дубильные вещества.
• Азотсодержащие соединения: алкалоиды, амины, аминогликозиды.
• Терпеноиды: монотерпены, сесквитерпены, дитерпены, стероиды.

Специализированные группы БАВ и их функциональные свойства

Особое значение для создания функциональных продуктов имеют следующие группы соединений:

• Углеводные комплексы (полисахариды):
• Пектины: проявляют детоксикационные свойства, обладая способностью к комплексообразованию с ионами тяжелых металлов и радионуклидами.
• Инулин и фруктаны: выполняют пребиотическую функцию, селективно стимулируя рост и активность представителей полезной микрофлоры кишечника (бифидобактерий, лактобацилл).
• Клетчатка (пищевые волокна): нормализует моторную функцию ЖКТ и адсорбирует экзогенные токсины.
• Сапонины: Поверхностно-активные соединения, обладающие гемолитической, иммуномодулирующей и гипохолестеринемической активностью. Широко представлены в таких сибирских видах, как люцерна посевная (Medicago sativa).
• Флавоноиды: Обладают выраженной антиоксидантной, капилляроукрепляющей (P-витаминной), противовоспалительной и гепатопротекторной активностью.
• Эфирные масла: Комплекс летучих терпеноидных и ароматических соединений, характеризующихся широким спектром антимикробной и противовоспалительной активности. Отличаются лабильностью и низкой устойчивостью к окислению при хранении.

Качество и стабильность растительного сырья напрямую зависят от его физико-химических параметров.

Водный режим: Содержание влаги является критическим параметром при хранении. Свободная вода выступает участником биохимических реакций, тогда как коллоидно-связанная вода метаболически инертна. Для большинства видов лекарственного сырья критическим значением, предотвращающим активацию ферментативных и микробиологических процессов, является влажность 14%.

Минеральный состав: Лекарственные растения являются природными источниками макро- и микроэлементов, каждый из которых выполняет специфические физиологические функции.

Таблица 1

Биологическая роль минеральных элементов

Качественный и количественный состав БАВ в лекарственных растениях Сибири является динамичным и зависит от комплекса эндогенных и экзогенных факторов:

Онтогенетические: фенологическая фаза развития растения в момент заготовки.

Экологические: эдафические условия (тип почвы, ее минерализация), климатические особенности (инсоляция, режим увлажнения).

Антропогенные: технология заготовки, методы сушки (температурный режим), условия и сроки хранения сырья.

промышленности.

Проведенный комплексный анализ ботанико-биологических характеристик и биохимических основ функциональных свойств лекарственных растений Сибири позволяет сделать следующие заключительные выводы.

Лекарственные растения Сибири представляют собой ценный и перспективный источник биологически активных веществ для создания функциональных продуктов питания.

Их уникальный метаболический профиль, , а также богатый витаминно-минеральный состав, обуславливает широкий спектр нутрицевтической активности. Интеграция растительных компонентов сибирской флоры в рецептуры, в частности кисломолочных продуктов, является научно обоснованным подходом для эффективной коррекции микронутриентного дефицита у различных групп населения.

Список литературы:

1. Кирьянов Д.В. MathCAD. 2001 / Д.В. Кирьянов. – СПб-Петербург.  2001. – 544 с.
2. Медведева, З. М. Лекарственные и ядовитые растения Сибири : учебное пособие / З. М. Медведева, Е. Г. Медяков. — Новосибирск : НГАУ, 2021. — 303 с
3. Ториков, В. Е. Культивируемые и дикорастущие лекарственные растения / В. Е. Ториков, И. И. Мешков. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — ISBN 978-5-507-46960-4.. — С. 3.с.