ХЕМОТАКСОНОМИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКА И ТОКСИКОСПЕЦИФИЧНОСТЬ РАСТЕНИЙ


Хемотаксономическая специфика и токсикоспецифичность растений в зависимости от условий произрастания — между низшими и высшими растениями существуют заметные различия в характере токсической защиты, совершенствующейся по мере эволюционного усложнения растительных организмов. В связи с этим характеристика ядовитых свойств растений дается обособленно по этим систематическим группам.

В настоящее время представляется очевидной не только хемотаксономическая специфика растительного мира (по систематическим группам разного ранга), но и доказана токсикоспецифичность растений, позволяющая использовать определенные фитотоксины в качестве руководящих признаков для диагностики ботанических таксонов (видов, родов, семейств, классов, типов и т. д.).

Наиболее совершенными и сложными среди всех растительных токсинов являются алкалоиды цветковых растений, многие из которых имеют ярко выраженную видовую специфичность по вырабатывающим их растениям (что отражено в названиях большинства алкалоидов). Как правило, определенные алкалоиды характерны для определенных ботанических семейств.

Представители одного систематического порядка растений также вырабатывают алкалоиды сходной химической структуры. Например, представители семейства маковых вырабатывают серию алкалоидов группы морфина (морфин, тебаин, кодеин и др.), отсутствующих в растениях других семейств. Сходные алкалоиды группы бульбокапнина встречаются в двух близких семействах маковых и дымянковых из одного порядка макоцветных.

Некоторые простые (низшие) алкалоиды могут быть обнаружены и в отдаленных растительных семействах, однако для сложных высокоспецифичных алкалоидов подобное является лишь исключением. Все это свидетельствует о значительной видовой специфичности вторичного метаболизма, в то время как первичный обмен у растений во многом универсален. Алкалоиды вырабатываются у высших, преимущественно цветковых растений. У низших растений, моховидных и папоротниковидных алкалоиды в основном отсутствуют. У мхов токсические вещества вообще достоверно не известны. Среди хвощей и плаунов найдены алкалоидосодержащие растения, однако токсины плаунов точнее следует считать псевдоалкалоидами. У голосеменных алкалоиды известны только для тисса и эфедровых.

Об основополагающей роли алкалоидов у цветковых растений, позволивших им в кратчайший срок выйти победителями в борьбе за существование, свидетельствует массовое внезапное вымирание динозавров. Как считают некоторые исследователи, это явление совпало с расцветом покрытосеменных, активно вытеснявших все другие растительные формы и содержавших ядовитые алкалоиды, к которым совершенно были не приспособлены гигантские травоядные рептилии.

Алкалоиды обнаружены и у некоторых животных, использующих готовые растительные алкалоиды, которые они трансформируют в собственные соединения. Так, например, бобры накапливают алкалоид касторамин, очень близкий к нуфаридину из корневищ кубышки (Nuphar lutea L. Smith), некоторые бабочки аккумулируют в своем теле сердечные гликозиды, становясь при этом несъедобными для птиц.

Следует отметить, что ядовитые соединения неалкалоидной природы (гликозиды, сапонины, терпеноиды и т. д.) для растительного мира являются более универсальными, и наличие похожих веществ может быть отмечено у представителей весьма далеких классов (терпеноиды — туйон и пинен в хвойных, сложноцветных и губоцветных). Это объясняется построением таких сравнительно простых по структуре веществ из широко распространенных для всех растительных организмов углеводов, органических кислот и др.

У представителей тропической и субтропической флоры отмечается значительное число смолосодержащих растений, в которых смолистые вещества (терпеновые соединения различных классов) являются важнейшим фактором биологической стойкости против многочисленных патогенных микроорганизмов и насекомых, в изобилии развивающихся в условиях теплого влажного климата.

Значительное число растений, содержащих токсические вещества, являются представителями высокогорной флоры. Не случайно здесь также наблюдается повышенная активность видообразования растений. В таких крайних для существования условиях отмечается особая динамичность обменно-энергетических процессов и активизация синтеза биологически активных соединений, направленные на усиление жизненного потенциала и биологической стойкости видов.

Токсичность различных растений может варьировать в зависимости от положения вида в географическом ареале, характера почвы и местообитания, климатических условий года, стадии онтогенеза и фенофазы. Например, такое смертельно ядовитое растение, как чемерица, в некоторых районах Армении и Алтая считается хорошим кормовым видом, а в южной части Томской области оно содержит на 1/3 меньше алкалоидов, чем в северной. Токсичность астрагалов зависит от содержания в почве селена, которого они могут накапливать до десятых долей процента в составе сухой фитомассы. Другие растения из селеновых геохимических провинций также накапливают этот элемент в токсических количествах.

Селен, являясь антагонистом серы, вытесняет ее из различных органических соединений. Например у крестоцветных селен включается вместо серы в состав тиогликозидов, у бобовых — заменяет ее в аминокислотах (метионине, цистеине и др.), в зернах злаков — в резервных белках. При содержании более 5—10 мг селена в 1 кг пищи отмечается задержка роста и развития животных, у которых он накапливается в печени, почках, сердце, легких, селезенке. Селен образует соединения с белками крови, молока, органов и тканей, угнетает тканевое дыхание, инактивируя окислительные ферменты.

В связи с этим при поедании селенсодержащих растений у животных развивается малокровие, разрушение кератиновых структур (размягчение копыт и рогов, выпадение волос). Растения из селеновых провинций при пересадке их в бесселеновые почвы значительно угнетаются. Для борьбы с активным накоплением селена кормовыми растениями применяется повышенное внесение в почву серы.

Цианогенная активность триостренника повышается в зависимости от недостатка влаги в почве. Так у растений с мелководий она может быть в 5—10 раз ниже, чем у растущих вдали от воды. Все растения, выращиваемые в условиях дефицита влаги, накапливают в своем теле большее количество токсичных нитратов, чем при нормальной водообеспеченности. При этом именно недостаточный полив сельскохозяйственных культур на фоне нормального содержания нитратов в почве может вызвать их накопление в растениях в токсических количествах.

Пасмурная погода или выращивание растений в затененных условиях может повышать их алкалоидность. У пасленовых (белена, дурман и др.) процессы алкалоидонакопления интенсифицируются ночью, в связи с чем растения более токсичны утром, чем в конце дня. Накопление эфирных масел, наоборот, происходит на ярком свету, хотя при этом они интенсивнее испаряются, конденсируясь в пасмурную погоду. Поэтому дистанционные поражения растениями усиливаются в солнечные дни.

 


© 2017: Использование материалов возможно с установкой активной ссылки на сайт.
Материалы представленные на сайте носят информационно-справочный характер и не являются медицинскими рекомендациями.

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ
КЛИМАТОЛЕЧЕНИЕ
ВОДОЛЕЧЕНИЕ
ЛЕЧЕБНАЯ КУХНЯ
НАРОДНЫЕ КОСМЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Народная медицина