Фармакогнозія з основами біохімії рослин - Ковальов В. М. 2004

Спеціальна частина
Пептиди та білки
Характеристика деяких важливих представників пептидів та білків

Глутатіон — один з найпоширеніших представників трипептидів, міститься в рослинах, бактеріях, у тварин.

Глутатіон (L-y-глутаміл-L-цистеїлгліцин)

Його внутрішньоклітинна концентрація становить 0,5-10 мм, що значно перевищує концентрацію цистеїну. Наявність SН-групи зумовлює можливість існування глутатіону у відновленій і окисленій формах. Його біологічна функція полягає у захисті SН-груп ферментів та інших білків від окислення. Глутатіон відновлює Н2O2 та інші пероксиди, зв’язує вільні радикали, здійснює перенесення амінокислот крізь клітинні мембрани; він є кофактором ряду ферментів.

Пептиди грибів. З грибів роду мухомор (Amanita) виділені отруйні поліпептиди; вони відносяться до фітотоксинів і будуть розглянуті нижче. Пептидний фрагмент містять декілька алкалоїдів маткових ріжків. Циклоспорин А — пептид, побудований з дев’яти амінокислот, виділений з грибів родів Tolypocladium і Cylindrocarpon. Імуносупресивні властивості циклоспорину А використовуються при пересадженні органів. На відміну від інших імуносупресантів він нетоксичний для клітин кісткового мозку і лімфоцитів.

Деякі пептиди мають антибактеріальну активність і використовуються як лікарські засоби.

Граміцидин С є циклічним декапептидом. Виробляється споровою паличкою Bacillus brevis, що перебуває в грунті. Хімічні дослідження показали, що до циклічної структури граміцидину входять: валін, орнітин, лейцин, фенілаланін і пролін. Фенілаланін з цієї молекули є незвичайним, його D-ізомер раніше не був знайдений у природних сполуках. Антибіотик граміцидин застосовують для лікування й профілактики нагнійних процесів.

До циклопептидів належать також антибіотики поліміксинового ряду, які продукуються споровими бактеріями Bacillus polymyxa.

Гірудин є основним пептидом слинних залоз п’явки медичної — Hirudo medicinalis, тип кільчасті черви —Annelides. З лікувальною метою використовують три підвиди п’явки медичної: Hirudo medicinalis officinalis — аптекарська медична п’явка, Hirudo medicinalis medicinalis — лікувальна медична п’явка, Hirudo medicinalis orientalis— східна медична п’явка. Вона живе у водоймищах з повільною або стоячою водою й болотах у середніх і південних районах європейської частини, в Закавказзі. Цей вид вимирає (занесений до Червоної книги, 1984 р.). За рішенням Міжнародного комітету захисту видів з 1997 р. заборонено комерційний вилов п’явок з природних водоймищ. П’явки медичні вирощуються на біофабриках (AT «Біокон», Україна, м. Донецьк, AT «Росфармация», Росія, Московська обл.). Тіло п’явки вкрите щільною кутикулою і має на спинці жовтогарячо-жовті смуги. Складається з 33 сегментів, з них чотири перші утворюють передню присоску, яка має вигляд трипроменевої щілини з трьома щелепними пагорбками, на кожному — по 60 зубців. Присоска оточує ротову порожнину, з’єднану з невеликим стравоходом і великим шлунком, який складається з 10 парних кишень. Завдяки цьому п’явка здатна всмоктати крові удвічі-втричі більше за свою масу. Перетравлюється ця кров протягом 9-24 місяців.

У слинних залозах п’явки містяться поліпептиди: інгібітор тромбіну гірудин (молекулярна маса 7100), бделіни — інгібітори трипсину, плазміну (молекулярна маса 7000 і 5600), еглін — інгібітор хімотрипсину і катепсину (молекулярна маса 6600-6900). Первинна структура гірудину включає 65 амінокислотних залишків. Унікальність його будови визначається наявністю трьох дисульфідних зв’язків в N-кінцевій частині. С-кінцева частина багата на кислі амінокислоти і відповідає за зв’язок гірудину з тромбіном. Вважають, що реактивний центр гірудину представлений залишком лізину. П’явки продукують також ферменти гіалуронідазу, колагеназу, дестабілазу, гістаміноподібну речовину і простагландини.

Медичну п’явку використовували ще Пліній Старший, К. Гален, Авіценна. П’явки харчуються виключно кров’ю тварин або людини. При гірудотерапії п’явки накладають на рефлексогенні точки. Використовують цей метод при гіпертонії, тромбофлебітах, тромбозах судин головного мозку, геморої, запальних процесах, захворюваннях нервової системи, шкіри, в гінекології. Виготовлені з п’явок препарати гірудон і мазь «Гіруф» мають протизапальну та тромболітичну властивість. Гірудон включено до ряду косметичних засобів.

Інтерферони — високоспецифічні білки, які виробляють клітини хребетних тварин і людини у відповідь на дію індукторів (вірусів, дволанцюгових вірусних РНК, мітогенів). За місцем утворення поділяються на три групи.

1. Лейкоцитарний інтерферон (а-інтерферон) — суміш білків, які продукуються лейкоцитами.

2. Фібробластний інтерферон (ß-інтерферон) — один або декілька глікопротеїнів, синтезованих фібробластами (клітинами, здатними синтезувати волокнисті структури сполучної тканини) при дії на них дволанцюгової РНК.

Білки а- і ß-інтерферонів мають молекулярну масу близько 20 000. а-Інтерферони людини не містять глікозидної частини й складаються з 165—166 амінокислотних залишків. ß-Інтерферони — глікопротеїни, білковий компонент яких побудований з 165 амінокислот. Синтезуються у вигляді попередників, від яких відщеплюється сигнальний пептид з утворенням зрілих інтерферонів. За біологічною дією а- і ß-інтерферони подібні, взаємодіють з одними й тими самими рецепторами клітин. Застосовують їх як антивірусні, імунорегулюючі та протипухлинні засоби.

3. Імунний інтерферон (у-інтерферон) — простий білок або глікопротеїн, синтезований Т-лімфоцитами в результаті дії міто- генів (стафілококового ентеротоксину, деяких лектинів та ін.). Білкова частина має молекулярну масу 155 000 і складається з 143 амінокислотних залишків; є дві потенціальні ділянки глікозилювання. Т-лімфоцити синтезують у-інтерферон у вигляді неактивного попередника, від С-кінця якого відщеплюється різна кількість амінокислот. Це зумовлює гетерогенність у-інтерферону. На відміну від а- і ß-інтерферонів імунний інтерферон не стійкий у кислому середовищі до pH2. Він має слабку антивірусну активність і справляє більш виражені імуномодулюючу і протипухлинну дії.

Використовують а-інтерферон людини або а-інтерферон, одержаний методом генної інженерії, як антивірусні, імуномодулюючі та протипухлинні засоби.

До продуктів з високим вмістом білка, які знайшли використання у складі лікувальних та лікувально-профілактичних засобів, відносяться маточне молочко та спіруліна.

Маточне молочко — Аріlасum. Бджоли-робітниці годують матку маточним молочком, яке утворюється в їх щелепних залозах. Секрет відкладається в спеціальну воскову чарунку з личинкою матки. Маточне молочко (апілак) одержують з маточників за допомогою шпателя або під вакуумом в асептичних умовах. Забруднення призводить до інактивації молочка. Ліофілізують апілак у вакуумі при температурі 45 °С, зберігають при 0 °С в герметичних склянках, бо воно нестійке.

Маточне молочко являє собою густу білувато-жовтувату сметаноподібну масу з кислуватим смаком і специфічним запахом. До його складу входять альбуміни та глобуліни, 22 амінокислоти, ліпіди, вуглеводи, мікроелементи (магній, марганець, кальцій, хром, нікель, кобальт, цинк, залізо, сірка), вітаміни (B₁, В₂, В₅, В₆, В₁₂, PP, Н, С), ферменти, гормоноподібні речовини, ацетилхолін, ДНК, РНК.

Маточне молочко є біологічно активним і поживним продуктом з антивірусною, антимікробною дією; активізує обмін речовин, знижує рівень холестерину, стимулює кровотворення, регулює функцію залоз внутрішньої секреції, підвищує імунітет.

Препарати апілак і апілактоза призначають слабким дітям, людям похилого віку, знесиленим хворим.

Спіруліна — Spirulina Turn.— рід багатоклітинних ниткоподібних організмів з род. гормогонієві — Hormogoniophyceae, відділу ціанобактерій — Cyanobacteria, царства дроб’янок — Mychota.

Спіруліна — природний компонент планктону водоймищ Африки (оз. Чад) і Центральної Америки. У багатьох країнах культивується методом біотехнології як цінне джерело білка, частіше два види — Spirulina platensis і S. maxima.

Кількість білка в біомасі спіруліни досягає 60-70 %, при харчуванні він засвоюється на 80-90 %. Склад білка характеризується збалансованим і великим вмістом незамінних амінокислот. Крім того, містить вуглеводи (10-20 %), жирні кислоти (5-5,7 %), серед яких у-ліноленова, пальмітинова та ін.; каротиноїди (0,220,34 %), хлорофіл, фікоціанин, ноліфосфати; нуклеїнові кислоти. Біомаса спіруліни багата на вітаміни групи В (В₁, В₂, В₅, В₆, В₁₂), PP, Е, ß-каротин, фолієву кислоту, інозитол. З важливих мікроелементів присутні йод і залізо.

Спіруліна знайшла широке застосування у вигляді біологічно активної харчової добавки, багатої на білок, вітаміни та мікроелементи (препарати спіруліна, сплат, комплексні БАД).