Биологически активные вещества (БАВ)

Биологически активные вещества представляют собой химические соединения, способные при небольшой концентрации вызывать в живом организме интенсивную физиологическую реакцию. Эта группа веществ способна воздействовать как на целый организм, так и на отдельно взятые группы живых клеток. Биологически активные соединения особенно ценятся в науке и медицине, так как с их помощью удается влиять на отдельные физиологические звенья человеческого организма, поддерживая его жизнедеятельность.

Виды и физиологическая роль

Биологически активные соединения обладают широким спектром деятельности во внутренней среде организма человека. Эти вещества стимулируют образование кровеносных сосудов, угнетают развитие патогенной микрофлоры, влияют на процесс клеточного деления, регулируют общий метаболизм, обеспечивают передачу электрохимического импульса от нервных клеток, а также участвуют в расщеплении белков, жиров и углеводов.

Современная фармацевтическая отрасль располагает необходимыми практическими и теоретическими навыками, позволяющими синтезировать любое биологически активное соединение в лабораторных условиях. Благодаря этому создаются лекарственные препараты и биологически активные пищевые добавки, используемые с лечебно-профилактической целью при многих заболеваниях. Знание принципов воздействия БАВ на организм даёт возможность использовать препараты на их основе с максимальной пользой.

Витамины

Эта группа биологически активных веществ представляет собой низкомолекулярные органические соединения, разнообразные по своей химической природе. Витамины условно подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые соединения. К жирорастворимым относят витамины А (ретинол), D (D1, D2, D3, D4), Е, К и липоевую кислоту. В категорию водорастворимых попадают витамины В (В1, В2, В3, В5, В6, В7, В9, В12), С и U. Также существует отдельная группа антивитаминов, представляющих собой органические соединения, угнетающие биологическое влияние витаминов на организм. Данная группа БАВ выполняет каталитическую функцию в организме, регулируя скорость и интенсивность большинства биохимических реакций. Кроме того, витамины могут принимать участие в гормонозависимых физиологических процессах. Несмотря на высокую биологическую ценность, витамины не содержат калорий и не являются источником энергии для живого организма. Комплекс симптомов, возникающих при дефиците того или иного витамина, именуется авитаминозом. Обратное состояние, при котором наблюдается избыток отдельного витамина в организме, называется гипервитаминозом.

Алкалоиды

Данная группа биологически активных соединений имеет азотсодержащую структуру и преимущественно растительное происхождение. При попадании в организм человека в минимальных дозировках алкалоиды способны давать лечебно-профилактический эффект. В больших дозировках алкалоиды – это яд для организма.

В фармацевтической отрасли используются такие алкалоиды:

  1. Хинин — противомалярийное средство.
  2. Кодеин — противокашлевое соединение.
  3. Винкристин — противоопухолевый препарат.
  4. Колхицин — противоподагрическое средство.
  5. Тубокурарин — миорелаксант.
  6. Морфин — наркотический анальгетик.
  7. Атропин — антихолинергический препарат.
  8. Резерпин — антигипертензивное средство.

В промышленных масштабах выпускаются полусинтетические и синтетические алкалоиды.

Гликозиды

Гликозиды относятся к разряду органических веществ, состоящих из глюкозы и не углеводных фрагментов. Для получения лекарственных препаратов осуществляется синтез гликозидов из растительного сырья. Данная группа биологически активных веществ включает антрагликозиды, сапонины и горечи.

Антрагликозиды оказывают выраженное слабительное действие, а также способствуют растворению почечных конкрементов. Синтез антрагликозидов осуществляется из корней ревеня, коры крушины и конского щавеля.

Сапонины обладают сравнительно большим спектром воздействия на организм человека. Сапонины полевого хвоща оказывают выраженное мочегонное действие. Вещества, синтезированные из женьшеня, способствуют повышению тонуса, а сапонины корня солодки обладают отхаркивающим эффектом.

Также выделяют горечи, стимулирующие пищеварительную деятельность и выделение желудочного сока. Как правило, основным сырьем для их получения является трава полыни.

Флавоноиды

Флавоноиды также называют натуральными растительными красителями, плохо растворимыми в воде. Фармацевтическая отрасль выпускает препараты на основе флавоноидов (Кварцетин, Рутин). В комбинации с аскорбиновой кислотой данные БАВ уменьшают проницаемость сосудистых стенок, регулируют процесс свертывания крови, повышают эластичность мембран эритроцитов, регулируют сосудистый тонус, а также оказывают умеренное желчегонное воздействие.

Существует отдельная подгруппа дубильных веществ, которая по аналогии с флавоноидами относится к фенольным соединениям. Они обладают противомикробными, вяжущими и кровоостанавливающими свойствами. Источником для синтеза дубильных веществ являются трава кровохлебки, кора дуба, шишки ольхи, брусничные листья и корень бадана.

Фитонциды

Эти биологически активные вещества растительного происхождения способны подавлять жизнедеятельность простейших, грибов и бактериальных микроорганизмов. Яркими представителями данной группы химических соединений являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья.

Ключевым свойством фитонцидов является антимикробное воздействие. К примеру, фитонциды корня хрена, репчатого лука, чеснока и красного острого перца эффективно подавляют рост грибковой, бактериальной и простейшей микрофлоры. Также в промышленных условиях осуществляется синтез фитонцидов из травы зверобоя. Полученные препараты используются для лечения трофических язв, ран с признаками нагноения, а также трихомонадного кольпита. Кроме антимикробных свойств, данная группа биологически активных веществ имеет способность стимулировать сердечную деятельность и функции желудочно-кишечного тракта.

Ферменты (энзимы)

Данная разновидность БАВ имеет белковую природу. Во внутренней среде организма человека ферменты играют роль катализаторов химических реакций, ускоряя взаимодействие между теми или иными веществами. Для каждого отдельного фермента существует так называемая мишень, или субстрат, при взаимодействии с которым образуется конечный продукт. Клинически доказано, что дефицит отдельных ферментов неминуемо приводит к частичному или полному угнетению важных биохимических реакций.

Если в организме человека на хромосомном уровне изменена последовательность аминокислот в отдельных ферментах, то у него, как правило, развивается одно из генетических заболеваний. К примеру, фенилкетонурия возникает по причине недостаточной выработки или полного отсутствия фенилаланин-4-гидроксилазы. Еще одним ярким примером ферментативной недостаточности является альбинизм. Это врождённое рецессивно наследуемое заболевание возникает по причине дефицита фермента тирозиназы, регулирующего процесс выработки тёмного пигмента меланина. Активный синтез ферментов осуществляется клетками печени. Вырабатываемые энзимы обеспечивают детоксикацию (очищение) организма, расщепляют компоненты лекарственных средств, алкоголь и другие токсические компоненты.

Не менее ярким примером важности энзимов для организма человека являются пищеварительные ферменты, вырабатываемые железами тонкой кишки, поджелудочной и слюнными железами.

Пищеварительные энзимы подразделяются на такие группы:

  1. Липазы — регулируют процесс расщепления жиров до глицерина и жирных кислот.
  2. Протеазы — разрывают связи между аминокислотами белков.
  3. Карбогидразы — обеспечивают расщепление углеводов.
  4. Нуклеазы — преобразовывают нуклеиновые кислоты до состояния нуклеотидов.

Заболевания, развивающиеся по причине нарушения активности или дефицита отдельных ферментов, именуются ферментопатиями.

Гормоны

Эта разновидность биологически активных веществ имеет органическую природу и вырабатывается железами внутренней секреции. При слиянии со специфическими рецепторами гормоны регулируют ключевые физиологические механизмы и обменные процессы.

На организм человека гормоны оказывают такое воздействие:

  1. Влияют на психоэмоциональное состояние и настроение.
  2. Стимулируют и угнетают рост.
  3. Поддерживают общий метаболизм организма.
  4. Контролируют процесс запрограммированной клеточной гибели (апоптоз).
  5. Регулируют овариально-менструальный цикл у женщин и сперматогенез у мужчин.
  6. Вызывают половое влечение.
  7. Отвечают за возникновение чувства голода, жажды и насыщения.
  8. Обеспечивают течение периода полового созревания, процесса вынашивания ребенка, родов и менопаузы у женщин.

Биологически активные вещества гормональной природы подразделяются на производные жирных кислот, стероидные, белковые и пептидные гормоны, а также производные аминокислот.

Микроэлементы и макроэлементы

В эту категорию биологически активных соединений входят химические элементы, необходимые для поддержания жизненного цикла организма. По сравнению с макроэлементами, микроэлементы находятся в организме в небольшом количестве. Для обеспечения жизнедеятельности организма человека необходимы 30 основных микроэлементов. Среди них выделяют бром, йод, марганец, железо, йод, кобальт, молибден, цинк, хром, фтор, селен.

Макроэлементы представляют собой химические соединения, формирующие основу человеческого организма. К так называемым органогенным элементам относят азот, водород, кислород и углерод. Все 4 элемента необходимы для образования жиров, белков, нуклеиновых кислот, углеводов и органических веществ. Также к макроэлементам относят натрий, магний, калий, кальций, хлор, фосфор, серу.

Нейромедиаторы

Эту разновидность биологически активных химических веществ называют посредниками, обеспечивающими проведение электрохимического импульса от нейронов (нервных клеток) через синаптическое пространство к железистым клеткам или мышечным волокнам. В роли нейромедиаторов могут выступать соединения как гормональной, так и негормональной природы. Наиболее яркими представителями нейромедиаторов являются такие вещества, как гистамин, серотонин, адреналин, дофамин, норадреналин, глицин, аспарагиновая, глутаминовая и гамма-аминомасляная кислоты. Таким образом, под влиянием определённых нейромедиаторов регулируется процесс сокращения и расслабления мышечных волокон, а также поддерживается нервная регуляция внутренних органов.

Ilona
Информация

Имею высшее медицинское образование (окончила РостГМУ, лечебно-профилактический факультет), практикующий врач в медико-диагностическом центре, специализирующемся на вопросах планирования семьи. Дополнительно веду консультации относительно здорового образа жизни, рационального питания и диетотерапии.