Cтраница 2
В составе растений и лишайников встречаются биологически активные соединения, в основе химического строения которых лежит гетероциклическая система дибензофурана. В растениях они могут выполнять функции фитоалексинов или антифидантов. [16]
Варбурганаль и другой диальдегид, полигодиаль 2.285, содержатся также в обитателе средних широт водяном перце Polygonum hydropiper. Они обусловливают его жгучий вкус и исполняют ту же роль антифидантов. Варбурганаль токсичен и для опухолевых клеток, что оправдывает практику применения водяного перца в народной медицине для лечения некоторых форм рака. Таким образом, растения используют производные дримана для защиты от поедания насекомыми и, вероятно, травоядными млекопитающими. [17]
В древесине хвойных и эвкалиптов, а также в составе бобовых и некоторых видов других семейств растений содержатся стильбены - вещества, в которых бензольные кольца разделены двумя углеродными атомами. Они, как правило, обладают биологической активностью и в производящих их организмах выполняют функции антифидантов, фитоалексинов и других защитных веществ. В частности, устойчивость древесины к гниению часто определяется наличием в ней стильбенов с антибактериальными и противогрибковыми свойствами. Так, древесина сосны содержит пиносильвин 3.118, а эвкалипты богаты резвератролом 3.119. Последнее вещество в листьях арахиса выполняет функцию фитоалексина. [18]
Эти гусеницы, выдержанные 30 мин на листьях зерновых культур, опрысканных варбурганалом, навсегда теряют способность потреблять пищу. Растение, из которого выделен варбурганал, повсеместно служит жителям восточной Африки в качестве приправы и, следовательно, не может быть ядовитым. Практически все антифиданты были выделены из растений, устойчивых к воздействию насекомых. Коммерческое производство антифидантов еще не налажено, но было бы весьма заманчиво воспользоваться ими для борьбы с вредителями посевов. [19]
Проблематична еще технология применения антифидантов. Только опрыснутые антифидантом части растения оказываются защищенными от насекомых. Поэтому исследования направлены на то, чтобы выявить ан-тифиданты, обладающие системным действием. Препараты, которые, по-видимому, обладают системными свойствами и действием, уже испытываются. К ним относятся трибутил-2 4-дихлорбензилфосфониумхлорид, некоторые производные карбаминовой кислоты и 2-имида-золидон. Насколько эти соединения окажутся полезными, сказать трудно. [20]
Однако до сих пор антифидантами служат в основном химические вещества. Диметилтриазинацетанилид используют как детергент при борьбе с различными вредителями хлопчатника, в том числе с хлопковым долгоносиком Anthonomus grandls, а также против гусениц репной белянки и капустной металловидки. Пентахлорфе-нол ценится как эффективный антифидант для термитов. [21]
Другие варианты окисления боковой цепи приводят к образованию конденсированных гетероциклических систем. Такой случай можно наблюдать в бисаболангелоне 2.160. Это вещество найдено в семенах дудника лесного Angelica silvestris. Оно проявляет свойства антифиданта для насекомых. Конденсированные гетероциклические соединения хелианнуолы 2.162 выделены из испанских сортов подсолнечника. Они интересны тем, что проявляют ярко выраженные аллелопатические свойства: ингибируют прорастание семян двудольных растений и их рост. [22]
Растения вырабатывают и накапливают ряд химических веществ, защищающих их от насекомых, бактерий, грибов и вирусов. Одна из категорий таких веществ нарушает питание насекомых. В настоящее время охарактеризовано множество антифидантов, обнаруживающих большое структурное разнообразие. Он содержится в семенах дерева Azadirachta indica, которое используется в народной медицине. Это вещество в концентрации всего лишь 2 нг / см2 ( 2 - 10 - 9 г / см2) способно заставить пустынную саранчу отказываться от пищи. Для коммерческого производства это соединение слишком сложно, однако его можно было бы получать в практически значимых количествах из культивируемых деревьев. Известно, что соединение ( 12) не ядовито, поскольку побеги Azadirachta indica широко применяются для чистки зубов, его листья обладают атималярийным действием, а плоды - излюбленная пища птиц. [23]
Физиологическая функция флаванонов и флаванонолов в растениях не всегда ясна. В некоторых случаях показано их экологическое значение. Так, эриодиктиол и некоторые аналоги его входят в комплекс антифидантов, защищающих пшеницу и другие злаки от тлей. [24]
Наконец, распространен еще один способ модификации - восстановление двойной связи с образованием дигидрохалконов. Дигидрохалконовый гликозид флоризин 3.140 найден в яблоках и некоторых других фруктах. Он обладает сладким вкусом, но несмотря на это играет роль антифиданта для тлей. [25]
Как уже говорилось, иридоиды синтезируются насекомыми и растениями. Растительные терпеноиды ириданового типа в большинстве случаев играют роль ингибиторов роста, репеллентов и антифидантов. Обычно они обладают горьким вкусом, и богатые ими растения не съедобны для травоядных млекопитающих. [26]
При этом в большинстве случаев образуются новые кислородосодержащие гетероциклы. Так, в молекуле цитотоксического тетрянор-тритерпеноида гиспидина А 2.798 разрушены кольца А и В, причем из элементов кольца А построен фрагмент циклического ортоэфира. В семенах апельсина и грейпфрута, а также других цитрусовых находятся ли-моноидные горькие начала с расщепленным циклом D, такие как лимонин 2.799. В молекуле антифиданта флиндекарпина 2.800 из коры дерева Flindersia laevicarpa сохранился в интактном виде лишь цикл С родительского углеродного скелета 2.790. Вообще группу лимоноидов подразделяют на 10 - 12 структурных подтипов, но систематическое их рассмотрение не входит в задачу настоящей книги. [27]
Известно, что природа в течение эволюции за много миллионов лет создала десятки тысяч билогически активных вторичных метаболитов, играющих роль эндогенных биопротекторов и биорегуляторов, многие из которых топологически высоко комплементарны по отношению к целевым рецепторам. Их биологическое действие проявляется, как правило, в малых и сверхмалых дозах. К таким биогенным средствам защиты и регуляции биоценоза относятся, например, фито-алексины ( вещества, синтезирующиеся в растениях в ответ на воздействие патогенных микроорганизмов для борьбы с ними), аллелопатические агенты ( минорные метаболиты высших растений, уничтожаюшие другие виды растений в окружающем пространстве), фитонциды, микотоксины, цитокинины, ауксины, репелленты и аттрактанты, детерренты, антифиданты, алломоны, кайромоны, юве-нильные гормоны, половые феромоны и феромоны тревоги, хемостериллянты, енсибилизаторы и различные факторы устойчивости. Это позволяет рассматривать природные соединения как основу создания фармакологических препаратов и биорегуляторов нового поколения. Вместе с тем, современная наука расшифровала лишь ничтожный процент того, с какой целью те или иные природные соединения созданы природой, какова их роль в биоценозе и гомеостазе живых систем, а многие тысячи вторичных метаболитов, не игравших ключевых ролей в эволюционном развитии, исчезли миллионы лет тому назад и, видимо, структуры их так и останутся тайной природы. [28]
Эти гусеницы, выдержанные 30 мин на листьях зерновых культур, опрысканных варбурганалом, навсегда теряют способность потреблять пищу. Растение, из которого выделен варбурганал, повсеместно служит жителям восточной Африки в качестве приправы и, следовательно, не может быть ядовитым. Практически все антифиданты были выделены из растений, устойчивых к воздействию насекомых. Коммерческое производство антифидантов еще не налажено, но было бы весьма заманчиво воспользоваться ими для борьбы с вредителями посевов. [29]
Антифиданты, подобно репеллентам, являются химическими веществами, предохраняющими растения от поедания вредными насекомыми. Механизмы действия ан-тифидантов и репеллентов разные. Первые безвредны для биоценоза и поэтому приобретают все большее значение. Начало работ по созданию антифидантов относится к 30 - м годам. Наблюдения за насекомыми, поедающими растения, обработанные соединениями металлов, фосфоновой кислоты, тиокарбаматами и тиурамсульфи-дами, положили начало соответствующим научным исследованиям. Концентрации названных веществ для проявления отпугивающего действия были, однако, очень высокие. [30]