1

1 Ústav environmentálnych problémov severu, Uralská pobočka Ruskej akadémie vied

2 Severná arktická federálna univerzita pomenovaná po N. N. M.V. Lomonosov

3 Inštitút environmentálnych problémov severu, Uralská pobočka Ruskej akadémie vied, Severná arktická federálna univerzita pomenovaná po V.I. M.V. Lomonosov

Výrazne zvýšený záujem o biologicky aktívne látky rastlinného pôvodu sa vysvetľuje širokým spektrom farmakologickej aktivity bioaktívnych látok. Medzi nimi osobitné miesto zaberá kyselina usnová, ktorá má vysoké antimikrobiálne, antioxidačné, protinádorové a imunostimulačné vlastnosti. V tomto článku je vykonaná porovnávacia analýza metód extrakcie kyseliny usnovej z lišajníka rodu Cladonia stellaris. Uvažuje sa o tradičných extrakčných metódach (macerácia, perkolácia), ich modifikáciách (použitie techniky mikrovlnného žiarenia) a moderných (použitie sub- a superkritických rozpúšťadiel), pričom sú uvedené ich výhody a nevýhody. Ukázalo sa, že vysoko efektívna je metóda superkritickej fluidnej extrakcie oxidom uhličitým, ktorá umožňuje získať kyselinu usnovú vo vysokom výťažku (až 2,39? % hm. a.s. lišajníkových surovín), pričom extrakt obsahuje 90 – 100% kyselina usnová.

lišajníky

extrakčné metódy

kyselina usnová

1. Kershengolts B.M., Remigailo P.A., Shein A.A., Kershengolts E.B. // Lekársky časopis Ďalekého východu. - 2004. - č. 1. - S. 25–29.

2. Koptelová E.N., Kutakova N.A., Treťjakov S.I. Extrakcia extrakčných látok a betulínu z brezovej kôry pod vplyvom mikrovlnného poľa // Chémia rastlinných surovín. - 2013. - Číslo 4. - S. 159–164.

3. Moiseeva E.N. Biochemické vlastnosti lišajníkov a ich praktický význam. – M.: Ed. Akadémia vied ZSSR, 1961. - 82 s.

4. Pichugin A.A., Tarasov V.V. Superkritická extrakcia a vyhliadky na vytvorenie nových bezodpadových procesov // Uspekhi khimii. - 1991. - T. 60. - S. 2412-2421.

5. Podterob A.P. Chemické zloženie lišajníkov a ich medicínske využitie // Chemicko-farmaceutický časopis. - 2008. - T. 42. - č. 10. - S. 32–38.

6. Sokolov D.N., Luzina O.A., Salakhutdinov N.F. Kyselina usnová: získavanie, štruktúra, vlastnosti a chemické transformácie // Pokroky v chémii. - 2012. - T 81. - č. 8. - S. 747–768.

7. Manojlovic N.T., Vasiljevic P.J., Maskovic P.Z., Juskovic M., Bogdanovic-Dusanovic G. // Evid Based Complement Altrnat Med. - 2012. - č. 1. - S. 1–8.

Každý druh lišajníka je charakterizovaný prítomnosťou určitých lišajníkových kyselín (napríklad kyselina usnová, protolichesterová, lichesterová sú charakteristické pre lišajníky rodu Cladonia), čo slúži ako ich systematický znak. Kyselina usnová (UA) je žltá kryštalická látka, štrukturálne príbuzná dibenzofuránom, má vysokú aktivitu proti mnohým patogénnym organizmom vírusovej, bakteriálnej a plesňovej povahy a má antioxidačné, protinádorové, imunostimulačné a hepatoprotektívne vlastnosti (používa sa ako súčasť doplnkov stravy na chudnutie strata), čo umožňuje jeho úspešné použitie pri liečbe chorôb rôznej etiológie. Vďaka týmto vlastnostiam sa používa vo farmakológii, kozmetike, stomatológii a iných oblastiach medicíny. Napriek pozitívnym skúsenostiam s používaním UA v mnohých oblastiach klinickej medicíny však nebola zavedená výroba liekov na jej základe. Známe spôsoby izolácie bioaktívnych látok z lišajníkových surovín pravdepodobne nedávajú požadované výsledky. Je známych asi 70 druhov lišajníkov obsahujúcich kyselinu usnovú. Priemyselný význam však môžu mať len tie z nich, v ktorých je množstvo tejto kyseliny aspoň 0,5 %. Sľubným zdrojom kyseliny usnovej je lišajník rodu Cladonia, v ktorom je táto zlúčenina hlavným metabolitom.

Klasické metódy na izoláciu biologicky aktívnych zlúčenín z rastlinných materiálov sú extrakčné metódy využívajúce organické rozpúšťadlá. Patria sem macerácia (infúzia), perkolácia (kontinuálna filtrácia extraktantu cez vrstvu surovín), reperkolácia. Na izoláciu lišajníkových kyselín sa používajú rôzne organické rozpúšťadlá: benzén, acetón, hexán, etanol, petroléter, chloroform alebo ich zmesi na zvýšenie výťažku cieľového produktu. Výhodou týchto metód je jednoduchosť prevedenia a vybavenia. Medzi nevýhody patrí dĺžka extrakčného procesu, vysoký obsah nečistôt v extraktoch, zložitosť, použitie značného množstva rozpúšťadiel, často vysoká toxicita a prchavosť použitých organických rozpúšťadiel. Napriek týmto nedostatkom sa však tieto metódy v súčasnosti využívajú, no častejšie v modifikovanej podobe. Takéto metódy zahŕňajú extrakciu pomocou techniky mikrovlnného žiarenia (SHF).

Popri vyššie uvedených tradičných extrakčných metódach sa v súčasnosti používajú moderné extrakčné metódy, ako je extrakcia superkritickou tekutinou (SCFE), extrakcia podkritickými rozpúšťadlami, zrýchlená extrakcia kvapalnými rozpúšťadlami (ASE), ktoré umožňujú izoláciu produktov extrakcie z rastlinných materiálov bez čo vedie k ich zničeniu a maximálnemu zachovaniu biologickej hodnoty všetkých zložiek. V tejto súvislosti sa intenzívne rozširujú početné štúdie uskutočnené v Rusku a v zahraničí, ktoré sa venujú vývoju nových metód extrakcie biologicky aktívnych látok z prírodných matríc a štúdiu ich vlastností.

Účelom tejto práce bola komparatívna štúdia možnosti izolácie kyseliny usnovej z lišajníkových surovín tradičnými metódami a metódami s využitím moderných technológií.

Predmetom tejto štúdie boli lišajníky rodu Cladonia stellaris rastúce na subarktickom území Ruskej federácie. Vzorky lišajníkov boli odobraté na ostrove Russkij Kuzov v Bielom mori.

Na vzduchu vysušená lišajníková surovina, predtým očistená od mechanických nečistôt, bola rozdrvená v laboratórnom mlyne LN-201. Elementárna analýza surovín sa uskutočnila na elementárnom analyzátore EvroEA 3000 (konfigurácia ). Vzorka lišajníka obsahuje 42,9 ± 1,7; 6,68 ± 0,27; 1,19 ± 0,05 % C, H a N, v tomto poradí, vlhkosť - 6,68 %, obsah popola - 0,73 %. Na posúdenie biologickej bezpečnosti surovín bol stanovený obsah množstva toxických (vrátane ťažkých kovov), ako aj biogénnych prvkov. Analýza sa uskutočnila na sekvenčnom vlnovo-disperznom rôntgenovom fluorescenčnom spektrometri XRF-1800. Elementárne zloženie popola lišajníka sa vyznačuje prevažujúcim obsahom biogénnych prvkov: draslíka (27,17 %), horčíka (5,59 %) a fosforu (7,85 %). Ostatné prvky (vrátane niektorých ťažkých kovov) ako S, Cl, Ti, Mn, Cr, Sr, Br, Cu, Rb, Ni, Pb sú prítomné v množstvách menších ako 1 %, čo významne neovplyvňuje životnú aktivitu lišajník a jeho vylučovanie z neho BAV.

Izolácia lišajníkových kyselín sa uskutočňovala rôznymi metódami:

– extrakcia organickými rozpúšťadlami infúznou metódou;

– extrakcia organickými rozpúšťadlami na Soxhletovom prístroji;

- extrakcia pomocou mikrovlnnej technológie;

– zrýchlená extrakcia kvapalnými rozpúšťadlami;

– extrakcia superkritickou tekutinou oxidom uhličitým;

– extrakcia podkritickým oxidom uhličitým.

Kyselina usnová bola identifikovaná pomocou HPLC. Chromatografická separácia sa uskutočnila na prístroji LC-30 Neexera (Shimadzu, Japonsko). Detekcia bola uskutočnená pomocou spektrofotometrického detektora, diódového poľa pri vlnovej dĺžke 280 nm. Vzorky sa rozpustili v acetóne, prefiltrovali a vstrekli do chromatografického systému. Pomocou štandardnej vzorky UA od spoločnosti Aldrich bola vynesená kalibračná závislosť plochy píku od koncentrácie v rozsahu od 1 ug/l do 0,1 mg/l. Závislosť je lineárna s korelačným koeficientom väčším ako 0,99.

Extrakcia organickými rozpúšťadlami infúznou metódou

Macerácia je obyčajné máčanie v rozpúšťadle, pri ktorom sa uvoľňujú bunkové steny rastlinného materiálu a rozpúšťajú sa extrahované látky. Asi 5 g lišajníka sa umiestnilo do banky s etylalkoholom. Infúzia sa uskutočnila v sušiarni pri 70 °C počas 30 minút. Obsah UA v extrakte bol 24 % a výťažok UA z a.s. lišajníkové suroviny - 0,27%. Na zvýšenie výťažku UA touto metódou sa musí výrazne predĺžiť trvanie extrakčného procesu.

Extrakcia organickými rozpúšťadlami na Soxhletovom prístroji

Pri perkolácii rozpúšťadlo prechádza (uniká) cez vrstvu drvených surovín a „vymýva“ cieľové zložky. Patróna s hmotnosťou asi 5 g lišajníka bola umiestnená do Soxhletovho prístroja. Ako extrakčné činidlo bol použitý acetón, etanol alebo chloroform (chemicky čistý stupeň), doba perkolácie bola 30–60 minút (tabuľka).

Výťažok UA počas extrakcie rôznymi rozpúšťadlami na Soxhletovom prístroji

Napriek svojej jednoduchosti tradičná extrakcia neumožňuje získať vysoký výťažok UA jednoduchou extrakciou, pretože bunka lišajníka s touto extrakčnou metódou zostáva nedotknutá a nepreniknuteľná, navyše použitie toxických a horľavých organických rozpúšťadiel robí túto technológiu nebezpečnou.

Extrakcia pomocou mikrovlnnej technológie

Na zintenzívnenie procesu extrakcie biologicky aktívnych látok sa využíva vplyv rôznych silových polí na suroviny. Jedným z účinných spôsobov extrakcie rastlinných materiálov je mikrovlnná úprava v mikrovlnnom poli. Technologické parametre procesu extrakcie BAS v mikrovlnnej oblasti: merný výkon 350 W/h; kvapalinový modul 1/15; extraktant - etylalkohol. Trvanie extrakcie sa pohybovalo od 5 do 20 minút. Charakter dopadu mikrovlnného poľa je podobný intenzívnej vlhko-tepelnej úprave vykonávanej kombináciou úpravy so živou parou a vodivým ohrevom, avšak vo väčšej miere dochádza k deštrukcii štruktúry vplyvom mikrovlnného poľa, čo umožňuje zintenzívniť impregnáciu pórov rastlinných surovín tekutým extraktantom a podľa toho výrazne urýchliť proces.extrakcia. Pri extrakcii etanolom počas 10 minút dosahuje výťažok UA maximálnu hodnotu 1,36 % a.s. hmotnosti. lišajníkových surovín (obr. 1), pričom sa zvýšila čistota cieľového produktu (obsah AA v extrakte bol 30 %).

Ryža. Obr. 1. Vplyv mikrovlnného spracovania na výťažok UA (% hmotnosti surovín) s rôznou dobou trvania extrakcie Obr.

Použitie mikrovlnnej technológie na extrakciu UA umožnilo v porovnaní s tradičnými metódami extrakcie biologicky aktívnych látok skrátiť čas extrakcie na 10 minút, pričom výťažok a čistota cieľového produktu výrazne stúpa.

Zrýchlená metóda extrakcie kvapalnými rozpúšťadlami

Metóda zrýchlenej extrakcie rozpúšťadlom je relatívne nová technológia, ktorá využíva zvýšenú teplotu a tlak na zvýšenie rýchlosti a stupňa extrakcie cieľových zložiek zo vzoriek s rôznymi matricami. Extrakcia sa uskutočnila na prístroji ASE 350, Dionex USA. Vzorka rozdrveného lišajníka s hmotnosťou 1 g, zmiešaná s 1 g kremeliny, sa umiestnila do 10 ml kyvety. Extrakcia sa uskutočňovala pri teplotách 80, 100, 150 °C a tlaku 100 atm. Parametre extrakcie: rozpúšťadlá rôzneho charakteru a polarity (voda, acetón, etanol), zahrievanie kyvety 5 min, udržiavanie vzorky pri danej teplote 5 min, objem extrakčného činidla 10 ml.

Ukázalo sa, že voda je slabým rozpúšťadlom kyseliny usnovej, výťažok kyseliny usnovej nepresahuje 0,08 % (obr. 2).

Použitie etanolu a acetónu ako extrakčného činidla (podkritické podmienky) vykazuje porovnateľné výsledky a výťažok UA dosahuje 2,77–2,82 %, pričom obsah UA v extrakte bol 20–30 %. So zvýšením extrakčnej teploty sa výťažok UA zvyšuje. Pri extrakcii ASE sa čas procesu skráti na niekoľko minút, príprava vzorky sa výrazne urýchli a na jej realizáciu sú potrebné malé množstvá rozpúšťadla. ASE je teda sľubná metóda na izoláciu lišajníkových kyselín, najmä UA, a zmena parametrov procesu môže výrazne zvýšiť výťažok cieľovej zložky.

Ryža. 2. Výťažok UA (% hm. hm. suroviny) v extrakte získanom metódou ASE

Metóda extrakcie superkritickou tekutinou

Extrakcia superkritickou tekutinou sa uskutočnila pomocou jednotky MV-10ASFE (Waters, USA). Ako extrakčné činidlo sa použil superkritický oxid uhličitý. Proces SCFE prebiehal v dynamickom režime, v širokom rozsahu teplôt (40–80 °C) a tlakov (10–35 MPa). Doba extrakcie 20 min. Extrakt po dekompresii sa rozpustil v prúde rozpúšťadla (acetón, prietok 2 ml/min). Použitie rozpúšťadla na úpravu bráni tomu, aby sa tuhé zložky extraktu unášali prúdom plynného oxidu uhličitého. Superkritický oxid uhličitý je stabilná a inertná látka, ktorá sa prejavuje chemickou ľahostajnosťou k spracovávaným surovinám a extrahovaným látkam. Jeho výhodou je tiež nízka cena a možnosť opakovaného použitia. Použitie oxidu uhličitého namiesto organických rozpúšťadiel zvyšuje environmentálnu bezpečnosť výroby, ako aj stupeň čistoty získaných produktov.

Zvýšenie teploty zo 40 na 80 °C vedie k zvýšeniu účinnosti extrakcie, pričom obsah pevných látok v izolovanom extrakte sa zvyšuje z 1 na 2 % hmotnosti a.s. suroviny odobraté na analýzu. Zvýšenie tlaku z 10 na 35 MPa vedie k 2-násobnému zvýšeniu výťažku cieľového produktu (obr. 3).

Extrakt získaný použitím CO2 v superkritickom stave obsahuje 90–100 % kyseliny usnovej a vyznačuje sa vysokou výťažnosťou v pomere k surovine – 0,52–2,39 %. Okrem toho je získavanie extraktov pomocou superkritického CO2 ekonomicky výhodné, pretože tento spôsob umožňuje vyrábať dostatočne koncentrované (alebo v pevnej forme) extrakty kyseliny usnovej vysokej čistoty.

Extrakcia pomocou podkritického CO2

Extrakt lišajníkových kyselín je možné získať aj použitím podkritického CO2 ako extrakčného činidla (tlak 7 MPa, teplota 20 °C, rýchlosť prívodu CO2 0,1 kg/h, spotreba CO2 100 kg/kg suroviny). Výťažok extraktu 0,52 % a.s. surovín, extrakt obsahuje 85 % kyseliny usnovej a vyznačuje sa vysokou výťažnosťou UA v pomere k surovinám – 1,02 %. Miernejšie podmienky (v porovnaní s SCFE) navyše vylučujú izomerizačné procesy počas extrakcie, čo prispieva k zachovaniu biologickej aktivity izolovaných biologicky aktívnych látok. Výhodou použitia podkritického CO2 ako extrakčného činidla je tiež zníženie nákladov na energiu na zvýšenie tlaku a ohrev CO2.

Ryža. 3. Vplyv tlaku a teploty SCFE na výťažnosť UA (% suroviny a.s.)

Výsledky kvantitatívnej extrakcie kyseliny usnovej rôznymi metódami teda ukázali, že tradičné metódy (macerácia, perkolácia) sú neúčinné a prácne a získané extrakty obsahujú veľké množstvo vedľajších produktov. Nové technológie (extrakcia superkritickými a podkritickými rozpúšťadlami, metóda ASE) môžu výrazne zvýšiť výťažok a zlepšiť kvalitu cieľového produktu. Naše štúdie preukázali realizovateľnosť použitia techniky superkritickej fluidnej extrakcie, ktorá umožňuje extrahovať kyselinu usnovú vo forme tuhého extraktu v jednom technologickom stupni, pričom obsah kyseliny usnovej v extrakte je 90–100 %.

Štúdia bola realizovaná s finančnou podporou FASO Ruska v rámci témy (projektu) č. 0410-2014-0029 "Fyzikálne a chemické základy pre štúdium hlavných zákonitostí základného cyklu "štruktúra - funkčný charakter - vlastnosti" prírodných polymérnych matríc", ako aj v rámci vedeckého projektu komplexného programu Uralskej pobočky Ruskej akadémie vied č. 0410-2015-0021 "Nové prístupy komplexného hodnotenia stavu a evolúcia lesných a mokraďových ekosystémov v západnom segmente Arktídy“ s využitím zariadení Centra kolektívneho využívania NO „Arktika“ (NarFU) s finančnou podporou Ministerstva školstva a vedy Ruskej federácie (Unikátny identifikátor prác RFMEFI59414X0004) a zariadením TsKP CT RF-Arctic (IEPS, IFPA Uralská pobočka Ruskej akadémie vied).

Recenzenti:

Poskotinová L.V., doktorka biologických vied, docentka, prednost. Laboratórium biorytmológie, Ústav prírodných adaptácií, Uralská pobočka Ruskej akadémie vied, Archangeľsk;

Khabarov Yu.G., doktor chémie, profesor Katedry technológie celulózy a papiera, FSAEI HPE „Severná (arktická) federálna univerzita pomenovaná po I.I. M.V. Lomonosov, Archangeľsk.

Strana 3

Biosyntéza kyseliny didymovej, ako aj niektorých ďalších polycyklických lišajníkov (najmä kyselina usnová a strepsilín, o ktorých sa hovorí v tejto kapitole), sa pravdepodobne uskutočňuje kondenzáciou acetylových zvyškov za vzniku zodpovedajúcich fenolových zlúčenín521, ktoré potom podliehajú oxidatívna dimerizácia a rôzne ďalšie transformácie.

Treba však poznamenať, že liek získaný z lišajníka Evernia i - irunastri a obsahujúci spolu s kyselinou usnovou (pozri str.

Uvažujme teraz o experimentálnych údajoch, ktoré viedli k záveru, že vzorec (333) správne odráža štruktúru molekuly kyseliny usnovej.

Súčasne, vychádzajúc zo vzorcov (333) hI (349), je možné celkom uspokojivo vysvetliť všetky doteraz známe vlastnosti a premeny kyseliny usnovej, čo nám umožňuje uznať tieto vzorce za správne.

Najintenzívnejšie sa však tieto štúdie začali rozvíjať až v období rokov 1930 - 1940, kedy sa objavilo veľmi významné množstvo správ 1409 ms-i - u, venovaných ako samotnej kyseline usnovej, tak aj množstvu produktov jej štiepenia.

Je však zaujímavé, že antibiotické vlastnosti kyseliny usnovej nezávisia od priestorovej štruktúry jej molekuly: () -, (-) - a () - kyseliny usnové majú takmer rovnakú aktivitu. Vychytáva sa Et2O a po oddelení od ostatných lišajníkov sa čistí kryštalizáciou z petroléteru.

Kyselina usnová (333) a jej diacetylderivát (350) sa titrujú ako jednosýtne kyseliny, aj keď neobsahujú karboxylovú skupinu. Kyselina usnová má tri aktívne atómy vodíka, napriek prítomnosti iba dvoch fenolických hydroxylov. Z toho vyplýva, že jeho acyklická skupina obsahuje enol hydroxyl, ktorý má silne kyslé vlastnosti.

Hoci kyselina usnová bola prvýkrát izolovaná v roku 1843 z Ramilina fraxinea a L/snea borbata, jej chemická štruktúra zostala neznáma takmer storočie. Množstvo prác bolo venovaných štruktúre kyseliny usnovej; jasnosť, pokiaľ ide o hlavné štrukturálne vlastnosti tejto zlúčeniny a jej produktov konverzie, však priniesli neskoršie štúdie Robertsona, Asahinu a Schepfa a ich spolupracovníkov.

Pomocou tohto vzorca môžeme vysvetliť správanie kyseliny usnovej ako 1 3-diketónu vzhľadom na činidlá, ktoré poskytujú charakteristické reakcie s karbonylovou skupinou. Vzorec XIX umožňuje vysvetliť správanie kyseliny usnovej počas titrácie a pri stanovení aktívneho vodíka metódou Chugaev-Tserevitinov. Na základe tejto štruktúry je ľahké vysvetliť tvorbu produktov hydrolytického štiepenia kyseliny usnovej.

Jej stélka má vzhľad vzpriamených alebo padnutých kríkov, koncové vetvy sú vždy modročierne. Obsahuje veľké množstvo kyseliny usnovej (až 8 %), ochotne ju žerú najmä soby.

Štruktúra väčšiny O-heterocyklických antibiotík je teraz úplne stanovená a mnohé z nich boli získané synteticky. Chemická štúdia takých antibiotík, ako je patulín, kyselina usnová, griseofulvín, geodín, citrinín a sesamín, si vyžadovala značné úsilie a navrhované receptúry museli byť opakovane revidované. Ako typický príklad môžeme uviesť kyselinu usnovú, ktorej vytvorenie štruktúry si vyžiadalo viac ako šesťdesiat rokov výskumu a jej syntéza sa uskutočnila o ďalších 15 rokov neskôr. Na druhej strane sa v poslednej dobe venuje nezaslúžená pozornosť skúmaniu skôr obyčajných premien, napríklad takejto relatívne jednoduchej zlúčeniny.

Pre vysokú antibiotickú aktivitu radu lišajníkov (ich extraktov) si látky obsiahnuté v lišajníkoch zaslúžia osobitnú pozornosť. Biologická aktivita sa vysvetľuje predovšetkým prítomnosťou kyseliny d-usnovej, ktorá sa nachádza v druhoch usnea, evernia, letaria a par-melia. Asi 70 ďalších zlúčenín bolo tiež izolovaných z lišajníkov, ktoré možno klasifikovať ako depsidy, depsidony, dibenzofurány a kyseliny laktónové. Pre identifikáciu má zmysel spolu s kyselinami izolovanými z lišajníkov analyzovať chromatograficky produkty ich hydrolýzy.

Cetraria islandica
taxón: rodina Parmelia ( Parmeliaceae)
Ostatné mená: islandský mach
Angličtina: islandský mach

Botanický popis

Nie jeden rastlinný jedinec, ale symbióza dvoch organizmov, z ktorých jeden patrí do ríše húb (hlavne vačnatcov) a druhý do zelených alebo modrozelených rias. Oba tieto organizmy sú navzájom tak úzko spojené, že k sebe údajne patria.
Islandský cetraria alebo je trváci listový lišajník, kríky sú vzpriamené, menej často podrastené, stoja z takmer kompaktných zvislých lalokov. Laloky sú nepravidelne stuhovité, kožovito chrupavčité, úzke, ploché, do 10 cm vysoké a 0,3-5,0 cm široké, s krátkymi tmavými riasami, zelenohnedé alebo s rôznymi odtieňmi hnedej, v závislosti od osvetlenia. základ s červenkastými škvrnami, na spodnej strane matný alebo lesklý, niekedy svetlejší alebo rovnakej farby na oboch stranách. Spodná strana je hojne pokrytá bielymi škvrnami (pseudocyfelamy) rôznych tvarov. Okraje čepelí sú trochu zabalené. Cilia na základni sú veľké (niekedy úplne chýbajú), vysychajú, stávajú sa tmavohnedými.
U cetrárií sa na koncoch silne rozšírených lalokov niekedy vyvíjajú apotécia alebo plodnice. Sú doskovité, hnedasté, takmer rovnakej farby ako stélka, s plochým alebo trochu konvexným kotúčom do 1,5 cm s trochu zúbkovaným okrajom. Apothecia vyvíja vaky naplnené spórami, ktoré možno vidieť pod mikroskopom. Výtrusy sú jednobunkové, bezfarebné, 8 ks. v každej taške, elipsovitý tvar.
Cetraria islandská, ako väčšina druhov rodu Cetraria, má extrémne pomalý rast v porovnaní s ostatnými zástupcami lišajníkov. Pre rozvoj tohto druhu sú potrebné priaznivé podmienky na jednej strane pre huby a na druhej strane pre riasy. Niekedy sú však tieto podmienky nepriaznivé. Väčšina lišajníkov rodu Cetraria sa vyznačuje interkalárnym rastom, t.j. ktorákoľvek časť lišajníka môže dať vznik novým jedincom, čo sa v podmienkach Arktídy vyskytuje hrubo-mechanickým a vegetatívnym spôsobom. Pomocou vetra, srnčej a ľudskej činnosti sa kúsky islandského machu roznesú po tundre na veľké plochy, kým sa prichytia k substrátu, začnú vyrastať úlomky machu v podobe nových jedincov (K. A. Rassadin, 1950).

Rozšírenie islandského cetraria

Kozmopolitný prvok flóry zemegule. Tento mach je široko rozšírený v Európe, Ázii, Afrike, Amerike a Austrálii. Je to typický predstaviteľ borovicových lesov, otvorených neplodných priestorov. Cetraria je rozšírená po celej severnej pologuli až po arktickú zónu. Islandský mach rastie v tundre, suchých borovicových lesoch severnej časti lesného pásma, vo všetkých vysokých horách (alpínska machovo-lišajníková tundra), týčiaci sa do výšky 1500 m nad morom a vyššie. Islandský mach je rozšírený v kamenistých a trávnatých oblastiach, na rašeliniskách, vysokohorských čistinách, v horských lesoch, niekedy aj na kôre starých pňov. Nachádza sa v severnej a strednej Európe, v tundre a lesnej zóne na Sibíri, na Ukrajine - v Karpatoch. V Európe rastie okrem Karpát aj v Alpách, na Balkáne a v Pyrenejach. Rastie na samotnej pôde, menej často - na zhnitej kôre a na starých pňoch. V severnej časti Ruska je cetraria rozšírenejšia v európskej ako v ázijskej časti. Rastie aj v horách Kaukazu, Altaja, Sajanov a Ďalekého východu.
rastie najmä na piesočnatých, nezatienených miestach, v podekuliach vytvára čisté húštiny. Často sa vyskytuje aj v borovicových lesoch a v húštinách vresov, kde rastie v malých skupinách a jednotlivých exemplároch medzi inými lišajníkmi, machmi a vyššími rastlinami. Cetraria je typická rastlina močiarov, lesnej tundry a tundry, kde rastie spolu s inými lišajníkmi.
Cetraria islandská je polymorfný druh, u ktorého sa v závislosti od osvetlenia, vlhkosti a iných faktorov mení farba aj veľkosť čepelí. Cetraria islandská sa rozvíja iba v podmienkach častého ovzdušia v ekologicky čistých regiónoch. Vďaka tomuto faktoru je cetraria indikátorom čistoty v priemyselných priemyselných oblastiach. Tento faktor môže v našej dobe nájsť priame praktické uplatnenie pri riešení globálnych environmentálnych problémov.

Zber a príprava liečivých surovín cetraria

V medicíne sa používa sušená stélka islandského machu ( Lichen islandicus), ktorý má mierne zvláštny zápach a horkastú slizovitú chuť. Cetraria thallus sa zbiera počas leta a suchej jesene. Pri zbere sa stélka cetrárií odtrhne od substrátu (pôdy alebo kôry stromov), čerstvo zozbieraná stélka sa očistí od nečistôt, vysuší sa na slnku alebo v tieni, poukladá sa v tenkej vrstve (3-5 cm ) na papier alebo látku.
Cetraria thallus je možné zbierať počas celého vegetačného obdobia, ale tento druh suroviny sa zbiera najmä v lete.
Sušené suroviny skladujte v škatuľkách s papierovou výstelkou alebo v tesne uzavretých nádobách v suchej a chladnej miestnosti (suroviny sú veľmi hygroskopické).
Suchý talus cetrária namočený vo vode by mal byť slizký a odvar by sa mal po vychladnutí zmeniť na rôsol.
Ako uvádzajú niektoré príručky o obstarávaní liečivých surovín, prírodné zdroje cetraria na Ukrajine, v Rusku a niektorých ďalších krajinách výrazne prevyšujú potrebu tohto druhu suroviny.

Biologicky aktívne látky

Štúdium chemického zloženia islandských cetrárií sa začalo pred niekoľkými stovkami rokov a dnes je celkom dobre študované.
V islandských cetráriách, rovnako ako vo väčšine ostatných lišajníkov, sa syntetizuje značné množstvo biologicky aktívnych látok. Talus pozostáva hlavne zo sacharidov, medzi ktorými sú chitín, lichenín, izolichenín, sacharóza, manitol galaktomanan, umbilicín, hemicelulóza, erytritol a iné sacharidy.
Talus islandského cetraria môže akumulovať až 50-80% polysacharidov, ktoré sa extrakciou horúcou vodou rozpustia a vytvoria hustú hmotu. Lichenin- lineárny polysacharid, hydrolýzou vzniká glukóza, rozpúšťa sa v horúcej vode, nemodrie od jódu.
izolichenín má podobnú chemickú štruktúru, v studenej vode sa rozpúšťa, od jódu sa sfarbuje do modra.
Islandské cetraria a iné lišajníky obsahujú organické kyseliny rôzneho zloženia, ktoré sa nazývajú lišajníkové kyseliny. Práve kyseliny dodávajú lišajníku horkú chuť a určujú jeho tonizujúce a antibiotické vlastnosti.
Okrem lišajníkových kyselín obsahuje stélka islandského machu naftochinón (juglon), pentacyklický triterpén fridelín, bielkoviny, vitamíny C a B12, tuky, vosk, gumu, pigmenty a minerály.
Zaujímavosťou je prítomnosť antiskorbutického vitamínu C, ktorý je obsiahnutý v Cetraria cucullata v ľahko stráviteľnom stave. Takýto objav sa podaril ruskému lekárovi Granatikovi, ktorý niekoľko rokov pôsobil na severe Ďalekého východu. Na základe experimentov uskutočnených na morčatách a pozorovaní na pacientoch so skorbutom zistil, že vitamín C zostáva v sušených lišajníkových surovinách nezmenený 3 roky. Pretože do Cetraria cucullata Zavrieť Cetraria nivalis a Cetraria islandica, potom možno tieto druhy považovať za potenciálny zdroj kyseliny askorbovej (Rassadin K. A., 1950).

Použitie cetraria v medicíne

Prvé informácie o využití islandského cetraria ako liečivej suroviny siahajú do dávnej minulosti. Prvé náznaky použitia lišajníkov v medicíne boli známe v Egypte už v roku 2000 pred Kristom.
Od stredoveku je islandský mach široko používaný v ľudovom liečiteľstve v krajinách severnej Európy - Island, Nórsko, Švédsko - ako obalový liek na bronchitídu. Prostriedky z cetraria vo forme nálevov alebo odvarov používali ako horkosť na povzbudenie chuti do jedla aj národy škandinávskych krajín. Liečili úplavicu, dyspepsiu, chronické a iné poruchy tráviaceho traktu. Islandský mach bol známy aj ako zmäkčujúce, vyživujúce a celkové tonikum. Cetraria thallus bola tiež široko používaná pri liečbe pľúcnej tuberkulózy, čierneho kašľa, bronchitídy, laryngitídy, bronchiálnej astmy a iných bronchopulmonálnych ochorení. Okrem toho sa prípravky cetraria používali na zhubné nádory, krvácanie a ako prostriedok na zníženie nadmernej sexuálnej dráždivosti u nymfomaniek.
Ako vonkajší prostriedok sa cetraria používala vo forme pleťových vôd z odvaru na rany, popáleniny, vredy, infikované rany, hydradenitídu, abscesy, vriedky, akné, mikrobiálne ekzémy.

Prvá písomná zmienka o použití islandského machu ako liečivej suroviny sa objavila v 17. storočí. Druhá polovica 18. a prvá polovica 19. storočia boli obdobím najrozšírenejšieho používania islandského machu ako liečiva. Spomedzi všetkých známych lišajníkov si niektorí vtedajší autori vysoko cenili najmä islandské cetraria. Najmä v roku 1809 Luyken napísal, že tento mach je na prvom mieste medzi najviac liečivami. Poukazujúc na možnosti terapeutického využitia cetrárií, vrátane tuberkulózy, Luyken poznamenal, že pre antiseptický účinok vynikajú lieky s cetráriou spomedzi všetkých vtedy známych liekov. V XVIII a XIX storočí. Cetraria bola známym tradičným prostriedkom pri liečbe pľúcnej tuberkulózy a jej stélka bola súčasťou väčšiny vtedajších európskych liekopisov.

Koncom XIX a začiatkom XX storočia. v dôsledku intenzívneho rozvoja vedeckej a praktickej medicíny začali lekári používať lieky s cetrariami menej často, ale liečivé vlastnosti tohto machu boli indikované len u niektorých bylinkárov.

V roku 1919 A. A. Elenkin a V. E. Tiščenko napísali prvú vedeckú monografiu „Islandský mach a iné užitočné lišajníky ruskej flóry“. Kniha bola odovzdaná do tlače vydavateľstvu Petrohradskej pobočky Ruského inštitútu potravinárskej vedy a technológie. Táto kniha však z dôvodu likvidácie tohto ústavu nevyšla. V tom istom roku V. N. Lyubimenko na základe uvedeného rukopisu publikoval článok „Islandský mach ako potravinový výrobok“ a neskôr A. A. Yelenkin v monografii „Lišajníky ako objekt pedagogiky a vedeckého výskumu“ sa dotkol problémov praktického využitia islandských cetrárií v potravinárskom priemysle . Počas obdobia intervencie a občianskej vojny v ZSSR v 20. rokoch 20. storočia, ktorá v niektorých regiónoch krajiny spôsobila hladomor, používali národy ruského severu ako doplnkový potravinový produkt talus islandského machu. Horké látky z cetrárií odstránili sódou alebo zásadou a olúpaný talus vysušili, zamiešali do múky a upiekli chlieb. Medzi mnohými severanmi bola vtedajšia cetraria známa ako chlebový mach.

Farmakologické vlastnosti cetraria

Biologicky aktívne látky cetraria majú protizápalové, zjemňujúce a expektoračné účinky.
Polysacharidy islandského machu majú schopnosť chrániť sliznicu dýchacích ciest pred účinkami rôznych chemických faktorov.
V 40. rokoch minulého storočia sa zistilo, že islandský cetraria a iné lišajníky majú antibiotickú aktivitu. Toto obdobie možno považovať za začiatok intenzívneho štúdia a aplikácie cetrárií vo vedeckej farmácii a medicíne.

Prvýkrát si antibakteriálnu aktivitu extraktov z rôznych lišajníkov všimli Birdholder a Evans a spolupracovníci v rokoch 1944-1945. Testovali vodné, vodou pufrované, éterické, alkoholové a chloroformové extrakty a suspenzie takmer 100 druhov amerických lišajníkov. Veľký počet z nich bol aktívny proti Staphylococcus aureus a Bacillus subtilis. Proti gramnegatívnym baktériám mala väčšina testovaných lišajníkových produktov negatívny účinok. Vedci predpokladali, že antibiotická aktivita lišajníkov je spôsobená prítomnosťou lišajníkových kyselín v nich. Táto skutočnosť však nebola experimentálne potvrdená. V roku 1947 Stol, Renz a Lacktka študovali antimikrobiálnu aktivitu glukózo-alkalických extraktov – suspenzií získaných z 58 druhov lišajníkov vo švajčiarskej flóre – a preukázali značnú aktivitu proti Staphylococcus aureus v 38 druhoch. V roku 1952 zistil K. O. Vartia antimikrobiálnu aktivitu u 75 zo 149 študovaných druhov lišajníkov vo fínskej flóre.
Štúdium antimikrobiálnej aktivity jednotlivých jednotlivých lišajníkových látok sa začalo v roku 1945, keď P. R. Burkholder a spol. hlásená aktivita kyseliny usnovej proti Staphylococcus aureus. V roku 1946 V. C. Barry zistil, že kyselina rocelová, izolovaná z Lecanora sordida, má malú aktivitu Mycobacterium Phlei a Mycobacterium tuberculosis bovis. Jeho monoestery a monoamidy však majú schopnosť úplne inhibovať rast baktérií tuberkulózy pri riedení 1:500 000.

V roku 1949 Stoll a kol. ohlásili antibakteriálnu aktivitu niektorých lišajníkových kyselín. Treba poznamenať, že väčšina mikrobiológov venovala pozornosť iba jednotlivým lišajníkom izolovaným v tom čase.
Neskôr sa zistilo, že určité lišajníkové kyseliny vykazujú výraznú antimikrobiálnu aktivitu. Zvlášť cenná je kyselina usnová, ktorý má silnú antibiotickú aktivitu. Jeho sodná soľ v riedení 1:2 000 000 inhibuje rast mycobacterium tuberculosis a iných grampozitívnych mikroorganizmov (stafylokoky, streptokoky). Pokiaľ ide o antibakteriálnu aktivitu, kyselina usnová je asi 3-krát nižšia ako streptomycín. Zistilo sa, že extrakty lišajníkov pôsobia hlavne na gram-pozitívne baktérie odolné voči kyselinám. A len niekoľko výnimočne do samostatných gramnegatívnych druhov. Najmä Vartia sa domnieva, že aktivita lišajníkových extraktov proti gramnegatívnym baktériám je v niektorých prípadoch spôsobená produktmi rozkladu jednotlivých lišajníkových látok. S. Shibata a kol. naznačujú, že antibakteriálny účinok vodných extraktov lišajníkov sa líši od účinku jednotlivých látok. Preto je podľa ich názoru celkom možné, že látky, ktoré sú nerozpustné vo vode, môžu byť nositeľmi antibakteriálnych vlastností.
V procese štúdia technológie liekov, ktoré sa vyrábajú z cetrárií, sa zistilo, že pri príprave odvaru do vody prechádza iba kyselina cetrarová, zatiaľ čo kyselina usnová nie.

kyselina usnová v malých dávkach má schopnosť zabíjať patogény tuberkulózy a niektoré ďalšie grampozitívne baktérie.
Veľký význam má kyselina fumaro-protocetrarová, ktorá je považovaná za jeden z najaktívnejších antimikrobiálnych faktorov cetraria. Okrem vyššie uvedeného, ​​nemeckí vedci považujú kyselinu protocetrarovú izolovanú z vodného extraktu cetraria za silný imunomodulátor, ktorý podporuje aktiváciu imunitného systému (Huovinen, 1989).
Vo voľnom stave a vo forme solí pôsobí kyselina D-protolichesterová Helicobacter pylori(v koncentrácii 16 - 64 mcg / ml). Je zrejmé, že terapeutická účinnosť islandského machu pri žalúdočných a dvanástnikových vredoch je aspoň čiastočne spojená s týmto účinkom. Kyselina protolichesterová potláča proliferatívnu odpoveď lymfocytov na stimuláciu mitogénmi, a preto môže byť potenciálnym nástrojom na liečbu autoimunitných ochorení.

Vysokú antibakteriálnu a protiplesňovú aktivitu vykazujú aj naftochinóny obsiahnuté v malom množstve v islandských cetráriách.
Sliz a kyseliny obsiahnuté v machu vystavujú.

Pentacyklický triterpénový fridelín a kyselina protolichesterová vykazujú protizápalové vlastnosti. Ten je inhibítorom 5-lipoxygenázy kyseliny arachidónovej (ED50 = 8,4 µg/ml), vďaka čomu inhibuje syntézu leukotriénov, ktoré sú dôležitými mediátormi zápalu.

Klinická aplikácia

Prvý farmaceutický prípravok s názvom Evozin na báze lišajníkových kyselín vznikol v Nemecku v 50-tych rokoch. Mal výraznú antimikrobiálnu aktivitu v dôsledku prítomnosti evernových a usnových kyselín v kompozícii. Uvedený liek sa používal v klinických podmienkach na liečbu iných ochorení spôsobených patogénnymi mikroorganizmami.
Na liečbu pľúcnej tuberkulózy navrhli nemeckí vedci liek eozín-2, ktorý okrem evernových a usnových kyselín zahŕňal také lišajníkové kyseliny, ako sú atronarínové, fyzodické a kaperové.
Zmes kyseliny usnovej so streptomycínom sa používala na liečbu tuberkulózy a kožných chorôb.
V Japonsku sa podarilo získať antibiotický prípravok z lišajníkov, ktorý sa používa pri liečbe aktinomykózy.
Pre svoje zmäkčujúce a expektoračné vlastnosti, pre významný obsah slizníc v terapeutickej praxi je islandský mach dobrým liekom na bronchitídu s vysiľujúcim kašľom, pľúcnu tuberkulózu a bronchiálnu astmu.
Vo Fínsku bol patentovaný spôsob získania lieku na astmu, kašeľ a nádchu na báze islandského machu pomocou výťažkov z byliny rebríček, koreň púpavy, plod borievky, podzemky škorice, bylina prasličky, podbeľ, listy medvedice a vŕbová kôra.

V roku 1956 bol v ZSSR získaný prípravok na báze kyseliny usnovej usninát sodný, ktorý sa vo forme alkoholových a olejových roztokov používa ako účinný antimikrobiálny prostriedok pri liečbe hnisavých rán, popálenín, prasklín. Napriek pozitívnemu účinku kyseliny usnovej na proces hojenia infikovaných rán sa bakteriálna flóra na povrchu rany zmenšuje a pomaly mizne, pričom pretrváva až do konca úplnej epitelizácie. Liek Binan je účinný na rôzne kmene Staphylococcus aureus (titer od 1:45 do 1:35 000), hemolytický stafylokok (titer od 1:100 000 do 1:350 000). Liečivo vykazovalo vysokú bakteriálnu aktivitu, je stabilné počas skladovania, ale je dosť toxické. Odporúča sa len ako vonkajší prostriedok pri liečbe infikovaných rán, ak je povrch rany veľmi veľký. Táto metóda bola účinná aj pri liečbe akútnych zápalov mäkkých tkanív.

Usninát sodný rozpustený v jedlovom balzame ( Balzam Binan), je vynikajúci nástroj, ktorý možno efektívne využiť v chirurgickej praxi na transplantáciu tkaniva. Konkrétne sa zistilo, že indikovaná forma usninátu sodného má schopnosť fixovať a predchádzať infekciám voľných kožných štepov bez ovplyvnenia jeho regeneračných vlastností, tiež odstraňuje nepríjemný zápach pri hnisaní rany a podporuje rýchle hojenie významných darcovských miest počas kože. transplantácia.

Balzam Binan bol navrhnutý na použitie pri liečbe erózie krčka maternice a naznačil, že má schopnosť stimulovať proces epitelizácie na krčku maternice po diatermochirurgickom zákroku. Klinické pozorovania pri liečbe trhlín na bradavkách u pôrodných žien naznačujú úplné vymiznutie hnisavého zápalu prsníka. Pozitívne výsledky boli dosiahnuté aj v klinických štúdiách s použitím Binan, aby sa predišlo rozdielom v chirurgických stehoch. Binan sa odporúčal aj na liečbu mykózy nôh a iných kožných ochorení. Napriek vyššie uvedenej účinnosti sa však liek Binan nikdy nedostal do klinickej praxe a v medicíne sa nepoužíva.

Rozdrvený tallus cetraria vo forme tabliet sa považuje za sľubný na lokálne použitie pri stomatitíde. Machové tablety boli pacientom aplikované na 1. – 5. deň po operácii nosovej dutiny (došlo k vysychaniu a zápalu ústnej sliznice v dôsledku dýchania iba ústami). Pri užívaní 10 tabliet denne (0,48 g denne) sa znížilo vysušovanie sliznice, množstvo plaku na nej, známky zápalu ústnej sliznice, jazyka a lymfatických uzlín, bolesť a zachrípnutie hlasu. Pri tejto liečbe neboli pozorované žiadne vedľajšie účinky.

Odvar z lišajníka pôsobí aj ako obaľujúci, upokojujúci a hojivý prostriedok na rany. Vykazuje výrazný terapeutický účinok pri gastrointestinálnych ochoreniach vrátane hnačky a porúch trávenia. V klinických štúdiách sa zistilo, že u pacientov so žalúdočným vredom užívanie alkoholového extraktu z cetraria pred jedlom odstraňuje bolesť spojenú s jedením. Je zrejmé, že je to spôsobené obalovým účinkom lieku. Pred prípravou odvaru sa talus namočí do studenej vody, aby sa odstránila horkosť, potom sa 2 lyžičky nasekaného talu zalejú 2 šálkami studenej vody, privedú sa do varu a povaria sa 5 minút, prefiltrujú sa a pije sa počas dňa.

Horčiny obsiahnuté v odvare z islandského machu vzbudzujú chuť do jedla. Preto sa odvar z cetraria používa ako všeobecné tonikum počas rehabilitačného obdobia po závažných ochoreniach. Ale horkosť islandského machu, na rozdiel od podobných zlúčenín iných rastlín, nebola v gastroenterológii široko používaná, predovšetkým kvôli problémom so surovinovou základňou (pomalý rast machu, jeho ničenie, ťažkosti pri pestovaní).

Predtým bolo veľmi bežné veriť, že odvar z cetraria je dobrou živinou, pretože jeho uhľohydráty (lišajník, izolichenan) telo ľahko absorbuje. V ďalších štúdiách sa však táto vlastnosť polysacharidov izolovaných z cetraria nepotvrdila. Preto je používanie cetrária ako hodnotného výživového produktu nevhodné a v súčasnosti nie sú perspektívy jeho využitia v potravinárskom priemysle.

Lieky

Bronchiálne plus pre deti. Sirup s islandským machom, harmančekom a vitamínom C (Dr. Muller Pharma, Nemecko).
Sirup vo fľašiach po 100 ml.
5 ml (6,5 g) sirupu obsahuje tekutý extrakt z cetrarie islandskej (1:10) 0,390 g, tekutý extrakt z kvetov harmančeka (1:10) 0,260 g, kyselinu askorbovú 0,019 g.
Užívajte 1 polievkovú lyžicu 3x denne pred jedlom pri zápaloch horných dýchacích ciest sprevádzaných kašľom, pri akútnej a chronickej bronchitíde a pri chrípke.
Bronchialtee 400(TAD, Nemecko).
Čajový granulát, z toho 100 g obsahuje 5,4 g hustých vodných extraktov (7,8 : 1) s 10 g plodov feniklu, 5 g machovky islandskej, 10 g bylinky tymianovej, 5 g bahniatka, 7 g listov šalvie a 5 g g lipových kvetov . Používa sa pri prechladnutí, akútnej a chronickej bronchitíde. Vezmite 1 šálku čaju 2-3 krát denne.
Isla Mint Pastillen(Engelhard, Nemecko).
Pastilky obsahujúce 100 mg alebo 160 mg vodného extraktu (2-4:5) islandského machu.
Používajú sa pri dráždivom kašli, zachrípnutí, suchosti slizníc, bronchiálnych kataroch, na udržiavaciu liečbu bronchiálnej astmy. Užívajte 1-2 pastilky niekoľkokrát denne, pomaly rozpúšťajte.
Salus Bronchiálne tričko č. 8(Salushaus, Nemecko).
Čaj, z toho 100 g obsahuje: plody feniklu - 15 g, mach islandský - 11 g, kvety divizna - 4 g, kvety lipy - 12 g, kvety prvosienky - 6 g, kvety žihľavy hluchej - 4 g, tymián - 13 g , tráva krušpánu - 12 g, kvety nechtíka lekárskeho - 4 g, listy maliny - 19 g.
Používa sa na riedenie hlienov a zmiernenie kašľa pri kataroch a zápaloch dýchacieho ústrojenstva. Vezmite 1 pohár horúceho čaju 4-5 krát denne.

Toxikológia

Kyselina usnová, ako aj jej soli, majú na organizmus zvierat dosť toxický účinok. Pre myši s hmotnosťou 25 g je subkutánne podanie 2,0 mg kyseliny usnovej v sezamovom oleji smrteľné. Keď sa dávka znížila na 1,5 g, u týchto zvierat neboli pozorované žiadne príznaky otravy.
U ľudí nemalo denné podávanie 0,1-1,0 usninátu sodného škodlivý účinok, avšak pri dennej dávke 3 g sa vyskytli bolesti pečene, ktoré po znížení dávky ustali.

Aplikácia v ekonomike

V minulosti talus s Cetraria islandica, ale aj iné lišajníky s prídavkom solí kovov sa používali aj ako farbiaca surovina. Jednoduchá výroba syntetických anilínových farbív rýchlo vytlačila remeselnú výrobu farbív z plazivých lišajníkov.
V roku 1944 Pepper Lano referoval o výrobe vysokokvalitnej lepivej látky podobnej želatíne z pýru plazivého, ktorá mohla nahradiť drahú arabskú gumu v priemyselnej farmácii (K. A. Rassadin, 1950).

Na základe materiálov prác B. M. Zuzuka, R. V. Kutsika (Štátna lekárska univerzita Ivano-Frankivsk), M. R. Shtokalo (OOO, Ľvov).

Fotografie a ilustrácie

kyselina usnová

kyselina usnová
generál
Systematický názov	2,6-diacetyl-7,9-dihydroxy-8,9b-dimetyl-1,3(2H,9bH)-dibenzofurandión
Chemický vzorec	C18H16O7
Fyzikálne vlastnosti
Podmienka (št. konv.)	pevný
Rel. molek. hmotnosť	348 a. jesť.
Molárna hmota	344,315 g/mol
Hustota	1,54 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota topenia	204 °C

kyselina usnová patrí medzi špecifické lišajníkové látky, ktoré vznikajú pri látkovej premene a v iných skupinách organizmov sa nenachádzajú. Názov pochádza z rodu lišajníkov Usnea.

Z vlastností kyseliny usnovej, ako biologicky aktívnej pre človeka, je najväčší záujem o jej antibakteriálnu aktivitu, ktorá už našla uplatnenie v medicíne: liek binan (sodná soľ kyseliny usnovej) sa používa pri liečbe mnohých chorôb, napr. proti tuberkulóze a tiež ako prostriedok proti popáleniu, ktorý sa dá kúpiť v lekárni. To určilo záujem o kyselinu usnovú.

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je „kyselina usnová“ v iných slovníkoch:

KYSELINA USNIC (C- 18H16O7) lišajníková látka, ktorá sa nachádza v stélii mnohých lišajníkov, má široké antibiotické spektrum účinku a vysoké bakteriostatické a baktericídne vlastnosti. Na základe U. to. vytvoril domáci antibiotický liek ... Slovník botanických pojmov

Cetraria snow ... Wikipedia

Ekonomický význam lišajníkov v ľudskom živote je veľký. Po prvé, toto sú najdôležitejšie kŕmne rastliny. Lišajníky slúžia ako hlavná potrava pre soby, zvieratá, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v živote národov Ďalekého severu. Základ ... ... Biologická encyklopédia

Polyfyletická skupina húb Ernst Heinrich Haeckel ... Wikipedia

Lišajníky (lat. Lichenes) symbiotické asociácie húb (mykobiont) a mikroskopických zelených rias a/alebo siníc (fotobiont); mykobiont tvorí stielok (tallus), vo vnútri ktorého sa nachádzajú bunky fotobionta. Skupina ... ... Wikipedia

Zloženie lišajníkov zahŕňa veľa prvkov a látok. Všetky z nich možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín - primárnej a sekundárnej. Medzi primárne patria tie látky, ktoré sa priamo podieľajú na bunkovom metabolizme; z nich… … Biologická encyklopédia

Lišajníky sú na zemeguli mimoriadne rozšírené, nachádzajú sa takmer vo všetkých suchozemských a dokonca aj v niektorých vodných ekosystémoch. Ich úloha je obzvlášť veľká v tundre, leso-tundre a lesných biogeocenózach, kde tvoria znateľný… Biologická encyklopédia

Pod názvom O. je komerčne známy tmavofialový farbiaci produkt, ktorý sa pripravuje z rôznych druhov lišajníkov a používa sa na farbenie hodvábu a vlny v rôznych miešaných farbách. O. predstavuje jedno z najstarších farbení ... ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Efron

Rozsiahla skupina organických zlúčenín obsiahnutých v lišajníkoch (Pozri Lišejníky). Nachádzajú sa v mnohých rodoch lišajníkov (Ramalina, Evernia, Cladonia, Anzia atď.). Zvyčajne sa každý typ lišajníka vyznačuje niekoľkými špecifickými L ... Veľká sovietska encyklopédia

Chemikálie produkované mikroorganizmami, ktoré môžu inhibovať rast a spôsobiť smrť baktérií a iných mikróbov. Antimikrobiálny účinok antibiotík je selektívny: pôsobia silnejšie na niektoré organizmy, na ... ... Collierova encyklopédia

kyselina usnová patrí medzi špecifické lišajníkové látky, ktoré vznikajú pri látkovej premene a v iných skupinách organizmov sa nenachádzajú. Názov pochádza z rodu lišajníkov Usnea.

Lišajníky sú dobre známe svojou rozmanitosťou sekundárnych metabolitov, takzvanými lišajníkovými látkami. Azda najznámejším sekundárnym metabolitom lišajníkov je kyselina usnová, ktorá vzniká pri pôrode. Cladonia, Usnea, Lecanora, Ramalina, Evernia, Parmelia, Alectoria a v iných rodoch lišajníkov. Kyselina usnová má antivírusové, antibiotické, analgetické, antituberkulózne a insekticídne účinky.

Kyselinu usnovú produkuje lišajník mykobiont - to bolo prvýkrát preukázané v práci a následne bola kyselina usnová extrahovaná z izolovaných mykobiontov lišajníkov rodu Ramalina. Kyselina usnová bola prvýkrát izolovaná v roku 1843 z lišajníkov rodov Ramalina a Usnea, o rok neskôr bola charakterizovaná ako individuálna látka a dostala svoje meno. O deväť desaťročí neskôr bola stanovená jeho chemická štruktúra.

Kyselina usnová sa vyrába v lišajníkoch vo veľkých množstvách, čo predstavuje až 8% suchej hmotnosti talli. Existujú veľké sezónne výkyvy v obsahu kyseliny usnovej v lišajníkovitých slinách: najvyššie hladiny na konci jari a začiatkom leta a vo všeobecnosti nízke hladiny počas jesene a zimy. Obsah kyseliny usnovej koreluje s časom začiatku letného slnovratu, úrovňou slnečného žiarenia a teplotnými podmienkami a závisí od miesta, kde lišajník rastie.

Kyselina usnová je žltá kryštalická látka, svojou štruktúrou patrí k derivátom dibenzofuránu a existuje vo forme dvoch enantiomérnych foriem, ktoré sa líšia konfiguráciou metylovej skupiny na atóme C 9b. Pravotočivý enantiomér má R-konfigurácia uhlovej metylovej skupiny a jej špecifická rotácia je +478 (s 0,2 CHCl3, (deg ml) (g dm) -1). Typickým producentom kyseliny (+)-usnovej je Usnea longissima, možno zdroj ľavotočivého enantioméru kyseliny usnovej nazvať Cladonia stellaris(-458, s 0,2 CHCI3, (deg ml) (g dm) -1).

Hydroxylové skupiny kyseliny usnovej sa podieľajú na tvorbe silných medzimolekulových vodíkových väzieb. Disociačné konštanty hydroxylových skupín kyseliny usnovej, stanovené spektrofotometrickou titráciou, sú: pKa 1 4,4 (C3-OH), pKa2 8,8 (C7-OH), pKa3 10,7 (C9-OH). Kyslosť prostredia a pomer neutrálnych a aniónových foriem kyseliny usnovej podľa vedcov zohráva v živote lišajníka dôležitú úlohu.

Hydroxylové skupiny tejto molekuly tvoria silné intramolekulárne vodíkové väzby a sú schopné vytvárať aj medzimolekulové vodíkové väzby, čo môže prispieť k rýchlemu prenosu prebytočnej energie prijatej lišajníkmi zo Slnka do okolia vo forme tepla.

Prítomnosť rezorcinolového cyklu a systém konjugovaných karbonylových skupín prispievajú k tomu, že molekula kyseliny usnovej absorbuje široko v blízkom UV (320-400 nm), strednom UV (280-320 nm) a ďalekom UV (pod 280 nm) rozsahy. Treba poznamenať, že tento metabolit pôsobí ako účinný opaľovací krém na lišajníky. To umožňuje napríklad lišajníkom, pod podmienkou dlhodobého vystavenia slnku v horúcich púštiach, znížiť škodlivé účinky slnečného žiarenia.

Hlavnou metódou získavania kyseliny usnovej, od prvých štúdií v 19. storočí až po súčasnosť, je extrakcia lišajníkov organickými rozpúšťadlami a následné vyzrážanie z extraktu alebo jeho rekryštalizácia. Kyselina usnová je vysoko rozpustná v benzéne, chloroforme, amylalkohole, ľadovej kyseline octovej, ťažko rozpustná v etanole, petroléteri, dietyléteri a nerozpustná vo vode.

Napíšte recenziu na článok „Kyselina usnová“

Poznámky

Úryvok charakterizujúci kyselinu usnovú

Balashev na to nedokázal odpovedať a ticho sklonil hlavu.
„Áno, v tejto miestnosti sa pred štyrmi dňami Winzingerode a Stein radili,“ pokračoval Napoleon s rovnakým posmešným, sebavedomým úsmevom. „Nerozumiem tomu,“ povedal, „že cisár Alexander priviedol k sebe všetkých mojich osobných nepriateľov. Nerozumiem tomu. Myslel si, že by som mohol urobiť to isté? - spýtal sa Balasheva s otázkou a táto spomienka ho očividne zatlačila späť do tej stopy ranného hnevu, ktorá v ňom bola ešte stále čerstvá.
"A dajte mu vedieť, že to urobím," povedal Napoleon, vstal a rukou odstrčil pohár. - Vyženiem z Nemecka všetkých jeho príbuzných, Wirtemberg, Bádensko, Weimar ... áno, vyženiem ich. Nech im pripraví útočisko v Rusku!
Balašev sklonil hlavu, čím dal svojim zjavom najavo, že by sa rád rozlúčil a počúva len preto, že nemôže nepočúvať, čo sa mu hovorí. Napoleon si tento výraz nevšimol; oslovil Balaševa nie ako veľvyslanca svojho nepriateľa, ale ako človeka, ktorý mu bol teraz úplne oddaný a mal by sa tešiť z poníženia svojho bývalého pána.
- A prečo cisár Alexander prevzal velenie nad vojskami? Načo to je? Vojna je moje remeslo a jeho úlohou je vládnuť, nie veliť jednotkám. Prečo na seba vzal takú zodpovednosť?
Napoleon opäť vzal tabatierku, niekoľkokrát ticho prešiel po miestnosti a zrazu nečakane pristúpil k Balaševovi a s miernym úsmevom tak sebavedome, rýchlo, jednoducho, akoby robil pre Balaševa niečo nielen dôležité, ale aj príjemné, zdvihol ruku. do tváre štyridsaťročného ruského generála, vzal ho za ucho, mierne potiahol, usmievajúc sa iba perami.
- Avoir l "oreille tyree par l" Empereur [Dať sa od cisára trhať za ucho] sa na francúzskom dvore považovalo za najväčšiu česť a milosrdenstvo.
- Eh bien, vous ne dites rien, admirateur et courtisan de l "Empereur Alexandre? [Nuž, prečo nič nepovieš, zbožňovaný a dvorný cisára Alexandra?] - povedal, ako keby bolo smiešne byť v jeho prítomnosť niekoho iného kurtizána a obdivovateľa [súd a obdivovateľ], okrem neho Napoleona.
Sú kone pripravené na generálku? dodal a mierne sklonil hlavu v reakcii na Balaševov úklon.
- Dajte mu moje, má pred sebou dlhú cestu...
List, ktorý priniesol Balashev, bol posledným Napoleonovým listom Alexandrovi. Všetky podrobnosti rozhovoru boli prenesené na ruského cisára a vojna začala.

Po stretnutí s Pierrom v Moskve princ Andrei pracovne odišiel do Petrohradu, ako povedal svojim príbuzným, ale v podstate, aby sa tam stretol s princom Anatolom Kuraginom, s ktorým považoval za potrebné stretnúť sa. Kuragin, na ktorého sa pýtal, keď prišiel do Petrohradu, tam už nebol. Pierre dal svojmu švagrovi vedieť, že princ Andrei si po neho príde. Anatole Kuragin okamžite dostal menovanie od ministra vojny a odišiel do moldavskej armády. V tom istom čase sa knieža Andrej v Petrohrade stretol s Kutuzovom, svojim vždy nakloneným generálom, a Kutuzov ho pozval, aby s ním išiel do moldavskej armády, kde bol starý generál vymenovaný za hlavného veliteľa. Princ Andrei, ktorý dostal schôdzku, aby bol v sídle hlavného bytu, odišiel do Turecka.
Princ Andrei považoval za nepohodlné písať Kuraginovi a zavolať ho. Princ Andrej bez uvedenia nového dôvodu na súboj považoval výzvu zo svojej strany za kompromitujúcu grófku Rostovovú, a preto sa snažil o osobné stretnutie s Kuraginom, v ktorom mal v úmysle nájsť nový dôvod na súboj. Ale v tureckej armáde sa mu nepodarilo stretnúť ani s Kuraginom, ktorý sa vrátil do Ruska krátko po príchode princa Andreja do tureckej armády. V novej krajine a v nových podmienkach života začal princ Andrei žiť ľahšie. Po zrade svojej nevesty, ktorá ho tým viac zasiahla, tým usilovnejšie pred všetkými zatajoval, aký to mal naňho vplyv, životné podmienky, v ktorých bol šťastný, boli pre neho ťažké, a ešte ťažšie bola sloboda a nezávislosť, ktorú tak milovaný predtým. Nielenže nemyslel na tie niekdajšie myšlienky, ktoré ho prvé napadli pri pohľade na nebo na slavkovskom poli, ktoré rád rozvíjal s Pierrom a ktoré napĺňali jeho samotu v Bogucharove a potom vo Švajčiarsku a Ríme; ale dokonca sa bál spomenúť si na tieto myšlienky, ktoré otvárali nekonečné a svetlé obzory. Teraz ho zaujímali len tie najbezprostrednejšie, s niekdajšími nespojené, praktické záujmy, ktorých sa chopil s väčšou chamtivosťou, než aké boli pred ním skryté. Akoby sa tá nekonečná ustupujúca klenba neba, ktorá predtým stála nad ním, zrazu zmenila na nízku, definitívnu klenbu, ktorá ho drvila, v ktorej bolo všetko jasné, ale nič nebolo večné a tajomné.