Әр өсімдік организмінде заттардың пайда болуы және жинақталуы көптеген факторларға бағынышты: қоршаған ортаға, жасына, тіршілік жағдайына, дамуына, қоректенуіне. Динамикалық процесс жоғарыда аталған факторларға және басқа жағдайларға байланысты өзгереді. Оған қосымша әрбір өсімдік онтогенез процесінде вегетациялық түрлену, гүлденуі, жемістену және тыныштық фазаларынан өтеді. Онтогенез барысында өсімдіктердегі заттар мөлшері оның әртүрлі мүшелерінде әрқалай болуы мүмкін. Өсімдіктер құрамында 21 химиялық элемент табылған (Муравьева, 1991). Олардың 16 элементі (Н, C, N, O, P, S, Na, K, Ca, Cl, Mn, Fe, Co, Cu, Zn) барлық өсімдіктерде кездеседі, ал 5 элементі (B, Al, V, Mo, J) тек кейбір түрлерде ғана кездеседі. Сандық құрамына байланысты оларды макро (K, Ca, Mg, Na, Cl, P, Si) және микро (Cu, Zn, J, Co, Mn, Al, S, Fe) элементтерге бөледі. Қарапайым органикалық емес қосылыстар (Co2, H2O, NO3, SO4-2 және PO4—) өсімдіктерге 6 негізгі элементтерді береді – С, H, O, N, S, P, ал олардан ұлпалардың көптеген компоненттері құрамында белоктар, нуклеин қышқылдары, көмірсулар, липидтер және т.б. қарапайым қосылыстар негізінде өсімдіктерде күрделі қосылыстар синтезделеді (алкалоидтар, фенолды қосылыстар, терпеноидтар және т.б.). Барлық өсімдіктер құрамында болатын (Мамонов, Музычкина, Корулькин, 2008) заттар:
Таза клетчатка – суда ерімейтін және әдеттегі еріткіштерде ерімейді. Қабықта, тамырда, сүйектерде ағаштанған клетчатка болады. Өсімдік клетчаткасы қабықшасының негізгі құрам бөлігі.
Целлюлоза – Өсімдіктер клеткалары қабырғаларының сүйегі, сүйеніші.
Пектинді заттар – өсімдіктер мүшелерінің клеткааралық заттары. Өсімдікті қайнатқанда пектинді заттар суға ауыспайды, салқын суда ерімейді.
Салқындатқанда мөлшеріне байланысты, сілікпе немесе қою коллоидты ерітінді пайда болады.
Шырыштар (слизи) – табиғаты полисахаридті зат.
Крахмал – полисахарид, дән тәрізді клеткадағы заттар өте жиі тамырларда, тамырсабағында, тамыржемісте кейбір тұқымдарда болады. Салқын суда ерімейді. Т0600С-тан жоғары болғанда жабысқан коллоидты ерітінді түзіледі, глюкоза босап шығады.
Көмірсулар – моно-ди-олиго және полисахаридтер. Өсімдіктердің бәрінде, барлық мүшелерінде болады, Әсіресе жемістерге, суда онай ериді.
Белокті заттар – барлық өсімдіктерде өте мол тұқымдарда болады.
Шыны майлар – қорлық және каптап орап алатын заттар. Жапырақтарда па йда болып сосын өсімдіктің барлық басқа мүшелеріне ауысады. Қорлық зат ретінде тұқымдарда кейінге қалдырылады.
Пигменттер – барлық өсімдіктерде болатын заттар, жасыл бөліктерінде-хлорофилл, қызыл, қызыл-қоңыр, сары-каратиноидтар, флавоноидтар, антрахинондар, антоциандар. Олардың ең көп мөлшері – гүлдерде, жемістерде жинақталады.
Органикалық қышқылдар. Көмірсулар, органикалық қышқылдар және белоктармен қатар органикалық қышқылдар өсімдіктер мүшелерінде ең көп кездесетін заттар қатарына жатады, олар әсіресе көп мөлшерде шырынды жемістерде, жапырақтарда, азырақ мөлшерде өсімдіктердің басқа мүшелерінде кездеседі.
Смолалар – көмірсутектер, эфир майы, каучук, өсімдіктердің барлық мүшелерінде болады.
Өсімдіктердегі минералды заттар екі топқа бөлінеді: 1) Макроэлементтер 2) Микроэлементтер, олар туралы жоғарыда айтылды. Дәрілік өсімдіктердегі минералдық элементтердің болуы олардың күліне байланысты болады. Шикізаттың түріне байланысты күлінің мөлшері 3% дан 25% дейін болуы мүмкін (Муравьева, 1991).
Липидтер Жоғарғы май қышқылдарының және глицериннің немесе басқа копатомды (жоғары молекулалық) спирттердің күрделі эфирлері. Өсімдіктерде липидтер барлық ұлпаларда болады, әсіресе көп мөлшерде тұқымдарда және жемістерде.
Балауыз (Воск) – май қышқылдарының және бір атомды жоғарғы молекулалық спирттердің күрделі эфирлері.
Гликозидтер – күрделі заттар, олардың өсімдіктердегі алуан түрлілігі англикондар және көмірсулар фрагменттерінің табиғатымен С-О-С, С-С және С-S байланыстарымен анықталады.
Өсімдіктердің фармакологиялық белсенді заттарына, негізінен екінші синтез заттары (алкалоидтар, сапониндер, жүрек гликозидтері, флавоноидтар және т.б.) сонымен қатар кейбір бірінші синтез заттарын да (витаминдер, липидтер, көмірсулар) жатқызуға болады.
Өсімдіктердегі барлық заттарды әрекеттегі бірлесіп еріп жүретін және балластық деп бөледі.
Дәрілік өсімдіктердің пайдаланылатын мүшелерінде немесе жеке бөлшектерінде фармакологиялық белсенді заттардың көптеген түрлері, яғни комплексі болады. Солардың арасында бір немесе бірнеше өсімдіктің медициналық қажеттігін анықтайтын негізгі фармкологиялық белсенді заттарын ажырату қажет. Осындай негізгі фармакологиялық белсенді заттарды әрекеттегі (действующие) заттар деп атайды.
Осындай әрекеттегі заттардан басқа заттардың барлығын «бірлесіп еріп жүретін» (сопутствующие) заттар деп атайды. Мұндай бірлесіп еріп жүретін заттардың ролі және маңызы әрқалай болуы мүмкін. Ол заттардың кейбіреулері организмге пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, витаминдер, органикалық қышқылдар, минералды заттар, қанттар және т.б. Кейбір бірлесіп еріп жүретін заттар әрекеттегі заттардың фармакологиялық әсеріне, сапасына тиімді әсер етуі мүмкін. Мысалы, сапониндер наперстянка өсімдігі жапырағының құрамында кездесетін жүрек гликозидтерінің тезірек еріп сіңірілуіне және олардың әсерін тездеуге қолайлы жағдай жасайды. Ал еритін немесе ісінетін полисахаридтер, илік (дубильные) заттар, керісінше, әрекеттегі заттардың шипалық тиімді әсерінің мерзімін ұзартуына алып келуі мүмкін. Пайдалы әрекеттегі заттармен қатар кейбір дәрілік өсімдіктерде зиянды заттар да болуы мүмкін. Мысалы, жаңа жинаған итшомырт (Крушина-Frangula) қабығында – антропол, кенедән (Клещевина- Ricunus) құрамында – токсильбумин және т.б. кездеседі.
Сондықтан, пайдалы және зиянды бірлесіп еріп жүретін заттарды ажырата білу керек. Кейбір өсімдіктер құрамында негізгі әрекеттегі заттардың сапасына әсер етпейтін фармакологиялық бейтарап заттар да кездеседі. Ондай заттарды балластар деп атайды. Бірақ та «балластық заттар» деген ат тек шартты түрде ғана. Өйткені қазіргі заманда әрбір өсімдікті экономикалық тұрғыдан 100% тиімді пайдалану керек. Яғни өсімдік шикізатының барлық пайдалы заттарын пайдалана білу керек. Мысалы, кейбір дәрілік өсімдіктің ББЗ алып медицинада қолданумен шектелмей, ол өсімдік құрамындағы ағаштанып кеткен клетчатканы қағаз, кардон алуға пайдалану қажет.
Дәрілік өсімдіктердің химиялық құрамы алуан түрлі. Олардың құрамында көптеген биологиялық (фармакологиялық) белсенді, индиферентті (бейтарап) және балласты заттар бар. Шындығына келгенде, табиғатта адам организмі үшін абсолютті бейтарап өсімдік жоқ. Мәселе олардың әсер ету күйінде, сипатында, мөлшерінде. Соған байланысты кейбір белгілі өсімдіктер дәрілік өсімдіктерге қатарына жатқызылады. Бірақ та көптеген дәрілік өсімдіктерге жатпайтын, дегенмен тамақ ретінде, халықтық медицинада қолданылатын өсімдіктер де жеткілікті. ТМД елдерінде, соның ішінде, әсіресе Россияда бұрыннан белгілі 2000 дәрілік өсімдіктер түрлерінен 500 дәрілік өсімдікке ғана осы уақытқа дейін толық фитохимиялық талдау жасалды. Қалған дәрілік өсімдіктер туралы тек жалпылама, яғни оларда қандай әсер ететін заттар бар екендігі туралы ғана мәліметтер бар. Демек, олардан ББЗ бөліп алынғанымен, олардың химиялық структурасына толық талдаулар жасалынбаған.
Дәрілік өсімдіктердің биологиялық белсенділігінің спектрі оларда әртүрлі химиялық кластарға, топтарға жататын эфир майларының, флавоноидтардың, полифенолдардың, полисахаридтердің және т.б. заттардың болуына байланысты. Дәрілік өсімдіктердегі әртүрлі заттардың саны оннан бірнеше жүзге дейін болуы мүмкін. Өсімдіктің фармакологиялық әрекеттілігі сол нақты өсімдіктің нақты химиялық құрамында тікелей байланысты. Сонымен заттар дәрілік өсімдіктің шипалық қасиеті жоғарыда келтірілген заттардан, басқа кейбір әлі толық анықталмаған фармакологиялық әсері бар заттардың болуына (антрогликозидтер, алкалоидтар, стероиды қосылыстар және т.б.) байланысты. Мұндай заттар тек кейбір дәрілік өсімдіктер түрлерінің құрамында ғана кездеседі, ол заттар бұл өсімдік түрлеріне өте тар белгілі биологиялық белсенділік береді (мысалы, кардиотоникалық, нейротроптық, адаптогендік және т.б.). Мұндай заттардың белсенділік дәрежесі мен сипатына байланысты кейбір дәрілік өсімдіктерді улы өсімдіктер қатарына жатқызады.
Дәрілік өсімдіктердің ББЗ топтастыруға болады. Яғни, әртүрлі химиялық кластарға жатқызуға болады: терпеноидтар, фенолды қосылыстар, алкалоидтар, липидтер, моно және полисахаридтер және т.б. Бұлайша бөлу ғылыми тұрғыдан әрине дұрыс, бірақ та практикаға берері шамалы. Сондықтан әрбір кластар химиялық топтарға және топтар тармақтарға бөлінеді. Өсімдік химиялық құрамы жағынан өте күрделі жүйе. Енді өсімдік химиясының негізгі зерттеу объектілері болып саналатын кейбір органикалық қосылыстарға қысқаша сипаттама беріп кетейік (Мамонов, Музычкина, Корулькин, 2008).
Алкалоидтар және гликоалкалоидтар. Алкалоидтарға белгілі физиологиялық белсенділігі бар құрамында азоты бар органикалық заттар жатады. Өзінің аты бұл заттар Alkaly (Сілті-щелоч) деген латын сөзінен алады. Бірақта барлық алкалоидтардың бірдей сілтілік сипаты болмайды.
Өсімдіктерден әртүрлі мәліметтер бойынша 4000-нан 10000-ға дейін алкалоидтың фармакологиялық қасиеттері зерттелген. Басқа ББЗ салыстырғанда алкалоидтар өздерінің өте улы әсерімен ерекшеленеді. Сондықтан құрамында алкалоидтары бар өсімдіктерді өте үлкен сақтықпен, өте аз мөлшерде пайдалану керек.
Гликоалкалоидтар – бұл циклопентанон гидрофенантрененнің туындылары, қасиеттері жағынан стероидты. Кеңінен және молынан алкалоидтар қосжарнақтылар өкілдерінде болады. Қосжарнақтылар арасында алкалоидтарға өте бай тұқымдастар көкнәрлер (Papaveraceae Juss), сарғалдақтар (Ranunculaceae Juss), бұршақтар (Fabaceae), бөріқарақаттар (Berberidaceae Juss), алқалар (Solanaceae), кенділер (Apocynaceae Juss) және т.б. (Гренкевич, Сафонич, 1983, Муравьева 1991).
Аминқышқылдары, белокты комплекстер, бетаниндер.
Бұл алғашқы синтез заттары, олар өсімдіктердің барлық мүшелерінде болады. Амин және карбоксил топтарының бір-біріне қатысты орналасуына байланысты a,b,g және т.б. аминқышқылдарын ажыратады. Олардың ішінде ең кеңінен таралғандары a,b және g. Барлық аминқышқылдары қышқыл және сілті ерітінділерде ериді, нәтижесінде спиртте су – органикалық ерітінділерде тұздар пайда болады.
Бетаниндер – суда және су-спирт ерітінділерінде жақсы ериді, амин қышқылдары сияқты биполярлық кондар түрінде болады. Сілті және қышқыл ерітінділерде ериді.
Белоктар – барлық өсімдіктер құрамында болатын компоненттер белоктар, биополимерлер. Белоктар химиялық элементтер: көміртегі, сутегі, өттегі, азот, күкірт, фосфор және т.б. бірқатар элементтерден құралған күрделі органикалық қосылыс. Белоктар қарапайым (гидролиз болғанда тек аминқышқылдарын береді) және күрделі – бұларда белоктар табиғаты белок емес заттармен байланысқан: нуклеин қышқылдарымен (нуклепротеидтер, полисахаридтермен (гликопротеидтер), липидтермен (макропротеидтер), пигменттермен (хромопротеидтер), металдар иондарымен (металопротеиндер), фосфор қышқылының қалдықтарымен (фосфопротеидтер) және т.б.
Нуклеин қышқылдары – бүкіл тірі жүйенің тұрақты және қажетті құрам бөлігі нуклеидтердің – өте көп қайталануынан құралған бөлімшелер, өсімдіктер нуклеин қышқылдары медицинада емдеу үшін қолданылмайды.
Ферменттер – биохимиялық реакциялардың катализаторлары, белокты бөліктен (апоферменттер) және белоксыз бөліктен (коферменттер немесе коэнзимнен) тұрады.
Антроценді заттар – Үш конденсацияланған сақинасы бар табиғи заттар тобы, жалпы формуласы С6-С2-С6.
Антрахинондардың әртүрлі туындылары негізінен Rubiaceae Juss., Rhamnaceae Juss., Polygonaceae Juss., Fabaceae Lidl., Liliaceae Juss. тұқымдастары өкілдерінде жиірек кездеседі.
Витаминдер – әртүрлі химиялық құрылымды организмнің дұрыс тіршілік етуіне өте қажетті төменгі молекулалық органикалық қосылыстар тобы.
Осы уақытқа дейінгі белгілі витаминдердің көбісі жануарлар және адамдар организмінде синтезделмейді. Олардың 20 дан астамы өсімдіктерден жасалған тамақпен келеді, дайын витаминдер немесе провитаминдер түрінде көп жағдайда олар коферменттер. Витаминдерге ұқсас қосылыстар да бір – кейбір флавоноидтар (рутин және т.б.), каротиноидтар, холин инозит, липоев, никотин оотов және пангамов қышқылдары және т.б.
Өсімдіктерде түріне байланысты витаминдер және витаминдерге ұқсас қосылыстар мөлшері бірдей емес. Өсімдіктердің кейбір түрлерінде витаминдер мол болуы мүмкін. Тағамдық өсімдіктер және олардан алынатын препараттар авитаминоздан сақтандыру үшін пайдаланылады. Мысалы раушан (Rosa – шиповник), қалақай (Urtica – крапива), жеміс ағаштары, цитрустар.
Гликозидтер – құрамында әртүрлі агликондар және көмірсулар фрагменттері бар көптеген биологиялық белсенді қосылыстар тобы.
Барлық гликозидтер суда, спиртте, су-органикалық ерітінділерде жақсы ериді.
Гликозидтердің агликондары болып алкалоидтар, фенолдар, фенол қышқылдары, бензофенолдар, стильбендер, хромондар, кумариндер, ксантондар, флавондар, антроцендер және басқа да заттар бола алады.
Гликозидтердің ең көп таралған типтері: гликоалкалоидтар, антрацендер, кумариндер, жүрек гликозидтері, сапониндер, фенолдар, фурастанолдар, флавоноидтар.
Гликозидтер физико-химиялық қасиеттеріне байланысты екіге бөлінеді: 1) гидрофильді, 2) гидрофобты.
Терпеноидтар гликозидтерін терпенді сапониндер, ал стероидтар гликозидтерін стероидты сапониндер деп атайды.
Сапониндер – бір молекулада гидрофильді және гидрофобты қалдықтар болуына байланысты зор беттік белсенділігі бар заттар.
Сапониндер екі топқа бөлінеді: бейтарап (стероидты тип) суда оңай ериді және қышқыл (трипенді) суда қиын ериді, сілтілер ерітіндісінде оңай ериді. Сапониндер сулы ерітінділерде көпіршіктенеді, сұйықта ериді, метанолда және этонолда 70%, ал қайнатқанда 90% дейін, салқындатқанда тұнбаға түседі.
Жүрек гликозидтері жүрек бұлшық еттеріне таңдамалы кардиотоникалық әсер ететін табиғи биологиялық белсенді заттар тобы. Бұл қосылыстардың агликоны болып циклопентанпергидрофенан трен болып саналады. Кәдімгі қанттардан басқа – глюкоза, фруктоза, рамноза, жүрек гликозидтерінде ерекше дезоксиқанттар (дигитоксоза және цимороза) болады. Көптеген гликозидтер этил эфирінде, хлороформда, петролеид эфирінде және суда аз ериді, ал метил және этил спиртінде жақсы ериді.
Флороглюцидтер – флороглюцин немесе пироның моно, ди, үш және т.б. туындылары. Аз зерттелген табиғи қосылыстар мол мөлшерде усасыр (Dryopteris – щитовник) туысы өкілдерінде кездеседі.
Иридоидтар – химиялық құрамының табиғатына қарағанда бұл топ гликозидтерге жатады. Иридоидтар негізінен «қышқыл» өсімдік түрлерінде болады. Олар суда және төменгі спирттерде (метил және этил) оңай ериді, органикалық ерітінділерде (бензол, хлороформ) нашар ериді.
Илікзаттар – дегеніміз бұл ерекше «илегіш» қасиеті бар органикалық заттар, жиі табиғаты полифенолды. Практикалық тұрғыдан барлық өсімдіктерде гидролизденетін, конденсацияланған немесе аралас илік заттар болады. Илік заттар өсімдіктердің әртүрлі бөліктерінде жинақталады: өте жиі қабығында, тамырларында, тамырсабағында, сирегірек-жапырақтарында, сабақтарында, жемістерінің қабығында. Өсімдіктер ұлпаларында илік заттар еріген күйінде болады.
Изопреноидтар – изопрепеннің биогендік ауысуының өнімі, табиғи қосылыстар. Изопреноитарға әртүрлі терпендер, олардың туындылары терпеноидтар және стероидтар жатады.
Эфир майлары – алифатикалық, моноциклдік бицклдік терпен қосылыстарының жиынтығы. Өсімдіктер гүлдерінің, жемістерінің және басқа мүшелерінің иістері осы эфир майларының болуына байланысты, сондықтан эфир майлары тек медицинада ғана емес оған қосымша парфюмерияда, кондитер өндірісінде, әртүрлі ішімдіктер өндіруге пайдаланылады.
Каратиноидтар – сары және қызғылт сары табиғи пигменттердің үлкен тобы.
Химиялық табиғаты бойынша олар тетротерпендер. Олар негізінен жемістерде, гүлдерде кейде жер асты мүшелерінде жинақталады. Каротиндер және каратиноидтар «А» витаминінің провитаминдері, А – витаминінің белсенділігіне ие, дәрілік шикізат ретінде қолданылады, поливитаминдер жинағына кіреді.
Стероидтар – молекуласында циклопенганпертидрофенантрен қаңқасы бар қосылыстар класы. Стероидты стериндер; Д-тобының витаминдері, өт қышқылдары стероидты сапониндер, кардиотоникалық стероидтар, стероидты алкалоидтар және стероидты гормондар болып бөлінеді.
Өсімдіктер стериндері немесе фитостериндер құрамында 28-30 көмірсулар атомы болады. Олардың кейбіреулері медицинада қолданылады. Таза күйінде бөлінген стериндер стероидтық дәрілік заттар – стероидтық гормондар Д витаминін және т.б. заттарды алуға пайдаланылады.
Стероидты сапониндер құрамында 27 көміртегі атомы болады. Құрамында стероидты сапониндер бар өсімдіктер антисклеротикалық заттар ретінде пайдаланылады, өйткені олардан стероидты гормондар алу үшін таза жартылай синтетикалық заттар бөліп алады.
Кардиотоникалық стероидтар немесе кардиотоникалық немесе жүрек гликозидтері. Олар медицинада миокардтың қысқаруын ынталандыру үшін қолданылады. Барлық стероидтар биологиялық белсенді.
Карбон қышқылдары – бұл қосылыстарға тән ерекшелік ол оларда карбоксил топтың (СООН) болуы. Сондай топтардың санына байланысты бір, екі, және көпөсті қышқылдар деп бөлінеді.
Липидтер – жоғарыда бұлардың қысқаша сипаттамасы берілген.
Көмірсулар – көмірсулардың сипаттамасы жоғарыда берілген.
Инулин – суда еритін жоғары молекулалы фруктоза, негізінен жер асты мүшелерінде жинақталады (Бақбақ – Taraxacum – одуванчик, цикорий – Cichorium, андыз – Inula – Девясил және т.б.).
Сілемейлі Шырыш (Слизи) – химиялық табиғаты жағынан камедилерге ұқсас, бірақ айырмашылығы құрамында пектозандар көп және суда жақсы ериді.
Камедь (Шырыш) гетересахаридтерден тұрады. Суда еруіне байланысты жақсы еритін және нашар еритін болып бөлінеді, бірақ та суда ісінеді. Олар шырыш жолдарында, бездерде және тағы басқа да өсімдіктердің секрет жүйелерінде түзіледі. Кейбір камедилер тамақ өндірісінде және медицинада пайдаланылады.
Полисахаридтер – зат алмасуда үлкен роль атқарады, ісікке, қабынуға қарсы елсенділігі бар. Сахароза, крахмал, пектиндер тамақ өндірісінде целлюлоза-қағаз, текстиль, химия өндірісінде пайдаланады.
Фенолды қосылыстар – өсімдіктер ұлпаларында кездесетін хош иісті заттардың үлкен тобы. Өсімдіктерде фенолды қосылыстар мономер, димер, олигомер және полимер түрлерінде кездеседі. Мұндағы олигомерлер зат алмасу процесінде белсенді қатысады. Ал полимер әдетте клетка қабырғаларында қалады – лигнин немесе вакуольдерде жинақталады, ал таниндер бос күйінде гликозидтер түрінде болады.
Әрине, жоғарыда келтірілген классификация және биологиялық белсенді заттарға берілген сипаттамалар толық емес, тек біз дәрілік өсімдіктерге қатысты кебір жиі кездесетін заттарды ғана келтірдік.
Хромосом саны түрдің ең басты, тұрақты белгілерінің бірі болып табылады. Сондықтан әдебиеттерде бар мәліметтерді пайдаланып дәрілік өсімдіктердің хромосомдар санын көрсетуді дұрыс көрдік.
Құрғақ заттарды былайша бөлуге (Мамонов, Музычкина, Корулькин, 2008) болады.
Әр өсімдік организмінде заттардың пайда болуы және жинақталуы көптеген факторларға бағынышты: қоршаған ортаға, жасына, тіршілік жағдайына, дамуына, қоректенуіне. Динамикалық процесс жоғарыда аталған факторларға және басқа жағдайларға байланысты өзгереді. Оған қосымша әрбір өсімдік онтогенез процесінде вегетациялық түрлену, гүлденуі, жемістену және тыныштық фазаларынан өтеді. Онтогенез барысында өсімдіктердегі заттар мөлшері оның әртүрлі мүшелерінде әрқалай болуы мүмкін. Өсімдіктер құрамында 21 химиялық элемент табылған (Муравьева, 1991). Олардың 16 элементі (Н, C, N, O, P, S, Na, K, Ca, Cl, Mn, Fe, Co, Cu, Zn) барлық өсімдіктерде кездеседі, ал 5 элементі (B, Al, V, Mo, J) тек кейбір түрлерде ғана кездеседі. Сандық құрамына байланысты оларды макро (K, Ca, Mg, Na, Cl, P, Si) және микро (Cu, Zn, J, Co, Mn, Al, S, Fe) элементтерге бөледі. Қарапайым органикалық емес қосылыстар (Co2, H2O, NO3, SO4-2 және PO4—) өсімдіктерге 6 негізгі элементтерді береді – С, H, O, N, S, P, ал олардан ұлпалардың көптеген компоненттері құрамында белоктар, нуклеин қышқылдары, көмірсулар, липидтер және т.б. қарапайым қосылыстар негізінде өсімдіктерде күрделі қосылыстар синтезделеді (алкалоидтар, фенолды қосылыстар, терпеноидтар және т.б.). Барлық өсімдіктер құрамында болатын (Мамонов, Музычкина, Корулькин, 2008) заттар:
Таза клетчатка – суда ерімейтін және әдеттегі еріткіштерде ерімейді. Қабықта, тамырда, сүйектерде ағаштанған клетчатка болады. Өсімдік клетчаткасы қабықшасының негізгі құрам бөлігі.
Целлюлоза – Өсімдіктер клеткалары қабырғаларының сүйегі, сүйеніші.
Пектинді заттар – өсімдіктер мүшелерінің клеткааралық заттары. Өсімдікті қайнатқанда пектинді заттар суға ауыспайды, салқын суда ерімейді.
Салқындатқанда мөлшеріне байланысты, сілікпе немесе қою коллоидты ерітінді пайда болады.
Шырыштар (слизи) – табиғаты полисахаридті зат.
Крахмал – полисахарид, дән тәрізді клеткадағы заттар өте жиі тамырларда, тамырсабағында, тамыржемісте кейбір тұқымдарда болады. Салқын суда ерімейді. Т0600С-тан жоғары болғанда жабысқан коллоидты ерітінді түзіледі, глюкоза босап шығады.
Көмірсулар – моно-ди-олиго және полисахаридтер. Өсімдіктердің бәрінде, барлық мүшелерінде болады, Әсіресе жемістерге, суда онай ериді.
Белокті заттар – барлық өсімдіктерде өте мол тұқымдарда болады.
Шыны майлар – қорлық және каптап орап алатын заттар. Жапырақтарда па йда болып сосын өсімдіктің барлық басқа мүшелеріне ауысады. Қорлық зат ретінде тұқымдарда кейінге қалдырылады.
Пигменттер – барлық өсімдіктерде болатын заттар, жасыл бөліктерінде-хлорофилл, қызыл, қызыл-қоңыр, сары-каратиноидтар, флавоноидтар, антрахинондар, антоциандар. Олардың ең көп мөлшері – гүлдерде, жемістерде жинақталады.
Органикалық қышқылдар. Көмірсулар, органикалық қышқылдар және белоктармен қатар органикалық қышқылдар өсімдіктер мүшелерінде ең көп кездесетін заттар қатарына жатады, олар әсіресе көп мөлшерде шырынды жемістерде, жапырақтарда, азырақ мөлшерде өсімдіктердің басқа мүшелерінде кездеседі.
Смолалар – көмірсутектер, эфир майы, каучук, өсімдіктердің барлық мүшелерінде болады.
Өсімдіктердегі минералды заттар екі топқа бөлінеді: 1) Макроэлементтер 2) Микроэлементтер, олар туралы жоғарыда айтылды. Дәрілік өсімдіктердегі минералдық элементтердің болуы олардың күліне байланысты болады. Шикізаттың түріне байланысты күлінің мөлшері 3% дан 25% дейін болуы мүмкін (Муравьева, 1991).
Липидтер Жоғарғы май қышқылдарының және глицериннің немесе басқа копатомды (жоғары молекулалық) спирттердің күрделі эфирлері. Өсімдіктерде липидтер барлық ұлпаларда болады, әсіресе көп мөлшерде тұқымдарда және жемістерде.
Балауыз (Воск) – май қышқылдарының және бір атомды жоғарғы молекулалық спирттердің күрделі эфирлері.
Гликозидтер – күрделі заттар, олардың өсімдіктердегі алуан түрлілігі англикондар және көмірсулар фрагменттерінің табиғатымен С-О-С, С-С және С-S байланыстарымен анықталады.
Өсімдіктердің фармакологиялық белсенді заттарына, негізінен екінші синтез заттары (алкалоидтар, сапониндер, жүрек гликозидтері, флавоноидтар және т.б.) сонымен қатар кейбір бірінші синтез заттарын да (витаминдер, липидтер, көмірсулар) жатқызуға болады.
Өсімдіктердегі барлық заттарды әрекеттегі бірлесіп еріп жүретін және балластық деп бөледі.
Дәрілік өсімдіктердің пайдаланылатын мүшелерінде немесе жеке бөлшектерінде фармакологиялық белсенді заттардың көптеген түрлері, яғни комплексі болады. Солардың арасында бір немесе бірнеше өсімдіктің медициналық қажеттігін анықтайтын негізгі фармкологиялық белсенді заттарын ажырату қажет. Осындай негізгі фармакологиялық белсенді заттарды әрекеттегі (действующие) заттар деп атайды.
Осындай әрекеттегі заттардан басқа заттардың барлығын «бірлесіп еріп жүретін» (сопутствующие) заттар деп атайды. Мұндай бірлесіп еріп жүретін заттардың ролі және маңызы әрқалай болуы мүмкін. Ол заттардың кейбіреулері организмге пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, витаминдер, органикалық қышқылдар, минералды заттар, қанттар және т.б. Кейбір бірлесіп еріп жүретін заттар әрекеттегі заттардың фармакологиялық әсеріне, сапасына тиімді әсер етуі мүмкін. Мысалы, сапониндер наперстянка өсімдігі жапырағының құрамында кездесетін жүрек гликозидтерінің тезірек еріп сіңірілуіне және олардың әсерін тездеуге қолайлы жағдай жасайды. Ал еритін немесе ісінетін полисахаридтер, илік (дубильные) заттар, керісінше, әрекеттегі заттардың шипалық тиімді әсерінің мерзімін ұзартуына алып келуі мүмкін. Пайдалы әрекеттегі заттармен қатар кейбір дәрілік өсімдіктерде зиянды заттар да болуы мүмкін. Мысалы, жаңа жинаған итшомырт (Крушина-Frangula) қабығында – антропол, кенедән (Клещевина- Ricunus) құрамында – токсильбумин және т.б. кездеседі.
Сондықтан, пайдалы және зиянды бірлесіп еріп жүретін заттарды ажырата білу керек. Кейбір өсімдіктер құрамында негізгі әрекеттегі заттардың сапасына әсер етпейтін фармакологиялық бейтарап заттар да кездеседі. Ондай заттарды балластар деп атайды. Бірақ та «балластық заттар» деген ат тек шартты түрде ғана. Өйткені қазіргі заманда әрбір өсімдікті экономикалық тұрғыдан 100% тиімді пайдалану керек. Яғни өсімдік шикізатының барлық пайдалы заттарын пайдалана білу керек. Мысалы, кейбір дәрілік өсімдіктің ББЗ алып медицинада қолданумен шектелмей, ол өсімдік құрамындағы ағаштанып кеткен клетчатканы қағаз, кардон алуға пайдалану қажет.
Дәрілік өсімдіктердің химиялық құрамы алуан түрлі. Олардың құрамында көптеген биологиялық (фармакологиялық) белсенді, индиферентті (бейтарап) және балласты заттар бар. Шындығына келгенде, табиғатта адам организмі үшін абсолютті бейтарап өсімдік жоқ. Мәселе олардың әсер ету күйінде, сипатында, мөлшерінде. Соған байланысты кейбір белгілі өсімдіктер дәрілік өсімдіктерге қатарына жатқызылады. Бірақ та көптеген дәрілік өсімдіктерге жатпайтын, дегенмен тамақ ретінде, халықтық медицинада қолданылатын өсімдіктер де жеткілікті. ТМД елдерінде, соның ішінде, әсіресе Россияда бұрыннан белгілі 2000 дәрілік өсімдіктер түрлерінен 500 дәрілік өсімдікке ғана осы уақытқа дейін толық фитохимиялық талдау жасалды. Қалған дәрілік өсімдіктер туралы тек жалпылама, яғни оларда қандай әсер ететін заттар бар екендігі туралы ғана мәліметтер бар. Демек, олардан ББЗ бөліп алынғанымен, олардың химиялық структурасына толық талдаулар жасалынбаған.
Дәрілік өсімдіктердің биологиялық белсенділігінің спектрі оларда әртүрлі химиялық кластарға, топтарға жататын эфир майларының, флавоноидтардың, полифенолдардың, полисахаридтердің және т.б. заттардың болуына байланысты. Дәрілік өсімдіктердегі әртүрлі заттардың саны оннан бірнеше жүзге дейін болуы мүмкін. Өсімдіктің фармакологиялық әрекеттілігі сол нақты өсімдіктің нақты химиялық құрамында тікелей байланысты. Сонымен заттар дәрілік өсімдіктің шипалық қасиеті жоғарыда келтірілген заттардан, басқа кейбір әлі толық анықталмаған фармакологиялық әсері бар заттардың болуына (антрогликозидтер, алкалоидтар, стероиды қосылыстар және т.б.) байланысты. Мұндай заттар тек кейбір дәрілік өсімдіктер түрлерінің құрамында ғана кездеседі, ол заттар бұл өсімдік түрлеріне өте тар белгілі биологиялық белсенділік береді (мысалы, кардиотоникалық, нейротроптық, адаптогендік және т.б.). Мұндай заттардың белсенділік дәрежесі мен сипатына байланысты кейбір дәрілік өсімдіктерді улы өсімдіктер қатарына жатқызады.
Дәрілік өсімдіктердің ББЗ топтастыруға болады. Яғни, әртүрлі химиялық кластарға жатқызуға болады: терпеноидтар, фенолды қосылыстар, алкалоидтар, липидтер, моно және полисахаридтер және т.б. Бұлайша бөлу ғылыми тұрғыдан әрине дұрыс, бірақ та практикаға берері шамалы. Сондықтан әрбір кластар химиялық топтарға және топтар тармақтарға бөлінеді. Өсімдік химиялық құрамы жағынан өте күрделі жүйе. Енді өсімдік химиясының негізгі зерттеу объектілері болып саналатын кейбір органикалық қосылыстарға қысқаша сипаттама беріп кетейік (Мамонов, Музычкина, Корулькин, 2008).
Алкалоидтар және гликоалкалоидтар. Алкалоидтарға белгілі физиологиялық белсенділігі бар құрамында азоты бар органикалық заттар жатады. Өзінің аты бұл заттар Alkaly (Сілті-щелоч) деген латын сөзінен алады. Бірақта барлық алкалоидтардың бірдей сілтілік сипаты болмайды.
Өсімдіктерден әртүрлі мәліметтер бойынша 4000-нан 10000-ға дейін алкалоидтың фармакологиялық қасиеттері зерттелген. Басқа ББЗ салыстырғанда алкалоидтар өздерінің өте улы әсерімен ерекшеленеді. Сондықтан құрамында алкалоидтары бар өсімдіктерді өте үлкен сақтықпен, өте аз мөлшерде пайдалану керек.
Гликоалкалоидтар – бұл циклопентанон гидрофенантрененнің туындылары, қасиеттері жағынан стероидты. Кеңінен және молынан алкалоидтар қосжарнақтылар өкілдерінде болады. Қосжарнақтылар арасында алкалоидтарға өте бай тұқымдастар көкнәрлер (Papaveraceae Juss), сарғалдақтар (Ranunculaceae Juss), бұршақтар (Fabaceae), бөріқарақаттар (Berberidaceae Juss), алқалар (Solanaceae), кенділер (Apocynaceae Juss) және т.б. (Гренкевич, Сафонич, 1983, Муравьева 1991).
Аминқышқылдары, белокты комплекстер, бетаниндер.
Бұл алғашқы синтез заттары, олар өсімдіктердің барлық мүшелерінде болады. Амин және карбоксил топтарының бір-біріне қатысты орналасуына байланысты a,b,g және т.б. аминқышқылдарын ажыратады. Олардың ішінде ең кеңінен таралғандары a,b және g. Барлық аминқышқылдары қышқыл және сілті ерітінділерде ериді, нәтижесінде спиртте су – органикалық ерітінділерде тұздар пайда болады.
Бетаниндер – суда және су-спирт ерітінділерінде жақсы ериді, амин қышқылдары сияқты биполярлық кондар түрінде болады. Сілті және қышқыл ерітінділерде ериді.
Белоктар – барлық өсімдіктер құрамында болатын компоненттер белоктар, биополимерлер. Белоктар химиялық элементтер: көміртегі, сутегі, өттегі, азот, күкірт, фосфор және т.б. бірқатар элементтерден құралған күрделі органикалық қосылыс. Белоктар қарапайым (гидролиз болғанда тек аминқышқылдарын береді) және күрделі – бұларда белоктар табиғаты белок емес заттармен байланысқан: нуклеин қышқылдарымен (нуклепротеидтер, полисахаридтермен (гликопротеидтер), липидтермен (макропротеидтер), пигменттермен (хромопротеидтер), металдар иондарымен (металопротеиндер), фосфор қышқылының қалдықтарымен (фосфопротеидтер) және т.б.
Нуклеин қышқылдары – бүкіл тірі жүйенің тұрақты және қажетті құрам бөлігі нуклеидтердің – өте көп қайталануынан құралған бөлімшелер, өсімдіктер нуклеин қышқылдары медицинада емдеу үшін қолданылмайды.
Ферменттер – биохимиялық реакциялардың катализаторлары, белокты бөліктен (апоферменттер) және белоксыз бөліктен (коферменттер немесе коэнзимнен) тұрады.
Антроценді заттар – Үш конденсацияланған сақинасы бар табиғи заттар тобы, жалпы формуласы С6-С2-С6.
Антрахинондардың әртүрлі туындылары негізінен Rubiaceae Juss., Rhamnaceae Juss., Polygonaceae Juss., Fabaceae Lidl., Liliaceae Juss. тұқымдастары өкілдерінде жиірек кездеседі.
Витаминдер – әртүрлі химиялық құрылымды организмнің дұрыс тіршілік етуіне өте қажетті төменгі молекулалық органикалық қосылыстар тобы.
Осы уақытқа дейінгі белгілі витаминдердің көбісі жануарлар және адамдар организмінде синтезделмейді. Олардың 20 дан астамы өсімдіктерден жасалған тамақпен келеді, дайын витаминдер немесе провитаминдер түрінде көп жағдайда олар коферменттер. Витаминдерге ұқсас қосылыстар да бір – кейбір флавоноидтар (рутин және т.б.), каротиноидтар, холин инозит, липоев, никотин оотов және пангамов қышқылдары және т.б.
Өсімдіктерде түріне байланысты витаминдер және витаминдерге ұқсас қосылыстар мөлшері бірдей емес. Өсімдіктердің кейбір түрлерінде витаминдер мол болуы мүмкін. Тағамдық өсімдіктер және олардан алынатын препараттар авитаминоздан сақтандыру үшін пайдаланылады. Мысалы раушан (Rosa – шиповник), қалақай (Urtica – крапива), жеміс ағаштары, цитрустар.
Гликозидтер – құрамында әртүрлі агликондар және көмірсулар фрагменттері бар көптеген биологиялық белсенді қосылыстар тобы.
Барлық гликозидтер суда, спиртте, су-органикалық ерітінділерде жақсы ериді.
Гликозидтердің агликондары болып алкалоидтар, фенолдар, фенол қышқылдары, бензофенолдар, стильбендер, хромондар, кумариндер, ксантондар, флавондар, антроцендер және басқа да заттар бола алады.
Гликозидтердің ең көп таралған типтері: гликоалкалоидтар, антрацендер, кумариндер, жүрек гликозидтері, сапониндер, фенолдар, фурастанолдар, флавоноидтар.
Гликозидтер физико-химиялық қасиеттеріне байланысты екіге бөлінеді: 1) гидрофильді, 2) гидрофобты.
Терпеноидтар гликозидтерін терпенді сапониндер, ал стероидтар гликозидтерін стероидты сапониндер деп атайды.
Сапониндер – бір молекулада гидрофильді және гидрофобты қалдықтар болуына байланысты зор беттік белсенділігі бар заттар.
Сапониндер екі топқа бөлінеді: бейтарап (стероидты тип) суда оңай ериді және қышқыл (трипенді) суда қиын ериді, сілтілер ерітіндісінде оңай ериді. Сапониндер сулы ерітінділерде көпіршіктенеді, сұйықта ериді, метанолда және этонолда 70%, ал қайнатқанда 90% дейін, салқындатқанда тұнбаға түседі.
Жүрек гликозидтері жүрек бұлшық еттеріне таңдамалы кардиотоникалық әсер ететін табиғи биологиялық белсенді заттар тобы. Бұл қосылыстардың агликоны болып циклопентанпергидрофенан трен болып саналады. Кәдімгі қанттардан басқа – глюкоза, фруктоза, рамноза, жүрек гликозидтерінде ерекше дезоксиқанттар (дигитоксоза және цимороза) болады. Көптеген гликозидтер этил эфирінде, хлороформда, петролеид эфирінде және суда аз ериді, ал метил және этил спиртінде жақсы ериді.
Флороглюцидтер – флороглюцин немесе пироның моно, ди, үш және т.б. туындылары. Аз зерттелген табиғи қосылыстар мол мөлшерде усасыр (Dryopteris – щитовник) туысы өкілдерінде кездеседі.
Иридоидтар – химиялық құрамының табиғатына қарағанда бұл топ гликозидтерге жатады. Иридоидтар негізінен «қышқыл» өсімдік түрлерінде болады. Олар суда және төменгі спирттерде (метил және этил) оңай ериді, органикалық ерітінділерде (бензол, хлороформ) нашар ериді.
Илікзаттар – дегеніміз бұл ерекше «илегіш» қасиеті бар органикалық заттар, жиі табиғаты полифенолды. Практикалық тұрғыдан барлық өсімдіктерде гидролизденетін, конденсацияланған немесе аралас илік заттар болады. Илік заттар өсімдіктердің әртүрлі бөліктерінде жинақталады: өте жиі қабығында, тамырларында, тамырсабағында, сирегірек-жапырақтарында, сабақтарында, жемістерінің қабығында. Өсімдіктер ұлпаларында илік заттар еріген күйінде болады.
Изопреноидтар – изопрепеннің биогендік ауысуының өнімі, табиғи қосылыстар. Изопреноитарға әртүрлі терпендер, олардың туындылары терпеноидтар және стероидтар жатады.
Эфир майлары – алифатикалық, моноциклдік бицклдік терпен қосылыстарының жиынтығы. Өсімдіктер гүлдерінің, жемістерінің және басқа мүшелерінің иістері осы эфир майларының болуына байланысты, сондықтан эфир майлары тек медицинада ғана емес оған қосымша парфюмерияда, кондитер өндірісінде, әртүрлі ішімдіктер өндіруге пайдаланылады.
Каратиноидтар – сары және қызғылт сары табиғи пигменттердің үлкен тобы.
Химиялық табиғаты бойынша олар тетротерпендер. Олар негізінен жемістерде, гүлдерде кейде жер асты мүшелерінде жинақталады. Каротиндер және каратиноидтар «А» витаминінің провитаминдері, А – витаминінің белсенділігіне ие, дәрілік шикізат ретінде қолданылады, поливитаминдер жинағына кіреді.
Стероидтар – молекуласында циклопенганпертидрофенантрен қаңқасы бар қосылыстар класы. Стероидты стериндер; Д-тобының витаминдері, өт қышқылдары стероидты сапониндер, кардиотоникалық стероидтар, стероидты алкалоидтар және стероидты гормондар болып бөлінеді.
Өсімдіктер стериндері немесе фитостериндер құрамында 28-30 көмірсулар атомы болады. Олардың кейбіреулері медицинада қолданылады. Таза күйінде бөлінген стериндер стероидтық дәрілік заттар – стероидтық гормондар Д витаминін және т.б. заттарды алуға пайдаланылады.
Стероидты сапониндер құрамында 27 көміртегі атомы болады. Құрамында стероидты сапониндер бар өсімдіктер антисклеротикалық заттар ретінде пайдаланылады, өйткені олардан стероидты гормондар алу үшін таза жартылай синтетикалық заттар бөліп алады.
Кардиотоникалық стероидтар немесе кардиотоникалық немесе жүрек гликозидтері. Олар медицинада миокардтың қысқаруын ынталандыру үшін қолданылады. Барлық стероидтар биологиялық белсенді.
Карбон қышқылдары – бұл қосылыстарға тән ерекшелік ол оларда карбоксил топтың (СООН) болуы. Сондай топтардың санына байланысты бір, екі, және көпөсті қышқылдар деп бөлінеді.
Липидтер – жоғарыда бұлардың қысқаша сипаттамасы берілген.
Көмірсулар – көмірсулардың сипаттамасы жоғарыда берілген.
Инулин – суда еритін жоғары молекулалы фруктоза, негізінен жер асты мүшелерінде жинақталады (Бақбақ – Taraxacum – одуванчик, цикорий – Cichorium, андыз – Inula – Девясил және т.б.).
Сілемейлі Шырыш (Слизи) – химиялық табиғаты жағынан камедилерге ұқсас, бірақ айырмашылығы құрамында пектозандар көп және суда жақсы ериді.
Камедь (Шырыш) гетересахаридтерден тұрады. Суда еруіне байланысты жақсы еритін және нашар еритін болып бөлінеді, бірақ та суда ісінеді. Олар шырыш жолдарында, бездерде және тағы басқа да өсімдіктердің секрет жүйелерінде түзіледі. Кейбір камедилер тамақ өндірісінде және медицинада пайдаланылады.
Полисахаридтер – зат алмасуда үлкен роль атқарады, ісікке, қабынуға қарсы елсенділігі бар. Сахароза, крахмал, пектиндер тамақ өндірісінде целлюлоза-қағаз, текстиль, химия өндірісінде пайдаланады.
Фенолды қосылыстар – өсімдіктер ұлпаларында кездесетін хош иісті заттардың үлкен тобы. Өсімдіктерде фенолды қосылыстар мономер, димер, олигомер және полимер түрлерінде кездеседі. Мұндағы олигомерлер зат алмасу процесінде белсенді қатысады. Ал полимер әдетте клетка қабырғаларында қалады – лигнин немесе вакуольдерде жинақталады, ал таниндер бос күйінде гликозидтер түрінде болады.
Әрине, жоғарыда келтірілген классификация және биологиялық белсенді заттарға берілген сипаттамалар толық емес, тек біз дәрілік өсімдіктерге қатысты кебір жиі кездесетін заттарды ғана келтірдік.
Хромосом саны түрдің ең басты, тұрақты белгілерінің бірі болып табылады. Сондықтан әдебиеттерде бар мәліметтерді пайдаланып дәрілік өсімдіктердің хромосомдар санын көрсетуді дұрыс көрдік.