Нуклеиновые кислоты, ДНК, РНК

ДНК хранит генетическую информацию в форме, управляемой знаменитым генетическим кодом, и реплицируется во время деления клеток. РНК работает в качестве посредника в процессе передачи информации от ДНК к аппарату клетки, а именно – при синтезе белка на уровне рибосом. Среди продуктов пчеловодства, пыльца, перга и личинки пчел, как живые организмы, содержат обе нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), которые передают генетическую информацию для репродукции соответствующих видов. В противоположность этому, маточное молочко содержит лишь следы этих соединений. Обычно нуклеиновые кислоты обнаруживают совместно с белками и аминокислотами. [125-304].

Белками первостепенного значения являются такие белки, которые содержат вышеуказанные аминокислоты в сбалансированных соотношениях. Разнотравная пыльца считается растительным белком второго уровня значимости, поскольку она содержит все незаменимые и заменимые аминокислоты, но их соотношения обычно не сбалансированы.

3.01.1.03. Терапевтическое действие аминокислот.

3.01.1.04. Амины и биогенные амины. В последние годы исследования терапевтического действия аминокислот были очень многочисленными. Известно, например, что большое количество нейромедиаторов состоит из аминокислот, и присутствие или отсутствие этих соединений в пище оказывает непосредственное влияние на целый ряд функций нервной системы. Соответственно, аминокислотные добавки используют для лечения депрессии и снижения стресса. Некоторые из них также являются эффективными антиоксидантами. Например, цистеин препятствует деградации, индуцируемой свободными радикалами. [82-3]. Аминокислоты также часто используются в арсенале добавок, используемых спортсменами, в частности – «бодибилдерами».

Каждая кислота оказывает определенный физиологический эффект на организм, иногда – синергично с другими аминокислотами, и это объясняет полезность пыльцы для пчелиного роя и… для человека. Триптофан, например, признан природным снотворным. На уровне мозга он преобразуется в серотонин – вещество с хорошо известными седативными эффектами. Наши бабушки хорошо знали этот эффект, поскольку они обычно добавляли немного меда в превосходный «грог», который готовили для того, чтобы помочь заснуть больному гриппом или простудой. Триптофан ускоряет засыпание, уменьшает боли при мигрени, а также показывает хорошие результаты при депрессии, особенно – у алкоголиков, у которых уровень серотонина в мозгу понижен.

Фенилаланин является другим природным антидепрессантом. В организме он превращается в дофамин, норадреналин и адреналин – три химических медиатора, играющих важную роль в передаче импульсов между нервными клетками и другими структурами нервной системы на уровне мозга. На этом уровне он повышает концентрации фенилэтиламина и норадреналина. Это центральное действие наблюдается в различных случаях, в том числе – в начале депрессивных состояний, устойчивых к традиционным лекарственным средствам.

Фенилаланин также играет роль в борьбе с болью, защищая эндорфины (природные обезболивающие гормоны) от разрушения некоторыми ферментами. Сохраненные таким образом эндорфины могут оказывать свой обезболивающий эффект, более сильный, чем эффект аспирина, и, возможно, даже морфина. Тирозин используется щитовидной железой для продукции важных гормонов, в том числе тироксина, который регулирует многие метаболические функции и рост. Тирозин также является предшественником двух нейромедиаторов: дофамина и норадреналина.

Фенилаланин преобразуется в тирозин под действием фермента фенилаланингидролазы. Если это преобразование нарушено (например, из-за дефицита фермента), продуцируется недостаточное количество адреналина, и наступает (приближается) депрессия.

Не является неожиданным, что анксиолитические свойства двух аминокислот сходны. В основе роста также лежат две аминокислоты – аргинин и орнитин. Аргинин синтезируется на основе орнитина и выделяется в кровь после ассимиляции орнитина. Эти две аминокислоты представляют большой интерес из-за их способности стимулировать секрецию гормона роста питуитарной железой (гипофизом) (соматотропный гормон, СТГ). СТГ, естественно, важен для детей, однако он важен и для взрослых, поскольку он укрепляет иммунную систему (способствует продукции лейкоцитов), ускоряет процесс заживления ран, выводит жиры из организма и стимулирует их окисление (сгорание). Значительные количества (концентрации) аргинина обнаружены также в семенной жидкости, где он способствует повышению количества и активности сперматозоидов.

Цистеин и цистин действуют совместно, замедляя процессы, связанные со старением. Цистеин является серосодержащей аминокислотой; цистин – это стабильная димерная форма цистеина. Он участвует в продукции глутатиона (другими компонентами этой продукции являются глутаминовая кислота, метионин и глицин) – важного антиоксиданта, нейтрализующего свободные радикалы. С помощью этого коэнзима цистеин оказывает важный эффект, препятствующий старению, благодаря его профилактической роли в развитии атеросклероза, инфаркта миокарда, рака и в общем продлении жизни клеток.

Метионин – еще одна серосодержащая аминокислота. Аналогично цистеину, метионин участвует в синтезе глутатиона – наиболее мощного природного неферментативного антиоксиданта. Он также обладает хелатирующими свойствами, что означает, что он связывает токсичные элементы, такие как тяжелые металлы (например – свинец и ртуть), и удаляет их из организма.

Лизин – это аминокислота, дефицит которой часто обнаруживается у вегетарианцев (для которых представляет интерес пыльца) – факт, который может приводить к их меньшей сопротивляемости инфекциям. Организм также использует лизин, полученный с пищей, для регенерации поврежденных тканей, для синтеза новых белков и ферментов. Гистидин является предшественником гистамина, обнаруживающего успокаивающий эффект на нервную систему и стимулирующий эффект на секрецию в желудке. [125-204].

Наконец, пыльца также богата глутаминовой кислотой (12,10%) и аспарагиновой кислотой (12,57%). Глутаминовая кислота, способная преодолевать гематоэнцефалический барьер, является нейромедиатором, оказывающим прямое влияние на функции мозга, поскольку она улучшает память и повышает умственную активность. Аспарагиновая кислота также является нейромедиатором, который повышает сопротивление усталости, и который успешно используется в программах детоксификации. [16- c 99 по 123].

Маточное молочко также содержит широкий спектр аминокислот, и его питательные свойства, соответственно, связаны с присутствием этих активных соединений. Кроме того, маточное молочко и пыльца содержат другую аминокислоту - таурин, метаболит метионина, играющий в организме несколько активных ролей: нейромедиатора, антиоксиданта, способного тормозить вредные эффекты гипохлорит-ионов (OCl), регулятора внутриклеточных концентраций магния, кальция, калия и натрия (элемента, способствующего сохранению магния). Таурин способствует удержанию в организме калия, снижая, таким образом, риск возникновения нарушений сердечного ритма.

3.01.1.05. Пептиды. Пептиды – это органические соединения, состоящие из одной или нескольких аминокислот, ковалентно соединенных пептидными связями. [125-331]. Некоторые продукты пчеловодства содержат пептиды, которые обладают высокой фармакологической активностью. Большинство из этих пептидов частично ответственны за свойства продуктов, которые их содержат.

Местный (топический) и системный эффекты дают, главным образом, пчелиный яд и его компоненты. Градиентный высокопродуктивный жидкостно-хроматографический анализ (HPLC) показывает, что основным компонентом пчелиного яда является меллитин (примерно 50% сухого веса яда). Это пептид с молекулярным весом 2.840, дестабилизирующий мембрану (детергентное действие) и обладающий антибактериальными и противовоспалительными свойствами. Он дестабилизирует мембрану лизосом и вообще все мембранные структуры: мембраны лизосом, цитоплазматическую мембрану и бактериальные мембраны. Это действие обнаруживается в структуре мембраны на уровне фосфолипидов. [67]. Меллитин также оказывает сильное антиоксидантное действие против супероксидного аниона.

Адолапин (с молекулярным весом 2.036) более эффективно, чем аспирин, ингибирует некоторые ферменты в метаболическом каскаде арахидоновой кислоты и в ее преобразовании в простагландин Е (медиатор боли). Он также ингибирует активность циклооксигеназы – факт, который может объяснить противовоспалительное и, особенно, анальгезирующее действие пчелиного яда, проявляющееся в течение нескольких мгновений после укуса.

Апамин, мелкий основной пептид, состоящий всего из 18 аминокислот, является нейротоксичным и оказывает несколько центральных и периферических эффектов на нервную систему. Апамин является не токсичным, сходным с бетаадреномиметиками веществом с антиаритмическими свойствами. Среди пептидов, следует также отметить присутствие кардиоактивного вещества, «кардиопептида», который также действует как вещество, «сходное с бета-адреномиметиками» и вносит вклад в антиаритмические свойства пчелиного яда.

Апамин и кардиопептид также ингибируют активность комплемента, однако в таком объеме, который не нарушает активность иммунной системы. Мы должны напомнить, что комплемент – это система, присутствующая в сыворотке крови, которая в некоторых случаях усиливает иммунные реакции. Эти два пептида также обладают адренергическими и антиаритмическими свойствами, особенно значимыми при лечении сердечных аритмий.

Другими активными компонентами пчелиного яда являются пептид, дегранулирующий тучные клетки (MCDP или пептид 401), с противовоспалительным действием, доказанным в случаях индуцированного артрита у крыс.

Противовоспалительное действие пептида 401 (MCDP) сравнивали с противовоспалительным действием нескольких нестероидных противовоспалительных средств (индометацина, мепирамина малеата, фенилбутазона и т.п.). Доказано, что MCDP (пептид 401) в 2-100 раз эффективнее ингибирует аккумуляцию сывороточных белков (мера воспаления) при отеке, индуцированном скипидаром, чем перечисленные выше агенты. Хотя точный способ его противовоспалительного действия еще не вполне ясен, предложено несколько механизмов. Один из предположительных конкретных путей состоит в том, что дегрануляция тучных клеток, которую он вызывает, и его противовоспалительный эффект могут быть вторичным результатом начальной противовоспалительной реакции. Другой возможный механизм действия состоит в активации адреналовой и/или симпатической систем. Наиболее правдоподобной, тем не менее, является гипотеза, предполагающая, что MCDP избирательно соединяется с лейкоцитами и сильно ингибирует (in vitro) преобразование арахидоновой кислоты в простагландин Е2 (ингибирует циклооксигеназу). Тем не менее, возможно, что существует несколько механизмов, объясняющих его действие.

Секапин, тертиапин, прокамин и непептидные фракции, особенно гиалуроновая кислота, являются другими важными компонентами пчелиного яда. [118-413; 122-498; 126-3].

Другой продукт пчеловодства – «королевского происхождения» - богат фармакологически активными пептидами. Более конкретно, маточное молочко содержит недавно выделенный пептид (роялизин маточного молочка), состоящий из 22 аминокислот, который, как показано, ингибирует грам-позитивные бактерии. [118-441].

3.01.1.06. Белки. Белки – это природные полимеры с высоким молекулярным весом, состоящие преимущественно из аминокислот, связанных пептидными связями. Они составляют 50% протоплазмы и являются основным элементом (в том числе, функциональным) сухого вещества живых организмов. [125-189, 374]. Они играют фундаментальную роль в метаболических реакциях и непосредственно включены в структуру многочисленных ферментов и некоторых гормонов. Их распространенность такова, что ни рост, ни регенерация клеток не могут происходить в отсутствие белков. Наконец, как коллоиды и амфотерные соединения, белки также принимают непосредственное участие в образовании осмотического давления и в кислотно-щелочном балансе (равновесии) крови.

Для пчелиного роя пыльца (как и перга – форма хранения пыльцы в ульях) является основным (и практически единственным) пищевым источником белков, без которых невозможна его жизнь. Полипептиды и белки, обнаруживаемые в пыльце, собранной пчелами, составляют от примерно 12,5 до 37,5% общего сухого веса пыльцевого зерна. Хроматограмма аминокислот растительной «пыли» выявляет присутствие больших количеств аспарагина и пролина, средних количеств аланина, глутамина, метионина и серина и «малых» количеств аминомасляной кислоты, аргинина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, гистидина, гидроксипролина, лейцина, изолейцина, лизина, треонина, триптофана, тирозина и валина. Можно также наблюдать, что все незаменимые кислоты присутствуют в интересных соотношениях. Ограниченно присутствующей аминокислотой в пыльце является метионин, но цистин и цистеин (комплементарные метионину) иногда содержатся в довольно больших количествах. Пыльца легко ассимилируется на уровне кишечника (особенно, если удалена экзина): полунезаменимые и незаменимые аминокислоты, поступившие в кишечник с ней, особенно хорошо проникают через пищеварительный барьер. Поэтому доказано, что пыльца является превосходным средством при заболеваниях печени и при тяжелых дефицитах ферментов кишечника, в тех случаях, когда другие пищевые белки довольно плохо всасываются. [79].

3.01.1.07. Ферменты. Фермент – это специфический белок, активность которого можно регулировать, и который катализирует биохимические реакции. [125-140]. Продукты пчеловодства особенно богаты ферментами, которые частично ответственны за их фармакологические свойства.

Уже давно общеизвестно, что мед способствует перевариванию, особенно – перевариванию глуцидов. Он содержит ферменты, такие как амилазы или диастазы, которые гидролизируют 1,4-альфа-глюканы, а именно – крахмал, амилозу и амилопектин, до декстрина и мальтозы. Можно также обнаружить бета-фруктозидазу или инвертазу, которая гидролизует сахарозу до фруктозы и глюкозы. Этот фермент может быть занесен в мед медоносными пчелами. Присутствует также кислая фосфатаза, глюкозооксидаза, которая препятствует окислению меда, трансформируя глюкозу в глюконолактон и оксигенированную воду (перекись водорода). Наконец, он также содержит каталазу, которая устраняет оксигенированную воду (токсичное для клеток вещество) и бета-глюкозидазу.

Роль инвертазы более важна, чем это могло бы показаться, поскольку она может быть причиной образования нескольких молекул, способствующих переносу глюкозы к определенным акцепторам. Как и фосфатаза, она принимает участие в модулировании значения рН в пищеварительном тракте. Ферментативная активность меда снижается с увеличением срока хранения, но амилаза, наиболее стабильный фермент, сохраняется в течение нескольких месяцев. Уровень этого снижения активности очень сильно зависит от уровней влажности в меде, которые должны быть меньше 21%, при оптимальном значении, равном 17%. Температура хранения также играет важную роль в консервации меда. Активность термостабильных ферментов, таких как кислая фосфатаза, глюкозооксидаза и каталаза, быстро снижается при нагревании, а также при продолжительном облучении прямым солнечным светом. [29-27; 124-551; 125-30,81, 142]. Маточное молочко также богато глюкозооксидазой, стабильность которой также зависит от условий хранения продукта и, в частности, от температуры. [119-377; 102-496].

Пчелиная пыльца – это настоящая фабрика ферментов (к настоящему времени идентифицировано более 80), с заметным содержанием инвертазы, амилазы (оба фермента поступают в пыльцу с секретами слюнных желез пчел), щелочной и кислой фосфатаз, эстеразы и липазы (эстеразы жиров). Выдающееся богатство пчелиной пыльцы ферментами (в ней представлены все классы ферментов, известные в биохимической номенклатуре: гидролазы, оксидоредуктазы, лиазы, лигазы, трансферазы, синтетазы) и сохранение ее активности объясняются консервацией пыльцы в ячейках сот, где во время превращения в пергу она частично ферментируется микроорганизмами, которые в свою очередь выделяют несколько ферментов [78; 117-420; 124-542].

Наконец, пчелиный яд дополняет спектр продуктов пчеловодства гиалуронидазой – очень активным фармакологическим соединением. Она деполимеризует гиалуроновую кислоту, присутствующую в соединительной ткани. Соединительная ткань теряет свою вязкость, становится более жидкой и более подвижной, и не оказывает сопротивления проникновению яда в инъецированные ткани, что способствует диффузии продукта в организме. [122-497].

Еще одним ферментом в пчелином яде, который также демонстрирует сильное фармакологическое действие, является фосфолипаза А2 (10-12% от сухого веса яда). Она считается основным аллергеном в пчелином яде. Ее аллергенная активность стимулируется присутствием меллитина в цельном яде. Однако, фосфолипаза А2 может в будущем стать терапевтическим средством в лечении СПИДа – смертельной угрозы второй половины ХХ-го века. Пчелиный яд также содержит кислую фосфатазу (кислую фосфомоноэстеразу), альфа-глюкозидазу и лизофосфолипазу.

3.01.2. Глуциды. Глуциды образуют большой класс природных соединений, в химической структуре которых содержатся полигидроксикарбонильные группы и их производные. В зависимости от их молекулярного веса, их делят на три класса: озы (или моносахариды), с одной стороны, и озиды (или олигосахариды, состоящие из 2-10 связанных моносахаридных единиц), с другой стороны, и, наконец, полисахариды более крупного размера. Они синтезируются в растениях в ходе фотосинтеза и обычно образуют больше половины богатой энергией пищи (крахмал, глюкоза, сахароза, лактоза). При их полном окислении (сжигании) выделяется 4 ккал/грамм. [125-73].

Продукты пчеловодства особенно богаты глуцидами, главным образом – моно- и олигосахаридами, среди которых следует отметить глюкозу и фруктозу в меде, а также полисахариды, такие как крахмал, гемицеллюлоза, пектин и лигниноподобные соединения, присутствующие в стенке пыльцевого зерна. [79].

Моносахариды – это самые мелкие молекулы глуцидов. Их нельзя гидролизовать на более мелкие молекулы глуцидов. Их подразделяют на альдозы или кетозы, в зависимости от положения альдегидной группы в углеродной цепи. Их также классифицируют по числу атомов углерода в составе молекулы. В настоящее время, идентифицировано более 100 различных моносахаридов. Пентозы (кислоза, рибоза, арабиноза…) и гексозы (фруктоза, глюкоза…) особенно важны в метаболических процессах. Из них в меде присутствуют только гексозы. [125-17, 37, 73, 75, 331].

Моносахариды (глюкоза и фруктоза) широко представлены в составе пыльцы и перги, а также в составе маточного молочка. Они также обнаруживаются в составе пчелиного яда в концентрации до 2% от сухого веса продукта.

Другие глуциды в меде представлены олигосахаридами (например, раффиноза), состоящими из 2-10 моносахаридов, соединенных озидными связями, и полисахаридами (среди них – крахмал и целлюлоза), в которых соединено более 10 мономеров моносахаридов. [125-75, 403, 435]. Эти глуциды и их производные можно найти в меде, пыльце и маточном молочке. Клеточная стенка пыльцевого зерна богата полисахаридами, в частности – целлюлозоподобными, целлюлозо-пектин-подобными и гемицеллюлозоподобными соединениями, которые оказывают регулирующий эффект на транспорт в кишечнике.

3.01.3. Жиры. Раздел находится на стадии наполнения.

3.01.3.01. Липиды. Липиды представляют очень гетерогенную группу биологических веществ, труднорастворимых в воде, но очень хорошо растворимых в органических растворителях. Они включают нейтральные липиды, триацилглицериды (сложные эфиры глицерина и жирных кислот), воска, терпены (монотерпены, дитерпены, каротиноиды, стероиды и т.д.) и сложные липиды, также известные под названием липоидов (гликолипиды и фосфолипиды).

Растительные липиды отличаются от животных липидов, поскольку они связаны с другими стеролами, например – фитостеролами в случае растений и холестеролом у животных. [125-154, 251]. Продукты пчеловодства, в частности – мед, содержат относительно мало липидов, за исключением пчелиного воска. Хроматографический анализ, проведенный посредством HPLC (высокопродуктивной жидкостной хроматографии), показывает, что продукты пчеловодства содержат нейтральные липиды (триглицериды) и свободные жирные кислоты, метиловые эфиры свободных жирных кислот и холестерол, причем некоторые из них непосредственно входят в состав меда. [124-558].

Пчелиная пыльца и перга также богаты липидами, главным образом – свободными жирными кислотами и сложными липидами (фосфолипидами, каротиноидами и т.д.). Прополис также содержит растительные воска и пчелиный воск – факт, который объясняет присутствие липидов в этом продукте пчеловодства.

Фосфолипиды включают все липиды, содержащие фосфорную кислоту в виде моно- или диэфиров. Они являются основными компонентами биологических мембран и особенно многочисленны на уровне мозга и миелиновой оболочки нервных волокон. [125-348].

Фосфолипиды (лецитины: фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол) широко представлены в пчелиной пыльце и в маточном молочке.

3.01.3.02. Органические кислоты и жирные кислоты. Жирные кислоты – это карбоновые кислоты, обнаруживаемые в жирах и маслах. В зависимости от наличия или отсутствия одной или нескольких двойных связей в углеродной цепи, их подразделяют на насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Некоторыми из насыщенных жирных кислот, наиболее распространенных в природе, являются масляная кислота, пальмитиновая, стеариновая и лауриновая кислоты. Олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты, в свою очередь, являются наиболее распространенными ненасыщенными жирными кислотами в нашей пище. [125-160, 251]. Пчелиная пыльца, перга и прополис содержат несколько жирных кислот, среди которых основное место занимают пальмитиновая кислота, олеиновая кислота, лигноцериевая кислота, хотя в следовых количествах обнаруживаются и такие соединения, как линоленовая, стеариновая, арахидоновая и бегеновая кислоты. [132-5].