Распространение алкалоидов в растительном мире

По современным представлениям, алкалоидоносные растения составляют примерно около 10% всей мировой флоры. В. С. Соколов, обобщив имеющиеся в литературе сведения об алкалоидоносности растений, начиная с папоротникообразных и кончая сложноцветными, все семейства, имеющие в своем составе алкалоидоносные виды, разделил на три класса.

К первому классу он отнес семейства, в которых уже открыто не менее 20% родов, имеющих алкалоидоносные виды растений. Такие семейства В. С. Соколов предлагает называть высокоалкалоидоносными.

Во второй класс были включены семейства, в которых обнаружено от 10 до 20% родов, имеющих алкалоидоносные виды растений. Эти семейства - среднеалкалоидоносные.

Третий класс объединил семейства, в которых имеется от 1 до 10% родов с алкалоидоносными видами растений. Такие семейства называются малоалкалоидоносными.

По классификации В. С. Соколова, высокоалкалоидоносные семейства локализованы в порядках: у папоротникообразных (Equisetales и Lycopodiales); голосеменных (Gnetales), однодольных (Liliiflorae); двудольных раздельнолепестных — Centrospermae, Ranales, Rhoedales, Rhoedales, Geraniales, Parietales, Opuntiales и Myrti-Иогае), двудольных сростнолепестных (Ebenales и Tubiflorae). Очень богат порядок Ranals, в котором из 19 семейств 10 семейств высокоалкалоидоносных.

Среднеалкалоидоносные семейства встречаются в порядках: у двудольных раздельнолепестных — Piperales и Rosales; двудольных сростнолепестных Conturtae и Rubials.

Имеется много порядков, семейства которых совершенно не содержу алкалоидоносных родов, или содержат единичные малоалкалоидные семейств (например, Sapindanales, Malvales Coniferales и др.).

Из отдельных семейств наиболее богаты по количеству алкалоидоносны родов и видов следующие семейства: Equisetaceae, Lycopodiaceae, Ephedraci, Liliaceae, maryllidaceae, Dioscoreaceae, Chenopodiaceae, Nymphaeaceae, nunculaceae, Berberidaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Leguminosae, Cactaceae, Punicaceae, Loganiaceae, Apocynaceae, Borraginaceae.

Обычно растения, близко стоящие друг к другу в филогенетической системе, содержат ряд алкалоидов, весьма близких по своему строению, образуя, таким образом, естественную группу. Так, например, обстоит дело в растениях 7 близких между собой родов семейства пасленовых (роды Atropa, Datura, Hyoscyamus, Scopolia, Mandragora, Physochlaena, Duboisia), в которых содержится четко очерченная группа тропановых алкалоидов. Наряду с этим немало случаев, когда из двух весьма близких в систематическом отношении видов один богат алкалоидами, а другой или их совершенно не содержит, или же содержит алкалоиды иного строения. В том же семействе пасленовых род Capsicum содержит капсаицин — соединение весьма далекое от тропана (группа фенилалкиламина). То же можно сказать и об алкалоидах табака (Nicotiana), никотин которого является производным пиридина и пирролидина, и алкалоидах Solatium, имеющих стероидную структуру.

Долгое время считалось, что определенные алкалоиды специфичны только для определенных систематических групп (роды, виды) и не встречаются в иных. В этой принципиально правильной закономерности бывают исключения, которые пока не нашли объяснения. Так, например, кофеин найден в расениях, ботанически между собой не связанных: чае (Theaceae), кофе (Rubiaceae), какао (Sterculiaceae), мате (Aquifoliaceae), гуаране (Sapindaceae), эродиуме (Geraniaceae). To же можно сказать об эфедрине, который обнаружен в растениях, стоящих очень далеко друг от друга в филогенетической системе (виды эфедры — Ephedraceae, виды аконита — Ranunculaceae, ремерия — Papaveraceae, сида — Malvaceae, самшит — Тахасеае, кат — Celasraceae).

Алкалоиды могут содержаться во всем растении (во всех его частях) или образовываться и накапливаться только в какой-либо одной или нескольких определенных частях растения. Ведущая роль в образовании алкалоидов принадлежит листьям и подземным органам.

В растении обычно находится не один, а несколько алкалоидов. В отдельных растениях их может быть 20 и более (мак снотворный, хинное дерево, спорынья и др.). В этом случае в сумме алкалоидов количественно обладают 1—3 алкалоида (главные алкалоиды), а остальные выполняют роль сопутствующих веществ, порою не представляющих собой ценности и только затрудняющих выделение главных алкалоидов. Сумма алкалоидов может состоять из близких по строению алкалоидов, но может состоять и из производных разных циклов. Так, например, в маке снотворном алкалоиды относятся к разным подгруппам изохинолиновых производных (подгруппы морфина, папаверина, протоберберина, протопина, розацина и гидрокотарнина).

В разных частях растения могут быть одни и те же алкалоиды, но могут содержаться и алкалоиды разного строения. На это будет не один раз указываться при описании отдельных растений.

Количественное содержание алкалоидов в принципе является видовым признаком.

Алкалоидоносные растения могут содержать самые разные количества алкалоидов, и все они будут одинаково ценны, если только эти алкалоиды нужны для медицины. Так, например, в листьях белены алкалоидов имеется всего около 0,05%, и тем не менее ее собирают и вырабатывают масляный экстракт («беленное масло»), применяемый в качестве популярного болеутоляющего средства. Богатое алкалоидами корневище крестовника может содержаться до 4% суммы алкалоидов, а в хинной коре может накапливаться до 15% суммы алкалоидов.

Алкалоиды в растениях находятся в виде солей органических и минеральных кислот в растворенном виде в клеточном соке основной паренхимы, флоэмы и клетках других тканей. Особенно часто они встречаются в виде солей яблочной, лимонной, щавелевой, янтарной и дубильной (танин) кислот. Некоторые алкалоиды образуют соли с кислотами, более специфичными для данного растения (меконовая в опие, фумаровая в крестовнике, хинная в хинной коре, и т. д.). Из минеральных кислот в алкалоидоносных растениях встречаются чаще серная и фосфорная кислоты.

В результате массовой проверки растений на присутствие алкалоидов выявлено до 400 алкалоидов, среди которых очень много ранее неизвестных. Многие из этих алкалоидов, такие, как сальсолин, пахикарпин, платифиллин, сферофизин, гармин, колхамин, галантамин, секуринин, эхинопейн, триакантин, меликтин, кондельфин, бревиколин, лкиенерин, нанофин и др., одни раньше, другие позже находятся на вооружении медицины. В виде суммарных препаратов используются василистник, пассифлора, пион уклоняющийся, стеркулия, чистотел и другие растения. Некоторые алкалоидоносные растения используются в экстемпоральной рецептуре для приготовления настоев (трава плауна-баранца, термопсиса и др.).