В зависимости от химического строения кумарины обладают различной физиологической активностью: одни проявляют спазмолитическое действие, другие - капилляроукрепляющую активность. Есть кумарины курареподобного, успокаивающего, мочегонного, противоглистного, обезболивающего, противомикробного и иного действия. Некоторые из них стимулируют функции центральной нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах и способствуют их растворению. Имеются кумарины, повышающие чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам (их используют для лечения лейкодермии), обладающие спазмолитическими и коронарорасширяющим действием, ускоряющие заживление язв, стимулирующие дыхание и повышающие артериальное давление.
Некоторые фурокумарины задерживают деление клеток и поэтому обладают противоопухолевой активностью. Наиболее выражено это у пеуцеданина, ксантотбксина и прангенина. Эти вещества усиливают действие ряда химических противоопухолевых препаратов (сарколизина, асалина и др.).
Микроэлементы имеют большое значение в жизни человека, так как входят в состав гормонов, витаминов, многих ферментов, дыхательных пигментов, образуют соединения с белками, накапливаются в некоторых органах и тканях человека, особенно в эндокринных железах. Микроэлементы содержатся в растительных и животных тканях в очень малых количествах (тысячных и меньших долях процента, но в некоторых случаях - в сотых и даже в десятых долях процента). Таких элементов насчитывают теперь 60, из них 24 входят в состав крови, 30 содержатся в молоке.
Доказана роль йода, кобальта и брома в функции щитовидной железы. При недостатке кобальта наблюдается разрастание этой железы вследствие новообразования клеток, а избыток брома препятствует накоплению йода в ней. Органические комплексы микроэлементов участвуют в процессах обмена веществ, оказывая влияние на рост и развитие, размножение, кроветворение.
Недостаток или избыток кобальта, меди, цинка, марганца, бора, молибдена, никеля, стронция, свинца, йода, фтора, селена и других приводит к нарушению обмена веществ и возникновению ряда заболеваний (например, авитаминоза В, зоба, флюороза, уровской болезни).
Нуждаются в микроэлементах и растения. Для некоторых видов растений, чтобы обеспечить их нормальное развитие, рост, предохранить от заболеваний и поражений вредителями, усилить морозоустойчивость, ускорить цветение и плодоношение при выращивании, эффективно вносить в почву вместе с основными удобрениями и микроэлементы - бора, марганца, молибдена, меди, кобальта, лития, никеля и других.
Органические кислоты играют важную роль в обмене веществ растений, являются в основном продуктами превращения сахаров, принимают участие в биосинтезе алкалоидов, гликозидов, аминокислот и других биологически активных соединений, служат связующим звеном между отдельными стадиями обмена жиров, белков и углеводов.
В плодах органические кислоты преимущественно находятся в свободном виде, в листьях же и других органах растений преобладают их соли.
Кислоты делят на две группы - летучие и нелетучие. К летучим относят муравьиную, уксусную, пропионовую, масляную, валериановую, изовалериановую и др. Муравьиная кислота найдена в плодах можжевельника обыкновенного, листьях крапивы, траве тысячелистника обыкновенного. Валериановая и изовалериановая кислоты содержатся в подземных органах валерианы, плодах калины и других растениях. Запах растений обусловлен наличием эфиров летучих кислот. Из нелетучих кислот наиболее часто встречаются яблочная, лимонная, винная и щавелевая. Яблочная кислота преобладает в семечковых плодах (яблоках, рябине, арониии др.), листьях табака, махорки, хлопка, траве чистотела, плодах можжевельника. Лимонной кислотой богаты плоды цитрусовых, клюквы, брусники, лимонника китайского и другие. В плодах винограда содержится преимущественно винная кислота. В листьях щавеля, шпината, черешках листьев ревеня овощного накапливается щавелевая кислота. Лекарственными свойствами обладают и ароматические кислоты растений - бензойная, салициловая, галловая, кумаровая, хлорогеновая, кофейная, хинная и другие.
Бензойной кислотой богаты плоды клюквы и брусники, где она содержится как в свободном виде, так и в виде гликозида вакциниина. Эта кислота способствует продолжительному хранению плодов, являясь естественным консервантом. Гликозиды и эфиры салициловой кислоты найдены в плодах малины, ежевики, коре различных видов ив.
Хлорогеновая, кофейная, хинная, шикимовая и другие фенолокислоты обладают желчегонным, мочегонным и в некоторой степени капилляроукрепляющим и противовоспалительным действием, регулируют функцию щитовидной железы.
Пектиновые вещества относят к сложным углеводам. С органическими кислотами и сахарами пектины образуют студневидную массу (желируют). Это свойство широко используется в кондитерской промышленности при производстве мармелада, зефира, пастилы. Со многими металлами (кальцием, стронцием, свинцом и другими) пектины образуют нерастворимые комплексные соединения, которые практически не перевариваются в пищеварительном тракте и выводятся из организма. Эта способность пектинов объясняет их радиозащитные свойства и лечебное действие при отравлении свинцом, а также многими радиоактивными веществами (радионуклеидами). При продолжительном употреблении пектинов происходит интенсивное выведение этих элементов из организма. Кроме того, пектины угнетают гнилостную микрофлору кишечника, тормозят всасывание холестерина и способствуют выведению его из организма, что имеет большое значение при лечении атеросклероза. Известно также, что пектины снижают содержание сахара в крови больных диабетом.
Пектинами богаты плоды клюквы, черной смородины, яблони, боярышника, аронии черноплодной, рябины обыкновенной, барбариса, сливы, крыжовника, но гораздо больше их в околоплодниках всех цитрусовых, которые необходимо использовать, например, в виде цукатов.
Пигменты - красящие вещества, обусловливающие окраску растений. Зеленая окраска растений объясняется присутствием в них хлорофиллов, которые принимают участие в фотосинтезе. Они обладают бактерицидными свойствами. Кроме того, в состав хлорофилловых зерен входит пигмент ксантофилл желтого цвета, каротиноиды - пигменты темно-красного или оранжевого цвета, а иногда и красный пигмент ликопин. Особенно много каротиноидов в хромопластах моркови, рябины и др. У растений эти вещества играют важную биологическую роль, привлекая насекомых-опылителей, птиц, поедающих мякоть плодов и разносящих семена.
Каротиноиды легко растворимы в хлороформе, бензоле, сероуглероде, жирах, а в спирте и воде они практически не растворимы. Каротиноиды являются провитаминами А.
Пигменты антоцианидины имеют окраску от оранжево-розовой до фиолетово-розовой, встречаются в растениях в виде гликозидов - антоцианианинов, с кислотами образуют соли.
Многие антоцианидины меняют свою окраску в зависимости от реакции среды - могут быть красными, оранжево-красными, фиолетовыми, фиолетово-синими и синими. Желтую окраску имеют многие флавоноиды.
Стероиды - производные циклопентанпергидрофенантрена. Растительные стероиды - стеролы и их производные, некоторые сапогенины, входящие в состав сапонинов, сердечные гликозиды, генины гликоалкалоидов и некоторые алкалоиды. К стеролам относят эргостерол, содержащийся в дрожжах, рожках спорыньи, плесневых грибах, зерновках многих злаков. Под воздействием ультрафиолетовых лучей он превращается в витамин D9.
Флавоноиды - фенольные соединения. Многие из них желтого цвета, обладают Р-витаминной активностью. Под влиянием флавоноидов уменьшается проницаемость и повышается прочность капилляров. Физиологическое действие флавоноидов на сосуды осуществляется при участии аскорбиновой кислоты. Капилляроукрепляющее действие свойственно различным группам фенольных соединений, но более выражено у катехинов, лейкоантоцианов и антоцианов. У окисленных форм - флавонов и флавонолов - эта активность ниже, но они обладают эффективным противоатеросклеротическим и гипохолестеринемическим действием (снижает уровень холестерина в крови). Многие флавоноиды проявляют противовоспалительное, спазмолитическое, желчегонное и гипотензивное действие. Лейкоантоцианы характеризуются противоопухолевой и радиозащитной активностью. Катехины повышают эффективность рентгенооблучения при лечении опухолей и усиливают сопротивляемость организма к ионизирующим излучениям (радиации).
Флавоноиды широко распространены в растительном мире. Особенно богаты ими листья гречихи, цветочные бутоны софоры японской, листья и плоды черной смородины, аронии черноплодной, рябины обыкновенной, трава зверобоя, плоды облепихи, семена конского каштана, листья крапивы, трава фиалки трехцветной и др.
Для того, чтобы подчеркнуть способность высших растений защищаться от патогенных микроорганизмов - микробов, плесневых грибов и простейших животных - Б.П. Токин в 1928 г. ввел термин "фитонциды" (от греч - "растение убивает"). Тем самым было доказано, что антибиотические свойства есть не только у плесневых грибов, но и у растений.
Фитонциды - летучие органические вещества различного химического состава, обладающие выраженным антимикробным действием и используемые для лечения и профилактики многих заболеваний: гриппа, острых респираторных заболеваний, ангины, заболеваний слизистой оболочки полости рта, гнойничковых поражений кожи, некоторых заболеваний пищеварительной системы и др. В группу фитонцидов следует отнести многие соединения, встречающиеся в растениях. В медицине используются фитонциды чеснока, лука, эвкалипта, редьки, хрена, шалфея, черемухи и других растений.
Фармакологические свойства фитонцидов следуют из их природного назначения. Hапример, употребление чеснока может прекратить рост и развитие туберкулезных палочек, разрушить их; при местном применении фитонциды стимулируют рост, регенерацию поврежденных тканей. В последнее время их стали с успехом применять для лечения легочных и кишечно-желудочных заболеваний, ран, язв, кожных болезней. Считается, что летучие фитонциды стимулируют защитные системы организма - всем известно благотворное действие летучих веществ воздуха соснового бора или дубового леса на общее самочувствие, на нервную систему.