Сильные кислоты расщепляют гликозидные связи у всех сапонинов. Сапонины, имеющие О-ацилгликозидные связи, неустойчивы к действию щелочей.
Кислые сапонины образуют соли: растворимые с одновалентными и нepacтворимые с двухвалентными и многовалентными металлами. Многие сапонины образуют молекулярные комплексы с белками, липидами, стеринами, танинами.
Основное биохимическое свойство тритерпеновых сапонинов - способность разрушать эритроциты с освобождением гемоглобина (гемолиз) - связана с образованием комплексов сапонина с холестерином мембраны эритроцитов. Образованием естественных комплексов со стеролами можно объяснить тот факт, что некоторые растения, содержащие тритерпеновые сапонины, не проявляют гемолитической активности.
Сапонины и пыль сапонинсодержащего сырья оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки глаз, носа, полости рта. При приеме внутрь в определенных дозах сапонины могут быть токсичными – могут вызывать тошноту, рвоту, понос, головокружение.
Тритерпиновые сапонины (и растения, их содержащие), применяются для лечения самых различных заболеваний. Все лекарства, содержащие тритерпеновые сапонины, применяются, как правило, перорально, поскольку в этом случае их гемолитическая активность не проявляется. Замечено, что в присутствии сапонинов другие лекарственные вещества легче всасываются.
Эмульrирующие свойства сапонинов широко используются для стабилизации разных дисперсных систем (эмульсий, суспензий).
Сапонины производятся как диетические добавки и нутрицевтики. В терапевтической практике сапонины используются как отхаркивающие, мочегонные, тонизирующие, седативные средства. Сердечные гликозиды используются при лечении сердечной недостаточности. Сапонины, также используются как вспомогательные средства в вакцинах. В их использовании, как и в производстве вакцин, токсичность, связанная с комплексообразованием стерола (стерина) остается главной проблемой внимания. Терапевтическая выгода от некоторых лекарственных препаратов, содержащих сапонины, является результатом разумного управления дозировкой. С большой осторожностью необходимо подходить к оценке терапевтической выгоды от употребления естественных продуктов, содержащих сапонины.
1.2 Распространение сапонинов в лекарственных растениях
Стероидные сапонины типичны для представителей семейств лилейных, амариллисовых, диоскорейных и норичниковых. Например, в корне сарсапариллы, североамериканского растения из семейства лилейных, содержится сапонин, агликоном которого является сарсасапогенин, относящийся к «нормальному» ряду стероидных сапогенетиков. В растениях рода Digitalis типичные сердечные rликозиды обычно сопровождаются стероидными сапонинами, к числу которых необходимо отнести дигитонин с агликоном дигитогенином, тигонин с тигогенином и дигалонин с дигалогенином. [5]
Проведённые в данной области исследования наших учёных расширили представления о распространении стероидных сапонинов в растительном мире. Оказалось, что некоторые отечественные виды семейств лилейных (виды Аllium, Anthericum, Asparagus, Clintonia, Nolina, Ruscus, Trillium), амариллисовых (Beschorneria) и диоскорейных (Dioscorea), содержат стероидные сапонины со спирокетальной группировкой. Более того, стероидные сапонины были обнаружены и в некоторых растениях дрyгих семейств: бобовых (Coronilla varia L.), парнолистниковых (Тribulus tеrrеstris L.), лютиковых (Helleborus abschasicus, Н. caucasicus).
Рассмотрим более подробно некоторые растения, содержащие стероидные сапонины.
Диоскорея ниппонская (см. приложение 1) и диоскорея кавказская. Представляют собой многолетние травянистые лианы с вьющимся, длиной до 4 м и более, стеблем. Диоскорея ниппонская произрастает в Приморском крае и южных районах Хабаровского края в разреженных широколиственных и смешанных лесах, а также среди зарослей кустарников, на высоте не более 400-500 м над уровнем моря. Диоскорея кавказская произрастает в Абхазии и Адлерском районе Краснодарского края в разреженных дубовых лесах и кустарниках, вплоть до 1000 м над уровнем моря. [7]
У диоскореи горизонтальное, сильно разветвленное, коричневато-бурое плотное корневище длиной до 1,5-2 м и толщиной до 2 см и более, несущее на всем протяжении тонкие жесткие корни и остатки отмерших стеблей. Стебли простые, голые. Листья очередные или почти супротивные, черешковые; у диоскореи ниппонской они в очертании широкосердцевидные, лопастные, длиной 6-10 см, а у диоскореи кавказской – сердцевидно-яйцевидные со слегка выемчатым краем, длиной до 16 см. Цветки однополые, двудомные, мелкие, зеленоватые, с глубокораздельным околоцветником. Tычиночные цветки. собранные по 3-7 в полузонтики, образуют простые, реже ветвистые пазушные кисти; пестичные цветки собраны в простую кисть.
Плод - коробочка с тремя перепончатыми крыльями длиной 1,5-2,5 см; семена также окаймлены крылом. Цветет в мае июле. Оба вида введены в культуру.
В корневищах обоих видов диоскореи содержатся сапонины (до 10%), в числе которых стероидный сапонин диосцин (l-1,15%), при гидролизе освобождающий сапогенин диосгенин, глюкозу и 2 молекулы рамнозы.
К диосцину близок сапонин грациллин, также встречающийся в некоторых видах диоскореи. В грациллине диосгенин соединен с уrлеводной цепью, coстоящей из двух остатков глюкозы и одного остатка рамнозы.
Заманиха высокая (семейство аралиевые). Произрастает на юге Приморья; в поясе еловых лесов на высоте 800-1200 м над уровнем моря. Это кустарник высотой 1-1,5 м, ствол густо усажен длинными игольчатыми шипами. Листья 5-7 лопастные на длинных черешках, покрытых желтоватыми ломкими шипами; край листовых пластинок с острыми двойными зубцами и с бахромкой из шиповатых волосков. Цветки мелкие, зеленоватые, в простых зонтиках, собранных в метельчатую кисть. Плоды ягодообразные, оранжево-красные (см. приложение 2). Цветет в июле; плоды созревают в сентябре.
Корневища и корни заманихи высокой очень богаты эфирным маслом. Количество его может достигать 5%. Также в них содержится активный комплекс сапонинов эхиноксозидов (до 7%). Этот комплекс включает шесть сапонинов стероидной природы.
Пентациклические тритерпеновые сапонины весьма широко распространены в растительном мире. Они содержатся не менее чем в 70 семействах, причем более чем для 150 родов они типичны. Наибольшее количество тритерпеноидных родов встречается в семействах Fabaceae (Le guminosae), Sapotaceae, Caryophyllaceae, Asteraceae (Compositae), Araliaceae, Рrimulасеае, Polygalaceae, Chenopodiaceae, Apiaceae (Umbelliferae), Lamiaceale (Labiatae) и других.
Дадим описание некоторым растениям, которые содержат тритерпеновые сапонины.
Солодка голая - Glycyrrhiza glabra L. и солодка уральская - Glycyrrhiza uralensis Fisch. Семейство бобовые - Leguminosae, подсемейство мотыльковые - Papilionatae (см. приложение 3).
Солодка голая распространена по нижнему течению рек Дона и Волги, на Северном Кавказе и в Восточном Закавказье, Западном Казахстане, особенно много ее в бассейне р. Амударьи, начиная с притоков, впадающих в нее в Таджикистане и до Аральскоrо моря. В Средней Азии и в Закавказье в основном произрастает типичный голоплодный вид солодки. В барханных песках Западного Казахстана более часто встречается солодка с шиповато железистыми бобами.
Солодка уральская распространена в восточных и в южных областях Казахстана, Киргизии, а также южных степных районах Западной и Восточной Сибири. Этот вид солодки резко отличается от солодки голой бобами, серповидно-изогнутыми, собранными в плотные клубки, густо покрытыми железками и железистыми шипами.
На стыке ареалов солодки голой и солодки уральской в Казахстане и Западной Сибири встречается солодка Коржинского, выделенная в самостоятельный вид (Glycyrrhiza kоrsсhiпskуi Grig.) и имеющая признаки, в основном промежуточные между солодкой шиповато-железистой и солодкой уральской. Промышленного значения ввиду малой распространенности этот вид не получил.
Солодка (голая и уральская) - многолетнее травянистое растение со стеблями высотой обычно до 1 м (в ряде экологических сообществ до 2 м), древеснеющее к концу лета. Как у большинства типичных обитателей полупустынь и степей, подземная масса (многоглавые корневище и глубоковнедряющийся корень) несравнимо превышает массу стеблей.
Системы подземных органов у солодки бывают исключительно развитыми, мощными, образующими под землей сложную сеть корней и побегов вертикальных и горизонтальных. Типичная система выглядит следующим образом: стебель многолетнего растения сразу под поверхностью земли переходит в вертикальный побег, который на некоторой глубине (обычно 30-40 см) переходит в главный вертикальный корень, уходящий далеко вглубь и внизу ветвящийся. От верхушки корня (у старых корней он обычно многоглавый) в разные стороны отходят быстрорастущие горизонтальные корневища (побеги, сталоны). Один из них первого года образования обычно более развитый и наиболее толстый. От этого, а затем и от более молодых горизонтальных побегов на некоторых расстояниях (50-100 см и более) из конечных почек развиваются дочерние растения, дающие корни вниз и вверх - вертикальные корневища, по выходе на поверхность земли переходящие в надземные олиственные стебли. У молодых растений из верхушек корней опять развиваются побеги, несущие на концах почки, из которых будут развиваться новые дочерние растения. В результате с годами под землей образуются сложнейшие корневые системы, занимающие большие пространства. Проявлением их на поверхности земли являются разной густоты заросли солодки, тянущиеся на огромные расстояния. Нарушение целостности корневых систем (разрывы или пересыхание столонов) не отражается на скорости вегетативного размножения солодки.
Надземные стебли солодки маловетвистые. Листья очередные, сложные, непарноперистые, с 5-7 парами яйцевидных, железисто-волосистых, липких, особенно с нижней стороны, листочков. Цветки неправильные, собраны в пазушные кисти: редкие у солодки гладкой, скученные у солодки уральской. Чашечка трубчатая, почти двугубая, поскольку верхние зубцы срастаются выше других (у солодки голой); у солодки уральской чашечка мешковидно вздута. Венчик бледно-фиолетовый с флагом эллиптической формы к верхушке. Плод -боб, бурый, кожистый, нераскрывающийся, прямой и плоский (у солодки голой) или серповидно-изогнутый, поперечно-извилистый. Цветёт до августа.