Біологічно активні речовини
Біологічно активні речовини (абр.БАР, грец. bios — життя, що означає зв'язок із життєвими процесами і відповідає слову «біол.» + лат. activus — активний, тобто речовина, яка має біологічну активність) — це сполуки, які внаслідок своїх фізико-хімічних властивостей мають певну специфічну активність[1] і виконують, змінюють або впливають на каталітичну (ферменти, вітаміни, коферменти), енергетичну (вуглеводи, ліпіди), пластичну (вуглеводи, ліпіди, білки), регуляторну (гормони, пептиди) або інші функції в організмі.
Зміст словосполучення може суттєво змінюватися залежно від сфери застосування. В науковому значенні (нейрофізіологічному, психічному, хімічному процесах) — підвищення активності життєвих процесів організму. Іншими словами, біологічна дія — це біохімічні, фізіологічні, генетичні та інші зміни, що відбуваються у живих клітинах та організмі в результаті дії БАР.
Взагалі, повністю індиферентних речовин у природі нема. Всі речовини виконують якісь функції в організмі людини, тварин, рослин або використовуються для досягнення певних ефектів. Наприклад вода, пов'язана з метаболічними функціями живої клітини, є активним учасником транспортування поживних речовин та продуктів обміну в організмі, субстрактом низки ферментативних реакцій. Варто зауважити, що БАР впливають на функціональний стан організму не лише за час свого перебування в організмі у необхідній для цього концентрації, але й у довгостроковій перспективі, змінюючи за регулярного прийому «біохімізм», тобто біохімічний гомеостаз (В.Кеннон, 1930). Сила наркотичної дії деяких речовин зменшується із збільшенням їх розчинності у воді. Існує зв'язок між наркотичною здатністю й розподілом речовин у системі вода-ліпід.
Класифікація[ред. | ред. код]
Загальна[ред. | ред. код]
З метою класифікації усі БАР поділяють:
- ендогенні
- екзогенні
До ендогенних речовин відносять
- хімічні елементи (кисень, водень, калій, фосфор та ін.)
- низькомолекулярні (глюкоза, АТФ, етанол, адреналін та ін.)
- ВМС (ДНК, РНК, білки)
Вони входять до складу організму, беруть участь у обмінних процесах речовин і мають виражену біологічну (фізіологічну) активність.
Екзогенними вважають БАР, що надходять до організму різними шляхами.
За дією на організм[ред. | ред. код]
З урахуванням взаємодії з організмом БАР поділяють на
- біоінертні, які не засвоюються організмом (целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, кремнійорганічні полімери, полікарбонат та ін.)
- біосумісні, які повільно розчиняються або ферментуються в організмі (полісахариди, полівінілпіролідон, поліакриламіди, полівініловий спирт, поліетиленоксиди, водорозчинні ефіри целюлози та ін.)
- біонесумісні, які викликають ураження тканини організму (поліантрацени, деякі поліаміди та багато ін.)
- біоактивні спрямованої дії (вінілін, полімери у поєднанні з лікарськими речовинами).
Біоінертні та біосумісні речовини широко використовуються у виробництві ліків як допоміжні речовини, а також для отримання тари, пакувальних і конструкційних матеріалів тощо.
За токсичністю[ред. | ред. код]
Залежно від ступеня токсичності БАР поділяють на:
- звичайні речовини
- сильнодіючі
- отруйні
Прояв токсичності залежить від концентрації (дози) БАР, шляхів надходження до організму, чутливості останнього, поведінки БАР в організмі та інших чинників (напр. отруйні речовини використовуються як ліки в певних дозах).
За походженням[ред. | ред. код]
БАР бувають
- природні
- синтетичні
Природні БАР утворюються в процесі життєдіяльності живих організмів. Вони можуть утворюватись у процесі обміну речовин, виділятись в оточуюче середовище (екзогенні) чи накопичуватись всередині організму (ендогенні).
Інші варіанти класифікації[ред. | ред. код]
Можливі інші підходи до класифікації БАР, напр. залежно від природи (рослинного або тваринного походження), мол. м., розміру часток, стійкості до температури, можливості накопичуватися в організмі, виявляти наркотичні та інші властивості.
Функції[ред. | ред. код]
Основними функціями БАР є[2][3]:
- клітинний обмін речовин в організмі;
- перетворення речовин;
- синтез необхідних речовин;
- каталізація біореакцій в організмі.
Властивості[ред. | ред. код]
Основними характерними властивостями БАР є[2]:
- термолабільність,
- біологічна активність,
- вплив на них активаторів та інгібіторів,
- стерильність отримання,
Однією з найважливіших властивостей БАР є їх біологічна активність. Вона залежить від рівня рН середовища, температури і може втрачатись у процесі нагрівання в результаті підвищення локальних значень температур, утворення нерівномірності потоків розчину, перегріву пристінного шару розчину понад температур термічної стійкості та тривалому часі обробки.
Біологічна активність[ред. | ред. код]
За одиницю біологічної активності хімічної речовини приймають мінімальну кількість цієї речовини, здатної пригнічувати розвиток чи затримувати ріст певного числа клітин, тканин стандартного штаму (біотесту) в одиниці поживного середовища[4].
Для кожного виду БАР існують свої методи визначення біологічної активності. Так, для ферментів, метод визначення активності Е полягає у реєстрації швидкості зникнення субстрату (S) (речовини, на яку діє фермент) чи швидкості утворення продуктів реакції ([Р]). Активність виражають у міжнародних одиницях (МЕ — це така кількість ферменту, яка при заданих умовах каталізує перетворення 1 мікромолю субстрату за 1 хв.). При проведенні досліджень активність дослідного зразка порівнюють з активністю стандартного зразка при однакових умовах і розраховують активність А в відповідних одиницях МЕ [5].
Для кожного вітаміну існує свій метод визначення активності (кількості вітаміну в дослідному зразку (наприклад, таблетках) в одиницях МЕ). Ці методи складні і вимагають використання високоточного, дорогого та складного обладнання (спектрофотометрів, флуорометрів та ін.), багатьох хімічних реактивів і проведення складних розрахунків[5]. При проведенні досліджень необхідно мати досвід роботи з обладнанням, хімічними речовинами, мати навички побудови калібрувальних графіків. До найрозповсюдженіших методів відносяться методи візуального титрування, високоефективної хроматографії та інверсійної вольтамперометрії[6].
При виробництві БАР на стадіях зазначених в технологічному регламенті проводять контроль якості отриманої продукції по різним критеріям. Серед них, одним з найголовніших, є задана для певного виду БАР біологічна активність. Тому при виробництві БАР дуже важливо правильно підібрати технологічні режими їх обробки, які б забезпечували максимальну якість при мінімальних затратах теплової енергії.
Джерела надходження до організму[ред. | ред. код]
Головним джерелом надходження БАР в організм є ліки, харчові та інші продукти. Багато БАР потрапляє в організм із навколишнього середовища з повітрям та питною водою. В умовах зростаючого хімічного забруднення довкілля до організму людини може потрапляти велика кількість ксенобіотиків, які можуть викликати захворювання. Біологічну активність мають алкоголь, отруйні речовини, що містяться у тютюновому димі та наркотичних речовинах.
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ Біологічно активні речовини [Архівовано 14 січня 2022 у Wayback Machine.] // ФЕ
- ↑ а б Конспект лекцій з дисципліни „Технологія біологічно - активнихречовин” для студентів денної та заочної форм навчання напряму6.051401 „Біотехнологія”/ Укл.: старший викладач Філімоненко О.Ю. – Дніпродзержинськ, ДДТУ, 2013. –101 с. (С.8)
- ↑ Пархоменко Ю. М., Донченко Г. В. Вітаміни в здоров'ї людини / Ю. М. Пархоменко, Г. В. Донченко. — К. : Академперіодика, 2006. — 182 с., 3 с. іл.
- ↑ Технология синтеза и биосинтеза биологически активных веществ: Учебное пособие / Громова Н. Ю., Косивцов Ю. Ю., Сульман Э. М. — Тверь: ТГТУ, 2006. — 84 с. (рос)
- ↑ Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. (рос.)
- ↑ Определение содержания витаминов и биологически активных веществ в растительных экстрактах различными методами / Шелеметьева О. В., Сизова Н. В., Слепченко Г. Б. / Химия растительного сырья. — 2009. № 1. С. 113–116. (рос.)
Джерела[ред. | ред. код]
- Бражко О.А., Генчева В.І. Навчальний посібник: Біологічно активні речовини. Алкалоїди – Запоріжжя, 2014. – 104 с.
Література[ред. | ред. код]
- Адаптогенні та біологічно активні речовини для рослинництва : монографія / О. Є. Давидова [та ін.] ; Науково-інженерний центр "АКСО" НАН України, Київське комунальне об'єднання зеленого будівництва та експлуатації зелених насаджень міста "Київзеленбуд". - К. : ВПП "Компас", 2008. - 192 с. - Бібліогр.: с. 161-191. - ISBN 978-966-96767-7-1.
- Біологічно активні речовини в рослинництві: Методичні рекомендації для виконання практичних робіт студентів факультету плодоовочівництва, екології та захисту рослин за спеціальність 091 «Біологія» / Розборська Л.В., Даценко А.А. / Умань, 2021. – 58 с.
- Біологія. Довідник + тести: повний повторюв. курс, підготов. дозовніш. незалеж. оцінювання / В. І. Соболь. — Кам'янець-Подільський: Сисин О. В., 2010. — 796 с. : рис., табл. — (Біологія). — 1000 прим. — ISBN 978-611-539-023-6 (читати онлайн [Архівовано 1 квітня 2017 у Wayback Machine.])
- Використання дикорослої сировини для забезпечення харчових продуктів БАР : монографія / Г. П. Хомич, Н. І. Ткач ; УКООПСПІЛКА, Полтав. ун-т спожив. кооперації України, каф. технології та орг. харч. виробництв. − Полтава : РВВ ПУСКУ, 2009. − 159 с. : іл. − Бібліогр. : с. 138−157 (242 назви). − ISBN 978-966-184-058-3.
- (рос.)Каркищенко Н. Н. Клиническая и экологическая фармакология в терминах и понятиях. — М., 1995;
- (рос.) Покровский А. А. Пища как носитель и предшественник активных веществ // Журн. Всесоюз. хим. общества им. Д. И. Менделеева, 1978. — Т. ХХІІІ. — № 4;
- (рос.)Полимеры в фармации / Под ред. А. И. Тенцовой, М. Т. Алюшина. — М., 1985;
- (рос.)Термины в фармакологии и фармации: Словарь / И. С. Чекман, В. А. Туманов, Н. А. Горчакова, О. К. Усатенко. — К., 1989.
- (рос.)Баренбойм Г. М., Маленков А. Г. Биологически активные вещества. Новые принципы поиска / Г. М. Баренбойм, А.Г Маленков. — М.: Наука, 1986. — 363 с.
- (рос.)Биотехнология / Волова Т. Г. — Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. — 252 с.
- (рос.)Брехман И. И. Человек и биологически активные вещества. — М., 1980;
Посилання[ред. | ред. код]
- Тема 1. Загальні поняття про біологічно активні сполуки (БАРи) та біологічно активні добавки БАДи.
- Біологічно активні речовини (БАР) // ФЕ
- Отруйні (сильнодіючі) речовини [Архівовано 1 лютого 2021 у Wayback Machine.] // Митна енциклопедія : у 2 т. / І. Г. Бережнюк (відп. ред.) та ін.. — Хм. : ПП Мельник А. А., 2013. — Т. 2 : М — Я. — 536 с. — ISBN 978-617-7094-10-3.
