ФІТОСОРБЕНТИ (рослинні сорбенти) (лат. phyton — рослина + sorbens, sorbentis — той, що поглинає) — сорбенти, які поглинають твердим тілом або рідиною різноманітні речовини з оточуючого середовища. Поглинаюче рослинне тіло (ЛРС — свіжа або висушена, витяжки з сировини, соки, жмихи, лікарські фітопрепарати, рослинна їжа, індивідуальні чи комплексні сполуки з ЛРС та ін.), яке має сорбційні, детоксикувальні чи відновлювальні властивості, називають фітосорбентом, а тіло, яке поглинається, — сорбатом. Отже, Ф. — це різні рослинні об’єкти та їх форми, які містять різні полімерні сполуки та їх фрагменти вуглеводної, фенольної та білкової будови. До вуглеводневих Ф. належать як окремі полісахариди, так і їх суміші, (полімери вуглеводневої будови).
Полісахариди — високомолекулярні вуглеводи, які з’єднуються один з одним глікозидними зв’язками і утворюють як лінійні, так і розгалужені полісахариди. Ступінь полімеризації полісахаридів коливається від декількох десятків до сотень тисяч залишків моносахаридів. Полісахариди розрізняються за конфігурацією глікозидного центру (α, β), за кислотністю (нейтральні й кислі), за структурою (піранозні й фуранозні). Така різноманітність полісахаридів у рослинному світі дає можливість мати безліч різноманітних за структурою й біологічною дією фітосорбентів. Найпоширеніші серед вуглеводних залишків у полісахаридах: гексози (D-глюкоза, D-галактоза, D-маноза, D-галактуронова кислота); у фруктанів (L-фруктоза); у пентоз (L-арабіноза, D-ксилоза); у дезоксигексоз (L-рамноза, D-фукоза); із продуктів відновлення (маніт); із продуктів окиснення — уронові кислоти (D-мануронова, D-гулуронова та D-глюкуронова). Більш складні полісахариди можуть утворюватися з білками, ліпідами, органічними і неорганічними кислотами, аміноцукрами. До поширених у рослинному світі глюканів належать целюлоза, амілоза і амінопектин (крохмаль); серед мананів — гомоманани, глюкоманани, галактоманани, глюкурономанани, галактоглюкоманани; серед галактанів розповсюджені гомогалактани, арабіногалактани, сольфовані галактани водоростей (агар-агар, карагінан). Широко розповсюджені в рослинному світі фруктани (інуліни), а також змішані: манани, галактани, ксилани, фруктани, арабінани, поліуроніди — галактоуронани і маноуронани в геміцелюлозах здерев’янілих частинах рослин.
Вуглеводневі Ф. залежно від будови полісахаридів бувають твердими і рідинними. Традиційно їх класифікують за фізичними властивостями (розчинністю у воді та органічних розчинниках) на: целюлозу, камеді, слизи, фруктани, пектинові речовини, альгінати. Деякі полісахариди утворюють високоупорядковані надмолекулярні структури (целюлоза, хітин), що перешкоджає гідратації окремих молекул; такі П. є твердими, нерозчинні у воді. Значна кількість полісахаридів — це аморфні, рідко кристалічні структури ВМС з мол. м. від 2000 до кількох мільйонів; мають велику кількість вільних гідроксильних груп, не розчиняються в органічних розчинниках. Полісахариди з розгалуженою структурою і такі, що мають поліаніонний характер завдяки карбоксильним або сульфатним групам, досить легко розчинні у воді. Легко розчиняються у воді більшість слизей і камедей. Такі фітосорбенти є рідинними. Пектини, альгінові кислоти, карагінани, агар-агар мають у молекулах ділянки, схильні до міжмолекулярної асоціації, а інші — ні, тому за певних умов переходять у гелі. При обробленні полісахаридів кислотами вони гідролізуються, частково або повністю, утворюючи метаболіти.
Виділення рослинних П. здійснюють холодною або гарячою водою. При цьому залежно від технології у витяжки потрапляють різні речовини: прості вуглеводи, органічні кислоти, мінеральні речовини, фенольні сполуки, амінокислоти, білкові компоненти, водорозчинні барвники. Залежно від мети витяжки або очищають від сторонніх груп речовин різними методами — діалізом, фракційним осадженням спиртами, або четвертинними амонійними основами, ультрафільтрацією, іонообмінною хроматографією, ферментолізом тощо для отримання очищених полісахаридів, або застосовують витяжки нативних Ф. без очищення. Виділені полісахариди зазвичай є сумішшю полімергомологів. Для виділення окремих полісахаридів застосовують різні методи. Дослідження будови полісахаридів включає встановлення мол. м., складу, вивчення характеру зв’язків між замісниками моносахаридів, черговості їх розташування в ланцюзі та виду розгалуження. Сучасні перспективні методи встановлення будови полісахаридів — це ІЧ-спектроскопія, ЯМР-спектроскопія, імунохімічні методи. Кількісний вміст полісахаридів у рослинній сировині визначають за ДФ ХІ ваговим методом. Суму відновлюваних полісахаридів після гідролізу глюканів установлюють спектрофотометричним методом, як напр., у плантаглюциді, мукалтині, фітосорбенті та ін. Полісахариди входять до складу тканин усіх рослинних і тваринних організмів. За фізіологічними властивостями полісахариди поділяють на: 1) метаболіти — моно-, ди- та олігосахариди, що беруть участь у біохімічних процесах і є попередниками вторинного біосинтезу; 2) запасні речовини — групи полісахаридів, що виконують резервну функцію у рослин (крохмаль, фруктани — інулін, левани, деякі рослинні слизи та галактоманани, пектинові речовини, іноді моно- і олігосахариди); 3) структурні або скелетні речовини — целюлоза, геміцелюлози та протопектин. Вони є опірними матеріалами у вищих рослин. Біологічні функції полісахаридів різноманітні — енергетичний резерв клітин (крохмаль, фруктани, деякі слизи, ламінарин); підтримання водного балансу відбувається завдяки аніонним сполукам (слизи, пектин, полісахариди водоростей), а також вибірковій іонній проникності клітин та ін.
Полісахариди виступають як: Ф. детоксикуючої та відновлюваної дії, АФІ та допоміжними речовинами при виготовленні ліків. Полісахариди залежно від складу мають відхаркувальну (алтей, мати-й-мачуха), знеболювальну (плантаглюцид, подорожник), проносну (насіння льону, ламінарія), репаративну і антисклеротичну (листя подорожника), імуностимулюючу (липа), гіпоглікемічну (лопух, оман, топінамбур), протипухлинну (кульбаба лікарська, овочеві культури, плоди, які містять пектини, слизи).
Камеді застосовують як емульгатори, в розчинах — як обволікаючі, в клізмах — для зменшення подразнення при запальних процесах у шлунку і кишечнику. Дуже цінні властивості мають пектини та гемоцелюлози. Вони містяться у всіх рослинах: плодах, ягодах, листках, квітках, коренях, харчових волокнах, зернових, бобових. Пектин здатен знижувати вміст холестерину в крові, виявляє ранозагоювальну, протизапальну, детоксикуючу, кровоспинну дію, зв’язує радіонукліди і важкі метали, знижує токсичність протипухлинних і протитуберкульозних, протизапальних ЛП антибіотиків та ін. Полісахариди природні, порівняно із синтетичними полімерами нетоксичні, їх метаболіти не шкодять організму. Ф. полісахаридної будови найбезпечніші детоксиканти та імуномодулятори.
До фенольних Ф. належать 2 групи полімерних природних сполук: лігніни (див. Лігнін) і танін (див. Дубильні речовини), а також метаболіти фенольної будови, які утворюють оліго- і полімерні структури, які мають властивості фенолів. Лігніни з рослинних тканин виділяють після розчинення полісахаридних компонентів, напр., їх гідролізу мінеральними кислотами; окиснення перйодатом; розчиненням самого лігніну (напр. нагріванням за наявності лугу). Екстракцією етанолом при кімнатній температурі вилучається лише невелика кількість протолігніну, або немодифікованого лігніну Браунса (із хвойної деревини — до 3%; з листяної — до 7%). Протолігнін практично не розчиняється в органічних розчинниках. Очищений лігнін і гідролізний лігнін, а також їх композиції з полісахаридними Ф. в останні десятиріччя почали активно застосовуватися в медицині як Ф.-детоксиканти. З 80-х років ХХ ст. активно застосовують лігнін у формі Ф. Поліфенан, який, збільшуючи масу та об’єм фекалій (вміст в них води і жиру), звільняє організм людини від шкідливих і токсичних (мутагенних і канцерогенних) речовин екзо- і ендогенного походження, захищає слизову оболонку травного каналу. Стимулюючи екскрецію жовчі, фенольні Ф. здатні підвищувати виведення холестерину і жовчних кислот; вивільняють у товстому кишечнику розчинні у воді фенольні сполуки. Застосування харчових волокон лігнінової структури сприяє зниженню засвоєння енергетичних субстратів з їжі і знижує ризик ожиріння, рівень холестерину, тригліцеридів у плазмі крові, збільшує відтік жовчі, і в той же час зменшує утворення каменів у жовчних шляхах. Розчинні у воді фрагменти фенольних полімерів виявляють антиоксидантну активність. Комплекси лігніну з вуглеводами (у матричних структурах рослин)стимулюють проліферацію клітин кісткового мозку. Є припущення, що це відбувається за рахунок посередництва кишкових островків лімфоїдної тканини — так званих паперових бляшок. В останні роки з лігніну очищеного і мікрокристалічної целюлози створена нова форма Ф. Ліферан. Лігнін очищений за рахунок функціональних груп — метоксильних, карбоксильних, карбонільних, різної природи гідроксильних груп має широку можливість комплексоутворення і хемосорбції з різними сорбатами. За показником сорбції ряду низько- і середньомолекулярних речовин лігнін очищений не поступається багатьом вугільним сорбентам, за сорбційною ємністю (до E. coli в 5–10 разів) перевищує гранульоване вугілля й відрізняється високою ефективністю при різних видах інтоксикацій. Порівняно з відомими сорбентами лігнін очищений має перевагу відносно мікроорганізмів і токсинів, що пов’язано не тільки зі значною кількістю макропор у сорбенті, а також з м’якоскелетною, не травмуючою (на відміну від вугільних) дією на слизову оболонку травного каналу та можливістю адсорбції не тільки токсичних макромолекул, а бактеріальних клітин. Ліферан — нова форма поліфенану, застосовується як детоксикант широкого профілю дії — при гострому отруєнні ЛП, алкалоїдами, солями важких металів, алкоголем, а також при комплексному лікуванні харчових токсикоінфекцій, сальмонельозі, дизентерії, дисбактеріозі, диспепсії, при гнійнозапальних захворюваннях та ін. Лігнін у невеликих кількостях міститься не тільки в дерев’янистих частинах рослин, а й в овочах, листі, плодах, які широко застосовуються в харчуванні, — капусті, моркві, буряку, рослинах селерових та інших. Вони відіграють значну роль у підтриманні здоров’я людини, обміні речовин і профілактиці різних захворювань. Важливою сировинною для отримання нетоксичних Ф. є так звані відходи — жмихи після виготовлення фруктових і овочевих соків. У різних країнах випускають мільйони тон соків на рік, а жмихи можуть використовуватись як сировина для отримання Ф., що відзначається в останні роки. Прикладом є виготовлення високоактивного Ф. зі жмихів цукрового буряка, до складу якого входять целюлоза (50–60%), пектин (20–30%), протеїни (10–15%) і лігнін (до 3%) з деблокованими карбоксильними і гідроксильними групами. Він стимулює роботу кишечнику, зв’язує й сприяє виведенню з організму важких металів, радіонуклідів і токсинів; попереджує захворювання травної, серцево-судинної систем, виникнення цукрового діабету, онкологічних захворювань, ожиріння, різних отруєнь.
Другу групу полімерних фенольних Ф. становлять таніни (див. Дубильні речовини), які надзвичайно розповсюджені в природі. Надзвичайно багаті на танін (45% з сухої маси) стручки цезальпінії коротколистої, кора деяких видів евкаліпта. Близько 64% гідролізованих танінів накопичуються в патологічних утвореннях — галах — на листі сумаху напівкрилатого та дуба лузитанського. Дубильні речовини сприяють утворенню тонкого шару ущільненого білка, який знижує подразнення й усуває поверхневі ерозії, виразки. Рослинні поліфеноли суттєво знижують токсичну дію широкого кола хімічних агентів. Першочергова роль у цьому належить механізму ущільнення судинно-тканинних мембран, що перешкоджає надходженню токсичних речовин до життєво важливих органів, допомагає збереженню ендогенної аскорбінової кислоти і рівня глікогену.
Поліфенольні Ф.-відновлювані мобілізують у живому організмі власні механізми гоместазу, стимулюють функцію кори надниркової залози, глюкокортикоїдні гормони; є детоксикантами, мають високу антиоксидантну, ранозагоювальну, протимікробну, протигрибкову, протистоцидну дію. Ф. — інгібіторам ферментів притаманна антирадикальна дія та інгібуючий вплив на тіолові ферменти, вони впливають на окисно-відновні ферменти, особливо у формі семіхінон → хінонів; достовірно встановлена інгібуюча дія цих Ф. на десятки ензимів. Поліфенольні Ф. застосовуються в медичній практиці — при гострих і хронічних колітах, ентеритах, гастритах, запальних процесах ротової порожнини, виразках, для детоксикації й відновлення організму при хронічних захворюваннях. Постійно надходячи до організму людини з рослинною їжею, поліфенольні Ф.-детоксиканти і Ф.-відновлювані тривалий час впливають на всі відділи травного тракту, а після всмоктування у кров — на серцево-судинну систему, нирки, інші органи і системи. Основними джерелами поліфенольних Ф.-відновлювачів є плоди (яблука, сливи, абрикоси, персики, груші); ягоди (смородина, аґрус, виноград, черешня, чорниця); овочі (капуста, буряк, картопля, морква, редис, салат тощо). Усі плоди, ягоди та овочі поряд з поліфенолами містять лігнінові, целюлозні і пектинові Ф.-волокна, які мають сорбентні властивості й здатні впливати позитивно на обмін речовин. До фенольних Ф. належать також димерні сполуки фенілпропаноїдів (метаболіти), з яких побудовані сапоніни адаптогенної дії. Вони містяться в листі і плодах лимонника, коренях і траві женьшеню, корені аралії, заманихи, корені елеутерокока, які виявляють тонізуючу, адаптогенну і ноотропну дію, сприяють відновленню обміну речовин на клітинному, органному і системному рівнях. До мономерних, химерних і тримерних фенілетаноїдних сполук належать нещодавно виявлені поліфеноли, які здатні впливати на ферментні системи. Майже всі рослинні фенольні сполуки є синергістами природної аскорбінової кислоти. Вони захищають її від руйнування й окиснення. Супроводжуючи аскорбінову кислоту в рослинній їжі, поліфеноли регулюють проникність найдрібніших кровоносних судин (капілярів). Найбільш активні за впливом на проникність судин катехіни і флавандіоли (лейкоантоціанідини), хоча Р-вітамінну активність мають усі поліфеноли. Поліфеноли, які надходять до організму, позитивно впливають на слизову оболонку травного каналу, на моторику, секреторну та засвоювальну функцію.
До складних матричних Ф. з метаболітами належать свіжа або висушена рослинна сировина, водні витяжки із сировини і рослинна їжа, які містять у комплексі поряд з полімерними Ф. матричні метаболіти. Лікувальна дія рослин майже виключно пов’язана зі специфічними хімічними речовинами, що містяться в них; фундамент життєвих процесів усього живого створюють білки, які у всіх живих організмах утворюються на матрицях — молекулах ДНК; вони зберігають і проносять через тисячі поколінь спадкові особливості організмів. Людина споживає і будує своє тіло з тих речовин, а лікувальна дія рослин полягає в єдності обміну речовин у живих клітинах. Незважаючи на істотні відмінності між рослинами і тваринами, до яких належить і людина, основні ланки обміну речовин у них подібні: у них беруть участь ті самі продукти, однакові або дуже схожі ферменти, відбуваються тотожні реакції.
Дуже важливою складовою ланкою в обміні речовин при захворюваннях є наявність метаболітів (простих вуглеводів, органічних кислот, амінів, мінеральних сполук, вітамінів тощо), які поряд з Ф. (полісахаридами, лігнінами, дубильними речовинами, фенолами) здатні більш ефективно налагоджувати порушений обмін речовин у кожній клітині. Ця додаткова ланка метаболічної допомоги отримала назву адитивна (додаткова) терапія, має на меті відновлення обміну речовин на клітинному рівні і детоксикацію тканин організму як за рахунок Ф. (однієї або декількох рослинних об’єктів і матрично пов’язаних з метаболітами тих самих рослин). Рослинні об’єкти — Ф. складної структури з природно збалансованими метаболітами, особливо мінералами, безпосередньо впливають на процеси відновлення пошкоджених клітин і тканин, виконуючи роль протирецедивного лікування (й усунення причин захворювання) хронічних захворювань.
Соки з рослин найпростіші за способом виготовлення складних Ф. з метаболітами. Харчова промисловість випускає значний асортимент різних соків з плодів, ягід. У медицині теж застосовуються соки з листя подорожника, каланхое, алое. У домашніх умовах теж виготовляють соки з різних рослин. У соках містяться водорозчинні полімерні складні Ф. поряд із збалансованими комплексами метаболітів, які допомагають людині відновлювати обмін речовин. Свіжі соки містять комплекс БАР з вітамінами, ферментами, органічно зв’язаними мінералами, хлорофілом.
Крім соків, застосовують водні витяжки з рослинної сировини. Склад Ф. у водних витяжках відрізняється від соків. Деякі види сировини чинять більш активну дію при застосуванні свіжої сировини, де зберігаються соки. Так, напр., свіжі корені валеріани, лопуха, цикорію, родіоли рожевої тощо в десятки разів більш ефективні порівняно з сухими рослинами, тому що при висиханні змінюються склад БАР і метаболітів; іридоїди, валепотріати, ефірні олії, терпени тощо швидко руйнуються.
Збори і чаї з ЛР застосовуються дуже часто у офіційній і нар. медицині (див. Збір лікарський). У медицині як ЛП застосовуються збори; їх виготовлення й застосування обґрунтовано і затверджено відповідними нормативними актами. Збори і чаї вживають також як харчові добавки або харчові продукти (у формі капсул, таблеток, пакетів для заварювання тощо). Склад Ф. у вигляді зборів і чаїв також залежить від технології їх виготовлення.
Барабой В.А. Биоантиоксиданты. — К., 2006; Губский Ю.И. Токсическая гибель клетки: свободнорадикальное повреждение ДНК и апоптоз // Лікування та діагностика. — 2001. — № 4; Запрометов М.Н. Фенольные соединения. — М., 1993; Максютина Н.П., Гирина О.Н., Янишевская Н.А., Шуст Д.Р. Новые универсальные растительные фитосорбенты комплексного действия. — К, 2000; Максютина Н.П. Путь к здоровью с целительными силами Природы. В 2 т. — К., 2003.