ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование алкалоидов и влияние условий выращивания растений на содержание алкалоидов из "Биохимия сельскохозяйственных растений" При ознакомлении со схемами строения алкалоидов мы видели, что алкалоиды — довольно сложные гетероциклические соединения. Поэтому механизм их образования также довольно сложен, и выяснение путей биосинтеза алкалоидов наталкивается на значительные трудности. [c.339] В настоящее время большинство исследователей, изучающих образование алкалоидов в растениях, считают, что исходными продуктами для их биосинтеза являются аминокислоты. Многие алкалоиды содержат в своем составе метильные группы, т. е. при образовании алкалоидов необходимо метилирование различных промежуточных продуктов. Донатором метильных групп при биосинтезе алкалоидов также чаще всего является аминокислота метионин. [c.339] Усиление образования алкалоидов при введении в растения определенных аминокислот наблюдалось во многих исследованиях. Так, например, в опытах О. В. Богдашевской, при вакуум-инфильтращги в молодые растения клещевины аминокислоты лизина наблюдалось интенсивное образование алкалоида рицинина, причем увеличение его количества было примерно эквивалентно количеству лизина, введенному в растения. [c.339] Выше мы видели, как в результате довольно простых реакций аминокислота ти юзин превращается в алкалоид горденин. Рассмотрим еще некоторые схемы реакций, приводящих к превращению аминокислот в алкалоиды. [c.340] Глутаминовая кислота, восстанавливаясь, превращается в у-полуальдегид, который может превращаться в пролин или орнитин. Из пролина при его метилировании образуется алкалоид стахидрин, содержащийся в далматской ромашке. Орнитин, декарбоксилируясь, дает путресцин, который через промежуточное соединение может превращаться в А -пирролин, входящий в состав алкалоида никотина. [c.340] Синтез анабазина может быть при конденсации никотиновой кислоты и А -пиперидина с одновременным восстановлением . [c.341] Синтез никотина может происходить при конденсации никотиновой кислоты с А -пирролином —продуктом превращения орнитина. [c.341] Схемы этих синтезов в общих чертах подтверждены в опытах с использованием соединений, меченных радиоактивным углеродом С и тритием Н . Аналогична может протекать и синтез более сложных алкалоидов. Таким образом, хотя пути биосинтеза алкалоидов в растениях до конца не расшифрованы, уже сейчас очевидно, что исходными веществами для их образования являются аминокислоты или продукты их превращений и что синтез и превращения алкалоидов тесно связаны с обменом других азотистых соединений в растениях. [c.341] Аналогичные данные получены и при определении содержа-, ния алкалоидов на разных фазах развития белладонны, лобелии, черкеза и других растений. Однако, как указывает профессор В. С. Соколов, вполне зрелые, особенно после некоторого периода хранения, плоды, семена и вегетативные органы растений содержат меньше алкалоидов, чем незрелые. В зрелых органах растений алкалоиды могут распадаться под действием неблагоприятных условий — заморозков, дождей и т. д. [c.342] К факторам, влияющим на накопление алкалоидов в растениях, относятся условия влажности и температура в течение вегетационного периода. При одной и той же температуре большее увлажнение уменьшает количество алкалоидов. Например,, в Киргизской ССР при сумме осадков за вегетационный период. 188 мм в опийном маке было 13,35% алкалоидов, при увеличении количества осадков до 259 мм содержание алкалоидов в нем понизилось до 10,08%, а при 267 мм осадков —до 9,67%. Поэтому посевы опийного мака в Средней Азии размещают на. богарных почвах. У желтых Табаков при повышении влажности почвы количество никотина снижалось с 3,25 до 0,61 %. Отрицательное действие повышенного увлажнения на накопление алкалоидов наблюдалось и в опытах с другими культурами (люпином, махоркой, хинным деревом). [c.343] На накопление, алкалоидов в растениях большое влияние оказывают также удобрения. Правильное применение удобрений наряду с повышением урожаев может значительно увеличить содержание алкалоидов в растениях, в результате чего общий сбор алкалоидов с единицы площади повышается в 2 раза и более. [c.343] Так как азот является составной частью алкалоидов, то при лучших условиях азотного питания в растениях накапливается больше алкалоидов. Например, при выращивании белладонны без внесения удобрений количество алкалоидов в ее листьях составляло 0,33%, а при внесении навоза совместно с минеральными азотными удобрениями — 0,76%. В этом же опыте содержание алкалоидов в белене черной под действием навоза и минерального азотного удобрения повышалось с 0,12 до 0,29%, а в листьях дурмана обыкновенного с 0,11 до 0,22%. Азотные-удобрения значительно повышали количество хинина в коре-хинного дерева, морфина в маке, никотина в табаке, кофеина в чае. [c.343] Важное значение в накоплении алкалоидов имеют также фосфорные удобрения. Под действием фосфора количество алкалоидов во многих растениях заметно повышалось. Особенно благоприятно действие фосфора при внесении азотных удобрений. [c.344] Калийные удобрения, особенно хлористые соли, вследствие усиления окислительных процессов в растениях отрицательно действуют на образование алкалоидов (опийный мак, табак, люпин, белена, дурман). Известкование кислых почв, а также внесение некоторых микроэлементов усиливают образование алкалоидов в растениях. [c.344] Таким образом, при правильном применении удобрений с учетом биологических особенностей алкалоидоносных растений и свойств почвы можно изменять процессы обмена веществ и стимулировать большее накопление алкалоидов в растениях. [c.344] Наряду с алкалоидами, в растениях содержится еще одна группа веществ, многие из которых обладают токсическим действием на организм человека и животных. Эта группа веществ получила название гликозиды. Они представляют соединения разнообразной химической природы общим признаком, на основании которого гликозиды объединяют в одну группу, является то, что все они производные сахаров, чаще всего моносахаридов. [c.344] Изучение гликозидов имеет важное значение по ряду причин. Многие гликозиды обладают лекарственными свойствами, и их используют в медицине. Для промышленности большое значение имеют некоторые гликозиды-красители, например гли-ксзид индикан, который служит сырьем для получения индиго. Большое число гликозидов, обладающих токсическим действием на животные организмы, накапливается в семенах, плодах, листьях и других органах растений, которые используются в пищу человеком или на корм скоту. Изучение распространения и накопления этих гликозидов дает возможность предотвратить отравление человека и сельскохозяйственных животных. И, наконец, изучение гликозидов весьма важно с точки зрения более глубокого познания химического состава растений и биохимических процессов обмена веществ. [c.345] Флоридзин содержится в значительном количестве в корнях и коре деревьев яблони, груши, сливы. Применяется в медицине. [c.346] В ряде растений имеются так называемые цианогенные гликозиды, которые, накапливаясь в значительных количествах в -отдельных органах, могут вызывать отравления человека и животных. Ядовитость этих гликозидов обусловлена тем, что при их гидролизе образуется синильная кислота. [c.346] Амигдалин найден в семенах многих плодов — яблок, вишен, слив, айвы, черешни в количестве 0,2—0,8%, но его больше всего (2—3%) в семенах персика и горького миндаля. Содержащаяся в амигдалине синильная кислота может вызвать тяжелые отравления. Амигдалин применяется в медицине. [c.346] Вернуться к основной статье