Химический состав пчелиного яда. Свойства компонентов пчелиного яда

Оглавление страницы

Источники информации

  • Апитерапия. / Хисматуллина Н.3. - Пермь: Мобиле, 2005. - 296 с.
  • Руководсто по апитерапии (лечение пчелиным ядом, мёдом, прополисом, цветочной пыльцой и другими продуктами пчеловодства) для врачей, студентов медицинских вузов и пчеловодов / Э. А. Лудянский. – Вологда : [ПФ "Полиграфист"], 1994. – 462 с.

2 Химический состав пчелиного яда по книге Хисматуллиной Н.З.

2.1 Состав пчелиного яда

Высушенный пчелиный яд представляет собой многокомпонентную смесь из неорганических и органических веществ. Органические вещества яда:

Если высушенный яд составляет 30-45% от нативного секрета, то основная часть сухого вещества яда представлена белками и пептидами - около 80% минеральных веществ, остающихся после сжигания яда при 500-600°C, составляют 2—4% сухой массы яда. Состав пчелиного яда по данным разных источников представлен в таблице.

Название Содержание
в яде, %
Молекулярная
масса
Количество
аминокислотных
остатков
1.Ферромоны (летучие вещества)
Этилацетат
Изоамилацетат
n-амилацетат и др.
(всего идентифицировано больше 20 летучих составляющих)
4÷8 88
130
130
2.Белки (ферменты)
Гиауронидаза 1÷3 41000
Фосфолипаза А2 10÷12 15800 129
Мезофосфолипаза 1 22000
Кислая фосфатаза (фосфомоноэстераза) 1 55000
Альфа-глюкозидаза 0.6 170000
3.Пептиды (полипептиды)
Мелиттин 40÷50 120000 (тетрамер) рН выше 9
2840 (мономер) в растворе
26
Мелиттин F 0.01
Апамин 1÷3 2036 18
МСД (пептид 401) 1÷2 2593 22
Секапин 0.5÷2 3000 25
Тертиапин 1 2500 21
Прокамины 1÷3 600
Кардиопеп 1940
Адолапин 11000
Протеазные ингибиторы 15800, 8500
Другие пептиды 13÷15 менее 600
4.Биологически активные амины
Гистамин 0.5÷2 111
Дофамин 0.2÷1 189.7
Норадреналин 0.1÷0.5 169
Серотонин 176
5.Сахара
Глюкоза
Фруктоза
2 180
6.Липиды
Фосфолипиды 52 700
7.Аминокислоты
Свободные аминокислоты 1 700
8.Минеральный состав (из 30-45% сухого остатка и 2—4% золы)
Углерод 43.6
Водород 7.1
Азот 13.6
Азот 2.6
Фосфор
Магний
Кальций
Медь и др.
33.1

Химический состав яда - это результат биохимической эволюции соединений, обладающих выраженными биологическими свойствами. Ингредиенты яда имеют строгую специализацию, но действуют синергично, дополняя и усиливая друг друга.

Феромоны - биологически активные вещества, выделяемые пчелами в окружающую среду и являющиеся средством внутривидовой сигнализации. Это сигнальные вещества, имеющие большое значение, в первую очередь, для защитного поведения пчел. Различают феромоны половые, тревоги, сбора и т. д.

Токсины пчелиного яда (пептиды, полипептиды) - низкомолекулярные белковые соединения, структура которых уникальна, они видоспецифичны и предназначены для токсического действия.

Ферменты, (энзимы) которые содержатся в яде пчел, могут рассматриваться как агенты, повреждающие тканевые структуры путем энзиматического гидролиза. Основными энзимами, входящими в состав пчелиного яда и определяющими ряд его важнейших эффектов, являются:
  • фосфолипаза А2;
  • гиалуронидаза;
  • кислая фосфатаза;
  • а-глюкозидаза;
  • лизофосфолипаза (фосфолипаза В - устаревшее название, современное - фосфолипаза L);

2.2 Свойства компонентов пчелиного яда

Название
(действие)
Свойства
Биохимические Фармакологические Токсические
Мелиттин (снижает поверхностное натяжение клеток и их органелл) Различная степень деструкции клеточных мембран эритроцитов, базофилов, тучных клеток и мембран лизосом. Цитолиз базофилов и тучных клеток сопровождается выделением серотонина, брадикинина и гистамина. Усиливает синтез из арахидоновои кислоты простагландинов различных классов. Повышает тонус гладких мышц (главным образом желудочно - кишечного тракта и поперечно-полосатых мышц), что связано с выделением гистамина из тучных клеток и базофилов. Уменьшает активность тромбопластина. Стимулирует продукцию адренокортикотропного гормона (АКТГ). Связывается с биологически активными клеточными веществами. Угнетает иммунный ответ посредством стимуляции гормонов надпочечников. Ограничивает доступ кислорода к тканям, обеспечивает реализацию радиопротекторного действия при лучевом поражении. Снижает артериальное давление. Противовоспалительные свойства. Оказывает сосудорасширяющее действие, предохраняет сосуды от атеросклеротических изменении. Терапевтические дозы повышают тонус. Антикоагулянтное действие. При повышении выделения глюкокортико стероидов корой надпочечников - противовоспалительное действие. Антибактериальное действие, угнетает рост грамположительных бактерий. Противоревматические свойства. Высокие дозы вызывают блокаду симпатических ганглиев (понижение артериального давления). Повышенные дозы нарушают неиромышечную передачу и вызывают противополож. эффект. Местная воспалительная реакция. Большие дозы вызывают гемолитическую анемию и появление гемоглобина в моче, спазм бронхов.
МСД (пептид 401) Вызывает дегрануляцию только тучных клеток с высвобождением гистамина, серотонина и гепарина. Механизм выделения гистамина принципиально отличается от соответствующего процесса при аллергических реакциях немедленного типа. Стимулирует АКТГ - синтетическую функцию гипофиза Гипотензивное действие, повышение проницаемости стенки капилляров. Противовоспалительный эффект Аллергических свойств не обнаружено. Менее токсичный ингредиент пчелиного яда
Адолапин Обладает эндорфиноподобной активностью, нарушает межеинаптическую передачу. Угнетает циклооксигеназу и липоксигеназу, уменьшает и замедляет биосинтез простагландинов, напрямую влияет на воспалительный очаг Анальгетический и противовоспалительный эффекты. Сочетание центрального и периферического анальгетического эффекта Низкая аллергенность
Секалин Умеренное седативное и гипотермическое действие Исключительно низкая токсичность
Тертиапин Ингибирует Са2+- связывающий белок кальмодулин, регулирующий активность большого числа Са2+-зависимых ферментов Выраженное пресинаптическое действие на нервно-мышечный аппарат
Протеазные ингибиторы Угнетают действие протеолитических ферментов железистого секрета пчел, крови и тканей ужаленного организма, сохраняют активность белково - пептидного комплекса яда. Угнетают активность трипсина Обладают противовоспалительными свойствами, которые обусловлены угнетением некоторых протеолитических ферментов, участвующих в развитии воспалительного процесса, задерживают передвижение некоторых видов лейкоцитов Нетоксичны
Кардиопеп Воздействует на течение сердечной недостаточности Антиаритмическое действие, близкое по выраженности к β -адреноблокаторам
Фосфолипаза А2 (наиболее устойчивый энзим пчелиного яда) Воздействует на структурные фосфолипиды, (фосфоглицериды), входящие в состав биологических мембран, митохондрий, нарушает клеточные функции. Образует из лецитина биологически активный лизолецитин, угнетает деятельность тканевых дегидрогеназ и тромбокиназ, тормозит окислительное фосфолирование, обладает нейротропными свойствами, нарушает процесс высвобождения медиаторов из пресинаптических терминалей, ингибирует тепловую коагуляцию яичного желтка Понижение свертываемости крови под влиянием пчелиного яда (гемолитическая активность). Гидролитическая функция и трансацилазная активность Структурный яд, антигенный и аллергенный субстрат, усиливает антикоагулянтное действие мелиттина
Гиалуронидаза (гликопротеин), наиболее активный энзим мукопол и сахаридов Вызывает распад гиалуроновой кислоты, которая определяет барьерные функции основного межклеточного вещества. Разрушает ткани и способствует распространению в организме активных начал яда из-за повышенной проницаемости кровеносных сосудов. Биологическая роль сводится к обеспечению проникновения яда в ткани человека с последующей резорбцией в кровь Ускоряет рассасывание гематом, спаек, рубцов, восстанавливает проходимость фаллопиевых труб. Свойство энзима имеет положительное значение в случае применения в виде накожных мазей и линиментов Выраженные антигенные и аллергенные свойства
Дофамин (допамин) Специфический нейромедиатор для дофаминовых рецепторов, стимулирует α- и β- адренорецепторы, увеличивает сердечный выброс Вызывает небольшое изменение артериального давления, а также силы и частоты сердечных сокращений без увеличения общего периферического сопротивления. В отличие от адреналина и норадреналина, уменьшает почечный кровоток и диурез
Гистамин Содержится в организме в связанном виде. Освобождается при воспалительных и аллергических реакциях, анафилактическом шоке. Вызывает боль у млекопитающих и человека Гормональное действие, медиаторные функции. Вызывает расширение капилляров, увеличивает их проницаемость и сокращение гладкой мускулатуры Играет важную роль в развитии аллергических реакций
Норадреналин В организме образуется из дофамина и является предшественником адреналина. Гормон мозгового слоя надпочечников человека Участвует в передаче нервных импульсов в периферических нервных окончаниях и синапсах центральной нервной системы, воздействует как α1-адреномиметик на адренергические рецепторы мышц кровеносных сосудов, вызывает их сужение, что приводит к повышению артериального давления

Мелиттин - пептидный компонент, имеющий характерную молекулярную структуру, сочетающую гидрофобные и гидрофильные свойства. Молекула мелиттина, благодаря поверхностно-активным свойствам, способна гидрофобной частью встраиваться в бислойные липидные структуры, что способствует их модификации и лизису с участием ферментов.

Мелиттин сочетает в себе свойства вещества с про- и противовоспалительным действием. Воспалительное действие (местная реакция) - это результат его прямого действия на проницаемость мембран, накопление биологически активных веществ и синтез простагландинов. Противовоспалительный эффект (системный) обеспечен АКТГ и проявляется при введении относительно высоких доз (0,05-2 мкг/мл). Токсические дозы (10мкг/мл и более) угнетают центральную нервную систему, дыхательный центр и выделение адреналина, повышают артериальное давление (за счет резкого увеличения концентрации глюкокортикостероидов), вызывают сердечную аритмию. Мелиттин - слабый антиген и аллерген, укрепляет лизосомные мембраны.

Апамин - низкомолекулярный пептид пчелиного яда, способный активно модифицировать ионные каналы клеточной мембраны, что сопровождается характерными изменениями функционального состояния клеток и органов.

МСД (пептид 401), более сильный дегранулирующий и освобождающий гистамин агент. Если фосфолипаза и мелиттин освобождают биогенные амины из мастоцитов, повреждая клеточную мембрану и разрушая их органеллы, то действие МСД-пептида основано на другом механизме. Он принадлежит к группе специфических гистамин-выделителей. Основной эффект - способность вызывать дегрануляцию тучных клеток с выходом гистамина, серотонина и гепарина.

3 Химический состав пчелиного яда по книге Лудянского Э.А.

3.1 Состав пчелиного яда. Свойства компонентов пчелиного яда

Основная часть яда — белковые вещества, которые подразделяются на высокомолекулярные (по весу) — это энзимы (ферменты), низкомолекулярные (пептиды) и прочие. (Общие сведения о белках, ферментах можно посмотреть на странице химический состав мёда.)

Высокомолекулярные вещества состоят из фосфолипазы А и В, гиалуронидазы, кислой фосфатазы и других.

Гиалуронидаза — фермент, разрушающий полисахариды, входящие в состав соединительной ткани и клеточных мембран, термоустойчива, обладает аллергическими свойствами. Помогает увеличивать проходимость клеток и тканей. Активность фермента сглаживается гепарином и сывороткой крови. Сглаживает рубцовую ткань. Она расщепляет кровяные и тканевые структуры, повреждает мембраны митохондрий и блокирует проводимость структур нервной системы. Фосфолипаза А превращает фосфолипиды в токсические соединения (гемолитический яд), вследствие чего нарушает процессы тканевого дыхания, является наиболее активным антигеном и аллергеном. Фосфолипаза отщепляет лецитин и кефалин от фосфолипидов, что уменьшает поверхностное натяжение. Шаполини установил, что этот энзим (2% состава яда) состоит из 18 3 аминокислотных остатков, к которым примыкают сахара. Активизирование экзима происходит в присутствии хлорида натрия и железа.

Липофосфолипаза (фосфолипаза В) в свою очередь переводит токсичный лизолецитин в нетоксичные соединения, снижая тем самым активность фосфолипазы А (Ст. Шкендеров).

Кислая фосфатаза — сложный белок типа гликопротеинов, термоустойчива, нетоксична, совместно с альфа-глюкозидазой обеспечивает сверхчувствительность к пчелиному яду. Альфа-глюкозидаза с молекулярным весом 170000 чувствительна к высокой температуре, нетоксична.

В состав пчелиного яда входят 18 из 20 обязательных аминокислот (аланин, валин, гликокол, лейцин, изолейцин, серин, трионин, лизин, аргинин, глютаминовая и аспарагиновая кислота, триптофан, пролин, тирозин, цистин, метионин, фенилаланин, гистидин). Еще Парацельс писал, что эффект действия пчелиного яда зависит от дозы. Малые дозы яда, попадая в кровь, компенсируют дефицит аминокислот поэтому наилучший вариант апитерапии пчелоужаление. Метионин активизирует действие гормонов, витаминов, ферментов, снижает уровень холестерина. Гистидин положительно влияет на жировой обмен, улучшает состояние больного с атеросклерозом. К низкомолекулярным соединениям относятся пептиды. Эти химические соединения играют большую роль в человеческом организме, стимулируя различные биохимические процессы, участвуя в белковом, жировом, гормональном, минеральном, водном и других видах обменов. Они состоят из цепочки аминокислот, вырабатываются АПУД-клетками. По данным В.Е.Клуша (1987), Т.В.Докукиной с сотр. (1989) и других, пептиды усиливают активность клеток центральной нервной системы, более интенсивно проводятся импульсы по проводящим путям и периферической нервной системы. По мнению Б.Н.Орлова (1988) пептиды пчелиного яда обеспечивают его столь многостороннее действие.

Р.Д.Сейфулла с сотр.(1988) показали, что пептиды являются аналогами с антагонистами различных гипоталамических факторов. Ведущим пептидом в пчелинном яде является мелиттин (55%). (Нейман и Габерман 1952, Габерман 1964).

Меллиттин состоит из 26 аминокислот, стимулирует активность надпочечниково-гипофизарной системы, повышает уровень кортизола в плазме крови, иммуносупрессор, улучшает образование специфических антител, связывает и выводит продукты воспалительных реакций, малые дозы мелиттина увеличивают образование ЦАТФ в печени и стимулируют железы внутренней секреции, что уменьшает воспалительную реакцию. Меллитин действует антибактериально, особенно на граммположительные микробы. Шипмэн и Коул из Сан-Франциско в 1967г. установили радиопротекториое действия мелиттина. 60% мышей, которым предварительно вводились большие дозы яда и подвергшиеся затем интенсивному рентгеновскому излучению, остались живы. Б.Н.Орлов показал ганглиоблокирующее действие этого пептида.

Меллитин увеличивает сокращаемость мышц, снижает поверхностное натяжение растворов, опосредуя реакции через простагландины Е1 и Е2. Меллитин связывается элементами ретикуло-эндотелиальной ткани, поэтому подкожное введение яда более токсично чем внутривенное.

Ст. Шкендеров и Ц.Иванов (1985) обнаружили, что меллиттин ослабляет воспалительное действие лизосом, это несколько противоречит общепринятым данным о влиянии на воспаление меллиттина. Ими также выявлено стимулирующее действие пептида на функции костного мозга. Следует все же отметить, что исследователи работали с малыми разведениями мелиттина.

В 1937 г. Фельдберг и Келловэй установили, что пчелиный яд освобождает эндогенной гистамин. Н.В.Корнева показала, что под влиянием гистамина изменяется микроциркуляция и реактивность кожных капилляров. Мелиттин и фосфолипаза А влияют не только на эритроциты, но и лейкоциты.

Б.Н.Орлов с сотр. (1983) выявили, что внутривенное введение мелиттина в дозе 0,1—0,5 мг/кг снижает тонус сосудов большого круга кровообращения, увеличивается пульсовое наполнение сосудов мозга и конечностей, улучшается функциональное состояни миокарда. Малые дозы мелиттина уменьшали вязкость крови.

Апамии (2% состава пчелиного яда) состоит из 18 аминокислот с молекулярной массой 2036. Структура открыта параллельно Габерманом и Р.А.Шиполини в 1967 г.. В 1975 г. французские исследователи выделили чистый апамин Апамин состоит из 18 аминокислот, пептид имеет щелочной характер. Молекулярная масса 2036 (Ст. Шкендеров и Ц.Иванов, 1985).

Апамин вызывает повышенную двигательную активность. Благодаря малым размерам апамин легко проходит через гематоэнцефалический барьер. При введении в мозговые желудочки активность пептида увеличивается в 100-10000 раз. Апамин сильно возбуждает центральную и периферическую нервную систему, систему коры надпочечников — гипофиз (повышение уровня адреналина, кортизола, артериального давления). Он стимулятор ретикуло-лимбических структур. (Ст. Шкендеров). Апамин предохраняет сывороточные белки от денатурации в чем значительно сильнее нестероидной группы. Он угнетает серотониновое воспаление, гистаглобин и активность сывороточного комплемекта, что влияет на иммунные процессы. Пептид не вызывает аллергии, обеспечивает противовоспалительное действие (Р.Овчаров с сотр. 1983).

Апамин увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера. Малые количества пептида возбуждают нервную систему (У.Шпорри и М.Йентш, 1973) повышают двигательную активность, стимулируют образование биогенных аминов(норадреналин, серотонин, дофамин). Апамин блокирует воспалительную реакцию от внешнего воздействия, защищает сывороточные белки от денатурации, действует по типу нестероидных противовоспалительных средств. Это обусловлено протеазами, которые угнетают действие трипсина, тромбина, папаина. Действие его подобно тразилолу. Этот пептид стимулирует клетки, вырабатывающие антитела (Ст.Шкендеров) усиливает иммунокомпетентные клетки. Апамин угнетает тормозящие процессы в центральной нервной системе, стимулирует мезенцефальную и гипоталамическую зоны мозга.

Г.Вайсман (1973) показал, что экспериментальный артрит излечивается только за счет апамина. Р.Овчаров с сотр. (1976) установили, что апамин угнетает действие серотонина, мукопротеидов, гаптаглобина, что объясняет его противовоспалительный эффект.

МСД-пептид (пептид 401) был выделен Брейтхауптом и Габерманом в 1968 году, состоит из 22 аминокислот с молекулярной массой 2588, имеет щелочной характер. Этот пептид освобождает эндогенный гистамин из тучных клеток, блокируется папаверином. МСД-пептид увеличивается проницаемость капилляров и вызывает местный отек. Как и апамин, раздражает нервную систему, обладает противовоспалительным действием (в 1000 раз сильнее гидрокортизона). При внутривенном введении блокирует любое экспериментальное воспаление . Это ведущий противовоспалительный пептид пчелиного яда (Биллингэм), стабилизирует функцию эндотелия кровеносных сосудов, который становится нечувствительным к воспалению. Ведущий механизм противоболевой, действует по типу индометацина. Угнетается активность ферментов, обеспечивающих воспалительные реакции (циклооксигеназы и липооксигеназы) за счет приостановления выделения простагландинов, и гемотоксического действия. Обладает антиаггрегантным действием. Терапевтический индекс этого вещества от 5000 до 7000, тогда как традиционных аналгетиков 30-50. Опиатное число 80, т.е. в 80 раз сильнее опия. Адолапин — первый экзогенный пептид, действующий по типу эндорфинов на все анализирующие системы головного мозга. Белковые ингибиторы — пептиды, влияющие на трипсин и другие протеазы, образующиеся за доли секунд, освобождая гистамин.

В лаборатории акад. ЮА.Овчинникова (1980) был выделен низкомолекулярный компонент — тертиапин, обладавший пресинаптическим действием.

В 1971 г. выделен пептид из пчелиного яда, обуславливающий анабиоз плодовых мушек, замедление их роста.

В 1976 г. были получены мелиттии Р и секапин снижающие температуру тела и успокаивающие центральную нервную систему.

Дж.Сейн (1983) сообщил о выделении пептида кардиопеп с антиаритмическим действием по типу бета-блокирующего адренолитика.

В пчелином яде выделены неорганические кислоты: муравьиная, соляная, ортофосфорная и ацетилхолин, которые обеспечивает ощущение жжения при ужалении. Н.П.Йориш (1978) показал, что ацетилхолин пчелиного яда помогает при лечении параличей. П.Починкова с сотр. (1971) установили, что пчелиный яд, введенный ультразвуком, угнетает холинэстеразу.

Яд содержит микроэлементы: фосфор, медь, кальций, магний, по количеству их меньше чем в меде.

Яндекс.Метрика