Химический состав чаги

В результате взаимосвязанных биологических процессов березы и гриба в течение нескольких лет происходит образование и накопление биологически активных веществ (БАВ). Основные БАВ чаги — водорастворимые интенсивно окрашенные полифенольные пигменты (хромогены), которые синтезируются из комплекса фенольных альдегидов, полифенолов, оксифенилкарбоновых кислот и их хинонов. В плодовых телах других трутовиков, которые ошибочно принимают за чагу, такие хромогены отсутствуют. Высокое содержание пигментного комплекса (ПК) — главная отличительная черта чаги, по сравнению с другими трутовыми грибами [22 с. 67−72].

Доказана генетическая связь ПК чаги с оксиароматическими предшественниками дубильных веществ березовой коры и лигнина древесины. Предполагают, что ПК образуется при расщеплении лигнина березы под влиянием гриба и используется как дыхательный и энергетический субстрат. ПК (или чаговая 4). Действие его на животный организм выражается в регуляции центральной нервной системы, стимуляции сердечной мышцы, повышении чувствительности сердца к нервным импульсам, ускорении восстановления нормальных функциональных свойств организма. При гидролизе ПК образуются полифенольные ароматические кислоты (сиреневая, ванилиновая, оксикоричная), производные пирокатехинаи пирогаллола (рис. 5). ПК и продукты его гидролиза обладают высокой восстановительной способностью. Они стимулируют и регенерируют активность каталазы и протеолитических ферментов, подавленную ингибиторами, восстанавливают нарушенные обменные процессы.

Рис 5. Фрагменты структуры (1, 2)

Рис 6. Структурные формулы.

Меланины — известный природный полимер с сильно развитой системой полисопряжения (см. рис. 5). Меланины присутствуют в коже, волосяных фолликулах, сетчатке и радужной оболочке глаза, головном и спинном мозге, надпочечниках. Они участвуют в репарации ДНК, функционировании дыхательной цепи, обеспечивают защиту организма от экстремальных условий, воздействия канцерогенов и мутагенов. С возрастом продукция их снижается, что и приводит к возникновению нарушений физиологических процессов в организме.

Пигменты чаги имеют свойственную для меланинов молекулярную массу (57 кДа), характерное поглощение света в УФ и видимом диапазоне длин волн, высокую концентрацию парамагнитных центров (5−710¹⁷ спин/г) (табл. 2).

Таблица 2. Физико-химические свойства меланинов, выделенныхиз Inоnоtus оbliquus и Inоnоtus sp. [17].

• * ПМЦ — парамагнитные центры
• ** In. sp. — получено в культуре гриба

Пигменты, полученные культивированием гриба отнесены к эумеланинам (чёрные пигменты животного происхождения), а природные пигменты чаги к алломеланинам (чёрно-коричневые пигменты высших растений и грибов). [18] Алломеланины являются полифенольными конденсированными биополимерами нафталинового, пирокатехинового или катехольного типа хиноидной структуры (см. рис. 5). В зависимости от условий они могут находиться в виде феноксильных или семихинонных радикалов, способных взаимодействовать с продуктами окисления ксенобиотиков, тяжёлыми металлами и другими патологическими факторами. Уникальным свойством меланиновых пигментов является устойчивое свободно-радикальное состояние и высокое содержание парамагнитных центров карбоксильных и карбонильных групп.

Широкий спектр биологической активности меланинов определяется особенностями строения. Фотозащитная активность реализуется за счёт безизлучательного поглощения УФ радиации полисопряжёнными системами. Они способны поглощать УФ излучение во всех диапазонах волн. Меланины эффективно подавляют перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот. Предотвращают одноцепочные разрывы ДНК, повреждения биомембран, окисление SН групп белков и глутатиона. В результате они ускоряют процессы заживления хирургических ран, проявляют иммуномодулирующие, противовоспалительные, энтеросорбционные и противоопухолевые свойства на фоне низкой токсичности [29 с. 192−194].

Второй особенностью чаги, в отличие от других трутовых грибов является высокое содержание зольных элементов 12−15% в зависимости от места обитания (в других трутовых — в 2−3 раза меньше).

В составе чаги обнаружены макрои микроэлементы: калий, магний, кальций, натрий, рубидий, марганец, железо, медь, цинк, ванадий, хром, следы никеля, бария, кадмия, ртути, серебра, а также азот, хлор, сера, фосфор, следы селена, йода, брома, кремния и др.

В чаге содержатся также полисахариды, органические кислоты, аминокислоты (глицин, аспарагиновая, глютаминовая и пр.), фитостерины, тритерпеновые и птериновые соединения, фитолектины, флавоноиды (кверцитин и др.), лигнин, гемицеллюлоза. Все они в комплексе благотворно влияют на организм человека.

В чаги содержится значительное количество водорастворимых веществ с высоким содержанием сложного и до конца не изученного органического комплекса ароматической природы. Ранее считалось, что этими веществами чаги являются полифенольные соединения в виде твердых фенолов, их полимерных форм, ванилиновой, параоксибензойной кислот, лигнина и других соединений. Однако позднее в чаге были обнаружены следующие биологически активные вещества: липиды (дии триглицериды, стерины и др.), тритерпеноиды, кумарин пеуцеданин, полисахариды, птерины, агарициновая кислота, а также незначительное количество алкалоидов и смолы.

В состав чаги входит витамин В₁ (Рисунок 7) (тиамин, 4-метил-5b-оксиэтил-N-2-метил-4-амино-5-метилпиримидин-тиазолий).

Рисунок 7. Витамин В1.

Биологическое значение тиамина обусловлено действием его производного — тиаминдифосфата, образующего из тиамина и АТФ при участии фермента тиаминазы. Тиаминдифосфат является коферментом ряда ферментов, играющих существенную роль в углеводном обмене — пируватдегидрогеназы, -кетоглуторатдегидрогеназы, транскетолазы и дегидрогеназ кетокислот с разветвленной боковой цепью. Тиамин в виде ТДФ принимает непосредственное участие в осуществлении каталитического акта благодаря своей способности диссоциировать с отщеплением протона при втором углеродном атоме тиазолового кольца, после чего тиамин приобретает структуру высокоактивного биполярного иона, который взаимодействует с молекулой превращаемого субстрата [12].

Флавоноиды представлены многочисленной группой природных биологически активных соединений — производных бензо-г-пирона, в основе которых лежит фенилпропановый скелет, состоящий из С₆-С₃-С₆ -углеродных единиц (Рисунок 8):

Рисунок 8. Схема строения молекулы флавоноидов.

Флавоны (рис.8) — довольно нестабильные вещества, часто встречаются в растениях. Они способны образовывать С-гликозиды. Флавонолы нестабильны в присутствии кислорода [13], способны образовывать полигидроксилированные и полиметоксилированные соединения.