Химический состав пчелиного яда

Химический состав и биологические свойства пчелиного яда

Пчелиный яд представляет собой сиропообразную желтоватую жидкость кислой реакции с приятным медовым ароматом и горько-жгучим вкусом. Он хорошо растворяется в воде, водных растворах глицерина, растительных маслах, хуже – в этиловом спирте различной концентрации и органических кислотах. Он тяжелее воды (относительная плотность 1,085 – 1,131), Содержит 30 — 48% сухих веществ. На воздухе высыхает, но сухой остаток легко притягивает влагу и отсыревает.

Пчелиный яд – довольно устойчивое вещество, однако разрушается концентрированными кислотами (соляной, серной, азотной), едкими щелочами, перекисью водорода и другими окислителями, этиловым спиртом. Солнечные лучи и повышенные температуры очень быстро понижают его физиологическую активность (вплоть до полного разрушения). Он устойчив к действию низких температур, при замораживании и молекулярной сушке (высушивание замороженного продукта в глубоком вакууме) не теряет своей активности.

Пчелиный яд имеет сложный химический состав. В него входят белковые вещества (среди них ряд ферментов), пептиды, аминокислоты, биогенные амины (гистамин, дофамин, норадреналин), производное четвертичного аммониевого основания — ацетилхолин, липиды (жиры и стерины), минеральные вещества, сахара (глюкоза и фруктоза), нуклеиновые, соляная и ортофосфорная кислоты и др. Спорным является вопрос о наличии муравьиной кислоты. Согласно данным С. Шкендерова, 1985, в пчелином яде она практически отсутствует.

Наиболее важными биологически активными соединениями яда являются ферменты, пептиды и биогенные амины.

Среди ферментов наибольшее практическое значение имеют гиалуронидаза и фосфолипаза А. Гиалуронидаза катализирует процесс расщепления гиалуроновой кислоты — сложного углевода, являющегося связующим, «цементирующим» веществом соединительной ткани. Ей принадлежит важная роль в формировании иммунитета организма. Под действием фермента ускоряется расщепление гиалуроновой кислоты оболочек клеток, увеличивается проницаемость стенок кровеносных капилляров, что в конечном счете ведет к снижению сопротивляемости организма к инфекциям.

Гиалуронидаза пчелиного яда – наиболее активная среди подобных ферментов. Она, как и другие белки, теряет свою активность при повышенных температурах. Ее биологическая роль заключается в содействии проникновению пчелиного яда в организм. Фермент способствует ускорению рассасывания гематом, струпьев, шрамов и других соединительно-тканных затвердений, образующихся при заживлении ран и язв. Его применяют при лечении хронических воспалительных процессов матки и фаллопиевых труб, восстановлении проходимости последних.

Важная биологическая роль принадлежит также ферменту фосфолипазе А2 (фосфатид-ацилгидролазе), который ускоряет реакцию отщепления одного остатка жирной кислоты в молекулах фосфолипидов (главным образом фосфатидилхолинов, или лецитинов). В результате этого процесса образуется токсическое вещество – лизофосфатидилхолин, или лизолецитин, который вызывает разрушение (гемолиз) эритроцитов крови, повреждает мембраны клеток и клеточных органелл, понижает свертывающую способность крови, так как разрушает факторы свертывания, в состав которых входят фосфолипиды. Действуя на мембраны митохондрий клеток, лизолецитин нарушает также процесс тканевого дыхания. Проникая в организм, фосфолипаза усиливает воспалительный процесс, вызванный пчелиным ядом.

Молекула фосфолипазы состоит из белковой части, в состав которой входят 183 остатка аминокислот, и небелковой, состоящей из остатков углеводов — фруктозы, галактозы, маннозы и глюкозамина. Как и гиалуронидаза, фосфолипаза может вызвать у чувствительных людей аллергию к пчелиному яду.

Яд содержит также ряд других ферментов. Так, лизофосфолипаза катализирует реакцию превращения лизофосфатидилхолина (лизолецитина) в нетоксическое соединение. Биологические и фармакологические роли кислой фосфатазы, α-гликозидазы и некоторых других ферментов еще достаточно не изучены.

Среди высокоактивных компонентов пчелиного яда, определяющих эффективность его лечебного действия, важное место принадлежит группе пептидов. Пептидами называют фрагменты белковых молекул, состоящие из остатков аминокислот, соединенных так называемой пептидной связью. Из пептидов пчелиного яда наиболее высокой биологической активностью обладают мелитин, апамин, пептид 401 (МСД-пептид), адолапин, протеазные ингибиторы, секапин, терциапин и др.

Молекула мелитина состоит из 26 остатков аминокислот, среди которых, найдены лизин, аргинин, треонин, серии, пролин, глицин, глютаминовая кислота, аланин, валин, лейцин, изолейцин, триптофан. Попадая в организм человека и животных, мелитин в больших дозах вызывает гемолиз (разрушение) эритроцитов крови и спазмы гладких мышц кровеносных сосудов и внутренних органов.

Мелитин понижает поверхностное натяжение, что влечет за собой разрушение мембран эритроцитов и лейкоцитов крови, нарушение структуры клеточных органелл — лизосом и митохондрий. При этом ухудшается доставка кислорода тканям, возникает их кислородное голодание. В результате разрушения клеточных мембран освобождаются биогенные амины серотонин и гистамин, которые способствуют развитию воспаления, повышается проницаемость стенок кровеносных капилляров, расширяются сосуды, снижается артериальное давление, расслабляются спазмы бронхов. Исследования последних лет показали, что развитие воспалительного процесса под влиянием больших доз мелитина обусловлено увеличением синтеза в организме гормоноподобных веществ простагландинов, особенно одного из их видов – простациклина, расширяющего кровеносные сосуды и задерживающего образование тромбов. Угнетая активность тромбопластина и вызывая денатурацию фибриногена, мелитин уменьшает свертывающую способность крови.

Читайте также:  Стимуляция летрозолом схема

Доказано, что этот пептид обладает выраженным противомикробным действием, затормаживая рост грамположительных микроорганизмов.

Установлено, что введение пчелиного яда в организм усиливает выработку гормонов гипофиза и надпочечных желез. Увеличивается прежде всего продукция кортизола, кортизона и других гормонов коркового слоя надпочечников, оказывающих энергичное противовоспалительное действие. Это действие обусловлено прежде всего мелитином и объясняет эффективность применения пчелиного яда в качестве противовоспалительного средства, наиболее эффективного при лечении ревматизма и полиартритов.

Следует подчеркнуть, что особенности действия мелитина зависят от его количества: в малых дозах (0,05 – 2 мкг/мл) он стабилизирует мембраны лизосом лейкоцитов и оказывает выраженный противовоспалительный эффект, тогда как введенный в значительно больших дозах (10 мкг/мл) разрушает клеточные мембраны, повышает проницаемость сосудов и способствует развитию воспаления (С. Шкендеров, 1985). Под влиянием малых доз мелитина (10 — 30 мкг/кг) увеличивается выработка в печени высокоактивного гормоноподобного вещества — циклического аденозинмонофосфата, который стимулирует работу желез внутренней секреции.

В последнее время было также обнаружено, что мелитин повышает устойчивость животных к рентгеновским лучам, проявляя таким образом лучезащитное действие. В больших дозах (4 – 6 мг/кг) это вещество является токсичным: угнетает центральную нервную систему, резко повышает кровяное давление, вызывает глубокие нарушения работы сердца (мерцательную аритмию и др.), которые могут привести к смертельному исходу.

Важная биологическая роль принадлежит и другому пептиду – апамину, молекула которого состоит из 18 остатков аминокислот — лизина, гистиди-на, аргинина, треонина, пролина, аланина, цистина, лейцина, глютаминовой и аспарагиновой кислот. В отличие от других пептидов пчелиного яда апамин содержит серу. Особенностью его действия на организм является сильное возбуждение нервной системы, которое при поступлении больших доз яда может приводить даже к судорогам.

Апамин – токсическое вещество. Исследования последних лет показали, что он нарушает передачу нервных импульсов, усиливает возбуждение и угнетает процессы торможения в центральной нервной системе. Под влиянием апамина увеличивается производство биогенных аминов – норадреналина, дофамина и серотонина, которые оказывают возбуждающий эффект прежде всего на гипоталамическую область и кору головного мозга. Апамин активизирует функцию желез внутренней секреции — гипофиза и надпочечников. При внутривенном введении пептида животным у них увеличивается содержание в крови гормонов надпочечных желез – адреналина, кортизола и кортизона. Повышается кровяное давление. Перечисленные гормоны оказывают мощный противовоспалительный эффект. Так же, как и мелитин, апамин подавляет иммунную систему организма.

Пептид 401 (МСД-пептид) во многом действует подобно апамину. Он способствует выделению в свободном виде в организме биогенных аминов гистамина и серотонина, обладающих активным многосторонним биологическим действием. Гистамин является продуктом преобразования (декарбоксилирования) аминокислоты гистидина. Он встречается в тканях обычно в связанном состоянии, расширяет кровеносные сосуды, понижает кровяное давление. При избыточной его продукции в организме может наступить шоковое состояние.

Серотонин — гормон, образующийся из аминокислоты триптофана. Он играет важную роль в сложных процессах возбуждения, торможения, превращения одного вида энергии в другой в центральной нервной системе, является так называемым медиатором, способствующим передаче возбуждения от одной нервной клетки к другой. Серотонин оказывает противосудорожное действие, обладает выраженным защитным эффектом от ионизирующей радиации, вызывает сужение просвета мелких артерий — артериол, повышает кровяное давление. Он усиливает перистальтику кишечника, способствует свертыванию крови.

Пептид 401 повышает проницаемость стенок кровеносных капилляров, возбуждает центральную нервную систему, проявляет отчетливо выраженное противовоспалительное действие, при внутривенном введении понижает кровяное давление. Пептид 401 эффективен в очень малых дозах. При повышении дозировки действует токсически.

Малоизученный пока пептид адолапин — единственный из всех компонентов пчелиного яда оказывает болеутоляющее действие, препятствует агрегации (склеиванию) эритроцитов крови, а следовательно, принимает участие в предупреждении и лечении тромбоза сосудов.

Пептиды секапин и терциапин проявляют успокаивающее действие; противовоспалительной активности они лишены.

Содержание минеральных соединений в пчелином яде составляет 3 — 4% (на абсолютно сухое вещество). Основное место принадлежит магнию, найдены также соединения калия, фосфора, кальция, железа, цинка, меди, серы и некоторых других элементов.

Таким образом, пчелиный яд представляет собой вещество, оказывающее сложное и многостороннее физиологическое и лечебное действие.

Пчелиный яд
МКБ-9 989.5 989.5
MeSH D001514

Пчелиный яд (апитоксин) — продукт секреторной деятельности желез рабочих особей медоносной пчелы. Представляет собой прозрачную, слегка желтоватую жидкость, горькую и жгучую на вкус, со своеобразным резким ароматическим запахом. Плотность 1,1313 г/мл, pH водного его раствора 4,5-5,5. Яд содержит около 40 % сухого остатка и на воздухе быстро высыхает. Но, несмотря на это, токсические свойства его сохраняются в течение долгого времени.

Содержание

Химический состав и механизм действия [ править | править код ]

Биологически активные вещества, входящие в состав пчелиного яда, принято делить на несколько групп. Первая из них — это белки с ферментативными свойствами, среди которых наибольшее патогенетическое значение имеют фосфолипаза A2 (содержание в яде 10–14 % [1] ) , гиалуронидаза (1–3 % [1] ) и кислая фосфатаза. Следующую группу составляют токсические полипептиды: мелитин (основной компонент пчелиного яда (содержание около 50 %)), апамин, МСD-пептид, тертиапин, секапин. В качестве минорных компонентов присутствуют гистаминсодержащие пента- и тетрапептиды. например прокамин. Третья группа включает биогенные амины — гистамин и, в незначительных количествах, дофамин и норадреналин. Сравнительно недавно в пчелином яде были описаны α-глюкозидаза, фосфомоноэстераза, р-галактозидаза и некоторые другие ферменты. Однако следует учитывать, что ферментный состав яда существенно зависит от способа его получения — электростимуляцией или экстракцией из ядовитых пузырьков. В последнем случае могут быть загрязнения. Химический состав яда изменяется с возрастом пчелы. Так наибольшее количество мелиттина секретируется на 10-й день, а гистамина — на 35—40-й день.

Читайте также:  Болезнь бешенство у людей

Отравление может протекать в виде интоксикаций, вызванных множественными ужалениями пчел, а также носить аллергический характер. Аллергические реакции на пчелиный яд наблюдаются у 0,5—2 % людей. У чувствительных индивидуумов резкая реакция вплоть до анафилактического шока может развиться в ответ на одно ужаление. В случае развития тяжелых аллергических состояний применяется противошоковая терапия квалифицированным медицинским персоналом. Множественные ужаления пчелами наблюдаются, как правило, вблизи ульев, когда по тем или иным причинам провоцируется инстинкт защиты гнезда. Не последнюю роль могут играть резкие запахи (духи, алкоголь, бензин и т. д.), привлекающие внимание пчел.

Изучение и использование [ править | править код ]

Пчелиный яд имеет давнюю историю изучения [2] :274 и в настоящее время является одним из наиболее изученных ядов животных [2] :304 . Россия имеет приоритет изучения физиологической активности пчелиного яда, первая посвящённая этому работа появилась в 1939 году (проф. Н. М. Артемова) [2] :658 .

В России для стандартизации пчелиного яда пользуются Фармакопейной статьей ФС 42-2683-96 «Яд пчелиный».

Лечение пчелиным ядом – апитоксинотерапия – является ключевым методом апитерапии. В настоящее время выпускаются лекарственные препараты на основе пчелиного яда: апифор, апикозан, апизартрон, форапин, вирапин и др. [2] :668

Клиническая картина [ править | править код ]

Клиническая картина зависит от количества ужалений, их локализации, функционального состояния организма. Как правило, на первый план выступают местные симптомы: резкая боль, отёки. Последние особенно опасны при поражении слизистых оболочек рта и дыхательных путей, так как могут привести к асфиксии. При попадании массивных доз яда в организм наблюдаются поражения внутренних органов, особенно почек, участвующих в выведении яда и токсических метаболитов из организма. В литературе описаны случаи, когда для восстановления функции почек приходилось применять неоднократный гемодиализ. Первая помощь сводится к удалению жала из кожных покровов; рекомендуется промыть поражённый участок кожи раствором этилового или нашатырного спирта. Хороший эффект дают противогистаминные препараты, однако в тяжёлых случаях необходимо обращаться за медицинской помощью.

Укус (ужаление) пчелы вызывает покраснение и отёк, который проходит через 2—3 дня, а чаще через несколько часов. При лечебном использовании пчелиных укусов жало не вынимают в течение часа (жало пчелы при укусе застревает в коже человека и отрывается вместе с жалящим аппаратом, из которого ещё какое-то время поступает яд; пчела при этом погибает).

Пчелиный яд повышает количество гемоглобина, снижает вязкость и свёртываемость крови, уменьшает количество холестерина в крови, повышает диурез, расширяет сосуды, увеличивает приток крови к больному органу, снимает боль, повышает общий тонус, работоспособность, улучшает сон и аппетит [3] . Яд способствует повышению общей резистентности организма к общеорганизменным патологическим процессам [4] :10.9 . Радиопротекторные свойства яда были впервые установлены в СССР [5] .

Существует ряд противопоказаний к применению пчелиных ужалений (заболевания почек, туберкулёз и др.) [ источник не указан 3272 дня ] .

Аллергические реакции на пчелиный яд наблюдаются у 0,5–2 % людей [2] :306 .

Ядовитый аппарат пчелы [ править | править код ]

Состоит из сложноустроенного жала, а также кислой и щелочной желез. Как и у всех перепончатокрылых, ядовитые железы пчел являются гомологами придаточных желез женского полового аппарата. В пределах надсемейства Apoidea соотношение размеров обеих желез может быть различным. Считается, что эффект ужаления обусловлен поступлением в рану смеси секретов обеих желез. Вместе с ядом пчела вводит в жертву смесь изоамилацетата, изоамилпропионата и изоамилбутирата, являющихся аттрактантами и привлекающими к данному объекту других пчел.

Для защиты своего гнезда и устранения врагов пчела имеет на брюшке жало и железы, вырабатывающие яд. Это ядовитое вещество нашло обширное применение в медицине. О данном виде лечения сохранилась информация даже в трудах известного античного лекаря Гиппократа, но несмотря на такую долгую историю использования, точный состав пчелиного яда учеными до сих пор не определен.

Основные составляющие

По химическому составу пчелиный яд – многокомпонентное и очень сложное вещество. Его основу составляют белковые элементы, аминокислоты, а также большое количество микроэлементов. Дополнительными компонентами пчелиного яда являются:

  • более 20 видов летучих веществ – феромонов;
  • сахара (глюкоза и фруктоза);
  • неорганические кислоты (ортофосфорная, соляная, муравьиная) – именно они и приводят к появлению раздражения на коже и жжения во время укуса пчелы;
  • биогенные амины (биологически активные соединения);
  • липиды (жиры).
Читайте также:  Микоз у ребенка фото

Все компоненты пчелиного яда имеют специфичные свойства и определенные функции, они подобраны самой природой неслучайно – вещества действуют совместно, дополняя друг друга.

Фракции белка

Весь комплекс белковых элементов в составе пчелиного яда раскладывается на 3 фракции: нулевую, первую и вторую. Белки фракции 0 не обладают ядовитым действием и выраженными биологическими особенностями.

Фракция 1 представлена особым белком – мелитином. Доля этого компонента в пчелином яде составляет около 50%. Именно это вещество обуславливает большинство реакций организма и ощущений человека, которые наблюдаются после укуса пчелы. Мелитин способен:

  • расширять кровеносные сосуды;
  • сокращать мышечные волокна;
  • увеличивать содержание кортизола в крови;
  • понижать артериальное давление;
  • стимулировать железы внутренней секреции;
  • оказывать антибактериальное действие.
  • Однако в значительных дозах это вещество токсично.

Фракция 2 отличается незначительной токсичностью, в ее структуре выделяют два основных элемента: фосфолипазу А и гиалуронидазу. Они оба относятся к классу активных ферментов.

Первое вещество представляет собой активный аллерген, который способен расщеплять жирные кислоты, а лецитин превращать в яд, поражающий оболочки клеток в организме. Этот компонент подавляет действие антигенов и усиливает воспалительные процессы, которые начинают развиваться в тот момент, когда пчела ужалит. Кроме того, фосфолипаза А, сама являясь токсичным веществом, увеличивает токсическое действие мелитина.

Гиалуронидаза также обладает аллергическими свойствами, она способна разрушать соединительные ткани и клеточные мембраны. Способствует увеличению проницаемости сосудов, в результате чего при укусе пчелы яд быстрее проникает в кровь и распространяется по организму. Также этот фермент ускоряет рассасывание шрамов, гематом и прочих травм.

При действии высоких температур ферменты, присутствующие в структуре пчелиного яда, расщепляются.

Пептиды

Пептиды относятся к разряду низкомолекулярных белковых соединений, они играют огромную роль в жизнедеятельности организма. Эти вещества влияют на гормональный фон, жировой, белковый, минеральный и водный обменные процессы, активизируют многие биохимические реакции. Кроме того, пептиды способны усиливать деятельность периферической и центральной нервной системы.

К числу основных пептидных веществ можно отнести:

  • апамин — имеет щелочные свойства, может оказывать влияние на работу гипофиза, способствует увеличению в крови содержания адреналина и кортизола, повышает давление, большие дозы этого вещества приводят к отравлению нервной системы;
  • адолапин – воздействует на все анализаторы головного мозга, имеет противовоспалительные и болеутоляющие свойства;
  • МСД-пептид – обладает свойствами щелочи, имеет сильно выраженное болеутоляющее и противовоспалительное действие, повышает проницаемость капилляров.

Именно пептидные компоненты пчелиного яда, главным образом, определяют его токсическое и терапевтическое действие. Каждый из этих элементов имеет свою специфику и уникальную молекулярную структуру.

Биологически активные амины

В составе пчелиного яда выделяют несколько активных аминов – гистамин, ацетилхолин, норадреналин и дофамин. Доля гистамина невысока – не более 1-2%. Это вещество оказывает всестороннее действие на организм: приводит к расширению сосудов, способствует понижению давления, повышает проницаемость кровеносных сосудов, влияет на процесс протекания аллергических реакций, вызывает сокращение гладких мышц. Попадание больших доз гистамина в кровь человека приводит к возникновению у него анафилактического шока.

Ацетилхолин является биологически активным компонентом пчелиного яда, который эффективно применяется при лечении параличей.

Норадреналин принимает активное участие в процессе передачи нервных импульсов, воздействует на кровеносные сосуды, вызывая уменьшение просветов в них и повышая артериальное давление.

Дофамин оказывает незначительное влияние на давление и частоту сокращений сердечной мышцы, снижает почечный кровоток.

Прочие элементы

В состав пчелиного яда входят практически все известные аминокислоты, которые не синтезируются организмом человека. Их доля незначительна – около 1%, но они оказывают значительное воздействие на многие процессы жизнедеятельности. Например, метионин принимает участие в липидном обмене, препятствуя образованию жировых тканей в печени.

Также в структуре пчелиного яда ученые обнаружили ряд важных минеральных элементов: магний, кальций, медь, фосфор, цинк, йод, а также хлориды. Однако их содержание значительно ниже, чем в меде. Вопрос о наличии в пчелином яде углеводов до сих пор остается дискуссионным в научной среде.

Именно многокомпонентным составом обуславливается сложное и неоднозначное влияние пчелиного яда на организм человека. Некоторые его свойства не изучены до сих пор. Терапевтическое действие пчелиного яда ярко проявляется при его введении в небольших дозах. В то же время существуют сведения о смертельных случаях в результате не только многочисленных укусов, но и даже после единичного, объясняется это неспецифичной защитной реакцией на проникновение токсичных веществ.

Добавить отзыв

Required fields are marked *. Your email address will not be published.