Камфора, гормоны и феромоны. Свойства биологически активных веществ животных

 

Биологически активные вещества животного происхождения

 

 

Камфора, гормоны и феромоны. Свойства биологически активных веществ животных

 

У камфоры примерно те же показания, что и у мускуса. Вероятно, большинству циклических кетонов свойственны описанные выше терапевтические свойства.

 

Следует сказать несколько слов о значении пахучих веществ в жизнедеятельности самих животных. Все клетки животного организма находятся постоянно в процессе передачи химической информации друг другу. Гормоны (биологически активные вещества эндокринных органов) оказывают влияние на клетки на расстоянии, а медиаторы (вещества, вырабатываемые нервными окончаниями) действуют непосредственно на клеточную мембрану. Доказано также химическое общение между соприкасающимися клетками.

 

Вероятно, обоняние в виде хеморецепции возникло у животных раньше всех других чувств. Уже первые живые организмы Мирового океана должны были реагировать на растворенные в воде вещества. Теперь установлено, что обоняние играет огромную роль в жизни многих животных — от насекомых до млекопитающих.

 

Лишь для человека его значение мало исследовано. Однако, являясь частью природы, люди не могут оказаться в стороне от ее законов развития. Вероятно, такой способ передачи информации присущ и человеку, только осуществляется он неосознанно. Одна из важнейших задач будущих исследований — изучить это явление с целью разработки возможности целенаправленного влияния на организм.

 

Для обозначения веществ, секретируемых животными в окружающую среду и вызывающих специфическую поведенческую реакцию у особей того же вида или регулирующих процессы развития, швейцарским зоологом М. Люшером и немецким биохимиком П. Карльсоном в 1959 г. был предложен термин «феромоны». Он широко применяется в научной литературе, несмотря на то что советский ученый Я. Д. Киршенблат предложил для обозначения этих же веществ термин «телергоны» еще в 1957 г. Считают, что феромоны оказывают два вида влияний: первый – немедленное и обратимое изменение в поведении, связанное, вероятно, с воздействием на нервную систему; и второй – медленное, вызывающее цепь физиологических изменений у животных того же вида.

 

Огромное значение имеют феромоны в жизнедеятельности насекомых, однако на этом мы не будем подробно останавливаться и отсылаем читателя к уже опубликованной книге Я. Д. Киршенблата . Изложим лишь некоторые сведения о значении феромонов для млекопитающих, в том числе и для человека.

 

 

Несмотря на то что в механизме действия специфических пахучих веществ остается много неясного, их важное значение для млекопитающих можно продемонстрировать результатами некоторых экспериментов, проведенных на мышах. Если содержать в каждой клетке по четыре самки, изолированные от самцов, то у них возникает ложная беременность, что связано с действием запаха других самок. После удаления у мышей обонятельных луковиц ложной беременности в указанных условиях не наступает. Если самок содержать большими группами – по 30 в каждой клетке, половые циклы нарушаются и течка не наступает. Однако достаточно подсадить в клетку половозрелого самца, чтобы нормализовать половые циклы.

 

Интересны и другие исследования, раскрывающие значение запаха самца на течение беременности. Если самку мыши подсадить в клетку к самцу, то спаривание происходит в ближайшие пять дней и последующее пребывание самца не оказывает влияния на течение беременности. Однако если самку в первые пять суток после оплодотворения пересадить к другому самцу, то беременность прерывается, наступает течка, а затем новое спаривание и оплодотворение. Прекращение беременности наступает при пересадке самок в клетку, в которой незадолго до того содержались чужие самцы. Описанный эффект наблюдается у самок мышей после пребывания в клетке с другим самцом от 12 до 48 ч. А. Парке и Г. Брюс в 1961 г. установили, что после раздражения обонятельных рецепторов наступает торможение выработки в гипофизе пролактина, который стимулирует секрецию гормона прогестерона. Введение беременным самкам пролактина или прогестерона предотвращает срыв беременности.

 

Известный американский исследователь в области химической коммутации X. Бронсон обнаружил, что состояние готовности самок-мышей к спариванию с самцом (первый эструс) под влиянием запаха самца наступало на 15 дней раньше, чем у самок, которые не подвергались его воздействию. При этом уровень половых гормонов у них был значительно выше, чем обычно. Запах половозрелых особей того же пола, наоборот, задерживал половое развитие молодых животных. Советские ученые С. Н. Новикова и Е. В. Даева установили, что запах взрослых самцов мышей подавлял сперматогенез у молодых самцов и этот эффект можно было по величине сравнить с действием облучения.

 

Следует отметить, что выделение пахучих секретов определяется содержанием половых гормонов хозяина. Если кастрировать самок или самцов большой мускусной землеройки, то запах секрета глоточных и заушных желез полностью исчезает. После введения половых гормонов функционирование пахучих желез восстанавливается через 2 – 4 недели. Один из пахучих компонентов выделений тупайи – 2,5-диметилпиразин резко убывает у кастрированных самцов почти в 100 раз. Введение тестостерона восстанавливает исходную концентрацию этого вещества.

 

Подробно изучен и охарактеризован сигнал полового возбуждения у кабана. Было установлено, что запах секрета, выделенного из слюнной железы этих животных, определяется смесью 5α-андростан-16-ен-3α-ола и родственного ему 3-кетона. Эти соединения близки по структуре мужским половым гормонам – андростерону и тестостерону и обладают сильным мускусным запахом.

 

Механизм действия известных пахучих феромонов – мускона и циветона, по мнению Дж. Харборна, вероятно, сходен с действием обнаруженных соединений секрета слюнной железы кабана. Если их молекулу изобразить в форме матрицы стероидов, становится очевидным структурное сходство с феромоном кабана.

 

Запаха феромона кабана достаточно, чтобы вызвать эструс и готовность к оплодотворению у 81% самок. Это свойство используют в животноводстве для выявления готовности свиней к искусственному осеменению.

 

Особый интерес представляют данные, полученные Клаусом и Хорпеном в 1979 г. Применяя методы радиоиммуннохимического анализа, газовой хроматографии и масс-спектроскопии, они обнаружили пахучий феромон кабана, описанный выше, в корнях пастернака и стеблях сельдерея. Не этим ли объясняется то, что эти два растения включали в лекарственные сборы, влияющие на потенцию?

 

Известно, что многие физиологические процессы у человека сходны с таковыми у свиней. Если подтвердится значение феромонов слюнной железы в половом поведении людей, то, вероятно, можно будет объяснить физиологическую сторону поцелуя.

 

Чаще всего вещества, вызывающие половое возбуждение у самцов млекопитающих, выделяются влагалищем и представляют собой смесь простых органических кислот (уксусной, пропионовой, масляной, изовалериановой, изокапроновой). В различной концентрации, варьирующей в зависимости от стадий менструального цикла, они обнаружены также в выделениях у женщин, Самая высокая их концентрация наблюдается в период максимальной половой активности.

 

У разных представителей млекопитающих эти вещества могут иметь различную химическую природу. Было показано, что если нанести выделения влагалища на обездвиженных самок золотистых хомячков в анэструсе, на усыпленных самцов или на искусственные модели, то это вызывает у многих самцов половое поведение. Веществом, ответственным за этот эффект, является диметилдисульфид.

 

Установлено, что многие пахучие соединения вагинальной области и препуция – продукты бактериального окисления. Так, половой аттрактант самок макак-резус, состоящий из пяти жирных кислот, является результатом деятельности бактерий.

Еще одно пахучее соединение было выделено из менструальной крови женщин (и из секрета анальных желез рыжей лисицы) и названо триметиламином. Оно имело сильный рыбный запах. Следует указать, что такой же запах имеет растение марь вонючая, описанное и названное еще Линнеем. В присутствии его собаки приходят в сильное возбуждение. Все любители собак знают, сколь привлекателен для самцов запах самок во время течки (эструса). Было показано, что подкисление и подщелачивание мочи эстральных собак, т. е. изменение рН мочи, уменьшает время ее обнюхивания самцами.

 

Важное значение в агрессивности самцов, вероятно, имеют метаболиты мужских половых гормонов. Такое предположение высказали американские исследователи Р. А. Макфорд и Н. В. Ноуэл. Оказалось, что если нанести на кожу кастрированных самцов мышей мочу взрослых мужчин, то это вызывает возрастание драчливости. Моча мальчиков и девочек не давала такого эффекта, так как не содержала метаболитов половых гормонов.

 

Известно, что метаболит мужского полового гормона 5α-дигидротестостерон обладает значительно большей андрогенной активностью, чем сам тестостерон. Это позволило рекомендовать его к применению в медицинской практике и синтезировать на его основе ряд производных.

 

В настоящее время установлено, что групповой запах имеет важное значение в поддержании численности популяции. Количество крыс, которые содержатся в просторном помещении, увеличивается не бесконечно, а стабилизируется на определенном уровне. Когда число особей на квадратный метр становится больше, чем в естественных условиях, у животных наблюдаются признаки физического и нервного стресса, увеличивается их агрессивность, нарушается деятельность эндокринных желез и изменяется брачное поведение. Самки теряют способность давать приплод, а родившие матери не проявляют должной заботы о потомстве. Рождаемость падает, смертность новорожденных увеличивается. Есть все основания полагать, что важную роль в этих изменениях играют пахучие вещества – феромоны.

 

Значение запахов в жизни людей исследовано еще далеко не достаточно, хотя ясно, что они играют в их жизни определенную роль. Уже с двухнедельного возраста дети узнают кормящих матерей. Трех-пятилетние дети также хорошо по запаху отличают матерей, а те своих детей. Можно предполагать, что запахи имеют значение и в половом поведении людей. Так, Дж. Харбори в книге «Введение в экологическую биохимию» приводит результаты регистрации менструальных циклов у студенток, проживающих в общежитии университета. У большинства из них наблюдались синхронизация цикла и одновременное наступление менструаций. Это согласуется с результатами экспериментов, проведенных на мышах. Однако до сих пор молекулярные механизмы описанных явлений не изучены. Трудность заключается в том, что феромоны действуют в определенной низкой концентрации. Например, было показано, что после обнюхивания 2,5-диметилпиразина в концентрации 10-5 у самцов тупайи отмечалось хорошо выраженное маркировочное поведение, в то время как использование больших или меньших концентраций эффекта не давало.

 

Еще одно интересное свойство запахов было обнаружено группой американских исследователей из Университета имени Вашингтона в штате Миссури. Им удалось обучить лабораторных крыс отличать по запаху шизофреников от здоровых людей. Ученые выделили пахучее вещество из пота шизофреников, установили его структуру и синтезировали. Оно имеет следующее название: транс-3-метил-2-гексеновая кислота (Химия и жизнь. 1975. № 6). Описанное открытие продемонстрировало возможность использования запахов для диагностики некоторых заболеваний.

 

Вероятно, в будущем феромоны млекопитающих, включая человека, будут охарактеризованы и смогут найти применение в медицине и ветеринарии. Практическое значение и перспективность изучения этой проблемы бесспорны.

 

 

К содержанию книги: В.Корпачёв: "Целебная фауна"

 

Смотрите также:

 

биологически активных веществ   средства животного происхождения   лечебных напитков   Природные целебные средства