Сем. Berberidaceae (Киселтрънови)

Киселтрънови (Berberidaceae) са семейство от 18 рода, които обхващат 700 вида покритосеменни растения, принадлежащи към разред Ranunculales. От тях 500 вида са в род Berberis или кисел трън. Семейството е представено от дървета, храсти и многогодишни тревисти растения. Интересни негови членове са небесен бамбук (Nandina domestica), често култивиран като стайно саксийно растение; майска ябълка (Podophyllum peltatum), горско диво цвете; епископска шапка (Epimedium - дълготраен многогодишен род, често култивиран като почвено покритие); Jeffersonia diphylla за почвено покритие; орегонско грозде (Mahonia).

Представители на Киселтрънови в България

Кисел трън, Царево грозде, Царско дърво, Шербет, Жълтеника, Див киселец, Берберис

Японска махония

Епимедиум, Разгонен козел

Устройство на семейство Киселтрънови

Изображение: Muséum de Toulouse , CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Растенията в Berberidaceae са съвкупност от разнообразие - дървета, храсти, лиани, треви. Някои имат удължени шипове, представляващи модифицирани листа, други притежават вечнозелени листа. Цветовете им са двуполови, а плодът е годен за консумация. Изкопаеми листа от Mahonia и Berberis са описани от миоцена с екземпляри от B. kymeana, появяващи се като ланцетни листа, които имат широко разположени зъбци по ръба.

Родът Berberis се състои от бодливи широколистни вечнозелени храсти, характеризиращи се с жълта дървесина и диморфни цветя, дълги и къси издънки (1-2 мм). Листата на дългите издънки не участват във фотосинтезата, като се развиват в тръни с три шипа, а накрая с къси издънки с няколко листа (1-10 см дълги, прости и или цели, или с бодливи ръбове), участващи във фотосинтезата. Много широколистни видове като B. thunbergii и B. vulgaris показват розов или червен есенен цвят, докато листата са блестящо бели отдолу при някои китайски вечнозелени видове (B. candidula и B. verruculosa), а тъмночервена до виолетова зеленина се намира в градинарски варианти на B. thunbergii. На една цветна глава цветята се появяват самостоятелно или в съцветия. Те са жълти или оранжеви, дълги 3-6 мм, с по шест чашелистчета и венчелистчета (обикновено с подобен цвят) в редуващи се вихри. Плодовете на Berberis са малки (5-15 мм), които стават червени или сини след узряване.

В жизнения цикъл на Berberis има процеси на полово и безполово размножаване, които позволяват на растението да оцелее в сурови условия. Отличителните жълти цветя на тези растения се появяват в гроздове и висят надолу от клоните. Репродуктивните органи на цветето са защитени от дъжд от три вътрешни вдлъбнати чашелистчета, както и шест венчелистчета, които напълно обхващат тичинките и прашниците.

Разпростанение на семейство Киселтрънови

Изображение: Dr. Alexey Yakovlev, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Berberidaceae обикновено се срещат в повечето области на Централна и Южна Европа, североизточния регион на Съединените щати и в Южна Азия, включително северната част на Пакистан.

Използваема част на семейство Киселтрънови

Сред няколкото вида от род Berberis, Berberis vulgaris (кисел трън) е добре познат и плодовете му са били използвани при приготвянето на специално ястие с ориз и сок. Понякога се е ползвал като приготвен чай от кората на растението. Освен хранителна консумация, различни части от това растение, включително корени, кора, листа и плодове, са били използвани в народната и традиционната медицина от дълго време. Стъблото и кората на корена се използват заради техните очистителни, диуретични, противовъзпалителни и антисептични свойства. Също така, отвара от листата е средство против скорбут, при дизентерия, ангина, болки в гърлото.

Химичен състав на семейство Киселтрънови

Видовете Berberis са богати на алкалоиди (берберин, бербамин, колумбамин, палматин, ятроризин и оксиакантин), феноли, терпеноиди, антоцианини, стероли, витамини, лигнини, каротеноиди, протеини и липиди; различни полифенолни флавоноиди като кафеена киселина, кверцетин; мератин, хлорогенова киселина и рутин, бета-каротин, антоцианин, аскорбинова киселина и минерали, стероиди, гликозиди, сапонини, терпеноиди и редуциращи захари. Основният алкалоид е берберин; другите се откриват в по-ниски концентрации като бербамин, ятроризин, палматин.

Фитохимичният анализ на суровия екстракт от B. vulgaris разкрива наличието на алкалоиди, танини и фенолни съединения. Тритерпените: лупеол, отделен от плодовете му, и олеанолова киселина, изолирана от етанолов екстракт; стеролът: стигмастерол, получен от хексанов екстракт, и стигмастерол глюкозид от етилацетатен екстракт; алкалоидите: берберамин, палматин и берберин, са докладвани за първи път от B. vulgaris. Други важни алкалоиди: оксиберберин, колумбамин, изокоридин, ламбертин, магнифлорин и бисбензлизохинолини, оксикантин, също са изолирани от него. Цитозащитни съединения, включително N-(p-транс-кумароил) тирамин, канабизин G и (±)-лионирезинол, са получени от етилацетатен екстракт от B. vulgaris. Съединенията: 2,5-бис-(2'-метокси-5'-метилфенил)-фуран и 1,4-бис-(2'-хидрокси-5'-метилфенил)-бутан-1-кдион са изолирани и идентифицирани от етаноловия екстракт от корените на B. umbellate. Хроматографското разделяне на суровата алкалоидна фракция на B. chitria дава нов апорфин (изохинолин) алкалоид като аморфно твърдо вещество, наречено О-метилкоридин-N-оксид. B. aristata също съдържа ценният изохинолинов алкалоид бербамин.

Изображение: Muséum de Toulouse , CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

B. montana съдържа четири мономерни изохинолинови алкалоиди: бензил изохинолин (+)-N-метилкоклаурин, проапорфин (-)-пронуциферин и апорфини (+)-9-хидроксинуциферин и (+ )-ориентин, всички от които са отделени от метанолов екстракт от това растение. B. stolonifera е друг вид Berberis, който е изследван за биосинтетичен път и е довел до изолиране на пет бис-бензил изохинолинови алкалоиди от сух калус и суспензионни култури като: 2-норбербамунин, бербамунин и аромолин, бербамин и изотетрандрин.

Няколко тритерпеноиди като 23-транс-р-кумароилокси-2а, 3а-дихидроксиолеан-12-ен-28-ова киселина и 23-цис-р-кумароилокси-2а, 3а-дихидроксиолеан-12-ен-28-оична киселина са изолирани и структурно изяснени от B. korean.

Активните инхибитори 5’-метоксихидрокарпин-D и феофорбид-а са извлечени съответно от листата на B. aquifolium, B. fremontii и B. repens. Освен това, ятроризинът като апоротоберберинов алкалоид е отделен от B. umbellate. Тетрахидро изохинолиновите алкалоиди са друга забележителна група алкалоиди, докладвани от B. tinctoria.

Лечебни свойства и приложение на семейство Киселтрънови

В частност се разглежда род Berberis като най-голям от семейство Киселтрънови. Свойства:

• антимикробни;
• антиеметични;
• антипиретични;
• антиоксидантни;
• противовъзпалителни;
• антиаритмични;
• седативни;
• жлъчегонни;
• антилейшманиозни;
• противомаларийни;
• антибактериални;
• противогъбични;
• антивирусни;
• антидиабетни;
• противотуморни;
• положителни ефекти върху сърдечно-съдовата и имунната система;
• тонизиращо, антиеметично, антипиретично, против сърбеж, антиоксидантно, хипотензивно, антиаритмично, антиноцицептивно.

Изображение: Robert Flogaus-Faust, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Растенията, принадлежащи към Berberis, се съобщават в няколко фолклорни медицински фармакопеи и се използват в традиционната медицина в азиатските и европейските страни. Използвани са за приготвянето на различни традиционни и синтетични лекарства от праисторически времена за заздравяване на рани, треска, очни заболяване, жълтеница, повръщане по време на бременност, ревматизъм, камъни в бъбреците и жлъчката и други. Техните лечебни свойства изглежда се дължат на наличието на вторични метаболити и важни алкалоиди с различна фармакологична активност. Екстрактите от корени на някои видове от растителния род съдържат хинин който действа като мощно средство против малария.

Състояния и заболявания, при които се прилагат билките от род Berberis, семейство Киселтрънови

• холецистит;
• холелитиаза;
• жълтеница;
• дизентерия;
• лайшманиоза;
• малария;
• камъни в жлъчката;
• хипертония;
• исхемични сърдечни заболявания;
• сърдечни аритмии и кардиомиопатии;
• за лечение на диария, намаляване на температурата, подобряване на апетита и стомашно-чревни разстройства, хемороиди;
• проблеми с жлъчката, включително киселини;
• насърчаване на жизненост и подобряване на общото благосъстояние.

Изображение: Dick Culbert from Gibsons, B.C., Canada, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Екстракти, приготвени чрез варене на корените и кора от стъблото на B. aristata, B. chitria и B. lyciumin във вода се използва от древни времена като домашен лек за конюнктивит, кървене, офталмологични проблеми, кожни заболявания, язви, жълтеница, възпален далак и възпален черен дроб. Отвара от някои видове Berberis се смесва с мед и се използва за лечение на жълтеница и болезнено уриниране.

Екстракти от растенията Berberis се използват ефективно за лечение на гинекологични възпалителни заболявания.

B. aristata екстракти от коренът изглежда е по-добрият вариант за лечение на малария в сравнение с хинина, защото не причинява сърдечна депресия по време на лечение на интермитентната треска при заболяването. Маслото се смесва със смления на прах корен и се използва за лечение на кървящи хемороиди.

Паста от B. aristata се използва за лечение на ревматизъм. Най-добрата клинична употребата включва лечение на диария, причинена от вируси, протозойни, бактериални и гъбични инфекции.

B. aristata, B. chitria и B. lycium са три важни вида Berberis. Екстрактите от тези видове имат много добри антимикробни свойства. Екстракти, получени от B. lycium имат силно антибактериално действие в сравнение с тези на B. aristata и B. chitria. Етанолов екстракт от корен на B. aristata показва противогъбична активност. По-подробни проучвания показват, че екстракти от B. aristata (воден и алкохолни екстракти; и колоидна суспензия стрит на прах корен в дестилирана вода) имат противогъбични действия срещу Candida и Aspergillus видове. Тези екстракти също проявяват антибактериална активност срещу грам-отрицателни бактерии (Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Shigella dysenteriae тип 1 и холерен вибрион). Екстрактите от корен на B. aristata имат ниски стойности на минимална инхибираща концентрация срещу Bacillus cereus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus и Aspergillus flavus, докато екстрактът от стъблото е ефективен срещу Bacillus cereus и Streptococcus pneumoniae. Ин витро, етанолови екстракти от B. aristata са с инхибиторно ефекти срещу Propionibacterium acnes.

Хидроалкохолен (50%) екстракт от изсушени на въздух корени и стъблата на B. lycium имат антибактериални свойства срещу Micrococcus luteum, B. cereus, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumonie, E. coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Streptococcus пневмония. Екстрактът от корен също показва противогъбични действия срещу гъбични щамове на Aspergillus terreus, Aspergillus flavus и Aspergillus spinulosus, докато екстрактът от стъблото инхибира само Aspergillus spinulosus. Хидро-алкохолният екстракт се проявява като по-силен и с по-широк диапазон срещу бактериални щамове, отколкото гъбични щамове. Когато B. lycium се смесва в питейната вода на бройлери заедно с други лечебни растения, показва добра имуностимулираща активност срещу инфекциозни заболявания по птиците и кокцидии.

Ползи за здравето от билките, принадлежащи към семейство Киселтрънови

• намаляване на инфекциите и кожните заболявания;
• лекуват диария;
• според няколко проучвания лекуват симптомите толкова ефикасно, колкото и антибиотиците;
• помагат при управлението на диабета;
• доказано е, че берберинът повишава инсулиновата чувствителност;
• помагат за намаляване нивата на холестерола;
• поддържат здравето на зъбите;
• насърчават храносмилането и по-ниското количество на стомашна киселина;
• повлияват застойна сърдечна недостатъчност;
• могат да помогнат в борбата с акнето;
• могат да помогнат за намаляване на рисковете от рак.

Употреба на берберин

Изображение: Dick Culbert from Gibsons, B.C., Canada, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Берберинът е катионен алкалоид, открит в растенията, и има дълга история на употреба както в традиционната китайска, така и в аюрведическата медицина. В ранните дни на индустрията, берберинът е бил използван широко като багрило поради неговия жълт цвят и жълта флуоресценция. Неговата флуоресценция го прави ценен като хистологично оцветяване, в допълнение към факта, че все още се използва в Индия за боядисване на вълна. Освен това е доказано, че берберинът има защитен ефект в случаи на шизофрения, церебрална исхемия и болестта на Алцхаймер. Hüttenschmid е първият, който изолира съединение с жълт цвят от ямайското зеле през 1824 г. Той нарича веществото ямацин на името на растението, от което идва. Този химикал се нарича берберин в книгата на Витщайн. През 1826 г. Шевалие и Пелет успяват да изолират вещество от Xanthoxylon cava. Те дават на това вещество името ксантопикрит, което по-късно се оказва идентично с берберин. Бюхнер и Хербергер изолират берберин, чист жълт екстракт, от Berberis vulgaris през 1830 г. Те също дават на това съединение името берберин. Берберинът има много ниска разтворимост във вода, но пълна разтворимост в органични разтворители като етанол, диметилформамид и диметилсулфоксид.

Берберинът е изолиран от корените, коренищата, стъблата, кората, цветовете и горчивите плодове на Coptis chinensis, Hydrastis canadensis, Berberidaceae spp, Berberis aquifolium, Berberis vulgaris и Coscinium fenestratum. Тези растения са местни за Северна Америка, Южна Америка, Европа, Африка и Азия, където се използват като източник на храна, както и за медицински цели като лечение на треска и за детоксикация. Растенията, съдържащи берберин, се консумират за лечение на диария и микробни инфекции поради неговите антимикробни ефекти. Стомашно-чревните язви традиционно се лекуват с помощта на корените на B. vulgaris в индийската аюрведична медицина. Освен това, листата на B. vulgaris са били използвани за лечение на кожни инфекции и ожулвания, както и ревматоиден артрит. Повишена стомашно-чревна подвижност може да се постигне чрез консумация на кора, стъбла и корени на B. vulgaris.

Изображение: Flobbadob, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Веществото се очертава като обещаващ терапевтичен агент в контекста на невродегенеративни заболявания, медиирани от невровъзпаление. Неговите антиневроинфламаторни свойства, дължащи се на инхибирането на провъзпалителните цитокини и модулирането на сигналните пътища, предлагат потенциални възможности за по-нататъшни изследвания и разработване на целеви интервенции в областта на неврологията.

При модел на затлъстяване, предизвикан от диета при гризачи, добавянето на берберин възстановява митохондриалната дисфункция.

Веществото се използва за лечение на възпалителни заболявания и захарен диабет. Притежава антимикробни свойства, антидиабетно, противораково, антиинфекциозно и противовъзпалително действие. Демонстрира, че лечението на астматични мишки чрез берберин намалява нивата на еозинофили, неутрофили и макрофаги, намалява експресията на IL-13, IL-4 и IL-5 и повишава експресията на IL-12 (това е цитокин от Th1 клетките) в белодробната тъкан. Следователно резултатите показват, че берберинът отслабва алергичната астма чрез балансиране на Th1/Th2 цитокини.

Берберин, изолиран от Berberis heterophylla показва антимикробна активност срещу клинични изолати на S. aureus и различни видове Candida; докато водният екстракт не проявява никаква активност. Метаноловите фракции на B. libanotica показват по-голяма антиоксидантна активност от фракциите на B. aetnensis; и двата екстракта от корени инхибират активността на ацетилхолинестеразата и бутирилхолинестеразата.

В заключение берберинът се използва в аюрведическата, унани и китайската, както и в хомеопатичните медицински системи. Растенията, съдържащи берберин, се използват традиционно за различни заболявания като кожни проблеми, възпаления, кожни заболявания и рани, повишена телесна температура и инфекция на очите, храносмилателната и дихателната система.

Кулинарна употреба на плодовете берберис

Изображение: Muséum de Toulouse , CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Берберисите са дълги, червени плодове, които растат на малки берберисови храсти. Поради подчертано киселия си вкус, берберисите се съчетават както със солени, така и със сладки храни. Имат антиоксидантни свойства. Берберисите са с ниско съдържание на калории и високо съдържание на витамини и минерали. Както желязото, така и витамин С са в изобилие в тях. Имат фибри, цинк, мед и манган. Антоцианините им могат да подобрят здравето, включително здравето на сърцето и мозъка.

Интересно за Berberis

През 668г пр. н. е. иракчаните са използвали видове Berberis, особено екстракти от плодове берберис, за пречистване на кръвта. В хомеопатични и етнолекарства, стъблото и корени от вида Berberis са били широко използвани като съставки или суровини; в Аюрведа са се прилагали за бързо заздравяване на рани, инфекции на ушите, очите и устата, хемороиди; при затлъстяване, за лечение на дизентерия, лошо храносмилане и вагинални заболявания, антидот при ухапвания от змии.

Заглавно изображение: AnRo0002, CC0, via Wikimedia Commons