Бетулин — кристаллическое органическое вещество, экстракт бересты, белое смолистое вещество, заполняющее полости клеток пробковой ткани на стволах берёзы и придающее ей белую окраску.
Бетулин является многокомпонентным биофлавоноидом. В него входят собственно бетулин – тритерпеновый спирт (60-85% состава), а также лупеол, лупенон, бетулиновая кислота, олеаноловая кислота, бетулон, бетулоновый альдегид и другие соединения.
Химический состав бересты – варьируется от 38 научно признанных видов березы, а также зависит от возраста дерева и климатических условий.
Открытие бетулина
Приоритет в исследованиях химических свойств экстракта бересты принадлежит российскому химику, сподвижнику Михаила Ломоносова Товию Егоровичу (Иоганну Тобиасу) Ловицу. В 1788 году он путем сублимации выделил из березовой коры соединение белого цвета, обладающее максимальным лечебным эффектом в лечении ожогов и поверхностных травм. Ловиц впервые описал его химические свойства.
Свое название бетулин получил в 1831 году. Его придумал известный химик Мэзон, видоизменив латинское слово betula – береза.
Применение бетулина в народной медицине
Кора березы широко применяется в народной медицине. Кора березы бородавчатой применяется наружно как ранозаживляющее и дезинфицирующее средство, для лечения гнойных ран, для получения дегтя, который входит в состав мазей Конькова, Вишневского, Вилькинсона и др.
Кора используется при лечении грибковых заболеваний кожи и гипергидрозе, верхняя пленка бересты накладывается на фурункулы. Береста березы бородавчатой и березы маньчжурской с успехом применяется в китайской медицине как жаропонижающее, антисептическое средство.
Кора березы пушистой находит применение как потогонное и «кровоочищающее».
В тибетской медицине корой березы лечат гнойные раны, паразитарные болезни кожи, у нанайцев она является составной частью мазей для лечения тяжелых ран и применяется внутрь при туберкулезе и болезнях желудка. В Якутии берестой лечат абсцессы, а также назначают при венерических заболеваниях.
Листья и почки березы используются как эффективное мочегонное средство при отеках почечного и сердечного происхождения, при острых и хронических гепатитах. Листья березы являются необходимым компонентом сборов, применяющихся при лечении нефритов, пиелонефритов, циститов, почечнокаменной болезни, при лечении подагры и атеросклероза, экземах, дерматитах. Настои из листьев березы применяют как антицинготное средство, при дизентерии, настои пьют вместо чаги, принимают при малокровии и неврозах.
На Кавказе отвар и спиртовая настойка листьев березы Литвинова применяется как мочегонное, желчегонное, при отеках, заболеваниях почек, воспалении желчных протоков, при язве желудка и как антигельминтное. Наружно отвары применяются при плохо заживающих ранах и язвах. Часто практикуются ванны и втирания при ревматизме, подагре, кожных заболеваниях. В китайской медицине свежими листьями березы маньчжурской обкладывают поясницу и ноги больного при радикулите и ревматизме.
Народы Коми настойку листьев березы карликовой применяют при заболеваниях мочеполовой системы. В Приамурье отвар молодых листьев пьют при водянке и кожных сыпях. Листья березы Шмидта назначаются в качестве мочегонного средства.
В последние десятилетия бетулин привлекает всё большее внимание исследователей - биологов, фармацевтов. Научные исследования свойств бетулина проводятся более чем в 40 зарубежных и российских научных центрах. Исследователями из разных стран были открыты перспективные биологические и медицинские свойства тритерпеноидов и их производных из бересты. Наиболее интересными из них являются соединения, которые представляют собой новый класс противораковых и анти-ВИЧ веществ.
В настоящее время интерес к его свойствам только возрастает, о чём говорят многочисленные отечественные и зарубежные публикации.
Антиоксидантное свойство бетулина
Бетулин способен нейтрализовать воздействие свободных радикалов на клетки – основную причину старения организма и деградации его отдельных систем. Молекулы бетулина восстанавливают структуру повреждённых биологических мембран - причину патологических процессов в организме - по принципу «латания дыр».
Мембраны клеток содержат повышенное количество фосфолипидов, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты. Они – главная мишень для активных форм кислорода. Этот процесс называется перекисным окислением липидов.
Активные формы кислорода образуются как при различных патологиях, так и в процессе тканевого дыхания.
На модели острого токсического гепатита установлено ингибирование (замедление) окисления липидов печени крыс бетулином. В ингибировании окисления принимают участие несколько реакционных центров, входящих в структуру бетулина. Наибольший вклад принадлежит первичному гидроксилу С28ОН. Это более половины эффективности всей структуры бетулина в целом.
Одновременно ингибирующее действие бетулина связано с вовлечением спиртовых групп в процесс окисления, где происходит обмен активных радикалов на оксипероксильные радикалы, в структуре которых существует внутримолекулярная водородная связь, что снижает их активность в реакциях продолжения цепей. Это приводит к уменьшению энтропии при образовании активированного окислительного комплекса.
Противоопухолевое свойство бетулина
Бетулин может быть эффективен в комплексной терапии при лечении онкологических заболеваний. Бетулин, встраиваясь в клеточную мембрану раковой клетки, на начальном этапе препятствует её реорганизации и обрекает ее на естественную гибель (апоптоз). Таким образом, бетулин действует избирательно на больные клетки и повышает устойчивость здоровых клеток.
Для объяснения механизма противоопухолевого действия бетулина имеет важное значение эффект антагонизма тритерпеноидов с альфа-токоферолом. Известно, что альфа-токоферол в преобладающих количествах локализуется в раковых клетках, обеспечивая им более высокую антиоксидантную защиту (эффект онкотропии токоферола). Если у нормальных клеток молекулы бетулина восстанавливают структуру повреждённых биологических мембран по принципу «латания дыр», то, находясь в мембране мутировавшей клетки, бетулин препятствует её дальнейшему ненормальному развитию и вызывает её естественную гибель.
Гепатопротекторное свойство бетулина
Исследования гепатопротекторного действия бетулина проводились на моделях острого гепатита, вызванного парацетамолом, четырёххлористым углеродом, этанолом. При непосредственном повреждении различными факторами в первую очередь страдает плазматическая мембрана печёночных клеток, а это сопровождается выходом ферментов цитозоля в кровь (АСТ, АЛТ, лактатдегидрогеназы).
Многочисленные опыты показывают способность бетулина защищать клеточные мембраны от повреждающего действия ксенобиотиков. Профилактическое применение бетулина (14 дней) в дозе 10 мг на килограмм веса предупреждает деструкцию гепатоцитов, воспалительную инфильтрацию, колликвационный некроз, улучшает желчеобразовательную функцию печени (на 4 сутки после интоксикации восстанавливалась интенсивность секреции желчи), защищает зоны печени с локализацией цитохрома Р-450. При этом активность АЛТ снижалась на 82%, ЩФ на 69%, содержание триглицеридов в крови на 62%, снижение ТГ в ткани печени на 55%.
Бетулин стабилизирует мембраны митохондрий (энергетического депо клетки), препятствуя их повреждению в результате окислительных процессов, запускает естественный процесс апоптоза, не позволяя митохондриальной ДНК выйти из повреждённой клетки и тем самым инициировать аутоиммунный процесс (воспаление).
Таким образом, бетулин уравновешивает внутриклеточный ионный гомеостаз за счёт стабилизации плазматической мембраны и мембран внутриклеточных органелл, а также активации основного детоксицирующего фермента – цитохрома Р-450. На это указывает установленная на кафедре биологической химии Пятигорского фармацевтического института способность бетулина в условиях гипоксии состояния, сопровождающего токсическое поражение печени, повышать в ней уровень цитохрома Р-450 и относительной активности монооксигеназ.
Бетулин как природный гепатопротектор эффективен при острых и хронических поражениях печени любой этиологии, в том числе осложнённых холестазом. Также бетулин показал эффективность при вирусных заболеваниях печени (гепатит А, Б, С). При химио- и лучевой терапии онкологических больных, при алкогольных поражениях печени (как профилактическое средство), при травмах, ожогах, хирургических операциях, в особенности с общим наркозом.
Применение бетулина в комплексной терапии гепатитов и цирроза печени приводит к ускорению клинического выздоровления и восстановлению физической работоспособности. Важным фактором применения бетулина является отсутствие токсичности и побочных эффектов даже при длительном применении бетулина и тяжелым поражении паренхимы печени.
Противовирусное и иммуностимулирующее свойство бетулина
Бетулин индуцирует синтез интерферона при пероральном введении. Противовирусная активность бетулина установлена в отношении вирусов гриппа птиц, вируса гриппа типа А, вируса герпеса простого, гепатита С, ВИЧ-1, ИРТ (инфекционного ринотрахеита), БС-ВД (болезнь слизистых, вирус диареи). Механизм лечебно-профилактического действия бетулина связан с его вирулицидным, интерфероногенным, иммуномодулирующим действием.
Бетулин блокирует сайт в молекуле вирусного белка, с которым в норме связывается протеиназа, в результате чего вирус лишается возможности инфицировать другие клетки. Бетулин влияет на позднюю стадию репликации вируса, по-видимому, на процесс формирования капсида – конусообразной сердцевины, которая вместе с внутренним нуклеокапсидом обеспечивает правильную упаковку вирусного генома – двух молекул одноцепочечной РНК. В результате сердцевина и внутренний нуклеокапсид принимают неправильную форму, и созревание вирусной частицы не происходит. Любой сбой в процессе расщепления вирусного белка приводит к утрате вирусом инфекционности (вирулентности).
Преимуществом бетулина является тот факт, что количество противовирусных препаратов ограничено, многие иммуномодуляторы не могут широко применяться в клинической практике из-за токсичности и нежелательных эффектов. Например, препараты интерферона отличает кратковременность действия, необходимость применять в начальной стадии болезни, высокая стоимость. Длительное применение интерферона вызывает тревогу и раздражительность, острые психозы и попытки суицида. Бетулин не токсичен и не имеет побочных действий. Бетулин может снижать гиперактивность системы интерферона или повышать её функциональную активность при гипореактивности и способствовать сохранению способности лейкоцитов продуцировать интерферон.
Бетулин также значительно активирует фагоцитоз (неспецифические факторы иммунитета), активирует макрофаги (клетки-киллеры), которые начинают активнее поглощать бактерии, вышедшие из-под контроля организма раковые клетки и клетки, поражённые вирусами.
Бетулин проявляет выраженный противовоспалительный эффект в отношении фазы экссудации и пролиферации. Бетулин действует на иммунную систему через цитокиновую сеть, определяющую тип и длительность иммунного ответа, контролирующую пролиферацию клеток, гемопоэз, воспаление, заживление ран и другие процессы. Мишенями действия цитокинов являются эндотелиальные клетки, гладкомышечные клетки кровеносных сосудов и лейкоциты крови. Бетулин, оказывая иммуномодулирующее действие, опосредованно воздействует на ход воспалительного процесса.
Гипохолестеринемическое свойства бетулина
Бетулин обладает гипохолестеринемическим действием, то есть может препятствовать развитию атеросклероза.
В присутствии бетулина в организме происходит задержка всасывания холестерина из кишечника, усиление выделения холестерина с желчью и окисление его в желчные кислоты, угнетение синтеза избытков холестерина в печени.
Бетулин препятствует развитию воспалительных процессов в стенках сосудов, улучшает барьерные функции сосудистого эндотелия. Например, клеточные мембраны кардиомиоцитов содержат повышенное количество фосфолипидов, особо чувствительных к перекисному окислению. Принято считать, что деградация мембран кардиомиоцитов при ишемии на 60% протекает по неферментативному пути с участием свободных радикалов. Бетулин как антиоксидант может способствовать предотвращению развития их повреждения
Другие свойства бетулина
Бетулин оказывает выраженное желчегонное действие, которое сочетается с антилитогенным действием. Прием бетулина может служить профилактикой образования желчных камней и формирования холецистита, так как он влияет непосредственно на причины их возникновения.
Опыты на лабораторных животных свидетельствуют, что профилактическое введение бетулина в течение 8 дней в дозе 10 мг на килограмм веса имеет ярко выраженную антигипоксическую активность на моделях гемической и нормобарической гипоксий.
Изучение гастрозащитных свойств бетулина на модели индометациновой язвы желудка показало, что в дозе 600 мг/кг бетулин оказывает противоязвенное действие, значительно снижая количество поражений.
Метаболический синдром — одна из наиболее актуальных проблем современной медицины, комплекс обменных, гормональных и клинических нарушений, происходящих на фоне ожирения.
О развитии метаболического синдрома может свидетельствовать повышение уровня глюкозы в крови натощак. На это состояние указывает и отложение жира в области живота – абдоминальное ожирение, когда у женщины объем талии больше 80 см, а у мужчины – больше 94 см. При этом часто отмечается и повышение артериального давления – более 130/85 мм рт. ст.
На метаболический синдром могут указывать следующие нарушения, которые помогают выявить анализы крови:
К группам риска для выявления метаболического синдрома относятся лица как с начальными признаками заболевания, так и с его осложнениями, такими как:
Наиболее важными факторами внешней среды, способствующими развитию метаболического синдрома, является избыточное употребление пищи, содержащей жиры и низкая физическая активность. В основе накопления жировых масс в организме лежит переедание животных жиров, содержащих насыщенные жирные кислоты. Если масса потребляемого жира превосходит возможности организма по его окислению, происходит развитие и прогрессирование ожирения. Насыщенные жирные кислоты, в избытке поступающие с пищей вызывают структурные изменения фосфолипидов клеточных мембран и нарушение экспрессии генов, контролирующих проведение сигнала инсулина в клетку. Кроме того, жиры более калорийны, чем белки и углеводы, 1 грамм жира содержит 9 ккал, тогда как белки и углеводы - по 4 ккал. Поэтому при употреблении жиров организм получает в 2 раза больше калорий, чем при употреблении белков и углеводов при одинаковом объеме пищи.
Снижение физической активности - второй по значимости после переедания фактор внешней среды, способствующий развитию ожирения и инсулинорезистентности (ИР), когда клетки организма не реагируют должным образом на инсулин. Инсулин выделяется в кровоток и распространяется по всему организму. Действие инсулина направлено на метаболизм (контроль) углеводов (сахара и крахмалов), липидов (жиров) и белков. Инсулин также регулирует функции клеток организма, включая их рост, играет решающее значение для использования глюкозы организмом в качестве энергии.
При ИР возникает сопротивление в ответ на собственный инсулин, вырабатываемый организмом (эндогенный) или, когда инсулин вводится путем инъекции (экзогенный).
Поджелудочная железа вырабатывает все больше и больше инсулина, пока становится больше не способна вырабатывать достаточное его количество для удовлетворения потребностей организма, после чего уровень сахара в крови повышается. Инсулинорезистентность является фактором риска развития сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.
Бетулин и его влияние на метаболический синдром
Статья китайских ученых в журнале «Cell Metabolism» от 01.2011 г. произвела фурор в мире науки!
Неожиданность открытия заключалась в том, что бетулин меняет механизм усвоения жиров печенью, что приводит к снижению холестерина в крови и, соответственно, количеству «атеросклеротических бляшек» в сосудах, а также помогает предотвращать ожирение и повышает чувствительность к инсулину.
В рамках своей работы китайские специалисты проводили сравнительные исследования: под наблюдением были три группы лабораторных мышей. Их ученые посадили на «западную диету» — на протяжении 6 недель давали только пищу с высоким содержанием жиров и средство для нормализации обмена веществ. При этом первая группа мышей получала плацебо, вторая — ловастатин (известный препарат для понижения уровня холестерина), третья — бетулин.
Результаты исследования показали, что оба средства оказались эффективнее плацебо. Препараты поспособствовали похудению — принимавшие их с пищей лабораторные мыши стали набирать меньше веса. Но нужно отметить, что примерно одинаковые результаты были достигнуты при разном способе действия средств.
Почему бетулин, а не ловастатин?!
Все дело в воздействии средств на липиды и уровень их концентрации.
Разница в воздействии средств налицо, и она принципиальная. Бетулин приводит к более активной работе печени, и при этом организм в полном объеме получает все нужные вещества. В ловастатином же механизмы естественной регуляции уровня липидов продолжают работать все в том же неправильном режиме. И это без учета того, что с бетулином нормализуются процессы синтеза триглицеридов и жирных кислот, что приводит к повышению усвояемости инсулина.
Конечно, как только была выявлена их эффективность, статины (и ловастатин в частности) применялись достаточно широко. Но так продолжалось до тех пор, пока не была определены побочные эффекты этих средств. Сегодня ученые знают, что применение ловастатина может привести к болям в животе, появлению запоров, миопатии, повышению уровня трансаминаз. Поэтому при употреблении этого средства людям необходимо раз в 2 месяца проходить процедуру полного биохимического анализа крови.
С бетулином же делать проверки не обязательно — эффективность гепатопротекторного действия средства доказана не только на лабораторных мышах, но и на людях. Результаты китайских исследований показывают, что при его употреблении образуется в несколько раз меньше холестериновых бляшек, чем при применении ловастатина. И это с учетом отсутствия побочных эффектов.
Перспективы использования бетулина и его соединений в медицине и фармакологии
В противоопухолевой терапии
В настоящее время бетулиновая кислота проходит клинические исследования в США в качестве средства для лечения злокачественной меланомы. Бетулиновая кислота блокирует рост меланомы без вреда для нормальных клеток. Противоопухолевая активность была показана на опухолевых клетках человека (на клеточных линиях меланом, лимфом, нейробластом), а также на модели in vivo, на бестимусных мышах, несущих человеческую меланому.
В лечении СПИДа
В настоящее время в США разрабатываются новые пути синтеза амидов и пептидов бетулиновой кислоты и ее производных, обладающих анти-ВИЧ активностью. Однако способы получения производных бетулина и бетулиновой кислоты с противоопухолевой и анти-ВИЧ активностью достаточно сложны и трудозатратны.
В лечении атеросклероза
Клинически доказанное гипохолестеринемическое действие бетулина дает перспективу для разработки на его основе лекарства от атеросклероза. Такие исследования ведутся сегодня как в России, так и за рубежом.
В производстве спортивного питания
Бетулин в последнее пользуется большой популярностью в фитнес-сообществе, а также в среди спортсменов категории высших достижений. Экстракт бересты зарекомендовал себя как средство способствующее увеличению физических, физиологических возможностей. Бетулин блокирует негативные последствия при перетренированности, а при их наличии значительно сокращает сроки восстановления, не истощая резервы организма спортсмена и не являясь допингом. На этом основании производители бетулина разрабатывают линейки питания для профессиональных спортсменов на основе бетулина.
Часто встает вопрос:какую форму бетулина и выбрать? Наш ответ: выбирайте ту, которая лучше усваивается организмом, где вы получаете максимальный результат здоровья. В настоящее время самая эффективна я форма усвоения – это мицеллярная.
Мицеллы усваиваются в первом отделе двенадцатиперстной кишки, быстро попадая в кровоток без необходимости проходить длинный путь по тонкому кишечнику.
Они устойчивы к действию соляной кислоты желудочного сока. Поэтому, их биодоступность высочайшая (выше в 5-10 и даже больше, чем у других форма фитопрепаратов). Основой мицеллярных растворов являются наночастицы – мицеллы с размером около 30 нанометров в диаметре. Без консервантов. Они не подвержены микробиологическому загрязнению и не требуют консервантов для длительного хранения.
Будьте здоровы вместе с Micelline!
