Млечный сок

Млечный сок — это эмульсия, содержащаяся в специализированных клетках (млечниках) многих растений, преимущественно из семейств Молочайные, Кутровые, Астровые, Маковые и Тутовые. Представляет собой вязкую, непрозрачную жидкость белого, реже жёлтого или оранжевого цвета, которая выделяется при повреждении тканей растения. Химический состав млечного сока сложен и включает латекс (каучук), смолы, алкалоиды, гликозиды, ферменты, дубильные вещества, сахара и воду. Основная биологическая функция млечного сока — защита растения от травоядных животных и патогенов, а также заживление ран.

История изучения

Первые систематические описания млечного сока растений относятся к античности. Древнегреческий философ Теофраст в своём труде «История растений» упоминал о «соке» фигового дерева (Ficus carica), который использовался для створаживания молока. В XVI–XVII веках европейские натуралисты, такие как Леонард Фукс и Джон Паркинсон, описывали млечный сок молочая (Euphorbia) и его ядовитые свойства.

Научное изучение млечного сока началось в XVIII веке. В 1753 году Карл Линней в работе «Species Plantarum» выделил род Молочай (Euphorbia), отметив характерный для него млечный сок. В 1770 году французский химик Пьер-Жозеф Макер впервые выделил из млечного сока каучуконосных растений (гевеи) эластичное вещество — каучук. В XIX веке с развитием органической химии были идентифицированы основные компоненты млечного сока: алкалоиды (морфин, кодеин), гликозиды (олеандрин) и смолы.

В XX веке изучение млечного сока сосредоточилось на его биохимии и физиологии. Было установлено, что млечный сок синтезируется в специализированных клетках — млечниках, которые могут быть членистыми (соединёнными в сеть) или нечленистыми (одиночными). В 1930-х годах советский ботаник В. Н. Любименко исследовал роль млечного сока в защите растений от насекомых-вредителей.

Распространение и таксономия

Млечный сок встречается примерно у 12 500 видов растений, что составляет около 4 % от общего числа цветковых растений. Наиболее распространён он в следующих семействах:

• Молочайные (Euphorbiaceae) — около 5000 видов, включая гевею бразильскую (Hevea brasiliensis), клещевину (Ricinus communis) и молочай (Euphorbia).
• Кутровые (Apocynaceae) — около 2000 видов, включая олеандр (Nerium oleander), барвинок (Vinca) и адениум (Adenium).
• Астровые (Asteraceae) — около 1000 видов, включая одуванчик (Taraxacum) и латук (Lactuca).
• Маковые (Papaveraceae) — около 250 видов, включая мак снотворный (Papaver somniferum).
• Тутовые (Moraceae) — около 1000 видов, включая фикус (Ficus) и хлебное дерево (Artocarpus).

В России млечный сок встречается у многих дикорастущих и культурных растений: одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), чистотел большой (Chelidonium majus), молочай лозный (Euphorbia virgata), мак самосейка (Papaver rhoeas), осот полевой (Sonchus arvensis). У некоторых видов, например, у одуванчика, млечный сок содержится во всех частях растения, а у других — только в определённых органах (стеблях, листьях, корнях).

Химический состав

Млечный сок представляет собой сложную многокомпонентную эмульсию. Водная фаза содержит растворённые сахара, органические кислоты, ферменты и минеральные соли. Жировая фаза включает каучук, смолы, воски и эфирные масла. Основные компоненты:

• Латекс (каучук) — полимер изопрена, придающий соку вязкость и эластичность. Содержание каучука в млечном соке гевеи достигает 30–40 %.
• Алкалоиды — азотсодержащие органические соединения, обладающие физиологической активностью. Например, морфин (до 10 % в соке мака), кодеин, папаверин, атропин.
• Гликозиды — соединения, содержащие сахарную часть. В млечном соке олеандра содержится сердечный гликозид олеандрин, токсичный для человека.
• Смолы — аморфные вещества, часто обладающие антисептическими свойствами. В соке молочая смолы вызывают раздражение кожи.
• Ферменты — протеазы, липазы, лактазы, участвующие в защите и переработке питательных веществ.
• Дубильные вещества — танины, обеспечивающие вяжущий вкус и антимикробное действие.
• Сахара — глюкоза, фруктоза, сахароза, а также млечный сахар (лактоза) в некоторых видах.

Состав млечного сока варьирует в зависимости от вида растения, возраста, условий произрастания и времени года. Например, у мака снотворного содержание алкалоидов в соке максимально в период цветения, а у гевеи — в сухой сезон.

Биологическая роль

Млечный сок выполняет несколько ключевых функций в жизнедеятельности растения:

• Защитная функция — при повреждении тканей млечный сок быстро выделяется, застывая на воздухе и образуя плёнку, которая закрывает рану и предотвращает проникновение патогенов (бактерий, грибов, вирусов). Токсичные или горькие компоненты сока отпугивают травоядных животных и насекомых-вредителей. Например, млечный сок молочая содержит эуфорбины, вызывающие ожоги слизистых оболочек.
• Транспортная функция — млечный сок участвует в транспорте органических веществ (ассимилятов) из листьев в другие органы, особенно в периоды активного роста и плодоношения. У некоторых видов, например, у одуванчика, млечный сок служит основным транспортным путём для сахаров.
• Запасающая функция — в млечном соке накапливаются запасные питательные вещества (сахара, белки), которые используются растением в неблагоприятные периоды (засуха, зима).
• Регуляторная функция — алкалоиды и гликозиды млечного сока могут влиять на рост и развитие растения, подавляя прорастание семян конкурентов (аллелопатия).

Применение

Промышленное использование

Основное промышленное значение млечного сока связано с получением натурального каучука. Главным источником является гевея бразильская (Hevea brasiliensis), культивируемая в странах Юго-Восточной Азии (Таиланд, Индонезия, Малайзия). Млечный сок (латекс) собирают методом подсочки — нанесения надрезов на коре дерева. Собранный латекс коагулируют (свёртывают) с помощью кислоты, промывают и сушат, получая сырой каучук. В России в XX веке предпринимались попытки промышленного получения каучука из кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz) — одуванчика, содержащего до 20 % каучука в корнях, но проект не получил широкого распространения.

Млечный сок некоторых растений используется в фармацевтике. Из сока мака снотворного (Papaver somniferum) получают опий, содержащий алкалоиды морфин, кодеин и папаверин, которые применяются как обезболивающие и противокашлевые средства. Культивирование опийного мака в России запрещено, за исключением научных и медицинских целей по специальным лицензиям. Млечный сок чистотела большого (Chelidonium majus) содержит алкалоиды (хелидонин, сангвинарин) и используется в народной медицине для лечения кожных заболеваний (бородавок, папиллом), однако его эффективность не подтверждена клиническими исследованиями, а применение может быть токсичным.

Традиционное использование

В народной медицине многих народов млечный сок применялся для лечения ран, ожогов, кожных инфекций и желудочно-кишечных расстройств. Например, сок одуванчика использовали как желчегонное и мочегонное средство, сок молочая — как слабительное и противоглистное. Однако из-за высокой токсичности многих видов (особенно молочая и олеандра) самолечение млечным соком опасно.

В пищевой промышленности млечный сок некоторых растений используется для створаживания молока (например, сок фигового дерева — Ficus carica). В тропических странах млечный сок хлебного дерева (Artocarpus) применяют как клей и загуститель.

Токсичность

Многие виды растений, содержащие млечный сок, ядовиты для человека и животных. Токсичность обусловлена наличием алкалоидов, гликозидов и смол. При попадании на кожу млечный сок молочая, олеандра и диффенбахии вызывает дерматит, покраснение, зуд и волдыри. При попадании в глаза возможны временная потеря зрения и кератит. При проглатывании млечный сок может вызвать тошноту, рвоту, диарею, нарушение сердечного ритма и, в тяжёлых случаях, смерть.

Особую опасность представляет млечный сок мака снотворного, содержащий опийные алкалоиды. Немедицинское употребление опия и его производных (героин, морфин) в России запрещено и преследуется по закону. Растения, содержащие млечный сок, не рекомендуется использовать в пищу без специальной обработки (например, варки или вымачивания).

Интересные факты

• Млечный сок одуванчика содержит натуральный каучук, который в начале XX века рассматривался как альтернатива гевее. В 1940-х годах в СССР были созданы промышленные плантации кок-сагыза, но после Второй мировой войны проект был свёрнут из-за низкой рентабельности.
• У некоторых видов молочая (например, Euphorbia resinifera) млечный сок содержит резинифератоксин — один из самых сильных природных раздражителей, в 1000 раз более жгучий, чем капсаицин из перца чили.
• В млечном соке фикуса (Ficus benghalensis) содержится фермент фицин, который используется в пищевой промышленности для створаживания молока.
• Млечный сок чистотела большого в народе называют «кровавым соком» из-за его оранжево-красного цвета, который появляется при окислении на воздухе.

Источники

• Жизнь растений. Том 5. Цветковые растения. — М.: Просвещение, 1980.
• Ботаника: учебник для вузов / под ред. П. А. Генкеля. — М.: Высшая школа, 1985.
• Химия природных соединений: учебное пособие / под ред. А. А. Семёнова. — М.: Химия, 2001.
• Фармакогнозия: учебник / под ред. И. А. Самылиной. — М.: Медицина, 2004.
• Растения и их млечный сок: биология, химия, применение / под ред. В. В. Новикова. — СПб.: Наука, 2010.