Биологическая роль алкалоидов окончательно не выяснена.
С. Ю. Юнусов (1948) считает:
Ø что алкалоиды при дыхании растений окисляются в пероксид, который переходит в оксид алкалоида, а освобождающийся при этом активированный кислород используется растением для дальнейшего фотосинтеза.
Ø алкалоиды подземных частей, по-видимому, регулируют рост и обмен веществ, т.е. являются стимуляторами и регуляторами роста;
Ø выполняют защитную роль.
О роли алкалоидов в растениях высказано много предположений.
Основные теории следующие.
1. Алкалоиды — отбросы жизнедеятельности растений.
Сторонники этой гипотезы рассматривают алкалоиды как конечные продукты процесса обмена веществ, появляющиеся в результате распада азотистых соединений.
Например, факт увеличения с возрастом количества алкалоидов в некоторых растениях.
Однако имеются серьезные возражения против этой гипотезы.
Во-первых, повышение количества алкалоидов с возрастом наблюдается только у небольшой части алкалоидоносных растений.
Во-вторых, если алкалоиды действительно отбросы, то они должны присутствовать абсолютно во всех растениях.
Далее, отбросы должны тем или иным образом удаляться из организма, однако этого не наблюдается.
Более того, алкалоиды-основания в растениях связываются с разными органическими кислотами и в виде солей остаются в растениях.
2. Алкалоиды — запасные вещества.
Динамика изменения количества алкалоидов в разных органах растений на разных этапах его развития привлекается как доказательство роли алкалоидов как запасного азотистого материала. Но это доказательство носит косвенный характер.
В то же время имеются факты, когда в семенах бесспорно алкалоидоносного растения среди запасных питательных веществ алкалоидов нет, но они появляются значительно позже, когда из семян разовьются проростки (в маке снотворном, хинном дереве и ряде других растений).
|
|
Очевидно, что первые две гипотезы прямо противоположны друг другу.
3. Алкалоиды — защитные вещества.
Известны факты, когда присутствие алкалоидов предохраняет растение от поедания животными.
Однако известно и другое, когда козы поедают листья табака, кролики — листья красавки, а птицы — ягоды этого растения.
Имеются также насекомые-вредители, которые поглощают зеленую массу вместе с алкалоидами без какого-либо вреда для себя.
4. Алкалоиды — активные и необходимые вещества в процессах биосинтеза, протекающих в растениях.
Данное представление о роли алкалоидов большинством ученых считается наиболее достоверным. Имеются многочисленные факты, подтверждающие наличие связи между алкалоидами и биологией растений.
Алкалоиды, например, иногда выступают в роли сенсибилизаторов, т.е. веществ, усиливающих чувствительность клеток и тканей растений к отдельным частям солнечного спектра.
Содействуя поглощению растениями солнечных лучей, они ускоряют протекание фазы образования и развития органов плодоношения.
5. Имеются данные о положительном влиянии некоторых алкалоидов на процессы роста растений.
Известно широкое использование алкалоида колхицина для получения полиплоидных форм растений, в том числе и самих алкалоидоносов. Предполагается, что алкалоиды с пиридиновым и пиперидиновым кольцами служат материалом для синтеза пиридин нуклеидных ферментов.
|
|
6. Алкалоидам иногда отводится роль передатчиков кислорода. Эта передача осуществляется через N-оксидные формы алкалоидов.
Например, в крестовнике алкалоиды-основания и их пероксиды всегда находятся в определенном равновесии, разном в зависимости от фазы вегетации растения.
7. Указывается, что алкалоиды, будучи весьма динамичными, играют роль внутренних буферов в растительной клетке при азотистом питании.
Так, при длительном голодании, вызывающем распад белков, идет накопление алкалоидов, а в случае недостатка снабжения клетки азотом при наличии углеводов наблюдаются распад алкалоидов и синтез белка за счет алкалоидного азота.
8. Имеются высказывания даже о том, что алкалоиды способствуют выздоровлению растений. В подтверждение приводят факты концентрации алкалоидов в органах растений, патологически измененных в результате механических повреждений (атропина — в опытах с беленой, хинина — в коре хинного дерева при соскабливании коры или частичном ее удалении).
В вопросе о роли алкалоидов в каждой из гипотез есть известная доля истины и, если подходить к растению как к целостному организму, то алкалоиды могут быть и "излишними", и запасными, и защитными, и активизирующими рост и развитие растений, и, наконец, веществами другого назначения.