Papaver somniferum , широко известный как опийный мак [2] или хлебный мак [3] ,— вид цветковых растений семейства маковых . Это вид растений, из которогополучают как опий, так и семена мака , а также ценное декоративное растение, выращиваемое в садах. Его родной ареал обитания находился к востоку от Средиземного моря , но с тех пор он был скрыт и значительно расширен за счет интродукции и выращивания с древних времен до наших дней, натурализовавшись на большей части территории Европы и Азии .
Этот мак выращивается как сельскохозяйственная культура в больших масштабах для одной из трех основных целей: для производства семян мака , для производства опиума (для использования в основном в фармацевтической промышленности) [4] и для производства других алкалоидов (в основном тебаина и орипавина ), которые перерабатываются фармацевтическими компаниями в такие препараты, как гидрокодон и оксикодон . [4] Для каждой из этих целей существуют специальные сорта, ориентированные на один из этих видов бизнеса, и постоянно ведутся селекционные работы (включая биотехнологические ). [4] [5] [6] Сравнительно небольшое количество P. somniferum также производится в коммерческих целях для декоративных целей.
Сегодня выведено много сортов, которые не производят значительного количества опиума. [3] [5] Сорт «Суджата» вообще не производит латекс . [6] Хлебный мак — более точное название для сегодняшнего дня, поскольку все сорта P. somniferum производят съедобные семена. Такая дифференциация имеет серьезные последствия для правовой политики, связанной с выращиванием этого растения. [5]
Papaver somniferum — однолетнее травянистое растение, достигающее высоты около 100 сантиметров (40 дюймов). Растение сильно сизое , что придает ему серовато-зеленый вид, а стебель и листья покрыты редкими грубыми волосками. Крупные листья лопастные, верхние стеблевые листья охватывают стебель, [7] нижние листья с коротким черешком. [8] : 40 Цветки диаметром до 3–10 см (1–4 дюйма), обычно с четырьмя белыми, лиловыми или красными лепестками, иногда с темными отметинами у основания. Плод — безволосая округлая коробочка, увенчанная 12–18 расходящимися рыльцевыми лучами или рифленой шляпкой. [9] Все части растения выделяют белый латекс при ранении. [7] : 93 [10] : 32
Алкалоиды представляют собой органические азотистые соединения, производные вторичного метаболизма , синтезируемые через метаболический путь бензилизохинолина. [11] Сначала аминокислота фенилаланин через фермент фенилаланингидроксилазу превращается в тирозин . Тирозин может следовать двумя различными путями: с помощью тирозингидроксилазы он может образовывать L-дофамин ( L-ДОФА ), или он может быть восстановлен до образования 4-фенилгидроксиацетальдегида (4-ГПАК). Затем L-ДОФА реагирует с 4-ГПАК и через ряд реакций образует (S)-норкоклаурин, который несет бензилизохинолиновый скелет, который и дал название этому пути. Превращение (S)-норкоклаурина в (S)-ретикулин является одним из ключевых моментов, поскольку из (S)-ретикулина морфин может быть образован через морфинановый путь, носкапин через путь носкапина или берберина. [11]
Геном мака содержит 51 213 генов, кодирующих белки, распределенные на 81,6% в 11 отдельных хромосомах и на 18,4%, остающихся в неразмещенных каркасах. [11] Кроме того, 70,9% генома состоит из повторяющихся элементов, из которых наиболее представлены длинные концевые повторные ретротранспозоны . Это обогащение генов связано с поддержанием гомеостаза и положительной регуляцией транскрипции . [11]
Анализ синергии опийного мака выявляет следы сегментных дупликаций 110 миллионов лет назад (млн лет назад), до расхождения между маковыми и лютиковыми, а событие дупликации полного генома происходит 7,8 млн лет назад.
Гены, возможно, сгруппированы следующим образом: [11]
Papaver somniferum был официально описан шведским ботаником Карлом Линнеем в его основополагающей работе Species Plantarum в 1753 году на странице 508. [12] [13]
P. somniferum имеет очень долгую традицию использования, начиная с неолита. Этот длительный период времени позволил развить широкий спектр различных форм. Всего существует 52 ботанических разновидности. [14] Разведение P. somniferum сталкивается с проблемой, вызванной противоречивыми целями разведения этого вида. [14] С одной стороны, для медицинских целей требуется очень высокое содержание алкалоидов. Глобальный спрос на алкалоиды и фармацевтические производные увеличился в последние годы. Поэтому существует необходимость в разработке сортов с высоким выходом опиума. [15] С другой стороны, пищевая промышленность требует как можно более низкого содержания алкалоидов. [14]
Существует один принятый подвид , P. somniferum subsp. setigerum (DC.) Arcang. [12] Существует также множество разновидностей и сортов . Цвета цветов сильно различаются, как и другие физические характеристики, такие как количество и форма лепестков [ требуется ссылка ] , количество цветов и плодов, количество семян, цвет семян и производство опиума. Papaver somniferum var. paeoniflorum — это сорт с сильно махровыми цветками , выращиваемый во многих цветах. P. somniferum var. laciniatum — это сорт с сильно махровыми и глубоко дольчатыми цветками. Сорт Sujata не производит латекс и не имеет коммерческой полезности для производства опиоидов.
Родной ареал опийного мака, вероятно, находится в Восточном Средиземноморье, но обширное культивирование и внедрение этого вида по всей Европе с древних времен скрыли его происхождение. Он избежал культивирования или был интродуцирован и широко натурализовался во всех регионах Британских островов, особенно на юге и востоке [16] и почти во всех других странах мира с подходящим умеренным климатом. [17]
P. somniferum восприимчив к нескольким грибковым, насекомым и вирусным инфекциям, включая болезни, передающиеся через семена, такие как ложная мучнистая роса и корневая гниль . Использование пестицидов в сочетании с методами культивирования рассматривалось как основные меры контроля различных болезней мака. [18]
Грибковый патоген Peronospora arborescens , возбудитель ложной мучнистой росы, чаще всего встречается во влажных и сырых условиях. [19] Этот оомицет проникает в корни через ооспоры и заражает листья в виде конидий при вторичном заражении. [20] Грибок вызывает гипертрофию и искривление стебля и цветоносов. [21] Симптомами являются хлороз и скручивание пораженных тканей с некротическими пятнами. [22] Нижняя поверхность листа покрыта налетом ложной мучнистой росы, содержащим конидиоспоры , которые распространяют инфекцию дальше, что приводит к повреждению и гибели растения. [23] Другой вид ложной мучнистой росы, Peronospora somniferi , вызывает системные инфекции, приводящие к задержке роста и деформации растений мака. [24] Ложную мучнистую росу можно контролировать профилактически на начальной стадии развития семян с помощью нескольких обработок фунгицидами. [19]
Пятнистость листьев, вызываемая грибком Helminthosporium papaveris, является одним из самых разрушительных заболеваний мака во всем мире. Гриб, передающийся через семена, вызывает корневую гниль у молодых растений и задержку роста стеблей у растений на более высокой стадии развития, когда пятна на листьях появляются на листьях и передаются коробочкам и семенам. [23] Ранний посев семян и глубокая вспашка остатков мака могут снизить инокулят грибка в течение вегетационного периода растения в следующем году на соседних запасах мака, соответственно. [19]
Мозаичные заболевания у p. somniferum вызываются вирусом погремушки и карлавирусом . [18] В 2006 году в Новой Зеландии из p. somniferum был выделен новый вирус, предварительно названный «вирусом мозаики опийного мака» (OPMV) из рода Umbravirus , имеющий симптомы мозаики листьев и крапчатости. [25]
Существует лишь несколько вредителей, которые могут нанести вред P. somniferum . [19]
Блошки прокалывают листья молодых растений, а тли высасывают сок из цветочных почек. [19] Маковый долгоносик ( Stenocarus ruficornis ) — еще один значительный вредитель. Насекомое живет в почве и мигрирует весной на маковые поля после появления всходов. Взрослые особи повреждают листья небольших растений, поедая их. Самки откладывают яйца в ткани нижних листьев. Личинки насекомых вылупляются и зарываются в почву, чтобы завершить свой жизненный цикл на корнях мака во взрослом состоянии. [26]
В развитии роста P. somniferum можно выделить шесть стадий. Развитие роста начинается с роста сеянцев. На втором этапе формируются листья и стебли розеточного типа. После этого наступает бутонизация (стадия крючка) в качестве третьего этапа. За стадией крючка следует цветение. Затем достигается техническая зрелость, что означает, что растение готово к срезке. Последний этап — биологическая зрелость; созревают сухие семена. Фотопериод, по-видимому, является основным фактором, определяющим развитие цветков P. somniferum . [27]
P. somniferum демонстрирует очень медленное развитие в начале вегетационного периода. В связи с этим конкуренция сорняков очень высока на ранних стадиях. Очень важно эффективно бороться с сорняками в первые 50 дней после посева. [28] Кроме того, Papaver somniferum довольно восприимчив к гербицидам. Было показано, что довсходовое применение гербицида хлортолурона эффективно для снижения уровня сорняков. [28] Однако в последнее десятилетие борьба с сорняками Papaver somniferum сместилась с довсходовых обработок на послевсходовые обработки. [29] В частности, очень популярным стало применение двух гербицидов мезотриона и темботриона. Было показано, что комбинированное применение этих двух гербицидов рекомендуется для эффективного управления сорняками в Papaver somniferum . [29] Время посева (осенью или весной), предшествующая культура и текстура почвы являются важными переменными, влияющими на видовой состав сорняков . Было показано, что очень распространенным видом сорняков на полях Papaver somniferum является Papaver rhoeas . [29] [30] Papaver somniferum и Papaver rhoeas являются конгенерами и принадлежат к одному семейству растений, что затрудняет химический контроль этого вида сорняков. [30] Поэтому борьба с сорняками представляет собой большую проблему и требует от фермера технологических знаний. [30] Для повышения эффективности борьбы с сорняками следует применять не только химический контроль, но и механический контроль. [30]
Для P. somniferum рекомендуется плотность роста от 70 до 80 растений на квадратный метр. [31] Выход латекса в биомассу максимален в условиях небольшого дефицита воды. [32]
Живые растения и семена опиумного мака широко продаются семенными компаниями и питомниками в большинстве стран западного мира, включая Соединенные Штаты. Маки пользуются спросом у садоводов из-за яркой окраски цветков, выносливости и надежности маковых растений, экзотического шоколадно-растительного аромата некоторых сортов, [ каких? ] и простоты выращивания растений из купленных рассадных ящиков или путем прямого посева семян. Стручки мака также продаются для сухоцветных композиций.
Хотя «опийный мак и маковая солома» перечислены в Приложении II Закона США о контролируемых веществах , P. somniferum можно законно выращивать в США в качестве семенной культуры или декоративного цветка. [33] Летом опийный мак можно увидеть цветущим в садах по всей Северной Америке и Европе, а его экспонаты можно найти во многих частных насаждениях, а также в общественных ботанических и музейных садах, таких как Ботанический сад США , Ботанический сад Миссури и Ботанический сад Северной Каролины .
Многие страны выращивают растения, а некоторые в значительной степени полагаются на коммерческое производство этого наркотика как на основной источник дохода. В качестве дополнительного источника прибыли семена тех же растений продаются для использования в пищевых продуктах, поэтому выращивание растения является значительным источником дохода. Международная торговля семенами P. somniferum была рассмотрена резолюцией ООН «по борьбе с международной торговлей незаконными семенами опийного мака» от 28 июля 1998 года.
В 2018 году мировое производство семян мака для потребления составило 76 240 тонн , во главе с Турцией с 35% от мирового объема (таблица). Производство и торговля семенами мака подвержены колебаниям, в основном из-за нестабильной урожайности. Производительность большинства генотипов Papaver somniferum очень восприимчива к изменениям окружающей среды. [35] Такое поведение привело к стагнации рыночной стоимости семян мака в период с 2008 по 2009 год в результате высоких уровней запасов , плохой погоды и низкого качества. [36] Ведущим мировым импортером семян мака является Индия (16 000 тонн), за которой следуют Россия , Польша и Германия . [37]
Масло из семян мака остается нишевым продуктом из-за более низкой урожайности по сравнению с традиционными масличными культурами. [38]
Австралия (Тасмания), Турция и Индия являются основными производителями мака для медицинских целей и препаратов на основе мака, таких как морфин или кодеин . [39] [15] В 2014 году газета The New York Times сообщила, что Тасмания была крупнейшим производителем сортов мака, используемых для производства тебаина (85% мировых поставок) и орипавина (100% мировых поставок). Тасмания также производила 25% мирового опиума и кодеина. [4]
В большинстве стран Центральной Европы семена мака обычно используются для приготовления традиционной выпечки и тортов, и выращивание мака является законным во всем регионе, хотя в Германии для этого требуется лицензия. [40]
С января 1999 года в Чешской Республике , согласно 167/1998 Sb. Закону о наркотических веществах , мак, растущий на полях площадью более 100 квадратных метров (120 квадратных ярдов), обязан сообщаться в местную таможню. [41] [42] Извлечение опиума из растений запрещено законом (§ 15 буква d/ закона). Также запрещено выращивать сорта с содержанием морфина более 0,8% в сухом веществе их капсул , за исключением исследовательских и экспериментальных целей (§ 24/1b/ закона). Название «чешский голубой мак» относится к семенам голубого мака, используемым в пищу. [ требуется ссылка ]
В Соединенном Королевстве не требуется лицензия на выращивание опиумного мака, но требуется лицензия на извлечение опиума для медицинских целей. [43]
В Соединенных Штатах опиумный мак и маковая солома запрещены. [44] Поскольку опиумный мак является законным по кулинарным или эстетическим причинам, мак когда-то выращивался фермерами в Калифорнии как товарная культура. Закон о выращивании мака в Соединенных Штатах несколько двусмыслен. [45] Причина двусмысленности заключается в том, что Закон о контроле над опиумным маком 1942 года (ныне отмененный ) [46] [47] гласил, что любой опиумный мак должен быть объявлен незаконным, даже если фермерам было выдано государственное разрешение . В § 3 Закона о контроле над опиумным маком говорилось:
Любое лицо, не имеющее лицензии на производство опийного мака, надлежащим образом выданной ему министром финансов в соответствии с положениями настоящего Закона, не имеет права производить опийный мак или разрешать производство опийного мака в любом месте, которым оно владеет, которое занимает, использует или контролирует.
Это привело к восстанию маков, и к тому, что Бюро по борьбе с наркотиками арестовывало всех, кто сажает опиумный мак, и заставляло уничтожать маковые поля тех, кто нарушал запрет на выращивание мака. [48] [49] Хотя пресса тех дней благоволила Федеральному бюро по борьбе с наркотиками , штат Калифорния поддерживал фермеров, выращивавших опиумный мак ради семян для использования в таких продуктах питания, как маковые кексы . Сегодня эта область права остается неопределенной и остается несколько спорной в Соединенных Штатах. [50] Закон о контроле над опиумным маком 1942 года был отменен 27 октября 1970 года. [51] [52]
Согласно Федеральному закону о контролируемых веществах , опиумный мак и маковая солома включены в список наркотиков Списка II в соответствии с ACSN 9630. Большинство (все?) штатов также используют эту классификацию в едином уголовном кодексе. Хранение наркотиков Списка II является федеральным и государственным преступлением.
Канада запрещает хранение, поиск или получение опийного мака (Papaver somniferum) , его препаратов, производных, алкалоидов и солей, хотя для семян мака сделано исключение. [53]
В некоторых частях Австралии выращивание P. somniferum незаконно, но в Тасмании выращивается около 50% мировых поставок. [54]
В Новой Зеландии выращивание опиумного мака разрешено законом, если только он не используется для производства контролируемых наркотиков. [55]
В Объединенных Арабских Эмиратах выращивание опиумного мака является незаконным, как и хранение семян мака. По крайней мере один человек был заключен в тюрьму за хранение семян мака, полученных из булочки. [56]
Бирма запрещает выращивание в некоторых провинциях. На севере Бирмы запреты положили конец вековой традиции выращивания опиумного мака. В результате запрета в 2002 году регион Коканг покинули от 20 000 до 30 000 бывших фермеров, выращивавших мак. [57] Люди из региона Ва , где запрет был введен в 2005 году, бежали в районы, где выращивание опиума все еще возможно.
В Южной Корее выращивание опиумного мака строго запрещено. [58]
Использование опиумного мака предшествовало письменной истории. Изготовление и использование опиума было известно древним минойцам . [59] Его сок был позже назван древними греками opion . Английское название основано на латинской адаптации греческой формы. Доказательства раннего одомашнивания опиумного мака были обнаружены с помощью небольших ботанических остатков, найденных в регионах Средиземноморья и к западу от реки Рейн , которые датируются примерно 5000 годом до нашей эры. [60] Эти образцы, найденные в различных неолитических стоянках, показывают невероятно раннее выращивание и естественное распространение растения по всей Западной Европе.
Опиум использовался для лечения астмы , болезней желудка и плохого зрения.
Опиум стал основным колониальным товаром, легально и нелегально перемещаясь через торговые сети на Индийском субконтиненте , в колониальной Америке , в Цинском Китае и других. [61] Члены Ост-Индской компании увидели в торговле опиумом инвестиционную возможность, начиная с 1683 года . [62] В 1773 году губернатор Бенгалии установил монополию на производство бенгальского опиума от имени администрации Ост-Индской компании . Выращивание и производство индийского опиума было еще больше централизовано и контролировалось посредством серии актов, изданных между 1797 и 1949 годами. [62] [63] Торговцы Ост-Индской компании компенсировали экономический дефицит от импорта китайского чая , продавая индийский опиум, который контрабандой ввозился в Китай вопреки запретам правительства Цин . Эта торговля привела к Первой и Второй опиумным войнам . [64] [63] [61] [65]
Многие современные писатели, особенно в XIX веке, писали об опиумном маке и его воздействии, в частности Томас де Куинси в «Исповеди англичанина, употребляющего опиум» .
Французский композитор-романтик Гектор Берлиоз использовал опиум для вдохновения, впоследствии создав свою Symphonie Fantastique . В этом произведении молодой художник принимает слишком большую дозу опиума и переживает ряд видений своей неразделенной любви.
В США Управление по борьбе с наркотиками провело обыск в поместье Томаса Джефферсона в Монтичелло в 1987 году. Оно удалило растения мака, которые постоянно сажали там с тех пор, как Джефферсон был жив, и употреблял опиум. Сотрудники фонда также уничтожили предметы из сувенирных магазинов, такие как футболки с изображением мака и пакеты с семенами реликвии. [66]
Семена мака Papaver somniferum являются важным пищевым продуктом и источником макового масла , съедобного масла, имеющего множество применений. Семена содержат очень низкие уровни опиатов, а масло, извлеченное из них, содержит еще меньше. [67] И масло, и остатки семян также имеют коммерческое применение.
Маковый жмых как остаток от отжима масла может быть использован в качестве корма для различных животных, например, домашней птицы и дичи. Особенно во время линьки птиц жмых питателен и соответствует их особым потребностям. Помимо корма для животных, мак предлагает и другие побочные продукты. Например, стебель растения может быть использован для энергетических брикетов и пеллет для отопления. [19]
Семена мака используются в пищу во многих культурах. Пекари могут использовать их целиком для украшения своих изделий или измельчать и смешивать с сахаром в качестве сладкой начинки. Они имеют сливочный и ореховый вкус, а при использовании с молотым кокосом семена обеспечивают уникальную и богатую вкусом основу для карри. Их можно обжаривать в сухом виде и измельчать для использования в жидком карри (пасте карри) или сухом карри. [68]
Когда Европейский союз попытался запретить выращивание Papaver somniferum частными лицами в небольших масштабах (например, в личных садах), граждане стран ЕС, где семена мака употребляются в пищу в больших количествах, например, стран Центрально-Восточного региона, решительно воспротивились этому плану, что заставило ЕС изменить курс. Сингапур , ОАЭ и Саудовская Аравия входят в число стран, которые запрещают даже иметь семена мака, а не только выращивать растения для них. [69] В ОАЭ за хранение семян мака предусмотрено длительное тюремное заключение. [70]
Опийный мак, как следует из его названия, является основным источником опиума, высушенного латекса, производимого семенными коробочками . Опиум содержит класс природных алкалоидов , известных как опиаты , которые включают морфин , кодеин , тебаин , орипавин , папаверин и носкапин . [71] [72] Видовой эпитет somniferum означает «вызывающий сон», ссылаясь на седативные свойства некоторых из этих опиатов. [73]
Опиатные препараты извлекаются из опиума. Латекс сочится из надрезов, сделанных на зеленых семенных стручках, и собирается после высыхания. Настойка опиума или лауданум , состоящая из опиума, растворенного в спирте или смеси спирта и воды, является одним из многих неутвержденных препаратов, регулируемых Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). Его маркетинг и распространение продолжаются, поскольку его историческое использование предшествовало Федеральному закону о пищевых продуктах, лекарствах и косметике 1938 года. [74] Настойка опиума BP, содержащая 1% м/о безводного морфина, также остается в Британской фармакопее , [75] указанной как вещество класса А в соответствии с Законом о злоупотреблении наркотиками 1971 года .
Морфин является преобладающим алкалоидом, обнаруженным в культивируемых сортах опийного мака, которые используются для производства опия. [76] Другие сорта производят минимальное количество опия или вообще не производят его, например, сорт Суджата без латекса. Неопийные сорта, которые выращиваются для производства наркотиков, характеризуются высоким уровнем тебаина или орипавина. Их перерабатывают в такие наркотики, как оксикодон. Сырой опий содержит около 8–14% морфина по сухому весу или больше в высокоурожайных сортах . [77] Его можно использовать напрямую или химически модифицировать для производства полусинтетических опиоидов, таких как героин .
Опиумный мак (цветки и плоды) изображен на гербе Королевского колледжа анестезиологов .
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)