Huminové látky

PROČ HUMINOVÉ LÁTKY?

• vysoká biologická a farmakologická účinnost

• přirozená součást životního prostředí

• 100% přírodní látky

• detoxikace organismu

• prevence a pomoc v terapii mnohých onemocnění

UPLATNĚNÍ HUMINOVÝCH LÁTEK

• ve veterinární a humánní medicíně

• v zájmových chovech (koně,psi, kočky, ptáci, drobní savci)

• v chovech hospodářských zvířat (přežvýkavci, prasata, drůbež)

• v zemědělství

• v ochraně životního prostředí

Co jsou huminové látky?

Huminové látky jsou přírodní organické sloučeniny vznikající chemickým a bilogickým rozkladem organické hmoty (zejména rostlin) a syntetickou činností mikroorganizmů. Součástí huminových látek jsou huminové kyseliny, fulvonové kyseliny a humin. V přírodě se vyskytují od stopových množství (stojaté vody, písek, jíl), přes jednotky procent (běžná půda) až v desítkách procent (rašelina, lignit, hnědě uhlí). Nejvyšší výskyt je v oxihumolitech (50-80%). Oxihumolity vznikají za určitých podmínek (přístup vzduchu a vody) z lignitu, nebo z hnědého uhlí. Organická hmota huminových látek se skládá ze směsi rostlinných a mikrobiálních složek (směs rostlinných a mikrobiálních sacharidů, bílkovin, lipidů a částečně degradovaných ligninů, taninů, melaninů atd.). Představují tak nejběžnější formy organického uhlíku v přírodním prostředí. Struktura huminových látek nebyla i přes značné úsilí doposud objasněna, i přes tuto skutečnost je však známo, že obsahují karboxylové, fenolové, karbonylové, hydroxylové, chinonové, semichinonové, éterové, esterové, aminové, amidové a alifatické funkční skupiny. Následkem této polyfunkčnosti jsou huminové látky jedním z nejsilnějších chelatátorů v rámci přírodních organických látek. V porovnání s anorganickými adsorbenty (zeolity) je jejich adsorpční schopnost 7-10 krát vyšší. Schopnost huminových látek vázat kovy a jejich sloučeniny roste se zvyšující se  atomovou hmotností (detoxikace těžkých kovů: Pb, Cd, atd.). Vzhledem k velkému specifickému povrchu a micelám podobné struktuře jsou velmi dobrými adsorbenty různých látek, čehož lze u živočichů využít k eliminaci a zmírnění toxických účinků endo a exogenních jedů. Huminové látky patří mezi iontoměniče reduktivního charakteru, hrají proto významnou úlohu při vázání, resp. uvolňování různých iontů v GIT a při úpravě pH.

Huminové kyseliny a jejich obecné využití

Huminové látky hrají v našem životě velmi důležitou úlohu. V dřívějších dobách je lidé používaly při léčení široké škály onemocnění (např. léčení ran, bahenní koupele). Až teprve nedávné výzkumy poukázaly, že za tyto léčebné účinky jsou zodpovědné huminové kyseliny. V posledním desetiletí se tak zvýšil zájem o využití těchto látek v zemědělství, průmyslu, v oblasti životního prostředí a ve veterinární a humánní medicíně. V zemědělské a živočišné výrobě se využívají jako přírodní růstové stimulátory. V medicíně se používají k léčbě různých nemocí, zejména při otravách těžkými kovy, při chorobách trávícího traktu či při kožních a nádorových onemocněních. Své uplatnění nalezly také v ochraně životního prostředí, kde se pro svou schopnost adsorbovat polutanty z prostředí úspěšně využívají k dekontaminaci vody, půdy a kalů.

Bezpečnost huminových látek

Huminové látky se běžně vyskytují v půdě, rostlinách a zvířatech. Jsou přirozenou součástí potravního řetězce a hrají důležitou úlohu v přenosu minerálů a živin uvnitř živého organismu. V rámci hierarchie nebezpečných látek jsou klasifikovány jako netoxické. Nejsou známé žádné vedlejší účinky a nezpůsobují alergické reakce. Nevykazují žádné zjevné karcinogenní a embryotoxické vlastnosti, nejsou teratogenní ani mutagenní. Huminové kyseliny nevytváří rezidua v organismech endotermních živočichů. Proto dle rozhodnutí EMEA (European Medicines Agency) není potřeba u huminových kyselin zavádět ochranné lhůty (pro potraviny produkující zvířata).

Vliv huminových látek na živý organismus

Vliv na vlastnosti krve

Huminové látky (při dávkách 100-300mg/kg) žádným způsobem neovlivňují srážlivost krve, krvácivost, trombinový čas, počet krevních destiček a jejich schopnost agregace. Taktéž množství červených krvinek a hladiny hemoglobinu zůstávají v rozmezí normálních hodnot. V literatuře je popsáno, že za přítomnosti huminových látek disponují červené krvinky vyšší schopností transportovat kyslík v organismu. Někteří lidé během pár dnů po přijímání těchto látek popisují stavy euforie podobné stavům při hyperventilaci, což je výsledkem zvýšeného přívodu kyslíku do organismu. Huminové látky tímto způsobem napomáhají rychlejšímu léčení různých zranění. Této vlastnosti se například využívá při zranění a zánětech pohybového aparátu u koní, kde se zkracuje čas potřebný k vyléčení, což umožňuje zvíře zařadit co nejdříve zpět do tréninku.

Vliv na metabolismus minerálních látek

Huminové látky zvyšují propustnost buněčné stěny, což dovoluje snadnější přenos minerálních látek z krve do kostí a buněk. Jsou nositelem celé řady minerálních prvků a v organismu působí jako iontoměniče. Přinášejí tak do těla minerální látky a současně zajišťují pro organismum detoxikaci:  vážou na sebe endo a exogenní jedy, těžké kovy, PCB, dioxiny, mykotoxiny a další. Napomáhají transportu jódu do štítné žlázy.

Vliv na chování zvířat

Huminové látky snižují produkci a působení stresových hormonů. Tato je skutečnost je dobře viditelná u telat, která jsou poprvé uváděna do stáje. Zvířata dotovaná huminovými kyselinami vykazují mnohem lepší adaptaci na nové prostředí. Krávy, které mají tyto látky zahrnuté v krmné dávce se při dojení chovají klidněji, oproti agresivnějšímu chování zvířat, která huminové látky nedostávají. Stejný účinek je znám taktéž u ovcí, koz, prasat a koní.

Anti-mikrobiální vlastnosti

Huminové látky přidané do potravy mohou stimulovat mikrobiální růst, současně však disponují i anti-mikrobiálními vlastnostmi. Inhibují růst např. C. albicans, Ent. Cloacacae, Prot. vulgaris, Ps. aeruginosa, S. typhimurium, St. aureus, St. epidermidis či Str. pyogenes. Zdá se, že uvnitř organismu povzbuzují růst "dobrých" mikroorganismů a potlačují růst "špatných" mikroorganismů. Ve studii zaměřené na podávání huminových látek u krav byl zaznamenán pokles mastitid ze 3-4 případů denně na 4 případy za měsíc. Taktéž u několika žen s těžkou mastitidou bylo při podávání huminových látek zjištěno výrazné zlepšení, kdy se na konci sedmého dne vrátila mléčná žláza k normální aktivitě.

Vliv na imunitní systém

Huminové látky mohou zvýšit aktivitu imunitního systému, lze je tudíž považovat za příslib v terapii imunokompromitovaných jedinců.  Mechanismus účinku se spojuje s jejich kapacitou tvořit složité sacharidy v těle, které působí jako modulátory intercelulárních interakcí. Zabezpečují rovnovážnou aktivitu imunitního systému a zabraňují neadekvátní odpovědi, která může vyvolat např. sérii autoimunitních onemocnění.

Protizánětlivý účinek huminových látek

Huminové látky mají protizánětlivý účinek, kterého lze využít v mnoha indikacích. Huminové kyseliny jsou schopné vytvořit na povrchu sliznice trávícího traktu ochranný film a bránit tak průniku infekce a toxinů do organismu. Jejich makrokoloidní struktura umožňuje dobrou ochranu sliznice žaludku a střeva, periferních kapilár a poškozených buňěk sliznice. U savců s poškozenou sliznicí (vředy, eroze) bylo po podávání huminových látek zjištěno zlepšení stavu, snížené podráždění a mírnější reakce mukózy na stresové podmínky. Huminové látky zmírňují otok spojený se zánětlivým procesem a dokáží napomoci v opravě postižených kolagenních vláken šlach a kostí. Huminové kyseliny lze použít k lokální aplikaci při léčení ran a kožních defektů. Své uplatnění mají také v dermatologii a kosmetice.

Vliv huminových látek na kůži (využití v dermatologii a kosmetice)

Huminové kyseliny se vzhledem ke své protizánětlivé a mírné adstringenční aktivitě mohou použít jako užitečný doplněk v lokální terapii kožních onemocnění jako je atopická dermatitida, psoriáza (lupénka), dishydrotický ekzém či lokální hyperhidróza. Použití těchto látek (ve formě gelu, mastí , krémů, koupelí) může pacientům přinést rychlou úlevu od svědění, zánětlivých změn a redukci puchýřů. Disponují určitou antivirovou (viz. dále) aktivitou a mohou se proto použít jako obličejové masky v prevenci virové aktivace po chemickém či laserovém peelingu pleti.

Antivirové vlastnosti huminových látek

Preparáty rašeliny mají příznivý vliv na ochranu organismu proti virům. Mechanismus účinku je dán navázáním huminových látek na bílkoviny virového obalu, čímž brání adhezi (navázání) virů na buněčný povrch a jejich následné replikaci (množení). Huminové kyseliny jsou selektivními inhibitory replikace Cytomegalovirů a Herpes simplex viru.  Jejich antivirové vlastnosti se projevují např. také u Rhinovirů, u viru lidské imunodeficience, u chřipky typu A a B a dalších infekcí dýchacího aparátu.

Vliv huminových látek na funkci jater

Huminové látky mají pozitivní vliv na funkci jater, na jejich ochranu před poškozením a chorobami a účastní se metabolických procesů probíhajících v jaterní tkáni. Byl prokázán jejich pozitivní vliv na metabolismus bílkovin a minerálních látek. Při zkrmování huminových látek krysám došlo k poklesu celkového cholesterolu, lipidů, glukózy, ke zvýšení hladin HDL, globulinů, hemoglobinu, hematokritu a erytrocytů. Ve studii zaměřené na podávání huminových látek krysám a jejich vlivu na regeneraci jaterní tkáně, bylo zjištěno, že stimulují syntézu enzymu ornitin dekarboxylázy. Jedná se o enzym, který je velmi důležitý pro růst buněk a pro stabilizaci nově tvořené DNA. Huminové látky povzbuzují buněčné dýchání a zvyšují výkonnost oxidační fosforylace v mitochondriích. Celkově aktivizují metabolismus, zlepšují ochranu a adaptační schopnosti zvířat a mají významnou úlohu v prevenci a terapii mnohých onemocnění.

Detoxikační vlastnosti huminových látek

Huminové látky jsou silnými chelatátory. Vážou na sebe těžké kovy, mykotoxiny, PCB, dioxiny atd. a zabraňují jejich vstřebávání do organismu. V půdě fungují jako filtr pro těžké kovy a další jedovaté sloučeniny, kterým tak zabraňují v přechodu do rostlin. V půdách, které jsou chudé na huminové látky dochází k přechodu těžkých kovů dále do potravního řetězce. Vzhledem ke způsobům moderního zemědělství dochází k opotřebování půdy, erozi a úbytku huminových látek. Výsledkem je přechod těžkých kovů a dalších jedovatých látek do rostlin, hospodářských zvířat a do potravy lidí. Huminové látky mají schopnost odstranit tyto jedovaté látky z těla a výrazně tak napomoci detoxikaci organismu. (více viz. využití huminových látek v zemědělství, využití huminových látek v chovech hospodářských zvířat).

Vliv huminových látek na zápach ve stáji

Huminové látky vážou amoniak a zpomalují jeho uvolňování v bachoru, snižují tak hladinu amoniaku ve výkalech a výrazně tlumí stájový zápach. Používáním u dojnic byla zaznamenána zvýšená stravitelnost živin. Hnůj stáda ve kterém se podávaly huminové látky sestával z jemných částic s mírným zápachem, oproti kontrolní skupině, kde hnůj obsahoval části zrn, slámy a vykazoval výrazný zápach čpavku. Podobné účinky byly zaznamenány i u prasat. Přidání huminových látek do krmné dávky redukuje také zápach sirovodíku (zápach po zkažených vejcích).

Huminové látky a jejich využití v zemědělství

Huminové látky v zemědělství významně ovlivňují kvalitu a produktivitu půdy, zlepšují její fyzikální vlastnosti, obsah vlhkosti a úrodnost. Schopnost vytvářet chelatové komplexy s mikroprvky ulehčuje příjem živin rostlinnými buňkami, čehož se využívá při klíčení a růstu rostlin. Zvyšují produkci biomasy, zejména tím, že v kořenové zóně udržují ve vodě rozpustná organická hnojiva a snižují jejich vyluhování. Podporují příjem makro (N,P,K) a mikroelementů (Fe, Zn a jiné), vážou toxické látky a tím brání jejich kumulaci v rostlinách. Katalyzují mnohé biologické procesy, což má za následek zvýšený obsah živin (sacharidy, lipidy) a vitamínů (C, β-karoten) v rostlinách. Mají vliv pozitivní vliv na fotosynézu tím, že zvyšují adsorpci fotonů a uvolňují CO2 z uhličitanů. Zvyšují syntézu rostlinných enzymů, klíčivost, stimulují rozvoj kořenové soustavy, zvyšují životaschopnost rostlin a odolnost proti škůdcům. Vážou na sebe vodu (koloidní vazba vody) čímž zvyšují suchomilnost rostlin. Podporují rozvoj žádoucích mikroorganismů v půdě, vážou na sebe PCB, dioxiny, těžké kovy, pesticidy, viry a zabraňují tak přechodu těchto látek dále do potravního řetězce. Zabraňují úniku toxických sloučenin a dusíku do spodních vod. Huminové látky hrají tedy významnou úlohu v systému půda - rostlina- zvíře - produkt - člověk a mohou působit jako intezifikační faktor i jako zdravotní rizika snižující prostředek.

Úloha huminových látek v ochraně životního prostředí a zdraví lidí

Znečištění životního prostření při vysokém stupni industrializace krajiny a intenzifikace zemědělství dosáhlo stupně, že lze v současnosti jen s obtížemi nalézt nekontaminované složky půdy, vody a ovzduší. Nejhorší postavení patří půdě, která slouží jako filtr pro další složky přírodního prostředí. Hromadí se v ní různé produkty lidské činnosti s negativním účinkem nejen na rostliny a živočichy, ale v rámci potravního řetězce i na člověka. Do základní skupiny kontaminujích látek patří těžké kovy, pro které neexistují mechanismy samočištění a prakticky se přemísťují z jednoho rezervoáru do druhého. Dále sem lze zahrnout polychlorované bifenyly (PCB) a dioxiny, jsou to produkty chemického průmyslu a spalování (spalovny, domácí spalování odpadů či fosilních paliv). Zemědělská výroba taktéž přispívá ke zhoršení životního prostředí, ne jen používáním pesticidů v rostlinné výrobě ale i výrobou živočišnou (zdroj amoniaku). Populace na naší zemi přibývá a nabízí se otázka zda je možné zabezpečit dostatečné množství zdravotně nezávadných potravin. Výsledky výzkumů poukazují, že v tomto problému nám mohou pomoci právě huminové kyseliny, které  v systému půda - rostlina - zvíře - produkt - člověk mohou působit jako intezifikační faktor, ale i jako rizika snižující prostředek. V půdě fungují jako filtr pro těžké kovy a další jedovaté sloučeniny, kterým tak zabraňují v přechodu do rostlin a dále do potravního řetězce. Huminové látky jsou silnými chelatátory, vážou na sebe těžké kovy, mykotoxiny, PCB, dioxiny atd. a zabraňují jejich vstřebávání do organismu.

Huminové látky a jejich využití ve veterinární medicíně

Huminové látky mají ve veterinární medicíně široké využití a to jak v chovech hospodářských zvířat (přežvýkavci, prasata, drůbež) tak v chovech zájmových (psi, kočky, koně, drobní savci). Dostupná literatura dokládá jejich vliv na živý organismus v podobě stimulujícího účinku na trávení a využití živin, zlepšení produkčních ukazatelů (intenzita růstu, konverze krmiva, index efektivnosti výkrmu), přes jejich absorpční, detoxikační, antibakteriální, virucidní, antikancerogenní a protizánětlivé schopnosti. Huminové kyseliny jsou účinné v léčbě multifaktoriálních nemocí jako jsou gastroenteritidy, průjmy či metabolické poruchy. Obzvlášť zvyšují ochranu mladých zvířat proti infekcím. Přídavek huminových kyselin do krmiva zvyšuje denní přírůstky, snižuje spotřebu krmiva na kg přírůstku, zvyšuje jatečnou výtěžnost a výrazně snižuje úhyn. U drůbeže zvyšují snášku a zabezpečují lepší opeření. U dojnic zvyšují denní produkci mléka až o 1-2 l a zkracují servis periodu. Potencují účinek probiotik. Huminové látky jsou silnými chelatátory. Vážou na sebe těžké kovy, mykotoxiny, PCB, dioxiny atd. a zabraňují jejich vstřebávání do organismu, mají také schopnost tyto látky z organismu odstranit (detoxikace organismu). Neopomenutelnou skutečností je jejich schopnost stimulovat růst zvířat, zvláště v kontextu zákazu používání antibiotik jako stimulátorů růstu. Přídavek huminových kyselin do krmné dávky vede k tvorbě zdravého střevního epitelu, stabilizaci střevní mikroflóry a pH v trávícím traktu a ke zlepšení kondice a exteriéru zvířat.
Aktivizují metabolismus, podporují imunitní systém a mají význam v prevenci a terapii mnohých onemocnění.