Введение

Papaver somniferum, обычно известный как опийный мак или мак самосейка, – вид цветущего растения из семейства Papaveraceae. Это вид растения, из которого получают опий и семена мака, а также ценное декоративное растение, выращиваемое в садах. Изначальный ареал его распространения находился к востоку от Средиземного моря, но сейчас он затушеван древними интродукциями и культивацией, натурализовавшись на большей части Европы и Азии. Этот мак выращивается в больших масштабах как сельскохозяйственная культура с одной из трех основных целей: для производства семян мака, для производства опиума (преимущественно для фармацевтической промышленности) и для производства других алкалоидов (в основном тебаина и орипавина), которые фармацевтические компании перерабатывают в лекарственные препараты, такие как гидрокодон и оксикодон. Относительно небольшое количество P. somniferum также выращивается в коммерческих целях в декоративных целях. В настоящее время выведено множество сортов, которые не производят значительного количества опия. Цветки достигают в диаметре, обычно с четырьмя белыми, лиловыми или красными лепестками, иногда с темными отметинами у основания. Плод – гладкая, округлая коробочка, увенчанная 12–18 радиально расходящимися стигматическими лучами или ребристой крышечкой. Все части растения выделяют белый млечный сок при повреждении.

Метаболизм

Алкалоиды — это органические азотистые соединения, производные вторичного метаболизма, синтезируемые посредством метаболического пути бензилизохинолина.

Геном

Геном мака содержит 51 213 генов, кодирующих белки, из которых 81,6% расположены в 11 отдельных хромосомах, а оставшиеся 18,4% – в неразмещенных контигах.

Сорты и сорта

P. somniferum имеет очень долгую историю использования, начиная с неолита. Этот продолжительный период времени способствовал развитию широкого разнообразия форм. Всего существует 52 ботанических разновидности. С другой стороны, пищевая промышленность требует максимально низкого содержания алкалоидов. Признан один подвид – P. somniferum subsp. setigerum (DC.) Arcang., который встречается почти во всех других странах мира с подходящим умеренным климатом.

Болезни

P. somniferum восприимчив к различным грибковым, насекомым и вирусным инфекциям, включая болезни, передающиеся с семенами, такие как ложная мучнистая роса и гниль корней. Использование пестицидов в сочетании с агротехническими методами рассматривается как основная мера борьбы с различными болезнями мака. Грибной патоген Peronospora arborescens, вызыватель ложной мучнистой росы, наиболее часто встречается во влажных и сырых условиях. Гриб вызывает гипертрофию и искривление стебля и цветоносов. Симптомы проявляются в виде хлороза и скручивания пораженных тканей с некротическими пятнами. Нижняя сторона листьев покрыта налетом ложной мучнистой росы, содержащим конидии, которые распространяют инфекцию, приводя к повреждению и гибели растений. Другой вид, Peronospora somniferi, вызывает системные инфекции, приводящие к угнетению роста и деформации растений мака. Ложной мучнистой росой можно управлять профилактически на начальной стадии развития семян путем нескольких обработок фунгицидами.

Вредители

Есть лишь несколько вредителей, способных нанести вред P. somniferum.

Культивирование

В процессе роста и развития P. somniferum можно выделить шесть стадий. Развитие начинается с роста сеянцев. На втором этапе формируются листья и стебли розеткового типа. Затем следует фаза бутонизации (стадия крючка) как третий этап. За стадией крючка следует цветение. Впоследствии достигается техническая зрелость, означающая готовность растения к уборке. Последняя стадия – биологическая зрелость, когда созревают сухие семена. Фотопериод, по-видимому, является основным определяющим фактором развития цветков P. somniferum. P. somniferum демонстрирует очень медленное развитие в начале вегетационного периода. В связи с этим конкуренция сорняков на ранних стадиях очень высока. Крайне важно эффективно контролировать сорняки в первые 50 дней после посева. Кроме того, Papaver somniferum достаточно чувствителен к гербицидам. Показано, что предпосевное применение гербицида хлортолурона эффективно снижает уровень засоренности. Особенно популярным стало применение двух гербицидов – мезотриона и темботриона. Совместное применение этих двух гербицидов рекомендуется для эффективного управления сорняками в посевах Papaver somniferum. Papaver somniferum и Papaver rhoeas принадлежат к одному семейству растений, что затрудняет химическую борьбу с этим видом сорняков. Наибольший выход латекса на единицу биомассы достигается при небольшом дефиците влаги.

Декоративные

Живые растения и семена опийного мака широко продаются семенными компаниями и питомниками в большинстве стран западного мира, включая Соединенные Штаты. Садоводы ценят мак за яркую окраску цветков, выносливость и надежность растений, экзотический шоколадный растительный аромат некоторых сортов и легкость выращивания из купленных рассадных кассет или прямым посевом семян. Также продаются маковые коробочки для сухих цветочных композиций. Несмотря на то, что "опийный мак и маковая солома" внесены в Список II Закона США о контролируемых веществах, P. somniferum может легально выращиваться в Соединенных Штатах как семенная культура или декоративное растение. Летом цветущий опийный мак можно увидеть в садах по всей Северной Америке и Европе, как в частных посадках, так и в общественных ботанических и музейных садах, таких как Ботанический сад Соединенных Штатов, Ботанический сад штата Миссури и Ботанический сад Северной Каролины. Многие страны выращивают это растение, а некоторые сильно зависят от коммерческого производства наркотического вещества как от основного источника дохода. Дополнительным источником прибыли является продажа семян этих же растений для использования в пищевых продуктах, поэтому выращивание мака является значительным источником дохода. Эта международная торговля семенами P. somniferum была затронута резолюцией ООН "о борьбе с международной торговлей незаконными семенами опийного мака" от 28 июля 1998 года.

Еда

В 2018 году мировое производство семян мака для потребления составило 76 240 тонн, лидером по объему производства была Турция с долей 35% в мировом производстве (таблица). Производство и торговля семенами мака подвержены колебаниям, главным образом из-за нестабильной урожайности. Большинство генотипов Papaver somniferum очень восприимчивы к изменениям окружающей среды. Такое поведение привело к стагнации стоимости семян мака на рынке в период с 2008 по 2009 год из-за высоких запасов, неблагоприятных погодных условий и низкого качества. Крупнейшим импортером семян мака в мире является Индия (16 000 тонн), за ней следуют Россия, Польша и Германия. Масло из семян мака остается нишевым продуктом из-за более низкой урожайности по сравнению с традиционными масличными культурами.

Медицина

Австралия (Тасмания), Турция и Индия являются основными производителями мака для медицинских целей и лекарственных препаратов на его основе, таких как морфин или кодеин. С января 1999 года в Чешской Республике, в соответствии с законом № 167/1998 Sb. «О наркотических веществах», выращивание мака на площадях, превышающих установленные нормы, подлежит обязательному уведомлению в местную таможенную службу. Извлечение опиума из растений запрещено законом (§ 15, пункт d закона). Также запрещено выращивание сортов с содержанием морфина в сухом веществе капсул более 0,8%, за исключением исследовательских и экспериментальных целей (§ 24, пункт 1b закона). Название «чешский синий мак» относится к синим семенам мака, используемым в пищу. В Соединенном Королевстве для выращивания опийного мака лицензия не требуется, но она необходима для извлечения опиума для производства лекарственных средств. В Соединенных Штатах опийный мак и маковая солома запрещены. Поскольку опийный мак разрешен для кулинарных или эстетических целей, в прошлом фермеры в Калифорнии выращивали его как товарную культуру. Законодательство о выращивании мака в Соединенных Штатах несколько неоднозначно. Это связано с тем, что в Законе о контроле за опиумным маком 1942 года (в настоящее время отмененном) указывалось, что все опиумные маки должны быть объявлены незаконными, даже если фермерам было выдано разрешение штата. § 3 Закона о контроле за опиумным маком гласит: «Лицу, не имеющему лицензии, выданной ему министром финансов в соответствии с положениями настоящего Закона, разрешающей производство опиумного мака, запрещается производить опиумный мак или допускать его производство на любой земле, которой оно владеет, пользуется, использует или контролирует». Это привело к «Восстанию маков», арестам со стороны Бюро по борьбе с наркотиками всех, кто сажал опиумный мак, и принудительному уничтожению маковых полей тех, кто оспаривал запрет на выращивание мака. Хотя пресса того времени поддерживала Федеральное бюро по борьбе с наркотиками, штат Калифорния поддерживал фермеров, выращивавших опиумный мак для получения семян, используемых в пищевых продуктах, таких как маковые кексы. В настоящее время эта область права остается нечеткой и вызывает определенные споры в Соединенных Штатах. Закон о контроле за опиумным маком 1942 года был отменен 27 октября 1970 года. В соответствии с Федеральным законом о контролируемых веществах опийный мак и маковая солома отнесены к наркотикам Списка II под кодом ACSN 9630. Большинство (если не все) штатов также используют эту классификацию в соответствии с унифицированным уголовным кодексом. Владение наркотиком из Списка II является федеральным и государственным преступлением. В Канаде запрещено владение, поиск или получение опиумного мака (Papaver somniferum), его препаратов, производных, алкалоидов и солей, за исключением семян мака. В некоторых частях Австралии выращивание P. somniferum запрещено законом, но в Тасмании выращивается около 50% мирового объема. В Новой Зеландии выращивание опиумного мака разрешено, если оно не используется для производства контролируемых наркотиков. В Объединенных Арабских Эмиратах выращивание опиумного мака, а также владение семенами мака запрещены. По крайней мере, один человек был заключен в тюрьму за хранение семян мака, полученных из хлебной булочки. В Мьянме выращивание запрещено в некоторых провинциях. В северной Мьянме запреты положили конец вековой традиции выращивания опиумного мака. В 2002 году около 20 000–30 000 бывших маковых фермеров покинули регион Коканг в результате запрета. Жители региона Ва, где запрет был введен в 2005 году, бежали в районы, где все еще можно выращивать опиум. В Южной Корее выращивание опиумного мака строго запрещено.

История

Использование опиумного мака предшествует письменной истории. Изготовление и употребление опиума были известны древним минойцам. Его сок позже древние греки назвали опионом. Английское название основано на латинской адаптации греческой формы. Свидетельства раннего одомашнивания опиумного мака были обнаружены в небольших ботанических остатках, найденных в регионах Средиземноморья и к западу от реки Рейн, датируемых приблизительно 5000 годом до нашей эры. Эти образцы, найденные на различных неолитических стоянках, демонстрируют невероятно раннее культивирование и естественное распространение растения по всей Западной Европе. Опиум использовался для лечения астмы, заболеваний желудка и плохого зрения. Опиум стал важным колониальным товаром, перемещавшимся легально и нелегально по торговым сетям на Индийском субконтиненте, в Колониальной Америке, империи Цин и других регионах. Члены Ост-Индской компании рассматривали торговлю опиумом как инвестиционную возможность, начиная с 1683 года. В 1773 году губернатор Бенгалии установил монополию на производство бенгальского опиума от имени администрации Ост-Индской компании. Выращивание и производство индийского опиума были дополнительно централизованы и контролировались посредством серии актов, изданных в период с 1797 по 1949 год. Торговцы Ост-Индской компании компенсировали экономический дефицит, вызванный импортом китайского чая, продажей индийского опиума, который контрабандой ввозился в Китай вопреки запретам правительства Цин. Эта торговля привела к Первой и Второй Опиумным войнам. Многие современные писатели, особенно в XIX веке, писали об опиумном маке и его воздействии, в частности Томас де Квинси в "Исповеди англичанина, пристрастившегося к опиуму". Французский композитор-романтик Гектор Берлиоз использовал опиум для вдохновения, впоследствии создав свою "Симфонию Фантастическую". В этом произведении молодой художник передозируется опиумом и испытывает серию видений о своей безответной любви. В США Управление по борьбе с наркотиками провело рейд в поместье Томаса Джефферсона в Монтичелло в 1987 году. Были изъяты маковые растения, которые непрерывно выращивались там с тех пор, как Джефферсон был жив и использовал опиум, получаемый из них. Сотрудники фонда также уничтожили товары из сувенирного магазина, такие как рубашки с изображением мака и упаковки с семенами старинных сортов.

Маковые семена и масло

Семена мака, получаемые из Papaver somniferum, являются важным продуктом питания и источником макового масла – съедобного масла с широким спектром применения. Семена содержат очень низкое количество опиатов, а масло, извлеченное из них, – еще меньше. И масло, и жмых семян находят коммерческое применение. Маковый жмых, остающийся после отжима масла, может использоваться в качестве корма для различных животных, например, для домашней птицы и декоративных пород. Особенно в период линьки птиц жмых является питательным и соответствует их особым потребностям. Помимо кормов для животных, мак дает и другие побочные продукты. Например, стебли растения можно использовать для производства энергетических брикетов и гранул для отопления. Семена мака используются в пищу во многих культурах. Пекари могут использовать их целиком для украшения выпечки или измельчать и смешивать с сахаром для приготовления сладкой начинки. Они обладают сливочным и ореховым вкусом, а в сочетании с молотым кокосом семена создают уникальную и насыщенную основу для карри. Их можно сушить и измельчать для использования во влажных карри (карри-пастах) или сухих карри. Когда Европейский Союз попытался запретить выращивание Papaver somniferum частными лицами в небольших масштабах (например, в личных садах), граждане стран ЕС, где семена мака традиционно употребляются в пищу в больших количествах, особенно в странах Центрально-Восточного региона, оказали этому плану сильное сопротивление, что вынудило ЕС изменить свою позицию. Сингапур, ОАЭ и Саудовская Аравия – одни из стран, где запрещено даже хранение семян мака, не говоря уже о выращивании растений для их получения. В ОАЭ за владение семенами мака предусмотрен длительный тюремный срок.

Опиаты

Опиумный мак, как следует из названия, является основным источником опиума – высушенного латекса, выделяемого семенными коробочками. Опиум содержит класс природных алкалоидов, известных как опиаты, в том числе морфин, кодеин, тебаин, орипавин, папаверин и носкапин. Видовой эпитет *somniferum* означает «приносящий сон», что связано с седативными свойствами некоторых из этих опиатов. Опиаты извлекаются из опиума. Латекс выделяется при надрезах на зеленых семенных коробочках и собирается после высыхания. Настойка опиума, или лауданум, состоящая из опиума, растворенного в спирте или смеси спирта и воды, является одним из многих препаратов, не получивших одобрения и регулируемых Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Его продажа и распространение продолжаются, поскольку его историческое применение предшествовало принятию Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметике 1938 года. Настойка опиума по Британской фармакопее (Tincture of opium B. P.), содержащая 1% масс./об. безводного морфина, также остается в списке веществ класса А согласно Закону о контроле над наркотиками 1971 года. Морфин является основным алкалоидом, содержащимся в культивируемых сортах опийного мака, используемых для производства опиума. Другие сорта производят минимальное количество опиума или не производят его вовсе, например, безлатексный сорт Суджата. Неопийные сорта, выращиваемые для производства наркотиков, содержат высокий уровень тебаина или орипавина, которые затем перерабатываются в такие препараты, как оксикодон. Сырой опиум содержит около 8–14% морфина по сухому весу, а в высокоурожайных сортах – и больше. Его можно использовать непосредственно или химически модифицировать для получения полусинтетических опиоидов, таких как героин.

Культура

Опиумный мак (цветок и плод) изображён на гербе Королевского колледжа анестезиологов.