مقاله الکالوئیدهای گیاهی و روند بیوسنتز آنها
مقدمه:
الکالوئیدها گروهی از ترکیبات شیمیایی گیاهی هستند که در طول تکامل گیاهان به عنوان محصولات ثانویه متابولیسم شکل گرفته اند و ساختارهایی پیچیده دارند که شامل یک یا چند اتم نیتروژن در حلقه های هتروسیکلیک یا ساختارهای آسیکلیک می شوند. این ترکیبات نه تنها به عنوان متابولیت های محافظتی گیاهان در برابر عوامل بیولوژیکی و محیطی عمل می کنند، بلکه به دلیل ویژگی های فیزیولوژیکی خود، طیف گسترده ای از اثرات بیولوژیکی را در انسان و حیوانات ایجاد می کنند. شواهد تاریخی نشان می دهد که مصرف الکالوئیدها از دوران باستان رایج بوده است؛ به عنوان مثال، مرگ سقراط ناشی از مصرف شوکران حاوی الکالوئید کونین بود و کلوپاترا از عصاره هیوسیاموس برای اثرات زیبایی استفاده می کرد. اولین الکالوئید شناسایی شده مورفین بود که نه تنها اولین ترکیب نیتروژن دار استخراج شده از گیاه محسوب می شد، بلکه پایه ای برای شناخت علمی خواص دارویی الکالوئیدها فراهم آورد.
تعاریف اولیه الکالوئید بر اساس حضور نیتروژن در ساختار هتروسیکلیک و منشأ گیاهی و دارویی آن شکل گرفت، اما مطالعات بعدی نشان داد برخی ترکیبات مانند کلشی سین و مزکالین، اگرچه نیتروژن هتروسیکلیک ندارند، اما ویژگی های شیمیایی و بیولوژیکی مشابه دارند. بنابراین، تعریف مدرن الکالوئیدها شامل ترکیبات قلیایی ثانویه متابولیسم گیاهی است که حضور نیتروژن و تأثیرات فیزیولوژیکی آن ها، از جمله اثرات دارویی، اهمیت دارد. این تعریف گسترده تر، امکان شناسایی و دسته بندی انواع مختلف الکالوئیدها را در گیاهان مختلف فراهم کرده و مرزهای علمی شناخت این گروه پیچیده را توسعه داده است.
از دیدگاه فیلوژنی، الکالوئیدها در گیاهان پست مانند تالو فیت ها یافت نمی شوند و حضور آن ها عمدتاً در نهانزادان و گیاهان آوندی مشاهده می شود. در قارچ ها، انواع الکالوئیدهای سولفوردار و آنتی بیوتیکی شناسایی شده است که نشان دهنده تنوع شیمیایی و اهمیت زیست محیطی آن هاست. در نهانزادان آوندی، گیاهان مانند دم اسبیان و پنجه گرگیان دارای الکالوئیدهایی هستند که نقش های دفاعی و تنظیم کننده متابولیسم گیاهان را ایفا می کنند. همچنین، برخی گیاهان بازدارنده مانند ریش بزی و سرخدار حاوی الکالوئیدهایی همچون افدرین و تاکسول هستند که نه تنها در گیاه عملکردهای بیولوژیکی دارند، بلکه پایه بسیاری از مطالعات داروشناسی مدرن محسوب می شوند. در نهاندانگان، خانواده های خشخاش، آلاله، سیب زمینی و زرشک بیشترین تنوع الکالوئیدها را دارا هستند و در تک لپه ها، خانواده هایی مانند آلاله و نرگس نمونه های شاخصی از این ترکیبات به شمار می آیند.
محل بیوسنتز الکالوئیدها و مسیرهای متابولیکی آن ها نقش مهمی در توزیع و غلظت این ترکیبات در بخش های مختلف گیاه دارد. برخی الکالوئیدها عمدتاً در ریشه ها، برگ ها یا میوه ها سنتز می شوند و سپس به بخش های دیگر منتقل می شوند. عوامل محیطی، ژنتیکی و فیزیولوژیکی، مانند نوع خاک، دما، میزان نور، شرایط آبیاری و مرحله رشد گیاه، به طور مستقیم بر میزان تولید و تجمع الکالوئیدها تأثیرگذارند. این تنوع در بیوسنتز، امکان تطابق گیاه با شرایط مختلف محیطی و محافظت مؤثر در برابر گیاه خواران و عوامل بیماری زا را فراهم می کند.
الکالوئیدها به لحاظ شیمیایی و بیولوژیکی به گروه های متنوعی تقسیم می شوند، از جمله تروپان ها، پیرولیزیدین ها، ایزوکوئینولین ها و پورین ها، که هر یک مسیرهای بیوسنتزی خاص خود را دارند و دارای ویژگی های منحصربه فردی در گیاه و اثرات مختلف در موجودات زنده هستند.
فهرست مطالب
مقدمه
تعریف امروزی الکالوئید
نقش های الکالوئید در گیاه
محل بیوسنتز الکالوئیدها
عوامل موثر بر میزان الکالوئید
طبقه بندی الکالوئیدها
فاکتورهای موثر بر مقدار الکالوئید
انتقال الکالوئیدها
ویژگی های برخی از الکالوئیدها
بیوسنتز الکالوئیدهای تروپانی
بیوسنتز الکالوئیدهای پیرولیزیدین
الکالوئیدهای ایزوکوئینولین
الکالوئیدهای پورینی
