Plant and Human Health, Volume 2 – Phytochemistry and molecular aspects (2019) [Φυτά και υγεία του ανθρώπου, Τόμος 2 – Φυτοχημεία και μοριακές πτυχές]

Editors

Munir Ozturk

Khalid Rehman Hakeem

Πρόλογος

Τα φαρμακευτικά φυτά είναι μια πλούσια πηγή φαρμάκων από τη γέννηση του ανθρώπου. Η παραδοσιακή κινεζική ιατρική έχει τεκμηριωθεί εκτενώς εδώ και πολλές χιλιάδες χρόνια. Η κινεζική φαρμακοποιία, Shennong Ben Cao Jing, καταγράφει φυτικά φάρμακα όπως η εφέδρα και η κάνναβη. Η αιγυπτιακή ιατρική που χρησιμοποιεί φάρμακα φυτικής προέλευσης χρονολογείται από το 2900 π.Χ., αλλά διατηρημένα αρχεία με τη μορφή του Ebers Papyrus που περιέχει περίπου 700 φάρμακα κυρίως φυτικής προέλευσης χρονολογούνται γύρω στο 1550 π.Χ. Υπάρχουν επίσης στοιχεία για τη χρήση των φυτών για θεραπευτικούς σκοπούς που χρονολογούνται από το 2600 π.Χ. στη Μεσοποταμία, υποδεικνύοντας την ύπαρξη ενός φυτικού συστήματος θεραπείας στο οποίο χρησιμοποιήθηκαν περίπου 1000 φυτικά φάρμακα. Η αρχαία ιατρική της Αγιουρβέδα, όπως τεκμηριώνεται στην Atharva Veda, τη Rig Veda και τη Sushruta Samhita, χρησιμοποιούσε εκατοντάδες φαρμακολογικά ενεργά βότανα και μπαχαρικά. Οι φαρμακευτικές εφαρμογές των φυτών έγιναν γνωστές στον δυτικό κόσμο μέσω Ελλήνων και Ρωμαίων ιατρών, ιδιαίτερα μέσω των πραγματειών που συνεισέφεραν ο Έλληνας γιατρός Διοσκουρίδης (1ος αιώνας μ.Χ.) και οι Ρωμαίοι γιατροί Πλίνιος ο Πρεσβύτερος (1ος αιώνας μ.Χ.) και Γαληνός (2ος αι. μ.Χ.). Αργότερα ήρθαν οι ισλαμικές συνεισφορές στη βοτανοθεραπεία με την έλευση γιατρών όπως ο Abu Ali Ibn Sina (980–1037), πιο γνωστός στη Δύση ως Avicenna, του οποίου το βιβλίο, Al-Qanun fi al-Tibb, χρησιμοποιήθηκε ως τυπικό εγχειρίδιο της ιατρικής στην Ευρώπη για περισσότερα από 700 χρόνια. Ο Abu Bakr Muhammad ibn Zakariya al-Razi (865–925 μ.Χ.) έγραψε πάνω από 200 βιβλία και κατηγοριοποιήθηκαν ουσίες σε φυτικές, ζωικές ή ορυκτές, ενώ άλλοι παλαιότεροι αλχημιστές τις είχαν χωρίσει σε “bodies” (σώματα), “souls” (ψυχές) και “spirits” (πνεύματα). Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε όπιο για αναισθησία. Ο Al-Idrisi, γεννημένος στην Κόρδοβα, κατά την ισλαμική εποχή στην Ισπανία το 1099, έγραψε πολλά βιβλία για φαρμακευτικά φυτά, συμπεριλαμβανομένου του Kitab al-Jami-li-Sifat Ashtat al-Nabatat. Μια άλλη σημαντική συνεισφορά από την Ισπανία προήλθε από τον Abu Muhammad Ibn al-Baitar (1197–1248), ο οποίος συνέθεσε την εγκυκλοπαίδεια για τα φαρμακευτικά φυτά με τίτλο Kitab al-Jami al-Adiwaya al-Mufrada που παρουσίαζε το έργο 150 συγγραφέων. Ο Abu-Rayhan Biruni, ο Ibn Zuhr, ο Peter της Ισπανίας και ο John of St. Amand συνέβαλαν επίσης σε φαρμακοποιίες που περιγράφουν τη χρήση των φαρμακευτικών φυτών. Το πιο ολοκληρωμένο εγκυκλοπαιδικό σύνολο τόμων για φαρμακευτικά φυτά τα τελευταία χρόνια ήταν η σειρά 57 τόμων με τίτλο “Studies in Natural Product Chemistry” (Elsevier Science, Ed. Atta-ur-Rahman) που περιγράφει χιλιάδες βιοενεργά συστατικά που ανακαλύφθηκαν από τα πιο σημαντικά φαρμακευτικά φυτά.

Ήταν στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα όταν η ορθολογική ανακάλυψη φαρμάκων από φυτά ξεκίνησε με την απομόνωση του αναλγητικού και υπνογόνου παράγοντα μορφίνη από το όπιο από τον Γερμανό επιστήμονα Serturner το 1817. Στη συνέχεια εξετάστηκαν άλλα φαρμακευτικά βότανα για ενεργές ουσίες που οδήγησαν στην απομόνωση ενός ξενιστή σημαντικών ενώσεων, όπως η κινίνη, η καφεΐνη, η νικοτίνη, η κωδεΐνη, η ατροπίνη, η κολσικίνη, η κοκαΐνη και η καψαϊκίνη, από διάφορες φυτικές πηγές. Μετά την ανακάλυψη της πενικιλίνης το 1928, η προσοχή στράφηκε επίσης στις βιοδραστικές ουσίες στα μικρόβια. Οι εξελίξεις των συνθετικών ναρκωτικών οδήγησαν σε κάποια μείωση του ενδιαφέροντος για τα φυσικά υλικά ως πηγές φαρμάκων λόγω των προκλήσεων που συνδέονται με τη διαθεσιμότητα μεγάλης κλίμακας. Ωστόσο, ένα σημαντικό ποσοστό νέων φαρμάκων που έχουν εγκριθεί από τον FDA εξακολουθούν να προέρχονται άμεσα ή έμμεσα από φαρμακευτικά φυτά. Για παράδειγμα, από τις 1.073 νέες χημικές οντότητες (που ανήκουν στην ομάδα των μικρών μορίων) που εγκρίθηκαν μεταξύ 1981 και 2010, μόνο το 36% ήταν αμιγώς συνθετικές, ενώ το υπόλοιπο ήταν είτε φυσικά προϊόντα είτε ανάλογά τους. Ομοίως κατά την περίοδο 1940–2014, από τα 175 μικρά μόρια που εγκρίθηκαν κατά του καρκίνου, τα 85 ήταν φυσικά προϊόντα ή παράγωγα τους. Σε αυτά περιλαμβάνονται η πακλιταξέλη και τα παράγωγά της από είδη πουρνάρι (Taxus), η βινκριστίνη και η βινβλαστίνη από τη μυρτιά (Catharanthus roseus (L.) G. Don) και η καμπτοθεκίνη και τα ανάλογα της που ανακαλύφθηκαν αρχικά στο κινέζικο δέντρο Camptotheca acuminate Decne. Άλλα σημαντικά φυσικά προϊόντα περιλαμβάνουν τον αναστολέα χολινεστεράσης γαλανθαμίνη που έχει εγκριθεί για τη θεραπεία της Νόσου του Alzheimer από το Galanthus nivalis L. και τον σημαντικό ανθελονοσιακό παράγοντα αρτεμισινίνη που προέρχεται αρχικά από το παραδοσιακό κινέζικο βότανο Artemisia annua L. Παρά την εμφάνιση της συνδυαστικής χημείας, ο πραγματικός αριθμός των νέων φαρμάκων που φτάνουν στην αγορά μέσω καθαρά συνθετικών προσπαθειών έχει μειωθεί. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την αναβίωση του ενδιαφέροντος για τα φυσικά προϊόντα και προκάλεσε τη χρήση πολυεπιστημονικών προσεγγίσεων για την ανακάλυψη φαρμάκων.

Ο παρών δεύτερος τόμος του “Plants and Human Health”, που επιμελήθηκε οι Khalid Rehman Hakeem και Munir Ozturk και με τίτλο “Phytochemistry and Molecular Aspects”, παρουσιάζει πληθώρα πληροφοριών για βιοδραστικές ενώσεις που απομονώνονται από διάφορα φαρμακευτικά φυτά και τη χρησιμότητά τους στην αντιμετώπιση πολλών ασθενειών. Οι συζητήσεις κυμαίνονται από βιοδραστικές ουσίες που βρίσκονται σε χερσαία φαρμακευτικά φυτά και υδρόβια φυτά του γλυκού νερού έως βρώσιμα υλικά και μύκητες με αντιοξειδωτικό, αντιφλεγμονώδες, αντισηπτικό, αντιδιαβητικό, αντικαταληπτικό, αντιαρθριτικό, ηρεμιστικό, καταπραϋντικό, αντιδιουρητικό, αντιμικροβιακό, αντιμυκητιασικό, αντιμικροβιακό, ζιζανιοκτόνο και άλλες δραστηριότητες σε διάφορες κατηγορίες φλαβονοειδών, τερπενοειδών, αλκαλοειδών και άλλων κατηγοριών φυσικών προϊόντων. Παρουσιάζονται επίσης οι μοριακές τεχνολογίες για τον προσδιορισμό της λειτουργίας των γονιδίων και την επίδραση της βιοδραστικής ένωσης (ενώσεων) σε φαρμακευτικά φυτά για τη θεραπεία ασθενών με διάφορες χρόνιες ασθένειες. Τα διαγονιδιακά φυτά που παράγονται μέσω της βιομηχανικής αντιπροσωπεύουν έναν άλλο συναρπαστικό τομέα που εξετάζεται εκτενώς.

Θα ήθελα να συγχαρώ τους εκδότες για τη συσσώρευση τόσο πλούτου χρήσιμων πληροφοριών σε αυτόν τον τόμο. Τα συγχαρητήριά μου απευθύνονται επίσης στους εξέχοντες συγγραφείς που δημιούργησαν μια εξαιρετική επισκόπηση των σημερινών συναρπαστικών συνόρων της χημείας των φυσικών προϊόντων.

Atta-ur-Rahman

International Centre for Chemical and Biological Sciences

University of Karachi

Karachi, Pakistan

Πρόλογος

Σύμφωνα με τον Huxley (1881), είναι εύκολο να κοροϊδεύουμε τους προγόνους μας, αλλά είναι πολύ πιο κερδοφόρο να προσπαθήσουμε να ανακαλύψουμε γιατί αυτοί, που στην πραγματικότητα δεν είχαν λιγότερο λογικά πρόσωπα από τον εξαιρετικό εαυτό μας, οδηγήθηκαν σε απόψεις που φαίνονται για εμάς παράξενες. Για μια καλύτερη ματιά στο μέλλον μας, πρέπει να κατανοήσουμε και να δούμε βαθιά το παρελθόν μας. Ο εθνοβοτανολόγος Mark Plotkin λέει ότι κάθε φορά που πεθαίνει ένας γιατρός, είναι σαν μια βιβλιοθήκη να καίγεται. Τρέχουμε έναν αγώνα ενάντια στον χρόνο. Οι πληροφορίες που κατέχουν οι γιατροί μας πρέπει να συγκεντρωθούν γρήγορα για περαιτέρω αξιολόγηση από τους ερευνητές.

Οι απαντήσεις στα προβλήματα υγείας για τους ανθρώπους που ζούσαν το 2000 π.Χ. ήταν ότι για έναν πόνο στο αυτί φάτε αυτή τη ρίζα, αλλά με τον καιρό η έννοια άλλαξε και το 1000 μ.Χ., η ίδια ρίζα θεωρήθηκε ειδωλολατρική και αντικαταστάθηκε από προσευχές. Ωστόσο, το 1850 μ.Χ., οι άνθρωποι άρχισαν να λένε ότι η προσευχή είναι προληπτική και αντίθετα συμβούλευαν την κατανάλωση μαντζουνιών. Ωστόσο, το 1940 μ.Χ., αυτά τα ματζούνια θεωρήθηκαν ως snake oil και η τάση μετατοπίστηκε προς την κατάποση χαπιών. Γύρω στο 1985 μ.Χ., τα χάπια θεωρήθηκαν αναποτελεσματικά και οι άνθρωποι συμβουλεύονταν να παίρνουν αντιβιοτικά. Τελικά το 2000 μ.Χ., τα αντιβιοτικά έγιναν δεκτά ως τεχνητά και η συμβουλή ήταν να φάμε αυτή τη ρίζα. Έτσι ξεκινήσαμε με τη ρίζα το 2000 π.Χ. και καταλήξαμε στην ίδια ρίζα το 2000 μ.Χ.

Τα πρώιμα ανθρωπολογικά στοιχεία για χρήση φυτών ως φάρμακο είναι 60.000 ετών, όπως αναφέρεται από τάφο Νεάντερταλ στο Ιράκ. Υπάρχουν πήλινες πινακίδες σε σφηνοειδή γραφή που χρονολογούνται το 2600 π.Χ. με φυτικές θεραπείες από τους Σουμέριους, τους Ασσύριους και τους Ακκάδιους καθώς και από τους Χετταίους. Τα Σουμερο-Ακκαδικά πήλινα δισκία δείχνουν μια συλλογή ≈40 φυτών με φυτική φαρμακοποιία. Η σημασία των φυτών ως φάρμακο υποστηρίζεται περαιτέρω από την Ασία (3500 π.Χ.) και την Αίγυπτο (1500 π.Χ.). Τα αιγυπτιακά φάρμακα αναφέρουν τη χρήση των ζιζανίων του επισκόπου (Ammi majus) για τη θεραπεία της λεύκης, μιας δερματικής πάθησης που χαρακτηρίζεται από απώλεια χρωστικών. Πιο πρόσφατα, ένα φάρμακο (β-μεθοξυψοραλένιο) έχει παραχθεί από αυτό το φυτό για τη θεραπεία της ψωρίασης και άλλων δερματικών διαταραχών καθώς και του λεμφώματος Τ-κυττάρων.

Ο δεύτερος τόμος μας ασχολείται με τη φυτοχημεία και τις μοριακές πτυχές. Περιγράφει αρκετές δευτερογενείς μεταβολικές ενώσεις που βρίσκονται στα φυτά, πολλές από τις οποίες παρέχουν προστασία από ασθένειες. Οι ρομποτικές οθόνες υψηλής απόδοσης έχουν αναπτυχθεί από τη βιομηχανία και είναι δυνατή η διεξαγωγή 50.000 δοκιμών την ημέρα για την αναζήτηση ενώσεων που έχουν δράση ενάντια σε ένα βασικό ένζυμο ή ένα υποσύνολο υποδοχέων.

Η ανακάλυψη φαρμακευτικών φυτικών φαρμάκων συνεχίζει να παρέχει νέα και σημαντικά ίχνη έναντι διαφόρων φαρμακολογικών στόχων, συμπεριλαμβανομένων του καρκίνου, του HIV/AIDS, της Νόσου του Alzheimer, της ελονοσίας και του πόνου. Έχουν εντοπιστεί πολυάριθμες ενώσεις από είδη φυτών τροπικών δασών με πιθανή αντικαρκινική δράση. Αν και η ανακάλυψη φαρμάκων από φαρμακευτικά φυτά συνεχίζει να παρέχει μια σημαντική πηγή νέων φαρμάκων, συναντώνται πολυάριθμες προκλήσεις, όπως η προμήθεια φυτικών υλικών, η επιλογή και η εφαρμογή κατάλληλων βιολογικών προσδιορισμών υψηλής απόδοσης και η αύξηση της κλίμακας των δραστικών ενώσεων.

Munir Ozturk

Khalid Rehman Hakeem

Izmir, Turkey

Amann, Jordan

Jeddah, Saudi Arabia

Περιεχόμενα

Οι ελεύθερες ρίζες, ο διαβήτης και οι πολυπλοκότητες του, F. Taghavi and Ali A. Moosavi-Movahedi

Δευτερογενείς μεταβολίτες από είδη astragalus στην Τουρκία, Derya Gülcemal, Behnaz Aslanipur and Erdal Bedir

Vetiveria zizanioides (L.) Nash: Μια μαγική σφαίρα για να μετριάσει τους επικρατούντες κινδύνους για την υγεία, Asfia Shabbir, M. Masroor A. Khan, Bilal Ahmad, Yawar Sadiq, Hassan Jaleel and Moin Uddin

Αξιολόγηση βάσει τεκμηρίων του Moringa oleifera που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ανθρώπινων παθήσεων, Mahadi Hasan, Iffat-Ara Sharmeen, Yasir Anwar, Hesham F. Alharby, Mirza Hasanuzzaman, Abdulrahaman S. Hajar and Khalid Rehman Hakeem

Αντικαρκινικές μηχανιστικές ιδέες της επιγαλλοκατεχίνης-3-γαλάτης, ενός ενεργού συστατικού του πράσινου τσαγιού (Camellia sinensis), Bilal Ahmad Mir, Saiema Rasool, Muneeb U. Rehman, Insha Amin and Rayeesa Ali

Βιοενεργό προφίλ βρώσιμων ωριμασμένων φασολιών τριών άγριων τοπίων της παράκτιας Canavalia, Suvarna J. Shreelalitha, Prabhavathi Supriya και Kandikere R. Sridhar

Σύγχρονες τεχνολογίες μοριακής βιολογίας και υψηλότερη χρηστικότητα της αρχαίας γνώσης των φαρμακευτικών φυτών για τη θεραπεία ανθρώπινων ασθενειών, Venkatesh Vaidyanathan, Vijay Naidu, Anower Jabed, Khanh Tran, Prasanna Kallingappa, Chi Hsiu-Juei Kao, Alice Wang, Nishi Karunasinghe, Radha Pallati, Gareth Marlow, Shaik Noor Ahmad and Lynnette R. Ferguson

EST (Expressed Sequence Tag): Τεχνική για την ταυτοποίηση των φυτικών δευτερογενών γονιδίων μεταβολίτη, Aruna G. Joshi and Ashutosh R. Pathak

Τερπενοειδή: Ένας ενεργοποιητής του “ενζύμου AMPK που ανιχνεύει καύσιμο” με ιδιαίτερη έμφαση στην αντιδιαβητική δράση, S. R. Smitha Grace, Girish Chandran and Jyoti Bala Chauhan

Δραστικές ενώσεις, επιδράσεις στην υγεία και εκχύλιση μη συμβατικών φυτικών ελαίων σπόρων, Hasene Keskin Çavdar

Θρεπτικά και βιοενεργά προφίλ βλαστημένων σπόρων μαγκρόβιου άγριου όσπριου Canavalia cathartica, Dorothy D. Anita and Kandikere R. Sridhar

Συμβολή των προϊόντων Jojoba (Simmondsia chinensis) στην ανθρώπινη υγεία, Jameel R. Al-Obaidi

Αφλατοξίνες σε φυτικές τροφές, Amir Ismail, Muhammad Riaz, Yun Yun Gong, Saeed Akhtar and Jin Sun

Πιθανοί ρόλοι για ενδοφυτικούς μύκητες σε βιοτεχνολογικές διεργασίες: Μια ανασκόπηση, B. Shankar Naik

Βιταμίνη Ε, Umaiyal Munusamy and Siti Nor Akmar Abdullah

Τα βιομηχανικά φυτά μπορούν να αποτελέσουν εναλλακτική πηγή ωμέγα-3 λιπαρών οξέων για την ανθρώπινη υγεία, Nita Lakra, Saquib Mahmood, Avinash Marwal, N. M. Sudheep and Khalid Anwar

Φιλικές προς το περιβάλλον φυσικές βαφές με βάση τα φυτά: Μεθοδολογία και εφαρμογές εκχύλισης, Shahid Adeel, Fazal-Ur Rehman, Sana Rafi, Khalid Mahmood Zia and Muhammad Zuber

Εκτίμηση υπολειμμάτων φυτοφαρμάκων σε λαχανικά της πολιτείας Telangana, Syeda Azeem Unnisa

Μια εικόνα για τον μικροπολλαπλασιασμό των υδρόβιων φαρμακευτικών φυτών του γλυκού νερού, Muhammad Aasim, Khalid Mahmood Khawar, Mehmet Karataş, Faheem Shahzad Bloch and Allah Bakhsh

Μόλυνση από αρσενικό και βαρέα μέταλλα (κάδμιο, μόλυβδος, υδράργυρος και νικέλιο) σε φυτικά τρόφιμα, Shahid Hussain, Zed Rengel, Muhammad Qaswar, Mamoona Amir and Muhammad Zafar-ul-Hye

Ganoderma lucidum: Ένας μακρο-μύκητας με φυτοχημικά και τις φαρμακολογικές τους ιδιότητες, Md Faruque Ahmad

Λειτουργικές ιδιότητες σπόρων δύο παράκτιων germplasms της Sesbania, Suvarna J. Shreelalitha and Kandikere R. Sridhar

Πολλαπλές χρήσεις ορισμένων σημαντικών υδρόβιων και ημιυδάτινων φαρμακευτικών φυτών, Muhammad Aasim, Khalid Mahmood Khawar, Seyid Iftehar Ahmed and Mehmet Karataş

Τα φλαβονοειδή και τα βιολογικά τους μυστικά, M. I. Rashid, M. I. Fareed, H. Rashid, H. Aziz, N. Ehsan, S. Khalid, I. Ghaffar, R. Ali, A. Gul, and Khalid Rehman Hakeem

Επίδραση της ακτινοβόλησης με δέσμη ηλεκτρονίων στις θρεπτικές ιδιότητες των σπόρων του άγριου οσπρίου Canava παράκτιων αμμόλοφων lia cathartica, Prabhavathi Supriya, Kandikere R. Sridhar and Ananthapadmanabha B. Arun

Φυτοχημικό προφίλ και θεραπευτικές ιδιότητες των φυλλωδών λαχανικών, Venu S., Khushbu S., Santhi S., Ashish Rawson, Sunil C. K. and Sureshkumar K.

Τα φαινολικά οξέα και η δράση τους που προάγει την υγεία, Sana Khatri, Additiya Paramanya and Ahmad Ali

(το βιβλίο σε μορφή αρχείου PDF)