الكيمياء النباتية
الكيمياء النباتية هي دراسة المركبات الكيميائية النباتية ، وهي مواد كيميائية مشتقة من النباتات . يسعى علماء الكيمياء النباتية إلى وصف تراكيب العدد الكبير من المستقلبات الثانوية الموجودة في النباتات، ووظائف هذه المركبات في بيولوجيا الإنسان والنبات، وتخليقها الحيوي. تُنتج النباتات المركبات الكيميائية النباتية لأسباب عديدة، منها حماية نفسها من هجمات الحشرات والأمراض النباتية . تتنوع المركبات الموجودة في النباتات، ولكن يمكن تصنيف معظمها إلى أربع فئات رئيسية من حيث التخليق الحيوي: القلويدات ، والفينيل بروبانويدات ، والبولي كيتيدات ، والتربينويدات .
يمكن اعتبار الكيمياء النباتية فرعًا من فروع علم النبات أو الكيمياء . ويمكن إجراء الأنشطة في الحدائق النباتية أو في الطبيعة بالاستعانة بعلم النباتات العرقية . أما الدراسات الكيميائية النباتية الموجهة نحو الاستخدام البشري (مثل اكتشاف الأدوية) فقد تندرج تحت علم العقاقير ، بينما تندرج الدراسات الكيميائية النباتية التي تركز على الوظائف البيئية وتطور المواد الكيميائية النباتية تحت علم البيئة الكيميائية . وللكيمياء النباتية أيضًا صلة بمجال فسيولوجيا النبات .
التقنيات
تشمل التقنيات الشائعة الاستخدام في مجال الكيمياء النباتية استخلاص وعزل وتوضيح التركيب ( MS و1D و2D NMR) للمنتجات الطبيعية ، بالإضافة إلى تقنيات الكروماتوغرافيا المختلفة (MPLC و HPLC وLC-MS).
المواد الكيميائية النباتية
تُنتج العديد من النباتات مركبات كيميائية للدفاع عن نفسها ضد الحيوانات العاشبة . فيما يلي وصف لأهم فئات المواد الكيميائية النباتية ذات التأثير الدوائي، مع أمثلة على النباتات الطبية التي تحتوي عليها. [ 1 ] غالبًا ما تُحاط المستوطنات البشرية بأعشاب ضارة تحتوي على مواد كيميائية نباتية، مثل القراص والهندباء والرجلة . [ 2 ] [ 3 ]
تُعتبر العديد من المواد الكيميائية النباتية، بما في ذلك الكركمين ، وإيبيغالوكاتشين غالات ، والجينيستين ، والريسفيراترول ، مركبات متداخلة في جميع الاختبارات ، وهي غير مفيدة في اكتشاف الأدوية . [ 4 ] [ 5 ]
القلويدات
القلويات مواد كيميائية ذات مذاق مرّ، منتشرة في الطبيعة، وغالبًا ما تكون سامة. توجد عدة فئات منها ذات آليات عمل مختلفة، وتُستخدم كأدوية ترفيهية وصيدلانية. تشمل الأدوية من فئات مختلفة: الأتروبين، والسكوبولامين، والهيوسيامين (جميعها من الباذنجان)، [6] والبربرين (من نباتات مثل البرباريس والماهونيا ) ، والكافيين ( من البن ) ، والكوكايين ( من الكوكا ) ، والإيفيدرين ( من الإيفيدرا ) ، والمورفين ( من الخشخاش ) ، والنيكوتين ( من التبغ ) ، والريزيربين ( من الراوولفيا سربنتينا ) ، والكينيدين والكينين ( من الكينشونا ) ، والفينكامين ( من الفينكا الصغرى )، والفينكريستين ( من الكاثارانثوس الوردي ). [ 7 ]

يرتبط قلويد النيكوتين الموجود في التبغ مباشرة بمستقبلات أستيل كولين النيكوتينية في الجسم ، مما يفسر تأثيراته الدوائية. [ 8 ]
نبات ست الحسن ، المعروف علمياً باسم Atropa belladonna ، ينتج قلويدات التروبان بما في ذلك الأتروبين والسكوبولامين والهيوسيامين . [ 6 ]
ثنائي ميثيل تريبتامين (DMT) هو مركب مخدر قوي موجود في العديد من أنواع النباتات الموجودة في جميع أنحاء العالم، ويوجد عادة في أنواع الميموزا والأكاسيا ، ولكن تم اكتشافه أيضًا في الأعشاب مثل فيلاريس أكواتيكا .
جليكوسيدات
توجد جليكوسيدات الأنثراكينون في السنا ، [ 9 ] والراوند ، والصبار . [ 10 ]
الجليكوسيدات القلبية هي مواد كيميائية نباتية مستخلصة من نباتات تشمل قفاز الثعلب وزنبق الوادي . وتشمل الديجوكسين والديجيتوكسين اللذين يعملان كمدرات للبول . [ 11 ]
تم استخدام نبات السنا الإسكندرانية ، الذي يحتوي على جليكوسيدات الأنثراكينون ، كملين لآلاف السنين. [ 9 ]

البوليفينولات
تنتشر مركبات البوليفينول من عدة فئات على نطاق واسع في النباتات، بما في ذلك الأنثوسيانين ، والإستروجينات النباتية ، والتانينات . [ 13 ] وتُعدّ مركبات البوليفينول من المستقلبات الثانوية التي تنتجها جميع أجزاء النباتات تقريبًا، بما في ذلك الثمار والأزهار والأوراق واللحاء. [ 13 ]
أنجليكا ، التي تحتوي على الإستروجينات النباتية
الأنثوسيانين هي فئة من البوليفينول تساهم في لون العديد من النباتات.
تُعد أحماض التانيك مثالاً واحداً على العديد من التراكيب البوليفينولية المعقدة التي تنتجها النباتات.
التربينات
توجد التربينات والتربينويدات بأنواعها المختلفة في النباتات الراتنجية كالصنوبريات . وهي مركبات عطرية تُستخدم لطرد الحيوانات العاشبة . وبفضل رائحتها، تُستخدم في الزيوت العطرية، سواءً في صناعة العطور كالورد والخزامى ، أو في العلاج العطري . [ 14 ] [ 15 ] ولبعضها استخدامات طبية : فالثيمول مطهر، وكان يُستخدم سابقًا كدواء طارد للديدان. [ 16 ] [ 17 ]
يحتوي الزيت العطري للزعتر الشائع ( Thymus vulgaris ) على مادة الثيمول أحادية التربين ، وهي مطهر ومضاد للفطريات . [ 16 ]
التربينات هي بوليمرات من الإيزوبرين
علم الوراثة
على عكس البكتيريا والفطريات، لا تتجمع معظم مسارات الأيض النباتية في مجموعات جينية حيوية ، بل تتوزع كجينات فردية. وقد تم اكتشاف بعض الاستثناءات: جليكوألكالويدات الستيرويدية في نبات الباذنجان ، والبوليكيتيدات في فصيلة البويديات ، والبنزوكسازينويدات في الذرة ، والتريتربينات في الشوفان ، والقرعيات ، والأرابيدوبسيس ، وثنائي التربينات الموميلاكتونية في الأرز . [ 18 ]
مراجع
- ↑ "كاسيات البذور: شعبة كاسيات البذور: السمات العامة". الموسوعة البريطانية (المجلد 13، الطبعة 15) . 1993. ص 609.
- ↑ ميسكين، مارك س. (2002). المواد الكيميائية النباتية في التغذية والصحة . مطبعة سي آر سي. ص 123. ISBN 978-1-58716-083-7.
- ↑ سبرينغبوب، كارين؛ كوتشان، توني م. (2009). "مقدمة إلى الفئات المختلفة للمنتجات الطبيعية" . في لانزوتي، فيرجينيا (محرر). المنتجات الطبيعية المشتقة من النباتات: التركيب والوظيفة والتطبيق . سبرينغر. ص 3. ISBN 978-0-387-85497-7.
- ↑ بايل، جوناثان؛ والترز، مايكل أ. (24 سبتمبر 2014). "الكيمياء: محتالون كيميائيون يُحبطون اكتشاف الأدوية" . مجلة نيتشر . 513 (7519): 481-483 . Bibcode : 2014Natur.513..481B . doi : 10.1038/513481a . PMID: 25254460 .
- ↑ داهلين جيه إل، والترز إم إيه (يوليو 2014). " الأدوار الأساسية للكيمياء في فرز الفحص عالي الإنتاجية" . كيمياء الطب المستقبلية . 6 (11): 1265-1290 . doi : 10.4155/fmc.14.60 . PMC 4465542. PMID 25163000 .
- 1 2 "Atropa Belladonna" (ملف PDF) . الوكالة الأوروبية لتقييم المنتجات الطبية. 1998. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه في 26 فبراير 2017 .
- ↑ غريميني، ب.؛ وآخرون (2003). "تفاعل الفوسفور والبوتاسيوم مع تركيزات قلويدات البذور، والمحصول، والمحتوى المعدني في الترمس ضيق الأوراق (Lupinus angustifolius L.)". النبات والتربة . 253 (2). هايدلبرغ: سبرينغر: 413-427 . Bibcode : 2003PlSoi.253..413G . doi : 10.1023/A:1024828131581 . JSTOR 24121197. S2CID 25434984 .
- ↑ "مستقبلات أستيل كولين النيكوتينية: مقدمة" . قاعدة بيانات الاتحاد الدولي لعلم الأدوية الأساسي والسريري (IUPHAR) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2017 .
- 1 2 هيتالا، ب.؛ مارفولا، م.؛ بارفيانين، ت.؛ لاينونين، هـ. (أغسطس 1987). "فعالية الملينات والسمية الحادة لبعض مشتقات الأنثراكينون، ومستخلصات السنا، وأجزاء من مستخلصات السنا". علم الأدوية والسموم . 61 (2): 153-156 . doi : 10.1111/j.1600-0773.1987.tb01794.x . PMID 3671329 .
- ↑ جون تي. أرناسون؛ راشيل ماتا؛ جون تي. روميو (11 نوفمبر 2013). الكيمياء النباتية للنباتات الطبية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 9781489917782.
- 1 2 3 "المكونات النباتية الفعالة المستخدمة للأغراض الطبية" . وزارة الزراعة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 فبراير 2017 .
- ↑ "ديجيتاليس بوربوريا. جليكوسيد قلبي" . جامعة تكساس إيه آند إم. مؤرشف من الأصل في 2 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه في
26
فبراير 2017.يُنسب الفضل في إدخال الديجيتاليس إلى ممارسة الطب إلى
ويليام ويذرينغ
. - 1 2 "الفلافونويدات" . مركز معلومات المغذيات الدقيقة، معهد لينوس باولينج، جامعة ولاية أوريغون. 1 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أكتوبر 2023 .
- ↑ تشن، تي تي (1965). "مراجعة الأعمال: التخليق الحيوي للستيرويدات والتربينات والأسيتوجينينات ". مجلة العالم الأمريكي . 53 (4). ريسيرش تراينجل بارك، كارولاينا الشمالية: سيجما إكس آي، جمعية البحث العلمي: 499أ - 500أ. JSTOR 27836252 .
- ↑ سينغساس، إريك ل. (2000). "التربينات وتحمل عملية التمثيل الضوئي للحرارة" . مجلة نيو فايتولوجيست . 146 (1). نيويورك: وايلي: 1-2 . Bibcode : 2000NewPh.146....1S . doi : 10.1046/j.1469-8137.2000.00626.x . JSTOR 2588737 .
- 1 2 3 "الثيمول (CID=6989)" . معاهد الصحة الوطنية الأمريكية . تاريخ الاسترجاع: 26 فبراير 2017.
الثيمول هو فينول يُستخلص من زيت الزعتر أو زيوت طيارة أخرى، ويُستخدم كمثبت في المستحضرات الصيدلانية، وكمطهر (مضاد للبكتيريا أو الفطريات). وكان يُستخدم سابقًا كمضاد للديدان.
- ↑ روي، كوهو (2015-09-01). "مكملات جذع نبات تينوسبورا كورديفوليا في علاج اضطراب شحوم الدم لدى مرضى السكري: تجربة عشوائية مضبوطة مفتوحة التسمية" . الأغذية الوظيفية في الصحة والمرض . 5 (8): 265-274 . doi : 10.31989/ffhd.v5i8.208 . ISSN 2160-3855 .
- ↑ لاتشيني، إيليا؛ غوسينز، آلان (2020-10-06). "التحكم التوافقي في الأيض المتخصص للنبات: الآليات والوظائف والنتائج". المراجعة السنوية لبيولوجيا الخلية والتطور . 36 (1). المراجعات السنوية : 291-313 . doi : 10.1146/annurev-cellbio-011620-031429 . ISSN 1081-0706 . PMID 32559387. S2CID 219947907 .
- المواد الكيميائية النباتية
- الكيمياء الحيوية
- كيمياء
- علم النبات
- الطب العشبي
- فروع علم النبات
- علم العقاقير
