Chrpa
černá (Centaurea nigra) a její význam
v přírodě
Jana
Matějíčková, Jiří Patočka
Chrpa černá (Centaurea nigra), také známá pod názvem černohlávek, je zajímavá rostlina patřící do čeledi hvězdnicovité (Asteraceae). Patří do složité a obtížné sekce Jacea známé snadným a častým křížením mezi jednotlivými druhy. U chrpy černé je navíc uváděn neujasněný počet poddruhů. Tato rostlina je rozšířená v Evropě, Asii a Severní Americe a je často nacházena na loukách, pastvinách, okrajích lesů a podobných stanovištích. U nás není původním druhem. Jedná se o neofyt (tedy taxon zavlečený po r. 1500), který má invazní status zdomácnělý nebo také naturalizovaný, což znamená, že se na našem území pravidelně rozmnožuje po dlouhou dobu a nezávisle na činnosti člověka. Je to vytrvalá rostlina, která dosahuje výšky kolem 30 až 90 cm a její květenství jsou charakteristická svou temně fialovou barvou, což jí vyneslo název "černá". Květy jsou uspořádány v kulovitých květenstvích, která jsou známá jako "hlavy". Květenství je složeno z trubkovitých kvítků na okraji a zákrovních kvítků uprostřed (Harris, 2017). Tato struktura je pro čeleď hvězdnicovité typická. Její květy představují cenný zdroj nektaru pro mnoho druhů hmyzu, zejména pro včely a motýly (Lack, 1982). Plodem je nažka velikosti 2.5–3 mm. Primárně se množí ze semen. Rostlina produkuje velké množství semen, které se snadno šíří větrem, vodou, zvířaty i prostřednictvím dopravy ulpěním na pneumatikách. Semena jsou životaschopná po dobu nejméně 5 let. S poměrně tlustým vřetenovitým kořenem a krátkým, někdy větveným oddenkem, dokáže regenerovat i z podzemních orgánů.
Chrpa černá (Centaurea nigra). Foto: Ing. Jana Matějíčková
Chrpy (Centaurea) jsou obecně považovány za jeden z determinačně nejsložitějších rodů středoevropské flóry. Právě hybridizace představuje hlavní důvod, proč jde o tak obtížnou skupinu. Rod chrpa v tradičním širokém pojetí patří mezi největší rody v čeledi hvězdnicovitých. Zahrnuje několik set druhů a stále jsou popisovány nové. U nás roste 12 původních druhů (počítaje i archeofyty, tedy druhy zavlečené před r. 1500), dalších 10–12 druhů bylo zavlečeno novodobě nebo zplaňuje ze zahrad, doloženo od nás máme také 15 mezidruhových kříženců. Příkladem křížence s chrpou černou je Centaurea × gerstlaueri (chrpa černá × ch. luční). K mezidruhové hybridizaci dochází běžně ve všech třech podrodech. V některých příbuzenských skupinách můžeme s trochou nadsázky říct, že byli popsáni kříženci každého druhu s každým.
Chrpy jsou obecně světlomilné rostliny, takže i v klimaticky příznivých obdobích zůstávaly jednotlivé druhy vázány na ostrůvky bezlesí, jako byly stepi nebo horské masivy, a nejspíš se ani moc nedostávaly do kontaktu a nekřížily. Dokud se do toho nevložil člověk. Odlesnění krajiny po vzniku zemědělství umožnilo šíření světlomilných druhů. Některé velmi úspěšné druhy obsadily skoro celou Evropu. Pokud se dva geneticky blízké druhy dostanou do kontaktu, jsme svědky jejich postupného „rozpouštění“ a časem možná splynutí kvůli hybridizaci (např. u chrpy ostroperé téměř neexistují hybridizací vůbec neovlivněné populace). Člověk zároveň umožňuje vznik zcela nových hybridních kombinací mezi neofyty a původními druhy, které by se jinak spolu nikdy nesetkaly (Koutecký 2015).
Proces hybridizace ovlivňuje výskyt sekundárních metabolitů u nově vzniklých hybridních rostlin. Většina sekundárních metabolitů u hybridů je přítomna také u rodičů. Hybridům však mohou chybět některé rodičovské sekundární metabolity nebo mohou mít nové sekundární metabolity. Kříženci mohou být stejně vnímaví (odolní) jako rodiče nebo náchylnější než rodiče, ale zřídka odolnější než rodiče. Různé hybridní třídy však vykazují různé vzorce ve vztahu k rezistenci vůči býložravcům. Hybridizace může zvýšit variaci sekundárních metabolitů a ovlivnit rezistenci vůči býložravcům, což může částečně vysvětlit vývoj chemické diverzity v rostlinách (Cheng 2011).
Polyfenoly jsou sekundární rostlinné metabolity s antioxidačními vlastnostmi vyplývajícími z přítomnosti –OH (hydroxylové) skupiny, zachycující volné radikály. Rostlinné polyfenolické sloučeniny mají kromě antioxidační aktivity antiproliferativní, antibakteriální, protizánětlivé a antialergické vlastnosti. Antioxidační aktivita rostlinných extraktů obvykle koreluje s obsahem polyfenolů, a to jak z hlediska jednotlivých účinných látek, tak jejich celkového obsahu (Teixeira 2017, Salachna 2021). U jednotlivých druhů Centaurea existují značné rozdíly v celkovém obsahu fenolů. Nejvyšší koncentrace polyfenolů byla zjištěna u C. orientalis (19,38 mg GAE/g), dále u C. nigra (12,0 mg GAE/g) a nakonec C. phrygia (8,08 mg GAE/g) (Salachna 2021). V jiné studii analyzovali vodné a ethanolové extrakty z nadzemních částí C. nigra a uvedli celkový obsah polyfenolů v rozmezí od 61,7 mg GAE/g do 173,2 mg GAE/g (Kenny et al., 2014).
Centaurea nigra je oblíbenou léčivou rostlinou již od středověku (Salachna 2021). Lidová medicína si jí vážila pro její léčebné účinky (Reyhan et al., 2004). Okvětní lístky, kořeny a semena se používaly ke zmírnění zánětu hrdla, zastavení krvácení dásní, urychlení hojení ran a jako diuretikum a tonikum (Kaij-A-Kamb 1991). Rostlina obsahuje látky, které mají protizánětlivé a analgetické vlastnosti (Khammar & Djeddi, 2012) a dříve byla proto často používána jako čaj pro zmírnění bolestí a nepohodlí (Kenny et al., 2014). Jedná se o planou jedlou rostlinu, jejíž extrakty mají nejen antioxidační vlastnosti, ale také vykazují účinnou antimikrobiální aktivitu proti grampozitivním bakteriálním kmenům. (Kenny et al., 2014).
Rovněž byla využívána k barvení látek, kdy temně fialový pigment izolovaný z květů sloužil jako přírodní barvivo (MacIntyre,1999). Čerstvé okvětní lístky jsou jedlé a přidávají se do salátů (Facciola 1990). Moderní výzkumy zjistily významnou antimikrobiální aktivitu serotoninových konjugátů, N-(trans-p-kumaroyl)-serotoninu a N-(trans-feruloyl)-serotoninu, ze semen Centaurea nigra L. proti Escherichia coli rezistentní na penicilin (Kumarasamy 2003).
N-feruloylserotonin
Deriváty serotoninu patří do třídy fenylpropanoidových amidů vyskytujících se v nízkých hladinách u široké škály rostlinných druhů. Vzhledem k silné antioxidační aktivitě a dalším terapeutickým vlastnostem serotoninových derivátů mohou mít tyto sloučeniny vysoký potenciál v léčbě a profylaxi, dále jako kosmetické přísady a jako hlavní složky funkčních potravin nebo krmiv, které mají účinky zlepšující zdraví. (Kang 2009).
Chrpy jsou ale na pohled krásnou a zajímavou skupinou, která i s přispěním člověka prochází dynamickou evolucí a ve které je stále co objevovat (Koutecký 2015).
Literatura
Cheng D, Vrieling K, Klinkhamer PG. The effect of hybridization on secondary metabolites and herbivore resistance: implications for the evolution of chemical diversity in plants. Phytochem Rev. 2011; 10(1): 107-117. doi: 10.1007/s11101-010-9194-9.
Facciola. S. Cornucopia - A Source Book of Edible Plants. Kampong Publications 1990 ISBN 0-9628087-0-9
Harris M. A morphological analysis of Centaurea nigra and its associated taxa in Hertfordshire. New J Botany, 2017; 7(2-3): 169-181.
Kaij-A-Kamb M, Amoros M, Chulia J, Kaouadji M, Mariotte AM, Girre L. Screening of in Vitro Antiviral Activity from Brittany Plants, Specially from Centaurea nigra L. (Asteraceae). J Pharm Belg. 1991; 46: 325–326.
Kang K, Park S, Kim YS, Lee S, Back K. Biosynthesis and biotechnological production of serotonin derivatives. Appl Microbiol Biotechnol. 2009; 83(1): 27-34. doi: 10.1007/s00253-009-1956-1. Epub 2009 Mar 24. PMID: 19308403.
Kenny O, Smyth TJ, Walsh D, Kelleher CT, Hewage CM, Brunton NP. Investigating the potential of under-utilised plants from the Asteraceae family as a source of natural antimicrobial and antioxidant extracts. Food Chemistry, 2014; 161: 79-86.
Khammar A, Djeddi S. Pharmacological and biological properties of some Centaurea species. Eur J Sci Res, 2012; 84(3): 398-416.
Koutecký P. Chrpy – botanická noční můra? O jejich diverzitě, systematice a hybridizaci. Živa 2/2015; (2): 62-65. Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i..
Kumarasamy Y, Middleton M, Reid RG, Nahar L, Sarker SD. Biological activity of serotonin conjugates from the seeds of Centaurea nigra. Fitoterapia. 2003; 74: 609–612
Lack AJ. Competition for pollinators in the ecology of centaurea scabiosa l. and centaurea nigra l. i. variation in flowering time. New Phytologist, 1982; 91(2): 297-308.
MacIntyre DL. Role of Scottish native plants in natural dyeing and textiles. The Univerity of Edingburgh, Thesis, 1999,
Muminoviæ S. Persistence of Centaurea pumilio L., a rare sand dune species. Ecologia Mediterranea. 2014. 19-25.
Reyhan ARİF, Küpeli E, Ergun F. The biological activity of Centaurea L. species. Gazi Univ J Sci. 2004; 17(4): 149-164.
Salachna, P.; Pietrak, A.;£opusiewicz, £. Antioxidant Potential of Flower Extracts from Centaurea spp. Depends on Their Content of Phenolics, Flavonoids and Free Amino Acids. Molecules 2021; 26: 7465. https://doi.org/10.3390/molecules26247465
Teixeira T, Vale R, Almeida R, Ferreira T, Guimarães L. Antioxidant Potential and Its Correlation with the Contents of Phenolic Compounds and Flavonoids of Methanolic Extracts from Different Medicinal Plants. Revista Virtual de Química. 2017; 9: 1546–1559. doi: 10.21577/1984-6835.20170090.
von Arx, Georg & Dietz, Hansjoerg. Growth Rings in the Roots of Temperate Forbs are Robust Annual Markers. Plant Biology. 2006; 8: 224–233.
