Pinocembrin: přírodní flavanon s neuroprotektivními, protizánětlivými a antioxidačními účinky

Jiří Patočka

     Pinocembrin je přírodní flavonoid ze skupiny flavanonů, který se vyskytuje zejména v propolisu, medu a různých rostlinách. Pozornost vědců přitahuje především jeho potenciální schopnost ovlivňovat oxidační stres, zánětlivé procesy a buněčné mechanismy spojené s poškozením nervové tkáně. Experimentální studie mu připisují také antimikrobiální, kardioprotektivní a protinádorové působení. Většina těchto poznatků však pochází z laboratorních experimentů a studií na zvířatech, takže je nelze automaticky považovat za důkaz klinické účinnosti u člověka. 

Chemická charakteristika a přírodní zdroje

     Pinocembrin patří mezi polyfenolické sekundární metabolity rostlin a vyznačuje se flavanonovým skeletem se dvěma hydroxylovými skupinami na aromatickém kruhu. Významným zdrojem pinocembrinu je propolis, pryskyřičná směs, kterou včely vytvářejí z rostlinných exudátů a kterou využívají k ochraně úlu. Pinocembrin byl identifikován také v některých rostlinách, například v druzích rodů Populus a Eucalyptus. Jeho obsah v přírodních materiálech závisí na botanickém původu, geografických podmínkách i způsobu extrakce. Propolis proto nelze považovat za standardizovaný zdroj pinocembrinu bez analytického ověření jeho složení (Rasul et al., 2013). Vedle izolace z přírodních zdrojů se zkoumá také mikrobiální biosyntéza pinocembrinu. Metabolické inženýrství mikroorganismů by mohlo umožnit jeho účinnější výrobu a usnadnit přípravu dostatečného množství látky pro farmakologický výzkum (Wu et al., 2013; Kim et al., 2014). 

Pinocembrin

Totální syntéza narciklasinu (Tomáš Hudlický et al.)

Michal Kadaník

Úvod

     Narciklasin (1; Obrázek 1) je přírodní alkaloid isokarbostyrilového typu, prvně izolovaný (ve formě bílých krystalů) roku 1967 z cibulí různých odrůd rodu Narcissus čeledi Amaryllidaceae^.1 O rok později byla tatáž látka izolována japonskou výzkumnou skupinou z cibulí rostliny Lycoris radiata a pojmenována jako lykoricidinol^.2 Kompletní strukturu této látky, včetně absolutní konfigurace, se ovšem podařilo rozklíčovat až roku 1971 pomocí rentgenostrukturní analýzy tetraacetátu narciklasinu.³ Na Obrázku 1 je patrná strukturní podobnost s dalšími alkaloidy čeledi Amaryllidaceae, konkrétně s lykoricidinem (2; v přírodě hojněji zastoupen, liší se pouze nepřítomností fenolické skupiny na pozici C7), pankratistatinem (3; strukturně komplexnější látka s šesti sousedícími centry chirality) a 7-deoxypankratistatinem (4). Narciklasin (1) je centrem zájmu mnoha syntetických chemiků, zejména pro svojí potenciální antineoplastickou aktivitu.^1,4

Obrázek 1. Narciklasin a strukturně podobné přírodní látky

Erythrina abyssinica Lam. ex DC. – Botany, Phytochemistry, Traditional Medicine and Pharmacological Potential

Jiří Patočka, Misganaw Tegegne Ayana

     Erythrina abyssinica Lam. ex DC. is a tropical deciduous tree belonging to the family Fabaceae, best known for its striking red flowers and characteristically thick, corky bark. In the English-language literature, it is commonly referred to as the Uganda coral tree or coral tree. Its natural distribution is concentrated primarily in East Africa, although its range also extends into other parts of Central and Southern Africa. The tree typically reaches a height of approximately 12–15 m. Its trunk and branches are covered with thick, deeply fissured bark, while younger branches may bear spines. The leaves are trifoliate, a characteristic feature of many members of the genus Erythrina, and the flowers are conspicuously red. The fruit is a pod containing seeds.

     The species is of considerable ecological and economic importance. As a leguminous tree, it contributes to soil nitrogen enrichment through symbiotic nitrogen fixation, while its flowers provide nectar for insect pollinators. In some African regions, it is cultivated as an ornamental tree, used for hedging, and serves as a source of timber and other useful materials. It also occupies an important place in traditional African medicine, where the bark, roots, leaves, flowers and seeds are among the plant parts most commonly used. A comprehensive review of the ethnobotanical and pharmacological literature was published by Obakiro et al. (2021), who compiled information from 132 scientific and other documentary sources.

Erythrina abyssinica Lam. ex DC.

Candida auris: nebezpečná multirezistentní kvasinka

 Jiří Patočka, Kamil Kuča

     Candida auris syn. Candidozyma auris je patogenní kvasinka, která se v posledních letech stala významným problémem nemocniční epidemiologie a klinické mykologie. Její význam spočívá především ve schopnosti vyvolávat invazivní infekce, přetrvávat na površích zdravotnických zařízení, šířit se mezi pacienty a vykazovat rezistenci k několika skupinám antimykotik. U těžce nemocných pacientů může způsobit život ohrožující infekci krevního řečiště. Na rozdíl od běžných druhů rodu Candida, které mohou být součástí lidské mikrobioty, je C. auris spojována zejména se zdravotnickými zařízeními a s přenosem mezi hospitalizovanými pacienty. Její včasná identifikace, důsledná hygienická opatření a správně zvolená antimykotická léčba jsou proto zásadními součástmi kontroly infekce.

Sklerotioruminy – sekundární metabolity mořských mikroskopických hub

Jiří Patočka

     Sklerotioruminy (sclerotiorumins) jsou skupinou sekundárních metabolitů hub, které byly objeveny při studiu mořských mikroskopických hub. Jejich název souvisí s druhovým jménem houby Aspergillus sclerotiorum. Jednotlivé sloučeniny se liší chemickou strukturou a patří mezi různé typy přírodních organických látek. První tři zástupci, sklerotioruminy A–C, byly popsány ve studii z roku 2017, která zkoumala společnou kultivaci mořských hub Aspergillus sclerotiorum a Penicillium citrinum (Bao et al., 2017). Sklerotioruminy A a B byly zařazeny mezi deriváty furanonu, zatímco sklerotiorumin C představoval nový typ oxadiazinového derivátu. 

                                                        Sklerotiorumin A                                       Sklerotiorumin B                              Sklerotiorumin C

Harziaphilic Acid: A Novel Secondary Metabolite of Fungi of the Genus Trichoderma

Jiří Patočka

     Harziaphilic acid is a naturally occurring nitrogen-containing organic compound first reported in 2017 as a novel secondary metabolite produced during the co-cultivation of two filamentous fungi. Although the molecule contains a nitrogen atom and a heterocyclic structural moiety, it should not automatically be classified as an alkaloid without further qualification. Chemically, it is a tetramic acid derivative and is therefore structurally related to other microbial metabolites belonging to this class.

Discovery and Biological Origin

     Harziaphilic acid was isolated by Vinale and colleagues during an investigation of interactions between the fungi Trichoderma harzianum M10 and Talaromyces pinophilus F36CF. Their findings demonstrated that microbial co-cultivation can alter secondary metabolite production and lead to the formation of compounds that are produced only in negligible amounts or remain undetectable when the individual strains are grown separately. Harziaphilic acid was isolated from the co-culture, and its structure was elucidated using spectroscopic and mass spectrometric methods. This study illustrates how investigations of interspecific microbial interactions can facilitate the discovery of previously unknown natural products (Xu et al., 2023).

Chemical Characteristics

Harziaphilic acid

Křemenáč osikový (Leccinum rufum): Biochemické složení, bioaktivní látky a nutriční význam

Jiří Patočka, Radoslav Patočka, Milada Mičánková

     Křemenáč osikový (Leccinum rufum (Schaeff.) Kreisel, syn. Leccinum aurantiacum p.p.) patří mezi nejpopulárnější a nejvíce ceněné jedlé ektomykorhizní houby stopkovýtrusné z čeledi hřibovitých (Boletaceae). Tato houba vykazuje přísnou ekologickou vazbu na topol osiku (Populus tremula), s nímž tvoří mykorhizu (Dörfelt & Berg, 1990.) Kromě vysoké kulinářské hodnoty dané pevnou konzistencí dužniny a příjemným aroma se Leccinum rufum stává předmětem zájmu fytochemického a mykologického výzkumu. Ten se zaměřuje na identifikaci nízkomolekulárních metabolitů a bioaktivních látek s potenciálními antioxidačními a antimikrobiálními účinky.

     Mladé plodnice křemenáče osikového disponují charakteristickým polokulovitým, sytě oranžovým až cihlově červeným kloboukem, jehož pokožka mírně přesahuje okraj. Třeň je robustní, válcovitý, pokrytý bělavými šupinkami, které v průběhu ontogeneze plodnice tmavnou do hnědočerné barvy. Význačným diagnostickým rysem je změna barvy dužniny na řezu – ta po porušení přechází z bílé přes šedorůžovou a modrošedou až do finální tmavě šedočerné.

Křemenáč osikový (Leccinum rufum)

Foto: Milada Mičánková

Cladosin E – přírodní metabolit mořské houby

Jiří Patočka

     Cladosin E je přírodní sekundární metabolit izolovaný z mořské houby Cladosporium sphaerospermum kmene 2005-01-E3. Houby rodu Cladosporium žijí převážně jako saprofyty, tedy houby rozkládající odumřelou organickou hmotu. Vyskytují se v široké škále suchozemských i mořských prostředí, kde mohou vytvářet také různé formy soužití s rostlinami a živočichy (Bensh et al., 2015). Patří rovněž k běžným obyvatelům vnitřních prostor budov (Segers et al., 2015;  Bensch et al., 2018). Díky tomu přicházejí často do kontaktu s člověkem, u něhož mohou za určitých podmínek vyvolávat nežádoucí reakce, například alergie, a některé druhy mohou působit také jako původci infekčních onemocnění (Cheng et al., 2915; Sandoval-Denis et al., 2016; Yew et al., 2016; Batra et al., 2019).

     Cladosin E byl popsán v roce 2014 společně s příbuznými látkami cladosiny A–D,  které byly objeveny při výzkumu chemické diverzity hub pocházejících z hlubokomořského prostředí (Wu et al., 2014).  Z chemického hlediska patří cladosin E mezi houbové přírodní produkty biosynteticky příbuzné hybridním polyketidům. Jeho struktura byla určena na základě spektroskopických metod a chemických postupů, které umožnily objasnit také stereochemické uspořádání molekuly. Pro cladosin E samotný však nejsou v původní studii doloženy výrazné farmakologické účinky. Mírná aktivita proti viru chřipky A (H1N1), uváděná v této práci, se týkala cladosinu C, nikoli cladosinu E. 

Cladosin  E

Méně známá proteinogenní aminokyselina pyrrolysin

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Pyrrolysin (L-pyrrolysine, zkratka Pyl, jednopísmenný symbol O) patří mezi nejpozoruhodnější aminokyseliny známé současné molekulární biologii. Od dvaceti standardních proteinogenních aminokyselin se odlišuje nejen svou chemickou strukturou, ale především způsobem, jakým je geneticky kódována a začleňována do bílkovin. Je označována jako 22. proteinogenní aminokyselina, protože její existence ukázala, že genetický kód není ve všech organismech omezen na jednadvacet běžných aminokyselin. Pyrrolysin však není univerzální součástí proteinů všech organismů; její genetické kódování bylo doloženo u některých metanogenních archeí a určitých bakterií, zejména u mikroorganismů využívajících methylované aminy v energetickém metabolismu (1, 2). 

Chemická struktura a vlastnosti

Chemicky jde o derivát L-lysinu, jehož postranní ε-aminoskupina je acylována skupinou obsahující methylovaný  pyrrolinový  kruh.  Pyrrolysin si zachovává základní strukturu α-aminokyseliny, tedy aminoskupinu a karboxylovou skupinu na α-uhlíku, avšak jeho postranní řetězec je podstatně složitější než u běžných proteinogenních aminokyselin. Právě pyrrolinová část molekuly propůjčuje této aminokyselině specifické chemické vlastnosti, které jsou důležité při katalýze přenosu methylových skupin (2, 3).

Pyrrolysin