R-(−)-Pulegon: chemické vlastnosti, přírodní výskyt, metabolismus a biologické účinky

Jiří Patočka

     R-(−)-Pulegon je monoterpenový keton patřící mezi charakteristické složky silice některých aromatických rostlin, zejména druhů rodu Mentha. Z chemického i toxikologického hlediska představuje zajímavou látku, protože jeho biologické účinky významně závisí na stereochemii, dávce a metabolické přeměně v organismu. Zatímco nízké koncentrace pulegonu jsou spojovány především s aromatickými vlastnostmi silic, vyšší expozice může vést k hepatotoxickým účinkům. Zvláštní pozornost je věnována jeho metabolitu menthofuranu a následným reaktivním metabolitům, které mohou poškozovat jaterní tkáň (Sousa et al., 2011).

Chemická charakteristika

     Pulegon je cyklický monoterpenový keton s molekulovým vzorcem C₁₀H₁₄O a relativní molekulovou hmotností 150,22. Systematicky jde o nenasycený monoterpenový keton se šestičlenným cyklem. Molekula obsahuje stereogenní centrum, a proto existuje ve dvou enantiomerních formách. V přírodních materiálech se nejčastěji setkáváme s (R)-(−)-pulegonem, který je významnou složkou některých silic máty.

Pulegon

Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, diterpenoidní chinony šalvěje červenokořenné (Salvia miltiorrhiza)

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, lipofilní diterpenoidní chinony jsou hlavními bioaktivními složkami kořene šalvěje červenokmenné (Salvia miltiorrhiza), léčivé rostliny tradičně používané v asijské medicíně. Roste na slunných svazích, podél cest, na březích kanálů a okrajích lesů v severovýchodní Číně, v Indii, Japonsku, Vietnamu a dalších zemích jihovýchodní Asie (Nwafor et al., 2021). V Číně je rostlina známa pod jménem Dan Shen a je zařazena v oficiálním lékopisu (Yan, 2015). Využívá se její kořen. Má protizánětlivý a antibakteriální účinek, posiluje imunitu a krevní oběh, podporuje obnovu tkání, tiší bolest, snižuje hladinu cholesterolu a cukru v krvi, slouží při nespavost a bušení srdce. Léčí aterosklerózu, anginu pectoris, cirhózu, poruchy menstruace, podrážděnost a nespavost. Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, strukturálně příbuzné sloučeniny vykazují široké spektrum biologických účinků, včetně protizánětlivých, antioxidačních, protinádorových, antimikrobiálních a kardioprotektivních. Tento článek shrnuje současné poznatky o jejich chemické struktuře, biosyntéze, farmakologii, molekulárních mechanismech účinku, farmakokinetice a toxikologii.

E12E (bis(12)-hupyridon): vícenásobně působící dimerický inhibitor acetylcholinesterázy a potenciální neuroprotektivní látka

Jiří Patočka, Anna Strunecká, Kamil Kuča, Patrik Olekšák, Zdeňka Navrátilová 

Úvod

     E12E, známý také jako bis(12)-hupyridon (B12H), představuje syntetický dimerický derivát přírodního alkaloidu huperzinu A. Huperzin A je alkaloid izolovaný zejména z plavuně Huperzia serrata a patří mezi reverzibilní inhibitory acetylcholinesterasy (AChE). Jeho farmakologický potenciál vedl k rozsáhlému hledání nových derivátů, které by si zachovaly inhibiční účinek na AChE, ale současně vykazovaly širší neuroprotektivní působení. Jedním z výsledků tohoto přístupu je právě E12E. Z farmakologického hlediska je E12E zajímavý především proto, že jeho účinek nelze redukovat pouze na inhibici AChE. Experimentální studie ukázaly také neuroprotektivní, anti-excitotoxické, antiapoptotické a potenciálně neurodiferenciační účinky. Tato skutečnost řadí E12E mezi tzv. multifunkční neuroprotektivní látky, jejichž mechanismus účinku zasahuje více molekulárních cílů současně (Cui et al., 2011a).

Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna Jacq.): nové poznatky o fytochemii, biologických účincích a terapeutickém potenciálu

Jiří Patočka, Milada Mičánková, Radoslav Patočka

     Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna Jacq., Rosaceae) je druh kvetoucí rostliny z čeledi růžovitých (Rosaceae) a podobně jako hloh obecný (Crataegus laevigata), známý také jako hloh dvousemenný (Patočka & Patočková, 2025), patří k nejvýznamnějším léčivým a symbolickým rostlinám Evropy. Je rozšířen především v Evropě, severní Africe a západní části Asie a vytváří keře nebo menší stromy obvykle vysoké 5–10 m. Charakteristickým znakem druhu jsou bílé květy, hluboce laločnaté listy a červené malvice zpravidla s jedinou peckou. Plody jsou využívány jako potravina a tradiční surovina pro přípravu džemů, sirupů a dalších výrobků. V evropské fytoterapii má C. monogyna dlouhou tradici zejména při obtížích spojených s kardiovaskulárním systémem (Nabavi et al., 2015; Martinelli et al., 2021).

Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna). Foto: Milada Mičánková

Huperzin A, jeho současné využití v medicíně a další perspektivy

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová, Anna Strunecká, Kamil Kuča

     Huperzin A (angl. huperzine A, HupA) je přírodní alkaloid izolovaný především z plavuně čínské Huperzia serrata (čeleď Lycopodiaceae). Patří mezi nejvýznamnější přírodní látky ovlivňující cholinergní nervový systém a od svého objevu v 80. letech 20. století je intenzivně studován zejména jako potenciální léčivo u poruch paměti a neurodegenerativních onemocnění jako je Alzheimerova choroba (AD) (Wang et al., 2006). Jeho hlavním farmakologickým účinkem je selektivní a reverzibilní inhibice enzymu acetylcholinesterázy (AChE), čímž zvyšuje dostupnost neurotransmiteru acetylcholinu v synaptickém prostoru (Cheng et al., 1996). 

                                                                                      Huperzin

Nové poznatky o lunularinu  – bioaktivním bibenzylu játrovek

Jiří Patočka

      Lunularin je jednoduchý bibenzylový přírodní produkt charakteristický především pro játrovky (Marchantiophyta). Přestože byl znám již několik desetiletí, v posledních letech se dostává znovu do pozornosti díky rozvoji výzkumu sekundárních metabolitů játrovek, zejména druhu Marchantia polymorpha (Xiong et al., 2022). Současné poznatky ukazují, že lunularin není pouze chemotaxonomicky zajímavou složkou, ale představuje také důležitý článek v biosyntéze komplexnějších bisbibenzylů, mezi něž patří například marchantiny (Asakawa et al., 2022). Lunularin patří mezi hydroxy-substituované bibenzylové deriváty. Jeho struktura se skládá ze dvou aromatických kruhů spojených ethylenovým můstkem. Právě relativní jednoduchost jeho struktury je zajímavá z hlediska biosyntézy mnohem složitějších sekundárních metabolitů játrovek.

Lunularin

Zvonovec liliolistý (Adenophora liliifolia): botanika, chemické složení a biologický význam

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová, Kamil Kuča

      Zvonovec liliolistý (Adenophora liliifolia (L.) A.DC.) je vytrvalá bylina z čeledi zvonkovitých (Campanulaceae), která představuje zajímavý, avšak v evropském kontextu poměrně málo studovaný druh rodu Adenophora. Druh má přirozený areál rozšíření od střední Evropy přes východní Evropu a evropskou část Ruska až po Sibiř, Mongolsko a severozápadní Čínu. V České republice patří k vzácnějším rostlinám a jeho výskyt je spojen především s vhodnými stanovišti lesního a křovinného charakteru (Prausová et al., 2016). Druh byl původně popsán jako Campanula liliifolia L. a do rodu Adenophora byl převeden Alphonsem de Candollem.

Zvonovec liliolistý (Adenophora liliifolia (L.). Foto: Mgr. Zdeňka Navrátilová

Pro jedno kvítí, slunce nesvítí

Jiří Patočka, Radoslav Patočka, Milada Mičánková

     „Pro jedno kvítí, slunce nesvítí.“ Staré české přísloví se obvykle používá v přeneseném významu: kvůli jediné ztrátě nemá smysl propadat beznaději, protože svět je mnohem větší a nabízí další možnosti. Při pohledu očima botanika však toto rčení získává ještě jeden, poněkud překvapivý význam. Jedno kvítí sice skutečně není celý svět, ale každý jednotlivý květ představuje pozoruhodný biologický systém, v němž se propojuje fyziologie rostlin, chemie, ekologie, evoluce a chování živočichů. Květ není jen barevná ozdoba rostliny. Je to rozmnožovací orgán, jehož tvar, barva, vůně, produkce nektaru a další vlastnosti jsou výsledkem dlouhodobého evolučního vývoje. U mnoha rostlin je květ současně důmyslným komunikačním systémem, který ovlivňuje chování opylovačů [1,2].

Křivatec žlutý (Gagea lutea). Foto: Milada Mičánková 

Tagatóza – rodná sestra sacharózy

Anna Strunecká

     Tagatóza se popisuje jako přirozeně se vyskytující nízkokalorický cukr, který nezvyšuje obsah glukózy v krvi ani obsah cholesterolu a není spojován s rizikem obezity či aterosklerózy u experimentálních živočichů, ani u lidí. Snadno může nahradit sacharózu ve stravě, protože má stejnou chuť a podobné vlastnosti při vaření a pečení. S nízkým glykemickým indexem a navíc s účinky proti vysokému krevnímu tlaku se zdá být ideálním náhradním sladidlem (Oh, 2007). Levný a jednoduchý způsob přípravy tagatózy vymyslel a patentoval již v roce 1988 americký inženýr Gilbert Levin, avšak jako potravinový doplněk ke kontrole diabetu a obezity ji schválil FDA až v roce 2003, když jí předtím v roce 2002 udělil tzv. status GRAS (Lu et al., 2008). To znamená, že látka je obecně uznávaná jako bezpečná. Zajímavá je historie vzniku tagatózy. Levin byl totiž vedoucím týmu, který plánoval experimenty na palubách kosmických lodí Wiking 1 a Wiking 2 při jejich letu na Mars. Ty měly testovat přítomnost života na rudé planetě (http://www.huffingtonpost.com/gilbert-v-levin/). Levin vypracoval technologický postup pro výrobu cukru, který měl sloužit jako substrát pro případné bakterie z půdy na Marsu. Založil firmu Spherix, která v roce 1996 získala patent na produkci tagatózys obchodním názvem Naturlose.

Gracillin a jeho perspektivy

Jiří Patočka

     Gracillin je steroidní saponin typu spirostanolu, který patří mezi významné sekundární metabolity několika druhů rodu Dioscorea. Vyskytuje se například v oddencích Dioscorea nipponica, D. futschauensis a dalších druhů yamů. Jeho význam v současném výzkumu vzrostl zejména po zjištění, že může zasahovat do mitochondriálního metabolismu nádorových buněk. Gracillin je steroidní saponin, jehož aglykonová část je odvozena od diosgeninu a na steroidní skelet je navázán oligosacharidový řetězec. Právě kombinace hydrofobní steroidní části a hydrofilní sacharidové části je typická pro steroidní saponiny a významně ovlivňuje jejich biologické vlastnosti.