Měrnice černá (Ballota nigra) v lidovém léčitelství

Jiří Patočka

     Měrnice černá (Ballota nigra), známá také jako černý sap nebo černohlávek, je vytrvalá bylina z čeledi hluchavkovitých (Lamiaceae). Tato rostlina je rozšířená v Evropě, severní Africe a západní Asii, často roste na rumištích, kolem cest, na okrajích polí nebo v blízkosti lidských sídel.  Dorůstá obvykle do výšky 30–100 cm. Má vstřícné srdčité listy s pilovitým okrajem a charakteristickým zápachem. Květy mají růžovou až nafialovělou barvu a vyrůstají ve vidlanech. Květenství je obvykle uspořádáno do přeslenů. Květy produkují nektar a jsou opylovány především čmeláky, včelami a motýly. Plodem je tvrdka (Christenhusz et al., 2023). Měrnice černá je původní v Evropě, severní Africe a západní Asii. Druhotně byla zavlečena do Severní Ameriky a dalších částí světa. V ČR je poměrně hojná ve středních a teplejších polohách, zejména v nížinách a pahorkatinách. Ve vyšších nadmořských výškách se vyskytuje zřídka (Klinkovská et al., 2024).

Makrolidová antibiotika loboforiny

 Jiří Patočka

     Loboforiny jsou makrolidová antibiotika produkovaná některými kmeny aktinomycet, zejména rodu Streptomyces. Strukturně patří mezi polycyklické makrolidy a jsou příbuzné makrolidovým antibiotikům, jako jsou erythromycin nebo pikromycin. Jejich antimikrobiální účinek je založen na inhibici syntézy proteinů v bakteriích, což je běžný mechanismus makrolidů (Gammone & D'Orazio, 2020). Kromě antibakteriálních účinků byly u některých derivátů popsány i cytotoxické nebo protinádorové účinky (Karpiński, 2019). Loboforiny jsou strukturně podobné jiným makrolidům, ale jejich komplexní polycyklická struktura z nich činí unikátní molekuly (Cruz et al., 2015). 

     Moře je dosud jen málo využívaný ekosystém, který je extrémně bohatý na rozmanité druhy mořských organismů, které jsou zdrojem mnoha sloučenin s četnými biologickými aktivitami. Významnými mořskými biologicky aktivními molekulami jsou mimo jiné právě makrolidy jako jsou loboforiny, které by se mohly stát zdrojem nových a účinných léčiv a terapeutik a to pro své potenciální protizánětlivé, antimikrobiální, antioxidační, imunomodulační a protinádorové schopnosti (Shi et al., 2023). 

Isochinolin-chinonové alkaloidy bakterie Streptomyces albidoflavus

Jiří Patočka, Patrik Olekšák

     Streptomyces albidoflavus je vláknitá bakterie z třídy Actinobacteria, řád Actinomycetales, čeleď Streptomycetaceae (Goodfellow et al., 1992). Rod Streptomyces zahrnuje více než 700 druhů. Jsou to grampozitivní, neutrofilní, fakultativně aerobní, mezofilní vláknité bakterie, rostoucí při teplotách od 25 do 35 °C. Představitelé rodu Streptomyces jsou druhy produkující spory. Životní cyklus bakterií začíná klíčením spór. Zárodečná vlákna rostou prodlužováním špiček hyf, která se pak se větví. Vytvoří se tak hustá síť vegetativních buněk, které tvoří vegetativní mycelium. Růstový cyklus Streptomyces sp. má několik fází: vegetativní růst, tvorbu vzdušných hyf a sporulaci (Law et al., 2018). Během jednotlivých stádií dochází k řadě morfologických a fyziologických změn, které vyústí v tvorbu spor, při čemž se produkují různé sekundární metabolity. Mimo schopnosti kolonizovat prostředí rhizosféry, mohou to být také endofyty, které kolonizují vnitřní pletiva hostitelských rostlin (Sarmiento-Vizcaíno et al., 2016).

     Druhy Streptomyces sp. produkují množství bioaktivních metabolitů, které vykazují antimikrobiální, insekticidní, nematocidní, herbicidní a antifungální účinky (Nandhini & Selvam, 2013). Podstatou působení Streptomyces sp. je kompetice o živiny a prostor, antibióza a parazitismus. Sloučeniny, které produkují, se podílejí na snižování infekcí rostlin patogeny (Salwan & Sharma, 2020). Bakterie rodu Streptomyces proto nachází uplatnění v různých odvětvích, jako je farmacie a zemědělství (Kekuda et al., 2010). Streptomyces sp. vykazují též herbicidní účinky (Bo et al., 2019). Ve světě jsou dnes dostupné různé komerční preparáty na bázi Streptomyces sp., které fungují jako přípravky na ochranu rostlin (Vurukonda et al., 2018).

     Z bioaktivních látek, které bakterie rodu Streptomyces produkují, jsou to zejména antibiotika (Procópio et al., 2012) jako je streptomycin (Waksman, 1953), shouwdomycin (Nishimura et al., 1964), duokarmycin SA (Ichimura et al., 1990), landomyciny (Henkel et al., 1990), yatakemicin (Igarashi et al., 2003a), caprazamycin B (Igarashi et al., 2003b), kakadumyciny (Castillo et al., 2003), naftomycin K (Lu & Shen, 2007) a velké množství dalších (Ranpariya & Tarpara, 2023). Dále to jsou fenolické látky (Rani et al., 2018), alifatické i aromatické organické kyseliny (Rozycki & Strzelczyk, 1986), terpenoidy (Kuzuyama, 2017), polyketidy (Risdian et al., 2019) a alkaloidy (Zhou et al., 2013). Zajímavou skupinou alkaloidů nalezených v bakteriích rodu Streptomyces jsou alkaloidy isochinolin-chinonového typu (Maleckis, 2023), jako jsou mansouramyciny, mimosamycin (Arai et al., 1976), renieron, renieramyciny nebo jorumycin (Saito et al., 2004), které mají antibiotické účinky.

Tropický keř Voacanga africana a jeho využití v africké lidové medicíně.

 Jeroným Krištof, Bohumír Plucar, Vladimír Gajdošík, Jiří Patočka

     Voacanga africana je tropický strom nebo keř pocházející z Afriky, který patří do čeledi toješťovité (Apocynaceae). Rostlina je zajímavá nejen svým vzhledem, ale také svým tradičním a potenciálním farmaceutickým využitím. V tradiční lidové medicíně je bohatě využívána všude kde roste a těší se velké úctě domorodého obyvatelstva. Mezi lidové názvy patří například Amadansowaa, Binse ve Středoafrické republice, Ondou či Ontueles v Gabonu, Igi dodo v Nigérii či Mberebere v Tanzánii (Odukoya et al., 2022). Farmakochemický a farmakologický výzkum jeho obsahových látek napovídá, že by mohl najít využití v současné medicíně v terapii neurodegenerativních onemocnění (Adom et al., 2022).

Hruštička okrouhlolistá (Pyrola rotundifolia): Botanika, bioaktivní látky a farmakologie

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Hruštička okrouhlolistá (Pyrola rotundifolia) je vytrvalá bylina z čeledi vřesovcovitých (Ericaceae). Tato drobná rostlina, která dorůstá jen do výšky 10–30 cm, má stálezelené, okrouhlé až široce vejčité listy na dlouhém řapíku, s tmavě zelenou, lesklou čepelí. Květy jsou bílé až narůžovělé, uspořádané v řídkém hroznu na vzpřímeném stonku. Kvetou od června do srpna. Plody jsou tobolky s drobnými semeny (Bennett, 1923). Roste v Evropě, Asii a Severní Americe. Vyskytuje se především v jehličnatých a smíšených lesích, zejména v borech a světlých hájích. Upřednostňuje vlhčí, kyselé a humózní půdy a často ji najdeme v podrostu pod borovicemi nebo smrky (Liu et al., 2014). V České republice je vzácnější, ale lze ji nalézt v podhorských a horských oblastech, například v Krkonoších, na Šumavě či v Beskydech. Kvůli úbytku vhodných biotopů však její populace klesá a v Červeném seznamu je řazena mezi silně ohrožené druhy (Grulich a Chobot, 2017; Valeček, 2021).

Jiří Patočka

     Janovec metlatý (Cytisus scoparius) je keř z čeledi bobovitých (Fabaceae), který se vyskytuje především v Evropě, ale byl zavlečen i do jiných částí světa, například Severní Ameriky a Austrálie. Janovec má dlouhé, zelené a rýhované větve o délce 1–3 metry. Listy jsou drobné, trojčetné a na větvích často chybí. Květy jsou zářivě žluté, motýlovitého tvaru, které rozkvétají od května do června. Plodem jsou černé lusky obsahující semena. Roste na suchých, písčitých a kamenitých půdách, na slunných svazích, pastvinách i ve vřesovištích (Potter et al., 2009; Sundararajan & Koduru, 2014). Má rád kyselé půdy a je typický pro okraje lesů a neudržované plochy. Pěstuje se ale také v zahradách jako okrasný keř. Díky hlubokému kořenovému systému a schopnosti fixovat dusík zlepšuje půdní strukturu a chrání půdy před erozí (Wheeler et al., 1987). Používá se proto na degradovaných plochách, jako jsou staré doly a písčité plochy. Navíc poskytuje úkryt a potravu pro některé druhy hmyzu, ptáků a drobných savců (Paynter et al., 1998).

Srpek obecný (Falcaria vulgaris): Botanika, fytochemie a farmakologie

 Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Srpek obecný (Falcaria vulgaris) je rostlina z čeledi miříkovitých (Apiaceae), která je původem z Eurasie (Zengin et al., 2019). Je známa pro své léčivé vlastnosti a využití v tradiční medicíně (Jafari et al., 2022). F. vulgaris je vytrvalá bylina s jemnými listy ve tvaru srpku, což dalo rostlině české jméno "srpek" (Čermáková, 2009). Dorůstá výšky 20–50 cm a kvete drobnými bílými květy uspořádanými v okolících. Vyskytuje se především na suchých, písčitých nebo kamenitých půdách, zejména na loukách, pastvinách a okrajích cest. Má ráda slunná stanoviště a dobře odvodněné půdy a je rozšířená v teplejších oblastech Evropy, Střední Asie a severní Afriky a jako invazivní rostlina odolná vůči suchu se dostala do Severní Ameriky a v teplejších částech Iowy, Nebrasky a Jižní Dakoty se z ní stal agresivní plevel (Piya, 2013).

Srpek obecný (Falcaria vulgaris). Foto: Mgr. Zdeňka Navrátilová

Naftochinonové meroterpenoidy mořských aktinomycet rodu Streptomyces

Jiří Patočka

     Meroterpenoidy jsou přírodní látky, které jsou částečně odvozené od terpenoidů, ale obsahují i jiné strukturní prvky. To právě vyjadřuje název „meroterpenoidy“, který pochází z řeckého slova „meros“, což znamená „část“.  Jejich molekuly mají terpenoidní část, která je kombinována s jinými strukturálními fragmenty (Han et al., 2021). Takovou skupinou látek jsou naftochinonové meroterpenoidy, jejichž neterpenická část molekuly je tvořena deriváty naftochinonu (Miles et al., 2017). Bohatým zdrojem těchto přírodních látek jsou mořské aktinomycety (Shen et al., 2020), skupina vláknitých bakterií z řádu Actinomycetales, které žijí v mořském prostředí a jsou významné pro svou schopnost produkovat různé bioaktivní sloučeniny, což je dělá zajímavými z hlediska farmaceutického a biotechnologického výzkumu. Nejznámějším rodem aktinomycet je rod Streptomyces, ale v mořském prostředí jsou také další významné rody jako Micromonospora, Salinispora nebo Actinobacteria.

     Mořské aktinomycety jsou důležité pro vývoj nových léčiv a biotechnologických aplikací, protože produkují unikátní sloučeniny, které nelze nalézt u suchozemských mikroorganismů. Kvůli nárůstu antibiotické rezistence jsou zkoumány zejména jako potenciální zdroj nových antibiotik a terapeutik (Lam, 2006). Takovou zajímavou skupinou naftochinonových meroterpenoidů jsou naftabliny A-C, které byly identifikovány v mořském kmenu aktinomycety, Streptomyces sp. CP26-58, který byl izolován z mořského sedimentu v San Francisco Bay v Kalifornii.  Tyto látky vykazovaly slabou inhibici růstu buněk HeLa (Martucci et al., 2017). Z velmi blízkého mořského kmene Streptomyces sp. CNQ-509, který byl izolován také z mořského sedimentu z oblasti La Jolla v Kalifornii, byly další dva naftochinonové meroterpenoiy, nazvané nafterpiny D a E. Nafterpiny vykazovaly aktivitu vychytávání volných radikálů (Park & Kwon, 2018).

Jaspiferaly, cytotoxické nortriterpenoidy isomalabaricanového typu 

Jiří Patočka

     Jaspiferaly jsou cytotoxické nortriterpenoidy patřící do skupiny isomalabaricanových sloučenin. Nortriterpenoidy jsou modifikované triterpeny, které často vykazují biologickou aktivitu, včetně cytotoxicity. Jaspiferaly byly izolovány z přírodních zdrojů, nejčastěji z mořských hub (Kobayashi et al., 1996). Tento typ triterpenoidů je známý svými zajímavými farmakologickými vlastnostmi, včetně protinádorové aktivity (Tommonaro et al., 2015). Cytotoxicita jaspiferalů znamená, že mohou indukovat buněčnou smrt, což je důležité pro výzkum potenciálních protirakovinných léčiv (Bourguet-Kondracki et al., 2000). Isomalabarikanové triterpenoidy jsou skupinou chemických sloučenin odvozených od isomalabarikanu, což je tetracyklický triterpen s charakteristickou uhlíkovou kostrou. Tyto sloučeniny se vyznačují komplexní strukturou zahrnující čtyři kondenzované uhlíkové kruhy a různé funkční skupiny, které mohou být připojeny k základnímu skeletu.

     Jespiferaly jsou specifickým typem isomalabaricanových triterpenoidů, jejichž chemická struktura zahrnuje modifikace základního isomalabaricanového skeletu připojením dalších funkčních skupin, což přispívá k jejich biologické aktivitě. Zde jsou nejvýznamnější známé jaspiferaly:

Zoubkočepka kosmatá (Racomitrium lanuginosum)

 Jeroným Krištof, Zdeňka Navrátilová, Jiří Patočka

     Zoubkočepka kosmatá (Racomitrium lanuginosum) je druh mechu patřící do čeledi Grimmiaceae (Ireland et al., 2005). Tento mech se vyskytuje především v chladnějších oblastech severní polokoule, jako jsou horské a subarktické oblasti, a je známý svou odolností vůči extrémním podmínkám. R.  lanuginosum tvoří husté polštáře nebo koberce, které mohou mít šedozelenou až tmavě zelenou barvu. Listy jsou úzké, dlouhé, částečně zkadeřené, s charakteristickým ochlupením, což mu dodává "kosmatý" vzhled. Jednotlivé rostliny jsou obvykle drobné, ale jejich polštáře mohou pokrývat značnou plochu (Hedenäs, 2020).

Zoubkočepka kosmatá, foceno na severovýchodě Irska, nedaleko města Dundalk. Foto: Jeroným Krištof.