Viridamidy A a B, lipodepsipeptidy z mořské sinice Oscillatoria nigro-viridis

Jiří Patočka

     Oscillatoria nigro-viridis je sinice (cyanobakterie), která patří do rodu Oscillatoria. Jedná se o vláknitou sinici, která vytváří dlouhé, tenké řetězce buněk (vlákna). Tato vlákna  mohou volně plavat ve vodě nebo se vyskytovat v koloniích na povrchu substrátů, včetně mořských sedimentů. Vlákna sinic rodu Oscillatoria se pohybují díky specifickému typu pohybu, který se nazývá klouzavý pohyb. Tento pohyb se odehrává zcela bez bičíků, což je u bakterií poměrně neobvyklé. Existuje sice několik teorií, jak tento pohyb funguje, ale přesvědčivé důkazy o jejich platnosti dosud neexistují. Pohyb je často rytmický a sinice Oscillatoria se může pohybovat tam a zpět, což vedlo k názvu „oscillace“. Tento pohyb pravděpodobně pomáhá sinicím v hledání optimálních světelných podmínek pro fotosyntézu a také při interakcích s okolním prostředím (Lehmann et al., 2014).

 Sinice Oscillatoria nigro-viridis je charakteristická svým vláknitým tvarem a má modrozelené zbarvení. Její buňky jsou úzké, válcovité, a tvoří dlouhá vlákna, která se mohou pohybovat klouzavým pohybem. Vlákna často vypadají jako korálkové řetízky.

Historie a současnost antimykotika nystatinu

Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     Mykózy jsou infekce způsobené houbami (mykózy je obecný název pro různé druhy houbových infekcí). Houby jsou mikroorganismy, které mohou napadat různé části těla, nejčastěji kůži, nehty, vlasy, sliznice nebo vnitřní orgány. Mykózy mohou být povrchové (například plísňové infekce kůže a nehtů) nebo systémové, které postihují vnitřní orgány, což je méně časté, ale obvykle závažnější. Houbové infekce se často objevují ve vlhkém a teplém prostředí, jako jsou veřejné sprchy, bazény nebo těsné, neprodyšné oblečení. Léčba závisí na typu houby a místě infekce a často zahrnuje lokální nebo systémová antimykotika. Ta však dlouho nebyly k dispozici (Georgopapadakou & Walsh, 1994).

     Koncem 40. let 20. století se potřeba antimykotik zvláště vyhrotila, protože úmrtnost na četné invazivní mykózy se pohybovala mezi 50 až 100 %. Objev antibiotika penicilinu Alexanderem Flemingem v roce 1928, byl vskutku ohromujícím úspěchem v léčbě bakteriálních infekcí, avšak u plísňových onemocnění byl penicilin nepoužitelný.

K převratu v lékařské mykologii došlo v roce 1950, kdy bakterioložka Elizabeth Lee Hazenová a chemička Rachel Fuller Brownová ohlásili objev nystatinu, objeveného ve fermentačním produktu půdní bakterie Streptomyces noursei (Hazen & Brown, 1960). Nystatin byl prvním aktivním antimykotikem, který byl úspěšně podávané lidem (Macesic & Wingard, 2017). Jeho účinnost proti většině mykóz byla tak vynikající, že se o něm mluvilo jako o zázračném léku (Gordon, 1986).

     Objev nystatinu a vývoj dalších léků účinných proti houbovým chorobám byl zásadní pro stimulaci výzkumu ve farmaceutické i lékařské komunitě, pro zvyšování povědomí veřejnosti o boji s touto pohromou a pro legitimizaci mykologie jako výrazného lékařského oboru. Významná část finanční podpory pro tento výzkum pocházela od neziskových vědeckých organizací, jako byla Brown-Hazen Foundation, která byla vytvořena z licenčních poplatků generovaných patentem na nystatin (Sousa et al., 2023).

     Nystatin je polyen skládající se z téměř plochého makrolaktonového kruhu, tvořeného rigidní polyenovou podjednotka se třemi až sedmi konjugovanými dvojnými vazbami v trans konfiguraci, která je spojena s flexibilnější polyolovou podjednotkou tvořenou několika hydroxylovými skupinami, která vytváří konjugaci s polární hlavní skupinou mykosaminu.

Flavoalkaloid capitavin a jeho deriváty

Jiří Patočka, Sandra Maria Barbalho

     Capitavin [5,7-dihydroxy-6-(1-methylpiperidin-2-yl)flavon] je flavoalkaloid ze semen Buchenavia capitata Eichler, stromu z čeledi Combretaceae, který se vyskytuje v tropických oblastech Jižní Ameriky. Tento strom je známý především svým dřevem a využitím v tradiční medicíně (Alfonso & Richter, 1991; Weaver, 2000).

Kvetoucí strom Buchenavia capitata

     Rod Buchenavia zahrnuje více než 20 druhů a je rozšířen pouze v tropické Americe (Patočka & Barbalho, 2024).  Největší počet druhů roste v nížinných pralesích Amazonie (Rankin-de-Mérona et al, 1992). Buchenavie jsou beztrnné stromy, dorůstající v některých případech výšky až přes 40 metrů. Mají střídavé listy, obvykle nahloučené na koncích větví. Některé druhy mají listy velké, dosahující délky až 35 cm (B. macrophylla), jiné jsou drobnolisté. Květy těchto stromů jsou pětičetné, oboupohlavné, pravidelné, uspořádané v protáhlých nebo hlávkovitě uspořádaných  klasech. Kalich je v horní části miskovitý, s téměř celistvým nebo zoubkatým okrajem. Koruna chybí. Tyčinek je 10 a vyčnívají z květů. Čnělka je dlouhá, vyčnívající. Plody jsou více či méně dužnaté, připomínají peckovici. I když některé rostliny této čeledi mohou mít plody s léčivými vlastnostmi, nejsou považovány za vhodné k běžné konzumaci.

Garcinol and isogarcinol: Anticarcinogenic substances from the fruits of kokum trees (Garcinia indica)

Jiří Patočka, Mohd Kashif, Matěj Malík

     Garcinol, a polyisoprenylated benzophenone pigment, and its colorless isomer, isogarcinol, are obtained from the fruits of Garcinia indica, a plant abundant in tropical regions. This evergreen tree from the Clusiaceae family, which grows in India, rises to 15 meters. It has large dark pink flowers and bears brown to purple fruits with a delicious smell and taste. The fruits are spherical with a diameter of about 5 cm. Their use in folk medicine is versatile (Tencomnao, 2024). It is a natural remedy for skin diseases, infections, rashes, burns and cold sores. It also regulates blood pressure. It also has a beneficial effect on fat metabolism and helps regulate appetite. It also stops diarrhea and chronic constipation and generally stabilizes intestinal functions. For these properties, it is also used as a dietary supplement. It also helps induce mental well-being and relieves depression or anxiety (Lim et al., 2021).

Kokum trees (Garcinia indica). Photo: Mohd Kashif

Jasan ztepilý (Fraxinus excelsior)

Jiří Patočka, Vlastimil Valášek

     Jasany (Fraxinus) jsou stromy patřící do čeledi olivovníkovitých (Oleaceae) a v České republice jsou zastoupeny především druhem jasan ztepilý (Fraxinus excelsior), který je nejrozšířenějším druhem jasanu v Evropě (Dupin et al., 2024). Jasan ztepilý dorůstá výšky až 40 metrů a má štíhlou korunu, jež se s věkem stává rozložitější. Tento strom má listy složené z několika menších lístků, což je pro jasany typické (Batool et al., 2024).

Jasan ztepilý (Fraxinus excelsior). Foto Vlastimil Valášek

Apramidy, lineární peptidy sínic

Jiří Patočka

     Sínice, neboli cyanobakterie, jsou fotosyntetizující prokaryotické organismy, které se nacházejí v různých vodních prostředích, včetně jezer, řek a moří (Vidal et al., 2021). Sínice jsou jedinými prokaryoty  u kterých se vytvořila  kyslíková fotosyntéza, transformující biologii a chemii naší planety. Jsou schopné produkovat kyslík během fotosyntézy, a proto hrají důležitou roli v ekosystémech. Během své evoluční historie sehrály sinice také klíčovou roli v globálním uhlíkovém cyklu (Sánchez-Baracaldo et al., 2022). Sinice jsou ale také schopné produkovat celou řadu bioaktivních látek, včetně toxinů, jako jsou mikrocystiny, cylindrospermopsiny a další (Nowruzi et al., 2021). Tyto látky mohou mít různé účinky na životní prostředí i zdraví lidí a zvířat. Kromě toho sinice také produkují látky s potenciálním využitím v medicíně a biotechnologiích, jako jsou antibiotika, antivirotika nebo imunosupresiva (Khalifa et al., 202; Saad et al., 2022). Sinice jsou tedy důležitými organismy nejen z hlediska ekosystémů, ale také pro výzkum a aplikace v různých oblastech vědy (Nowruzi et al., 2020). 

Flavonoid alkaloids of tropical trees of the genus Buchenavia

Jiří Patočka, Sandra Maria Barbalho

     Buchenavia is a genus of woody plants belonging to the family Combretaceae, which includes various trees and shrubs. This genus is known mainly from tropical and subtropical regions of America, where it grows in tropical forests, on riverbanks, and in other humid environments of South and Central America (Alfonso & Richter, 1991). The genus Buchenavia includes approximately 10 to 12 species (according to various botanical sources), but numbers may vary as some botanists still reevaluate or merge the species (Maurin et al., 2017). Known species include, for example, Buchenavia capitata, B. tetraphylla or B. grandis. A typical feature of plants of the genus Buchenavia is their simple, alternately growing leaves and flowers arranged in inflorescences, which can be interesting for pollinating insects. Species of the genus Buchenavia are important for their ecological and forestry uses; they provide wood, and their fruits, dry drupes, are of great importance to local fauna, such as birds and small mammals, which use them as a food source (Farias et al., 2015). For human consumption, with exceptions, they are not commonly used.

Flowering Buchenavia macrophylla

Krabilice chlupatá - jedlá a léčivá

Jiří Patočka, Jana Matějíčková

     Krabilice chlupatá (Chaerophyllum hirsutum), je bylina z čeledi Apiaceae (miříkovité). Tato rostlina je rozšířena zejména v Evropě, kde roste na vlhkých místech, jako jsou okraje lesů, louky a břehy potoků. Těžiště jeho výskytu je v Alpách a Karpatech, kde je hojný. Dorůstá výšky až 1 metru, má složené, zpeřené listy, které jsou na povrchu chlupaté, což je také důvod pro její české pojmenování "chlupatá". Od května do srpna kvete bílými nebo růžovými květy uspořádanými v okolících, typických pro rostliny z čeledi miříkovitých. Plody jsou malé dvounažky (Bussmann et al., 2020).

Krabilice chlupatá (Chaerophyllum hirsutum). Foto: Ing. Jana Matějíčková

Didmolamidy  - mořské cyklohexapeptidy pláštěnce Didemnum molle 

Jiří Patočka

     Pláštěnci (Tunicata) jsou mořští živočichové patřící do kmene strunatců (Chordata). Jejich larvy mají základní podobu páteře (notochondru), což je typický znak strunatců, ale dospělci ji často ztrácejí. Pláštěnci mají měkké tělo, které je pokryto pláštěm (tunicou), odtud jejich název (Berrill et l., 1975). Existují tři hlavní skupiny pláštěnců:

1. Sumky (Ascidiacea) – Přisedlí mořští živočichové, kteří mají pytlovité tělo. Žijí ve skupinách nebo samostatně a filtrují vodu, aby získali potravu.

2. Salpy (Thaliacea) – Volně plovoucí organismy, které se pohybují pomocí proudění vody přes jejich tělo. Často se shlukují do velkých kolonií.

3. Vršenky (Appendicularia) – Malí planktoničtí pláštěnci, kteří si vytvářejí slizové "domy" kolem svého těla. Tyto struktury jim pomáhají filtrovat potravu z vody.

     Ve světových oceánech existuje asi 3000 druhů pláštěnců, kteří žijí převážně v mělkých vodách. Nejpočetnější skupinou jsou sumky, žijící na dnech moří v hloubkách i větších než 200 m. Většina je připojena přímo k substrátu, kterým může být kámen, lastura, korál, mořské řasy, mangrovový kořen, nebo trup lodi. Často mají pestré barvy a mohou připomínat semena, hrozny, broskve, sudy nebo lahve (Stolfi & Brown, 2015). Jedním z největších pláštěnců je stopkatý mořský tulipán, Pyura pachydermatina, který může dorůst až do výšky přes 1 metr (Lambert & Lambert, 1996).

Řemdihák zobanolistý a jeho alkaloidy unkarialiny

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Řemdihák zobanolistý (Uncaria rhynchophylla) je vždyzelená liána s popínavými větvemi, které mohou být dlouhé až 15 metrů. Má hnědočervené větve s podlouhlými listy a drobné květy uspořádané v květenstvích, plodem je peckovice. Patří do čeledi mořenovité (Rubiaceae) (Heitzman et al., 2005) a jedná se o bylinu, jejíchž účinků se využívá již po dlouhá léta v tradiční čínské medicíně, kde je známá pod jménem Gou Teng (Liang et al., 2020). Využívají se sušené větvičky, ze kterých se následně může uvařit čaj nebo jsou k dispozici extrakty a výtažky z této byliny či kapsle, které se užívají ve formě doplňků stravy. Řemdihák má sedativní a protikřečové účinky a může zmírňovat bolesti hlavy, pomáhat při poruchách vědomí, epilepsii a křečových stavech. Má schopnost snižovat krevní tlak a léčit následky po mrtvici. Uvolňuje svalstvo a zmírňuje závratě. Celkově působí pozitivně na imunitu organismu a působí jako prevence proti zánětu a infekcím (Chen et al., 2024). Řemdihák zobanolistý by měl být bezpečnou bylinou, nicméně je doporučeno, aby jej neužívaly děti a těhotné či kojící ženy.

Řemdihák zobanolistý (Uncaria rhynchophylla)