Bioactive substances of the tropical tree Ailanthus malabarica

Jiří Patočka, Misganaw T. Ayana (E-mail: misganawte@gmail.com)

     Ailanthus malabarica, also known as Ailanthus triphysa, is a fast-growing tropical deciduous tree in the Simaroubaceae family. This tree species is native to South Asia, especially India and Sri Lanka, but is also found in other tropical and subtropical regions of Asia. It is a massive tree that can reach a height of up to 40 meters and has widely spaced branches that are fragile and break easily. The tree has a straight and well-formed trunk, which makes it suitable for logging. The leaves are large, pinnate and arranged in a spiral. They are composed of many smaller leaflets. The flowers are small, greenish, later reddish to brown and arranged in large inflorescences. The flowers and the whole tree have an unpleasant odor. The fruit is a winged achene called a samara (Kumar, 2020).

Ailanthus malabarica tree

Poisonous mushroom Chlorophyllum molybdites

Jiří Patočka, Maribel Ovando-Martínez, Sandra Maria Barbalho

     Poisonous mushrooms pose a significant risk, especially for those who go mushroom picking without sufficient knowledge of the species of mushrooms. Some of them can cause mild digestive problems, while others can be fatally poisonous. In any case, mushroom poisoning is a serious condition that can have different manifestations depending on the type of mushroom that caused the poisoning. Some mushrooms can damage the liver, kidneys, nervous system, or other organs. Symptoms vary depending on the type of poisonous mushroom and the type of toxins it contains. They can appear within a few minutes to a few days after ingestion. Mushroom poisoning is an uncommon but potentially serious form of intoxication (Barman et al., 2017; Schmutz et al., 2018). The toxic mechanism often remains unknown, and the diffusion of non-endemic mushroom species can give rise to new syndromes. An example of such poisoning is the spread of Chlorophyllum molybdites in Sicily (Negrini et al., 2022).

     The mushroom Chlorophyllum molybdites, formerly Lepiota morganii, also known as the Green-leaved mushroom (Patočka, 2021), is a fungus that belongs to the Agaricaceae family. This fungus is widespread, especially in tropical and subtropical regions, but can also be found in warmer temperate regions, such as some parts of Europe, North America, Asia, and Australia. It grows mainly in lawns, pastures, parks, and other open areas, often in “witch circles” or groups (Telander, 2023). It usually appears during warm and humid seasons.

Chinikomyciny, chlor-obsahující bioaktivní metabolity mořských Streptomycet

Jiří Patočka, Patrik Olekšák

     Streptomycety jsou největším rodem aerobních grampozitivních aktinobakterií. Jsou to grampozitivní saprofyty, hojně se vyskytující v půdě, vodě a vzduchu. Tuto skupinu bakterií lze nalézt také ve spojení s rostlinami a zvířaty. To je způsobeno jejich schopností metabolizovat širokou škálu složitých organických substrátů. Produkují velké množství strukturně odlišných metabolitů s širokým farmaceutickým spektrem účinků a jsou proto stále více studovány jako látky s širokým využitím.

     Takovou zajímavou skupinou látek jsou i dva chlor-obsahující manumycinové deriváty, chinikomyciny A a B, které byly izolovány z druhu mořské Streptomycety nalezené v sedimentu z oblasti Jiaozhou Bay (Čína). Chinikomycin B je chinonovou formou chinikomycinu A. Tyto látky vykazují protinádorovou aktivitu proti mnoha buněčným liniím lidské rakoviny (Li et al., 2005). Druh byl popsán jako Streptomyces griseoaurantiacus M045 a jeho genom byl sekvenován (Li e al., 2011).

     Chinikomycin A selektivně inhiboval proliferaci v buněčných liniích rakoviny mléčné žlázy MAXF 401NL (IC₅₀ 2,41 μg/ml), melanomu MEXF 462NL (IC₅₀ 4,15 μg/ml) a rakoviny ledvin RXF 944L (IC₅₀ 4,0 μg/mL. Chinikomycin B vykazoval selektivní protinádorovou aktivitu proti buněčné linii rakoviny prsu MAXF 401NL (IC₅₀ 3,04 μg/ml) (Olano et al., 2009). 

Mořská hnědá řasa Sporochnus comosus a její biologicky aktivní metabolity

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Mořské přírodní produkty jsou v současnosti uznávány jako nejslibnější zdroj bioaktivních látek vodných pro objevování nových léčiv. Cílem těchto výzkumů je nalézt nové přírodní produkty, které mohou být bohatým a inovativním zdrojem pro nové kandidáty na léky (Oliveira et al., 2012). Nadějnými mořskými produkty jsou řasy, které tvoří heterogenní skupinu eukaryotických fotosyntetických organismů. Řasy produkují četné metabolity, které jim pomáhají vyrovnat se s drsnými podmínkami mořského prostředí. Kvůli jejich strukturní rozmanitosti a jedinečnosti si tyto molekuly v poslední době získaly velký zájem pro identifikaci léčivých látek, včetně látek s potenciálními protirakovinnými aktivitami (Lefranc et al., 2019).

     Mořská řasa Sporochnus comosus je druh hnědé řasy, která se vyskytuje ve slaných vodách. Patří mezi zajímavé mořské organismy díky svému ekologickému významu v mořských ekosystémech. Obecně hnědé řasy (Phaeophyceae) obsahují pigment fukoxanthin, který jim dává charakteristickou hnědou barvu. 

Goniodomin A: Makrolidový toxin Dinoflagelát

Jiří Patočka

     Goniodomin A je polyetherový makrolidový toxin produkovaný některými druhy Dinoflagelát, zejména těmi z rodu Alexandrium. Dinoflageláta jsou skupina jednobuněčných eukaryotických organismů, které patří do oddělení Chromalveolata (Lenuzzi, 2011). Vyskytují se převážně ve vodním prostředí, jak v mořích, tak i ve sladkovodních nádržích. Mají bičíky, což jim umožňuje pohybovat se ve vodě. Dinoflageláta rodu Alexandrium jsou významné pro svůj potenciál produkovat toxiny, které mohou způsobit závažné problémy ve vodních ekosystémech. Některé druhy tohoto rodu jsou schopné produkovat neurotoxiny (Steidinger, et al., 2008), zejména saxitoxin, který je hlavní příčinou syndromu zvaného paralytická otrava měkkýšů (Paralytic Shellfish Poisoning, PSP). Tento toxin se může akumulovat v tělech mořských organismů, jako jsou měkkýši, což může ohrozit zdraví lidí, kteří je konzumují (Murray et al., 2015). Dinoflageláta hrají důležitou roli v ekosystémech, protože jsou klíčovou složkou fytoplanktonu, tedy základní potravy pro mnoho vodních organismů. Některé druhy rodu Alexandrium často tvoří "červené přílivy," což jsou masové nárůsty fytoplanktonu tvořící toxiny, které mohou být viditelné jako zabarvení vody a mají škodlivé účinky na místní faunu a flóru (Patočka a Mika, 2022).

Imberbic acid, a pentacyclic triterpenoid from the leaves of the Combretum imberbe tree

Jiří Patočka, Misganaw T. Ayana

     Imberbic acid is a triterpenoid natural substance isolated from the leaves of the  tree of the Combretaceae family, which grows in sub-Saharan Africa. This tree, up to 12 meters tall, is known for its hard wood, which is highly resistant to decay. In traditional African medicine, various parts of this tree (leaves, bark, roots) are used to treat infections, inflammations and other diseases. Imberbic acid, which is one of the important biologically active substances of this tree, is a pentacyclic triterpene. Triterpenes are a large group of natural compounds with more than 20,000 members, of which pentacyclic triterpenes, whose structure is derived from squalene, are a medically important category of compounds (Patocka, 2004; Sharma et al., 2018). They are secondary metabolites present in many medicinal plants, which are an essential component of their medicinal effect (Safayhi & Sailer, 1997).

Combretum imberbe tree from the northern Tanzania (Serengeti) region.

Lajollamycin, mořské oxazolomycinové antibiotikum

Jiří Patočka, Patrik Olekšák, Matěj Malík

     Lajollamycin je zajímavé přírodní antibiotikum, které bylo poprvé izolováno ze vzorků mořského sedimentu u pobřeží La Jolly v Kalifornii (odtud název), který obsahoval mořské bakterie rodu Streptomyces (Manam et al., 2005). Tento sekundární metabolit má neobvyklou chemickou strukturu s cyklickými a polyketidovými prvky. Další lajollamyciny (B, C a D) byly izolovány v roce 2014 z kmene Streptomyces SMC72 (Ko et al., 2014). Lajollamyciny tvoří významnou část rodiny přírodních látek ze skupiny oxazolomycinů (Olekšák et al., 2020).

Jak a čím voní orchidej hlístník hnízdák?

Jiří Patočka, Iveta Fréharová, Zdeňka Navrátilová

     Hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis) je zajímavý druh orchideje z čeledi vstavačovitých (Orchidaceae). Název "hnízdák" odkazuje na vzhled kořenového systému, který připomíná ptačí hnízdo, ostatně i latinské druhové jméno nidus-avis znamená ptačí hnízdo. Je to nezelená, mykoheterotrofní rostlina, což znamená, že neprovádí fotosyntézu, ale získává živiny prostřednictvím symbiózy s houbami v půdě. Roste především v listnatých a smíšených lesích v Evropě, ale je rozšířená i v Asii (Yagame et al., 2016). Vyhledává stinná a vlhká stanoviště s půdami bohatými na organickou hmotu. Rostlina je hnědavá až žlutohnědá, což odráží absenci chlorofylu. Dorůstá výšky 15–40 cm a její květenství tvoří hroznovité uspořádání drobných, nevýrazných květů, které mají světle hnědou barvu. Obvykle kvete od května do června. Hlístník hnízdák má silnou vazbu na houby rodu Sebacina, s nimiž sdílí výživu (McKendrick et al., 2002). Tato symbióza je nezbytná pro jeho přežití. Jde o chráněný druh, který by neměl být sbírán ani narušován nasvých přirozených stanovištích.

Hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis). Foto: Iveta Fréharová

Hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis). Foto:  Mgr. Zdeňka Navrátilová

Yakushinamidy, amidy polyoxygenovaných mastných kyselin mořské houby Theonella swinhoei

Jiří Patočka

     Theonella swinhoei je druh mořské houby, která se vyskytuje v indo-pacifické oblasti. Obvykle se nachází v mělkých vodách, často přichycená ke korálům nebo jiným pevným substrátům. Preferuje chráněná místa s mírným prouděním vody. Tento druh houby je zajímavý z několika důvodů, zejména díky své roli v mořských ekosystémech a schopnosti produkovat bioaktivní sloučeniny, které mohou mít potenciální lékařské využití. T. swinhoei patří do kmene houbovci (Porifera) a třídy Demospongiae, což je nejpočetnější třída mořských hub (Magnino et al., 1999). Tato houba má obvykle masivní, nepravidelný tvar s hrubou texturou. Její povrch může být pokryt malými výrůstky, které mohou sloužit jako ochrana před predátory. Barva této houby se může lišit, ale obvykle je béžová, hnědá nebo světle šedá.

Mahalebka obecná (Prunus mahaleb L.): Botanika a možnosti jejího využití

 Jiří Patočka, Patrik Olekšák, Zdeňka Navrátilová

     Mahalebka obecná (Prunus mahaleb L., syn. Padellus mahaleb), známá také jako střemcha mahalebková, je opadavý keř nebo menší strom z čeledi růžovitých (Rosaceae). Roste v oblasti jižní a střední Evropy, včetně Středomoří, a rozšířila se i na Blízký východ a do Střední Asie. Mahalebka dorůstá výšky až 10 metrů, i když běžně bývá menší. Má vejčité listy s pilovitými okraji a bílé vonné květy, které kvetou na jaře v chocholičnatých hroznech. Plody mahalebky obecné jsou drobné kulovité peckovice černé barvy, obvykle o průměru 5–8 mm, podobné drobným třešním. Po dozrání mají lesklou černou barvu. Jejich dužina je velmi tenká, s velkou peckou uvnitř (Kaplan et al., 2019; Красова et al., 2022).