Lakušník vodní a jeho ekologický význam

Jana Matějíčková, Jiří Patočka

     Lakušník vodní (Batrachium aquatile, syn. Ranunculus aquatilis) je vytrvalá vodní rostlina z čeledi pryskyřníkovitých (Ranunculaceae). Lakušník vodní je rozšířen v Eurasii, některé variety i v Severní Americe severně od Mexika nebo v Austrálii (Aslam et al., 2012). V české republice byl dříve zaměňován s lakušníkem štítnatým (Ranunculus peltatus), který je hojnější a proto zatím neznáme přesné rozšíření lakušníku vodního na území České republiky (Prančl, 2015). Lakušník vodní se vyskytuje ve stojatých nebo pomalu tekoucích vodách, jako jsou rybníky, jezera, řeky a potoky (Wiegleb et al., 2017). Je charakteristický svými 1 – 2 m dlouhými lodyhami, jemně členitými listy, které jsou ponořené ve vodě a drobnými bílými květy s pěti okvětními lístky, které se vynořují nad hladinu. Kvete od května do srpna. Malé bílé květy jsou na bázi zbarveny žlutě. Plodem je souplodí nažek. V době květu pokrývá svými květy často celou hladinu mrtvých ramen a různých vodních nádrží nebo mírně tekoucích řek. Lakušník má dva druhy listů: plovoucí listy jsou pěti až sedmi laločné, s vroubkovanými, tupými laloky s hlubokými zářezy, ponořené listy jsou dvou až trojčetné, vidličnatě dělené (Linhart et al., 1998). Lakušník vodní je důležitý pro vodní ekosystémy, poskytuje úkryt a potravu pro vodní živočichy, zejména prostředí pro vytírání ryb a následně pro úkryt rybího plůdku a obohacuje vodu kyslíkem. Jedinečnost lakušníku v tomto ohledu spočívá v jeho dvou druzích listů. Pokryv rostlin na hladině tvořený plovoucími listy zvětšuje plochu úkrytu před predátory ze vzduchu. Vertikální struktura v celém vodním sloupci tvořená vidličnatě členěnými listy poskytuje úkryt nejen rybímu plůdku, ale i bezobratlým živočichům, což zajišťuje dostatek potravy pro rybí plůdek. Takto členité listy zároveň vytváří prostředí s heterogenní rychlostí vody. V místě kolem rostlinných lůžek se proudění vody zrychluje a poskytuje tak zvýšený přísun unášené potravy. Prostředí jemných listových porostů zase rychlost zpomaluje a poskytuje bezpečný úkryt, v kterém je možné čekat na potravu. Tato kombinace rychlostí vede k energeticky účinnému získávání potravy, což má za následek vyšší procento přeživšího plůdku (Marsh et al., 2022).

Lakušník vodní (Batrachium aquatile). 

Erinacin A, neuroprotektivní a kanceroprotektivní cyanthaditerpen z hub rodu Cyanthus

Jiří Patočka

     Cyanthaditerpeny, které se nacházejí v houbách rodu Cyanthus, jsou zajímavými molekulami, které se v poslední době zkoumají kvůli jejich potenciálním neuroprotektivním účinkům (Yin et al., 2019). Tyto sloučeniny mají schopnost chránit neurony (nervové buňky) před poškozením, například v důsledku oxidačního stresu, zánětu nebo neurodegenerativních chorob, jako je Alzheimerova nebo Parkinsonova choroba. Studie zaměřené na cyanthaditerpeny ukázaly, že mohou modulovat signalizační dráhy, které jsou důležité pro přežití neuronů a jejich regeneraci. Existuje však stále mnoho otázek ohledně přesného mechanismu účinku a klinického využití těchto sloučenin, které jsou považovány za perspektivní kandidáty pro vývoj léků proti neurodegenerativním onemocněním.

     Cyanthaditerpeny charakterizuje přítomnost fúzovaného tricyklického jádra 5/6/7. Tato skupina přírodních produktů zahrnuje více než 170 sloučenin izolovaných z hub, jako je Cyathus africanus a Hericium erinaceus. Tyto sloučeniny mají společný biosyntetický prekurzor (cyatha-3,12-dien) a lze je vyrábět bio- nebo hemisynteticky nebo prostřednictvím totálních syntéz. Cyathanové diterpeny vykazují řadu farmakologických vlastností, včetně protizánětlivých (pravděpodobně prostřednictvím vazby na protein iNOS) a neuroprotektivních účinků. Mnoho cyathanů jako cyahookerin C, cyathin Q a cyafraniny B a G může stimulovat růst neuritů v buňkách, zatímco naopak několik molekul (jako je scabronin M) inhibuje růst neuritů stimulovaný NGF. Hlavními protirakovinnými cyathany jsou erinacin A a cyathiny Q a R se schopností vyvolat smrt rakovinných buněk v závislosti na produkci reaktivních forem kyslíku (ROS). Tyto sloučeniny, aktivní jak in vitro, tak in vivo, aktivují různé signální dráhy v nádorových buňkách pro indukci apoptózy (a autofagie) a pro upregulaci exprese několika proteinů zapojených do organizace a fungování aktinového cytoskeletu. Analýza funkční analogie mezi erinacinem A a jinými přírodními produkty, o kterých je známo, že interferují s aktinovou sítí v závislosti na ROS (zejména cucurbitacin B), dále podporuje myšlenku, že erinacin A funguje jako látka, která narušuje organizaci cytoskeletu (Bailla and Gao, 2020).

Palustrin – toxický alkaloid přesličky bahenní

Jiří Patočka

     Přeslička bahenní (Equisetum palustre  L.) je rostlina z podrodu Equisetum v rámci čeledi přesličkovitých (Equisetaceae, Equisetopsida, Monilophyta). Čeleď je součástí prastaré skupiny rostlin produkujících výtrusy, jejíž počátky sahají až do mezozoika a dnes je zastoupena pouze jediným rodem Equisetum, který zahrnuje 15 druhů. Tento rod je jedním z nejstarších známých rodů v rámci existujících cévnatých rostlin (Sureshkumar et al., 2023). Přeslička bahenní patří mezi nejčastěji se vyskytující druhy v rámci čeledi rostoucí v široké škále biotopů po celém holarktickém pásmu (Severní Amerika, Eurasie) (Borg, 1971).

Hlaváček jarní (Adonis vernalis) a jeho biologie a farmakologie

Jana Matějíčková, Jiří Patočka

     Hlaváček jarní (Adonis vernalis) je vytrvalá bylina o výšce 10 – 40 cm. Patří do čeledi pryskyřníkovité (Ranunculaceae). Preferuje na vápník bohaté půdy různých typů, ale roste i v lučních černozemích a šedých lesních půdách. Typicky se vyskytuje na suchých pastvinách a podél jejich okrajů nebo v suchých a otevřených borových lesích (Kropf et al., 2019). Jeho hlavní areál rozšíření sahá od východní části střední Evropy přes východní a jihovýchodní Evropu, západní Sibiř až po východní Sibiř.Přírodní i polopřirozené suché travní porosty ve střední a východní Evropě jsou ohroženy ve většině částí svého rozšíření. Proto je hlaváček chráněn zákonem, a to nejen u nás, kde je zařazen k silně ohroženým druhům (C2b), ale i v dalších evropských zemích. Je také chráněn úmluvou CITES.

     Lodyha je nejčastěji nevětvená s přisedlými zpeřenými listy. Oddenek je nepravidelně hrbolatý a může mít více jak 3 cm v průměru, s vedlejšími kořeny dlouhými 15 až 40 cm (Starý, 1952). Hlaváček jarní kvete velkými miskovitými žlutými květy od dubna do května. Květy vykazují tzv. thermofotonastické pohyby. Při ochlazování se zavírají, vlivem tepla a světla, hlavně slunečního, se rozevírají (Starý, 1952). Tyto květy pro svůj dekorativní vzhled a velikost až 9 cm v průměru činí z hlaváčku jarního oblíbenou rostlinu pro okrasné výsadby. Pro opylovače je odměnou za návštěvu ale pouze pyl. Tomu odpovídá i spektrum opylovačů, které květy navštěvují. Z blanokřídlých se jedná zejména o samotářské včely (81,2 %), dále zástupce rodu čmelák (9,6 %) a v malé míře i včela medonosná (8,2 %) (Denisow et al, 2014). Tento výsledek studie opylovací strategie hlaváčku jarního ukazuje, jak důležitou roli často hrají včely samotářky pro přežití našich divokých druhů bylin. V květech bohužel můžeme potkat také monofágní mandelinku hlaváčkovou (Entomoscelisadonidis), jejíž nevelké larvy o velikosti kolem 6 mm se specializují na vyžírání reprodukčních orgánů v květech hlaváčku jarního. Tyto květy následně netvoří semena. Když se květ zdárně podaří opýlit,vyvine se následně souplodí asi 20 mm dlouhé a 12 mm široké o vejčitém tvaru, které obsahuje nažky. Z důvodu nízké úspěšnosti klíčení je ale dominantním způsobem reprodukce vegetativní množení oddenky, což vede ke shlukům výhonků (Kropf et al., 2019).

Leptosiny - protínádorově účinné látky hub

 Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     Leptosiny jsou přírodní látky, které jsou obsaženy v některých druzích hub a vykazují potenciální protinádorové účinky. Tyto látky patří mezi sekundární metabolity hub, což znamená, že nejsou primárně potřebné pro jejich růst, ale mohou plnit různé ochranné funkce. Leptosiny byly nalezeny především v druzích hub rodu Leptosphaeria. Tyto houby jsou obvykle spojovány s parazitickými nebo saprotrofními organismy, které rostou na rostlinných zbytcích (Williams, 1992). Leptosiny byly poprvé izolovány z druhu Leptosphaeria maculans, což je houbový patogen rostlin, zejména řepky olejky (Chen et al., 2019). Český název tohoto patogenu je drobnička skvrnitá (https://www.biolib.cz/cz/taxon/id318182/), známá také jako původce černé skvrnitosti řepky olejky. Způsobuje chorobu, která vede k výraznému poškození rostlin a snížení výnosu. 

Listy řepky olejky napadené drobničkou skvrnitou (Leptosphaeria maculans).

Mořská houba Petrosia alfiani a její bioaktivní látky: Petrochinony

Jiří Patočka

     Mořská houba Petrosia alfiani je druh organismu, který patří do třídy Demospongiae, jedné z hlavních tříd mořských hub. Tyto houby jsou součástí mořských ekosystémů a hrají důležitou roli v jejich rovnováze. Mohou se vyskytovat v různých hloubkách a jsou známé svou schopností filtrovat vodu a odstraňovat z ní organické látky. Mořská houba  P. alfiani je součástí rodu Petrosia, má mohutné, masité tělo, většinou kulovitého tvaru, o váze až 30 kg.  Díky své tvrdé konzistenci je houba poměrně robustní a odolná vůči poškození. Povrch houby může být drsný nebo hladký a obsahuje póry, kterými houba nasává vodu. Barva se pohybuje od hnědé až po šedohnědou nebo tmavě fialovou. Tato houba se nachází v tropických a subtropických oblastech oceánů, především v Indo-Pacifické oblasti. Tento region zahrnuje části Indického oceánu, jihovýchodní Asii, a oblast západního Pacifiku. Houba preferuje skalnatá nebo korálová prostředí, kde může růst na pevných podkladech (Musak et al., 2023).

Kudlanka nábožná (Mantis religiosa) a její role nejen v ekosystémech

Jana Matějíčková, Jiří Patočka

     Kudlanka nábožná (Mantis religiosa) se vyskytuje v celé Evropě, Asii a Africe. Postupně byla instrodukována do dalších části světa. Ve střední Evropě se jedná o jediného zástupce z řádu Mantodea.  V posledních letech začal tento teplomilný druh expandovat i do severnějších oblastí Evropy. Na různých lokalitách se mohou vyskytovat zeleně, hnědě, žlutohnědě nebo až černě zbarvení jedinci (Vitáček a Janšta, 2016). Nejedná se ovšem o různé druhy, pouze o různě zbarvené jedince jednoho druhu. Kudlanka se řadí mezi hmyz s proměnou nedokonalou a proto se během života 5x až 6x svléká. V rámci svlékání může dojít u kudlanky ke změně její barvy. Starší studie dávají tuto změnu do souvislosti pouze s barvou místa, kde k svlékání dochází. Novější studie dávají změnu barvy kudlanky do souvislosti navíc s vlhkostí, teplotou vzduchu a intenzitou světla. Horké slunce, nízká vlhkost a intenzivní letní světlo podporují produkci hnědé přízemní vegetace a následně i hnědých kudlanek. Mírnější teploty podporující vyšší vlhkost a společně s nízkou intenzita světla, která vede k sytě zelené vegetaci se v daných podmínkách vyskytují pouze zelené kudlanky (Battiston a Fontana, 2010). Všechny studie se shodují, že se u kudlanky jedná v prvé řadě o maskovací zbarvení, a proto výskyt kudlanek s odpovídajícím maskovacím zbarvením podporují i predátoři, kteří více požírají ty kudlanky, které nezvládly změnit svoji barvu, která by plnila maskovací funkci. 

Kudlanka nábožná (Mantis religiosa). Foto: Ing. Jana Matějíčková

Chrotacuminy: Chromonové alkaloidy

Jiří Patočka

     Chrotacuminy jsou chromonové alkaloidy, které byly izolovány z Dysoxylum acutangulum Miq., syn. Alliaria acutangula (Miq.) Kuntze. Tento rostlinný druh patří do čeledi Meliaceae a je to mohutný strom, který roste v deštných pralesích Thajska, Malajsie, Indonésie, Filipín, Papuy Nové Guineje a severní Austrálie. Strom dorůstá výšky 15–30 metrů a má vzpřímený kmen s hladkou až jemně brázděnou kůrou. Listy jsou střídavé, složené a lichozpeřené, obvykle dlouhé 20–40 cm. Malé květy s bělavými až nazelenalými okvětními lístky jsou uspořádány v terminálních nebo axilárních květenstvích, často latovitých. Rostlina je dvoudomá, což znamená, že samčí a samičí květy se nacházejí na oddělených jedincích. Plody D. acutangulum jsou malé, kulovité až oválné tobolky, které mají hladký povrch. Po dozrání se plody otevírají a odhalují semena obalená v dužnatém arilu. Aril bývá často zbarvený žlutě až oranžově. Tento druh se vyskytuje v nížinných deštných lesích, často v pobřežních oblastech a podél vodních toků. D. acutangulum je zajímavý strom nejen svým výskytem, ale také některými léčivými vlastnostmi, které jsou využívány v tradiční medicíně.

Medetomidin: Smrtící droga

Jiří Patočka, Romana Jelínková

     Medetomidin, (+/-)-4-[1-(2,3-dimethylfenyl)ethyl]-1H-imidazol, je velmi účinný, selektivní a specifický  agonista na alfa-2 adrenergních receptorech. Stimulací těchto receptorů v centrálním nervovém systému (CNS) způsobuje snížení uvolňování noradrenalinu, což vede k útlumu centrální nervové soustavy. To má za následek sedaci, analgezii, myorelaxaci a anxiolýzu (Virtanen, 1989).

Neuroprotektivní triterpenoidy z keře Buddleja lindleyana

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Neuroprotektivní látky jsou látky, které pomáhají chránit nervové buňky (neurony) před poškozením, degenerací nebo smrtí. Tyto látky mohou hrát klíčovou roli při prevenci a léčbě neurodegenerativních onemocnění, jako jsou Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, amyotrofická laterální skleróza (ALS) a další. Výzkum neuroprotektivních látek je stále v rané fázi, ale zájem o jejich potenciál v léčbě a prevenci neurodegenerativních onemocnění neustále roste (Levi & Brimble, 2004). Vzhledem k tomu, že mnoho těchto onemocnění nemá v současné době účinnou léčbu, jsou neuroprotektivní látky předmětem intenzivního zkoumání s cílem najít nové terapeutické přístupy. Zájem je zejména o neuroprotektivní látky přírodního původu (W±sik & Antkiewicz-Michaluk, 2017).

     V posledních letech se stále více výzkumníků pokouší hledat účinné léky na neurodegenerativní onemocnění s využitím přírodních látek rostlinného původu (Mohd Sairazi & Sirajudeen, 2020). Tyto sloučeniny jsou často dobře známé a používají se po staletí v tradiční medicíně a nyní jsou vědci znovu objevovány a podrobně studovány, aby porozuměli jejich molekulárnímu mechanismu účinku. Takovými rostlinami, o nichž je známo, že produkují neuroprotektivní metabolity, jsou také dvouděložné rostliny rodu Buddleja, řazené v současné taxonomii do čeledi krtičníkovité. V češtině jsou tyto rostliny známy pod názvem komule. Komule jsou zpravidla keře se vstřícnými listy a čtyřčetnými květy. Komule má malé, trubkovité květy, které jsou obvykle uspořádány v hustých, válcovitých či kuželovitých květenstvích. Barva květů se může lišit, od bílé, přes růžovou, fialovou, až po tmavě modrou nebo purpurovou. Tyto rostliny jsou populární pro své nápadné květenství a svou schopnost přitahovat motýly, což jim vyneslo přezdívku „motýlí keře“ (Navrátilová & Patočka, 2022).

 Čínská komule Buddleja lindleyana.