Фитохимия

Фитохимия – это изучение фитохимических веществ , которые представляют собой химические вещества, полученные из растений . Фитохимики стремятся описать структуру большого числа вторичных метаболитов, обнаруженных в растениях, функции этих соединений в биологии человека и растений, а также биосинтез этих соединений. Растения синтезируют фитохимические вещества по многим причинам, в том числе для защиты от атак насекомых и болезней растений . Соединения, обнаруженные в растениях, разнообразны, но большинство из них можно сгруппировать в четыре основных биосинтетических класса: алкалоиды , фенилпропаноиды , поликетиды и терпеноиды .

Фитохимию можно считать разделом ботаники или химии . Мероприятия можно проводить в ботанических садах или на природе с помощью этноботаники . Фитохимические исследования, направленные на использование человеком (т.е. открытие лекарств), могут подпадать под дисциплину фармакогнозии , тогда как фитохимические исследования, сосредоточенные на экологических функциях и эволюции фитохимических веществ, вероятно, подпадают под дисциплину химической экологии . Фитохимия также имеет отношение к области физиологии растений .

Техники [ править ]

Методами, обычно используемыми в области фитохимии, являются экстракция , выделение и определение структуры ( МС , 1D и 2D ЯМР) натуральных продуктов , а также различные хроматографии методы (MPLC, HPLC и LC-MS).

Фитохимические вещества [ править ]

Многие растения производят химические соединения для защиты от травоядных . основные классы фармакологически активных фитохимических веществ с примерами лекарственных растений, которые их содержат. Ниже описаны ^[1] Человеческие поселения часто окружены сорняками, содержащими фитохимикаты, такими как крапива , одуванчик и песчанка . ^[2]^[3]

Многие фитохимические вещества, в том числе куркумин , галлат эпигаллокатехина , генистеин и ресвератрол, являются интерференционными соединениями для всех анализов и бесполезны при открытии новых лекарств . ^[4]^[5]

Алкалоиды [ править ]

Алкалоиды — это химические вещества с горьким вкусом, широко распространенные в природе и часто токсичные. Существует несколько классов наркотиков с разным механизмом действия: как рекреационных, так и фармацевтических. Лекарства разных классов включают атропин , скополамин и гиосциамин (все из паслена ), ^[6] традиционная медицина - берберин (из таких растений, как берберис и магония ), кофеин ( Coffea ), кокаин ( Coca ), эфедрин ( эфедра ), морфин ( опиумный мак ), никотин ( табак ), резерпин ( Rauvolfia serpentina ), хинидин и хинин ( Хина ), винкамин ( Винка минор ) и винкристин ( Катарантус розовый ). ^[7]

Опийный мак Papaver somniferum является источником алкалоидов морфина и кодеина .
Алкалоид никотин из табака в организме напрямую связывается с никотиновыми рецепторами ацетилхолина , что объясняет его фармакологические эффекты. ^[8]
Смертоносный паслен , Atropa belladonna , производит тропановые алкалоиды, включая атропин , скополамин и гиосциамин . ^[6]
N,N-диметилтриптамин ( ДМТ ) — мощное психоделическое соединение, которое присутствует в нескольких видах растений, встречающихся по всему миру, обычно встречается в видах мимозы и акации , но также было обнаружено в таких травах, как Philaris Aquatica .

Гликозиды [ править ]

Антрахиноновые гликозиды содержатся в сенне . ^[9] ревень и алоэ . ^[10]

представляют Сердечные гликозиды собой фитохимические вещества из растений, включая наперстянку и ландыш . К ним относятся дигоксин и дигитоксин, которые действуют как диуретики . ^[11]

Сенна Александринская , содержащая антрахиноновые гликозиды , на протяжении тысячелетий использовалась как слабительное средство . ^[9]
Наперстянка сердечный , Digitalis purpurea , содержит дигоксин , гликозид . Растение использовалось для лечения заболеваний сердца задолго до того, как был открыт гликозид. ^[11]^[12]
Дигоксин используется для лечения мерцательной аритмии , трепетания предсердий и иногда сердечной недостаточности . ^[11]

Полифенолы [ править ]

В растениях широко распространены полифенолы нескольких классов, в том числе антоцианы , фитоэстрогены , дубильные вещества . ^[13] Полифенолы — это вторичные метаболиты, вырабатываемые почти всеми частями растений, включая плоды, цветы, листья и кору. ^[13]

Анжелика , содержащая фитоэстрогены
Полифенолы включают фитоэстрогены (верхний и средний).
Антоцианы — это класс полифенолов, которые определяют цвет многих растений.
Дубильные кислоты являются одним из примеров многих сложных полифенольных структур, вырабатываемых растениями.

Терпены [ править ]

Терпены и терпеноиды многих видов встречаются в смолистых растениях, таких как хвойные . Они ароматны и служат для отпугивания травоядных. Их аромат делает их полезными в эфирных маслах , будь то духи, такие как роза и лаванда , или ароматерапия . ^[14]^[15] Некоторые из них использовались в медицинских целях: тимол является антисептиком и когда-то использовался как глистогонное средство (средство против глистов). ^[16]^[17]

Эфирное масло тимьяна обыкновенного ( Thymus vulgaris ) содержит монотерпен тимол , обладающий антисептическим и противогрибковым действием . ^[16]
Тимол — один из многих терпенов, обнаруженных в растениях. ^[16]
Терпены – полимеры изопрена.

Генетика [ править ]

В отличие от бактерий и грибов, большинство метаболических путей растений не сгруппированы в кластеры биосинтетических генов , а разбросаны по отдельным генам. Некоторые исключения обнаружены: стероидные гликоалкалоиды у Solanum , поликетиды у Pooideae , бензоксазиноиды у Zea mays , тритерпены у Avena sativa , Cucurbitaceae , Arabidopsis и дитерпены момилактона у Oryza sativa . ^[18]

Ссылки [ править ]

^ «Покрытосеменные: Отдел Magnoliophyta: Общие характеристики». Британская энциклопедия (том 13, 15-е издание) . 1993. с. 609.
^ Мескин, Марк С. (2002). Фитохимические вещества в питании и здоровье . ЦРК Пресс. п. 123. ИСБН 978-1-58716-083-7 .
^ Спрингбоб, Карен; Катчан, Тони М. (2009). «Знакомство с различными классами натуральных продуктов» . В Ланцотти, Вирджиния (ред.). Натуральные продукты растительного происхождения: синтез, функции и применение . Спрингер. п. 3. ISBN 978-0-387-85497-7 .
^ Баелл, Джонатан; Уолтерс, Майкл А. (24 сентября 2014 г.). «Химия: химические мошенники мешают открытию наркотиков» . Природа . 513 (7519): 481–483. Бибкод : 2014Natur.513..481B . дои : 10.1038/513481a . ПМИД 25254460 .
^ Далин Дж.Л., Уолтерс М.А. (июль 2014 г.). «Основная роль химии в высокопроизводительной сортировке» . Будущая медицинская химия . 6 (11): 1265–90. дои : 10.4155/fmc.14.60 . ПМЦ 4465542 . ПМИД 25163000 .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Атропа Белладонна» (PDF) . Европейское агентство по оценке лекарственных средств. 1998. Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2018 года . Проверено 26 февраля 2017 г.
^ Греминьи, П.; и др. (2003). «Взаимодействие фосфора и калия с концентрацией алкалоидов семян, урожайностью и содержанием минералов люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.)». Растение и почва . 253 (2). Гейдельберг: Спрингер: 413–427. дои : 10.1023/А:1024828131581 . JSTOR 24121197 . S2CID 25434984 .
^ «Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы: Введение» . База данных ИЮФАР . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. Архивировано из оригинала 29 июня 2017 года . Проверено 26 февраля 2017 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Хиетала, П.; Марвола, М.; Парвиайнен, Т.; Лайнонен, Х. (август 1987 г.). «Слабительная сила и острая токсичность некоторых производных антрахинона, экстрактов сенны и фракций экстрактов сенны». Фармакология и токсикология . 61 (2): 153–6. дои : 10.1111/j.1600-0773.1987.tb01794.x . ПМИД 3671329 .
^ Джон Т. Арнасон; Рэйчел Мата; Джон Т. Ромео (11 ноября 2013 г.). Фитохимия лекарственных растений . Springer Science & Business Media. ISBN 9781489917782 .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с «Активные растительные ингредиенты, используемые в медицинских целях» . Министерство сельского хозяйства США . Проверено 18 февраля 2017 г.
^ «Наперстянка пурпурная. Сердечный гликозид» . Техасский университет A&M. Архивировано из оригинала 2 июля 2018 года . Проверено 26 февраля 2017 г. Человеком, которому приписывают введение наперстянки в медицинскую практику, был Уильям Уизеринг .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Флавоноиды» . Информационный центр по микроэлементам, Институт Лайнуса Полинга, Университет штата Орегон. 1 февраля 2016 года . Проверено 11 октября 2023 г.
^ Чен, Т.Т. (1965). «Обзор работы: биосинтез стероидов, терпенов и ацетогенинов ». Американский учёный . 53 (4). Парк Исследовательского треугольника, Северная Каролина: Сигма Си, Общество научных исследований: 499A–500A. JSTOR 27836252 .
^ Сингсаас, Эрик Л. (2000). «Терпены и термотолерантность фотосинтеза» . Новый фитолог . 146 (1). Нью-Йорк: Уайли: 1–2. дои : 10.1046/j.1469-8137.2000.00626.x . JSTOR 2588737 .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с «Тимол (CID=6989)» . НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНСТИТУТЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ США . Проверено 26 февраля 2017 г. ТИМОЛ – это фенол, полученный из масла тимьяна или других летучих масел, используемый в качестве стабилизатора в фармацевтических препаратах, а также в качестве антисептического (антибактериального или противогрибкового) средства. Раньше его использовали как глистогонное средство.
^ Рой, Куху (01 сентября 2015 г.). «Добавка стебля Tinospora cordifolia при диабетической дислипидемии: открытое рандомизированное контролируемое исследование» . Функциональные продукты питания в здоровье и болезнях . 5 (8): 265–274. дои : 10.31989/ffhd.v5i8.208 . ISSN 2160-3855 .
^ Лаккини, Элия; Гуссенс, Ален (06 октября 2020 г.). «Комбинаторный контроль специализированного метаболизма растений: механизмы, функции и последствия». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 36 (1). Годовые обзоры : 291–313. doi : 10.1146/annurev-cellbio-011620-031429 . ISSN 1081-0706 . ПМИД 32559387 . S2CID 219947907 .

[Angio-1] «Покрытосеменные: Отдел Magnoliophyta: Общие характеристики». Британская энциклопедия (том 13, 15-е издание) . 1993. с. 609.

[meskin-2002-p123-2] Мескин, Марк С. (2002). Фитохимические вещества в питании и здоровье . ЦРК Пресс. п. 123. ИСБН 978-1-58716-083-7 .

[3] Спрингбоб, Карен; Катчан, Тони М. (2009). «Знакомство с различными классами натуральных продуктов» . В Ланцотти, Вирджиния (ред.). Натуральные продукты растительного происхождения: синтез, функции и применение . Спрингер. п. 3. ISBN 978-0-387-85497-7 .

[4] Баелл, Джонатан; Уолтерс, Майкл А. (24 сентября 2014 г.). «Химия: химические мошенники мешают открытию наркотиков» . Природа . 513 (7519): 481–483. Бибкод : 2014Natur.513..481B . дои : 10.1038/513481a . ПМИД 25254460 .

[5] Далин Дж.Л., Уолтерс М.А. (июль 2014 г.). «Основная роль химии в высокопроизводительной сортировке» . Будущая медицинская химия . 6 (11): 1265–90. дои : 10.4155/fmc.14.60 . ПМЦ 4465542 . ПМИД 25163000 .

[EMEA-6] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Атропа Белладонна» (PDF) . Европейское агентство по оценке лекарственных средств. 1998. Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2018 года . Проверено 26 февраля 2017 г.

[Gremigni-7] Греминьи, П.; и др. (2003). «Взаимодействие фосфора и калия с концентрацией алкалоидов семян, урожайностью и содержанием минералов люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.)». Растение и почва . 253 (2). Гейдельберг: Спрингер: 413–427. дои : 10.1023/А:1024828131581 . JSTOR 24121197 . S2CID 25434984 .

[8] «Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы: Введение» . База данных ИЮФАР . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. Архивировано из оригинала 29 июня 2017 года . Проверено 26 февраля 2017 г.

[Hietala-9] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Хиетала, П.; Марвола, М.; Парвиайнен, Т.; Лайнонен, Х. (август 1987 г.). «Слабительная сила и острая токсичность некоторых производных антрахинона, экстрактов сенны и фракций экстрактов сенны». Фармакология и токсикология . 61 (2): 153–6. дои : 10.1111/j.1600-0773.1987.tb01794.x . ПМИД 3671329 .

[10] Джон Т. Арнасон; Рэйчел Мата; Джон Т. Ромео (11 ноября 2013 г.). Фитохимия лекарственных растений . Springer Science & Business Media. ISBN 9781489917782 .

[USDAingredients-11] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с «Активные растительные ингредиенты, используемые в медицинских целях» . Министерство сельского хозяйства США . Проверено 18 февраля 2017 г.

[12] «Наперстянка пурпурная. Сердечный гликозид» . Техасский университет A&M. Архивировано из оригинала 2 июля 2018 года . Проверено 26 февраля 2017 г. Человеком, которому приписывают введение наперстянки в медицинскую практику, был Уильям Уизеринг .

[lpi-13] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Флавоноиды» . Информационный центр по микроэлементам, Институт Лайнуса Полинга, Университет штата Орегон. 1 февраля 2016 года . Проверено 11 октября 2023 г.

[tchen-14] Чен, Т.Т. (1965). «Обзор работы: биосинтез стероидов, терпенов и ацетогенинов ». Американский учёный . 53 (4). Парк Исследовательского треугольника, Северная Каролина: Сигма Си, Общество научных исследований: 499A–500A. JSTOR 27836252 .

[Singsaas-15] Сингсаас, Эрик Л. (2000). «Терпены и термотолерантность фотосинтеза» . Новый фитолог . 146 (1). Нью-Йорк: Уайли: 1–2. дои : 10.1046/j.1469-8137.2000.00626.x . JSTOR 2588737 .

[PubChemThymol-16] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с «Тимол (CID=6989)» . НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНСТИТУТЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ США . Проверено 26 февраля 2017 г. ТИМОЛ – это фенол, полученный из масла тимьяна или других летучих масел, используемый в качестве стабилизатора в фармацевтических препаратах, а также в качестве антисептического (антибактериального или противогрибкового) средства. Раньше его использовали как глистогонное средство.

[:1-17] Рой, Куху (01 сентября 2015 г.). «Добавка стебля Tinospora cordifolia при диабетической дислипидемии: открытое рандомизированное контролируемое исследование» . Функциональные продукты питания в здоровье и болезнях . 5 (8): 265–274. дои : 10.31989/ffhd.v5i8.208 . ISSN 2160-3855 .

[Lacchini-Goossens-2020-18] Лаккини, Элия; Гуссенс, Ален (06 октября 2020 г.). «Комбинаторный контроль специализированного метаболизма растений: механизмы, функции и последствия». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 36 (1). Годовые обзоры : 291–313. doi : 10.1146/annurev-cellbio-011620-031429 . ISSN 1081-0706 . ПМИД 32559387 . S2CID 219947907 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

v т и Отрасли химии
Glossary of chemical formulae List of biomolecules List of inorganic compounds Periodic table
Analytical	Instrumental chemistry Electroanalytical methods Spectroscopy IR Raman UV-Vis NMR Mass spectrometry EI ICP MALDI Separation process Chromatography GC HPLC Crystallography Characterization Titration Wet chemistry Calorimetry Elemental analysis
Theoretical	Quantum chemistry Computational chemistry Mathematical chemistry Molecular modelling Molecular mechanics Molecular dynamics Molecular geometry VSEPR theory
Physical	Electrochemistry Spectroelectrochemistry Photoelectrochemistry Thermochemistry Chemical thermodynamics Surface science Interface and colloid science Micromeritics Cryochemistry Sonochemistry Structural chemistry Chemical physics Molecular physics Femtochemistry Chemical kinetics Spectroscopy Photochemistry Spin chemistry Microwave chemistry Equilibrium chemistry Mechanochemistry
Inorganic	Coordination chemistry Magnetochemistry Organometallic chemistry Organolanthanide chemistry Cluster chemistry Solid-state chemistry Ceramic chemistry
Organic	Stereochemistry Alkane stereochemistry Physical organic chemistry Organic reactions Organic synthesis Retrosynthetic analysis Enantioselective synthesis Total synthesis / Semisynthesis Fullerene chemistry Polymer chemistry Petrochemistry Dynamic covalent chemistry
Biological	Biochemistry Molecular biology Cell biology Chemical biology Bioorthogonal chemistry Medicinal chemistry Pharmacology Clinical chemistry Neurochemistry Bioorganic chemistry Bioorganometallic chemistry Bioinorganic chemistry Biophysical chemistry
Interdisciplinarity	Nuclear chemistry Radiochemistry Radiation chemistry Actinide chemistry Cosmochemistry / Astrochemistry / Stellar chemistry Geochemistry Biogeochemistry Photogeochemistry Environmental chemistry Atmospheric chemistry Ocean chemistry Clay chemistry Carbochemistry Food chemistry Carbohydrate chemistry Food physical chemistry Agricultural chemistry Soil chemistry Chemistry education Amateur chemistry General chemistry Clandestine chemistry Forensic chemistry Forensic toxicology Post-mortem chemistry Nanochemistry Supramolecular chemistry Chemical synthesis Green chemistry Click chemistry Combinatorial chemistry Biosynthesis Chemical engineering Stoichiometry Materials science Metallurgy Ceramic engineering Polymer science
See also	History of chemistry Nobel Prize in Chemistry Timeline of chemistry of element discoveries "The central science" Chemical reaction Catalysis Chemical element Chemical compound Atom Molecule Ion Chemical substance Chemical bond Alchemy Quantum mechanics
Category Commons Portal WikiProject

Базы данных авторитетного контроля
International	FAST
National	France BnF data Germany Israel United States