Farmakognozja
Wykłady o węglowodanach
Metabolity pierwotne i wtórne surowców roślinnych.
Metabolit jest to produkt metabolizmu, czyli różnych przemian zachodzących np. w roślinie.
Metabolitami mogą być związki organiczne, jak i nieorganiczne produkowane przez komórki roślinne.
Wyróżniamy metabolity
Pierwotne
Wtórne
Ad1. Metabolity pierwotne są to stałe składniki organizmu roślinnego, które występują prawie
we wszystkich roślinach.
Należą do nich:
Białka
Cukry
Tłuszcze
Kwasy nukleinowe
Dzięki tym metabolitom organizm może prawidłowo funkcjonować, ponieważ stanowią dla niego materiał energetyczny, budulcowy i zapasowy.
Ad2. Metabolity wtórne są to związki występujące w nielicznych, pojedynczych gatunkach np. opium, morfina w maku lekarskim. Lub też występujące w niektórych tkankach roślinnych, lub powstające w nich, w specyficznych warunkach środowiska. Powstają one jako produkt metabolizmu wtórnego czyli wyspecjalizowanej przemiany materii i odgrywają fizjologiczną rolę w roślinach, należą do nich:
Alkaloidy
Glikozydy
Fenole
Kumaryny
Irydoidy
Metabolity pierwotne
Węglowodany (cukry, sacharydy)
Budowa – są zbudowane z węglowodoru i tlenu o wzorze ogólnym Cn (H2O)n
Pod względem polihydroksyaldehydy, lub polihydroksyketony są to związki organiczne.
Funkcje – są materiałem energetycznym, zapasowym i budulcowym, pełnią także funkcje transportowe. Wchodzą w skład kwasów nukleinowych (ryboza, doksyryboza), hamują procesy krzepnięcia krwi.
Podział węglowodanów:
Monosacharydy (cukry proste), których cząsteczki nie ulegają hydrolizie (rozkładowi) – glukoza, fruktoza, galaktoza
Oligosacharydy są złożone z 2 – 10 cząsteczek cukrów prostych. Mogą ulegać hydrolizie:
- Sacharoza, laktoza, maltoza
Polisacharydy są to wielocukry złożone z wielu cząsteczek cukrów prostych od 10 do kilku milionów. Ulegają hydrolizie.
- skrobia, celuloza, inulina
Poliuronidy są mieszaniną różnych związków o charakterze polisacharydów lub mukopolisacharydów.
Ad A)
Monosacharydy
- triozy 3 atomy węgla
- tetrazy 4 atomy węgla
- pentazy 5 atomów węgla
- heksazy 6 atomów węgla
- heptazy 7 atomów węgla
Glukoza C6H12O6
Biała słodka w smaku, ciało stałe, drobnokrystaliczne, bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Występuje w przyrodzie w większości owoców, w miodzie, w krwi człowieka, w limife.
W medycynie zastosowanie jako środek do konserwacji krwi, środek wzmacniający serce, środek w schorzeniach wątroby, jest źródłem energii dla tkanki nerwowej.
Fruktoza (tzw. cukier owocowy) drobne białe kryształki, jest słodsza od glukozy 2x. Występuje w licznych owocach, w miodzie, a w postaci związanej w sacharozie, w inulinie i glikozydach.
Zastosowanie:
W diecie cukrzycowej
W niektórych dietach wątrobowych
W schorzeniach serc
Przeciwnowotworowo
Galaktoza ma 6 atomów węgla, nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym, a związana jest głównie z białkami i lipidami. Występuje również w glikozydach, śluzach, gumach roślinnych, a także w polisacharydach. U zwierząt wchodzi w skład płynu mózgowego.
Mannoza rzadko występuje w przyrodzie w stanie wolnym. Niewielkie ilości można znaleźć w ananasie i w żurawinie. W postaci związanej występuje w gumach, śluzach roślinnych, w hemicelulozach.
Zastosowanie:
W diecie cukrzycowej
Przeciwbakteryjnie
Zmniejsza ryzyko zakażenia salmonellą
Redukuje poziom escherichia coli w przewodzie pokarmowym
Sorboza występuje w owocach jarzębiny, stosowana do produkcji witaminy C
Monosacharydy + grupa chemiczna
Aminocukry – są to pochodne monosacharydów. Zawierają jedną bądź kilka grup amonowych (NH2) w miejscu występowania grupy hydroksylowej (COOH).
D – glukozamina u roślin spotykana jest rzadko (pomidory, ananasy), powszechnie występuje w świecie zwierząt (buduje chitynę – z niej jest otrzymywana do celów farmaceutycznych).
Zastosowanie:
Środek przeciwreumatyczny
Przeciwartretyczny
Pobudza wytwarzanie mazi stawowej i ułatwianie ruchu kończyn.
Kwasy amonowe są to cukry karboksylowe (COOH), bądź cukry kwaśne, przez co łatwo oddziałują z różnymi enzymami i receptorami w błonach komórkowych organizmu.
Deoksymonosacharydy to związki najczęściej występujące w glikozydach, mają hydrofobowy charakter, który ułatwia im oddziaływanie z receptorami transportowymi lub substancjami transportowanymi w organizmie.
Alkohole cukrowe są to pochodne monosacharydów, które powstają w wyniku redukcji grupy aldehydowej lub ketonowej do grupy alkanowej.
Mannitol występuje w mannie jesionowej oraz wśród grzybów i glonów, powstaje z mannozy.
Zastosowanie:
Moczopędne
Zapobiega uszkodzeniu nerek
W zabiegach chirurgicznych zagrażających czynności nerek
Przeczyszczająco
Zmniejsza ciśnienie śródgałkowe i wewnątrz czaszkowe
Pomocniczo w chemioterapii
Fruktany - są rozpuszczalne w wodzie. Związki pochodzenia roślinnego – produkowane są jako materiał zapasowy, oraz mikrobiologicznego – występują jako egzopolisacharyd. Rzadko występują w liściach (cebula), przede wszystkim magazynowane są w bulwach, kłączach oraz dolnych częściach łodyg. Można je spotkać również w niedojrzałych owocach.
Inulina – jest materiałem zapasowym u roślin. Gromadzona jest głownie w organach podziemnych roślin, lub w dolnych częściach łodyg:
Korzenia omana wielkiego
Bulwy słonecznika bulwiastego (topinambur)
Korzeń cykorii
Korzeń mniszka
Są używane do sporządzania produktów spożywczych dla diabetyków. Są stosowane jako pożywka dla bifidobakterii (prawidłowa praca jelit).
Trytycyna (kłącze perzu) jest bogata w pochodne fruktozy. Wchodzi w skład mieszanek odchudzających, ma działanie moczopędne i przeczyszczające.
Galaktany – wchodzą w skład ścian komórkowych glonów, grzybów i niektórych roślin.
Agar Agar – pożywka dla bakterii Otrzymuje się go przez ekstrakcję gorącą wodą plech krasnorostów.
Zielenice
Brunatnice
Krasnorosty
Agar jest stosowany jako:
środek przeczyszczający
zmniejszający apetyt
pęcznieje w układzie pokarmowym
Główne zastosowanie znajduje w pracowniach bakteriologicznych, gdzie służy jako podstawowy składnik podłoży do hodowli bakterii. A także grzybów i tkanek roślin wyższych.
Środek żelujący (w przemyśle spożywczym)
Środek wypełniający w przemyśle farmaceutycznym (kapsułki, tabletki)
Karagen (Karagenina) lub (Chrzęsło) występuje w:
Chrząstnica kędzierzawa (mech Irlandzki)
Gigartyna brodawkowata
Krasnorosty
Działanie:
Przeczyszczające,
Przeciwzapalne
Działa powlekająco i ochronnie w chorobach wrzodowych
Substancja wypełniająca do produkcji tabletek i ma właściwości przeciw zakrzepowe.
Galaktomannany:
Guar (Guaran) mączka otrzymywana z rośliny strączkowej z bobowatych (Cyamopsis tetragonoloba).
Stosuje się w leczeniu cukrzycy typu 2. Pozwala na zmniejszenie dawki insuliny.
Zagęszczacz w przemyśle spożywczym.
Glukomannany otrzymuje się z roślin (bulw) z rodzaju dziwadło. Otrzymuję się mączkę błonnikową o właściwościach małokalorycznej żelatyny, którą stosuje się w dietach cukrzycowych i kuracjach odchudzających
Ksantony – otrzymuje się w fermentacji glukozy przez bakterie. Stosowane są do leczenia nadwagi, otyłości. Działają:
Przeciwmiażdżycowo
Obniżają cholesterol
Stosowane przeciw zaparciom
Zmniejszają apetyt
Inne polisacharydy – chityna (pancerze owadów, grzybów, glonów)
Chitozon – w leczeniu hiperlipemii i hipercholesterolemii
Hemiceluloza – nasiona kawy
Laminaryna – w glonie listownicy, hamuje koagulację krwi (zlepiania się)
Fukoidyna – z morszczynu
Lichenina – z tarczownicy islandzkiej (porost)
Ceratonina – chleb świętojański (szarańczyn strąkowy) do produkcji preparatów odchudzających, przeciwcukrzycowych.
Polisacharydy o działaniu Immunotropowym
Jeżówka purpurowa
Jeżówka wąskolistna
Jeżówka różana
Aloes
Krokosz barwierski
Szanta
Nagietek lekarski
Krwawnik pospolity
Babka lancetowata
Rosiczka
Poliuronidy są to mieszaniny związków o charakterze sacharydów i mukopolisacharydów i są często polimerami:
Pektyny
Śluzy
Gumy
Pektyny są polimerami złożonymi z kwasów uronowych (hialuronowego i galakturonowego) oraz węglowodorów ( ksylozy, arabinozy, ramnozy, galaktozy). Występują w ścianach komórkowych wielu owoców: Jabłek, malin, porzeczek, cytryn, grejpfrutów
Rozpuszczają się podczas gotowania, a potem zastygają w postaci galaretek. (Zastosowanie Jako substancje żelujące).
Znajdują zastosowanie jako środki pomocnicze w leczeniu hipercholesterolemii, jako środki pobudzające wypróżnianie (przeczyszczająco).
Do pektyn należy kwas alginowy uzyskiwany z morszczynu pęcherzykowatego.
Jest żelujący,
stosowaniu również w leczeniu hipercholesterolemii.
Działa przeczyszczająco.
Ma działanie odtruwające (stosowany przy zatruciu metalami ciężkimi.
Tworzy powłoki ochronne na zmienionej skórze
W przemyśle spożywczym jako środek wiążący do kremów, lodów
W przemyśle farmaceutycznym do produkcji kremów, maści i tabletek,
Śluzy maja charakter koidalny (przechodzenie z zolu w żel), charakteryzują się ciągliwością. Zdolnością do pęcznienia w środowisku wodnym, oraz do tworzenia żeli.
Działanie:
Powlekające
Osłaniające
Regenerująco na błony śluzowe przewodu pokarmowego
Łagodzą stany zapalne, podrażnienia, wrzody
Działają przeciwkaszlowo bądź wykrztuśnie
Stosowane w stanach zapalnych skóry, błon śluzowych, jamy ustnej, gardła, a także odbytu i pochwy
Dodawane do leków łagodzą ich drażniący ostry smak
Są również dobrym środkiem spęczniającym, co sprzyja rozkładowi tabletek
Surowce śluzowe:
Nasiona lnu
Nasiona kozieradki
Nasiona pigwy
Liść prawoślazu
Korzeń prawoślazu
Kwiat malwy czarnej
Kwiat dziewanny
Porost islandzki
Nasiona babki owalnej zwyczajnej
Liście babki lancetowatej
Kwiat ślazu leśnego
Bulwy storczyków
Częściowo kwiat lipy
Agar
Karagen
Gumy – mają podobne właściwości do śluzów, a oprócz tego mają właściwości klejące.
Otrzymuje się je z mechanicznych uszkodzeń roślin (np. pni, gałęzi).
Guma Arabska
otrzymuje się ją z drzewa gatunku akacji.
Działa osłaniająco i przeciwkaszlowo.
Stosowana jest w stanach zapalnych błon śluzowych
Stosowana do produkcji leków - poprawia ich smak.
Stosowana do przygotowania emulsji.
Guma Tragakantowa
Pozyskiwana z rośliny o nazwie Traganek.
Obniża poziom glukozy we krwi.
Pobudza wypróżnianie.
Środek pomocniczy który wiąże wodę.
Do przygotowania maści, emulsji, mazideł.
Traganek Błoniasty
zawiera polisacharydy, które stymulują odporność immunologiczną
Działa przeciwwirusowo i adaptogennie
Jest używany w geriatrii
Karaya (odpowiednik traganka)
Wchodzi w skład preparatów przeczyszczających, przeciwgrzybicznych.
Ułatwia przyczepność protez zębowych.