notatki mszaki

Charakterystyka ogólna. Podstawy podziału systematycznego mszaków

W stosowanym obecnie podziale systematycznym w obrębie gromady mszaków wyróżnia się trzy klasy, które różnią się przede wszystkim budową sporofitu. Należą tu:

Występowanie i rola w przyrodzie

Wskaźnikowe właściwości mszaków

Grupę ekologiczną mszaków, która może wskazać skażenie gleb (np. na terenach uprawowych, w agrocenozach), reprezentują gatunki epigeiczne (naziemne), np. glewik Anthoceros, wgłębka Riccia sorocarpa i in.

Poszczególne gatunki różnią się charakterem reakcji na substancje toksyczne zawarte w emisjach przemysłowych. Do silnie reagujących na wpływ fluorowodoru i dwutlenku siarki zaliczono np. torfowce Sphagnum. Do określenia zakresu ilościowego kontaminacji emisji substancji chemicznych i wyznaczenia stref zagrożenia toksycznymi skażeniami terenów wokół hut i elektrociepłowni, jako materiał testowy zastosowanie znajdują różne gatunki torfowców np. Sphagnum fallax wokół kompleksu hutniczego "Skawnia".

Znaczenie mszaków w lecznictwie

W Europie do produkcji leków prawie wcale nie używa się jako surowców roślin z gromady mszaków. Są one całkowicie pod tym względem pomijane. Na możliwości wykorzystania tej grupy roślin wskazują m.in. dane zawarte w przeglądowym artykule autorów japońskich Ando i Matsuo.

Mszaki — lecznictwo tradycyjne

Niemal od zarania dziejów stosowanie ziół w leczeniu określonych chorób wiązano z wyglądem całej rośliny lub jej części (teoria sygnatur Paracelsusa) Przypominały one bowiem niektóre organy ludzkie lub zwierzęce, bądź całą postać ludzką lub wygląd zwierzęcia. Plechy wątrobowca — porostnicy wielokształtnej Marchantia polymorpha, swym kształtem podobne do wątroby zwierzęcej, używane były niegdyś np. do leczenia tego narządu u ludzi. Pospolity mech — płonnik Polytrichum commune — ma jedwabiście owłosioną czapeczkę (calyptra), podobną do "kępki włosów". Według Dileniusa, wytłoczony z tego gatunku olej wykorzystywany był przez kobiety do pielęgnacji włosów. Stawały się one po natarciu tą substancją delikatne i połyskujące.

Indianie z Ameryki Północnej stosowali powszechnie różne gatunki mszaków w lecznictwie wielu schorzeń. W raporcie o etnologii Indian Gasnite ze stanu Utah podano, że mchy szczytozarodniowe z rodzaju: bagnik Philonotis, prątnik Bryum, merzyk Mnium oraz liczne mchy bocznozarodniowe używano do łagodzenia bólu, wywołanego na skutek oparzeń. Rośliny te, po zmiażdżeniu i namoczeniu w wodzie letniej (maceraty) lub gorącej, służyły jako opatrunki, z których robiono okłady. Pokrywano nimi również miejsca skaleczone i stłuczone. Stosowano je także w formie wyściółki pod łupki otaczające złamane kości lub zwichnięte stawy. Mszaki używano również jako składniki, balsamów. Indianie z Alaski w ten sposób wykorzystywali liczne mszaki. Poddawali je maceracji i mieszali z tłuszczem. Północni Czejenowie, zamieszkujący Montanę, stosowali w celach leczniczych płonnik, Polytrichum juniperinum.

Podobnie jak u Indian, w tradycyjnej medycynie chińskiej powszechnie wykorzystywano do leczenia różnych schorzeń wątrobowce i mchy, znając środki z około 40 gatunków. Można tu wymienić wątrobowce, takie jak: stożki - Conocephalum conicum, C. supradecompositum, miedzik Frullania, porostnica Marchantia polymorpha, rebulia Reboulia hemisphaerica. Znacznie liczniejszą grupę tworzą surowce dostarczane przez mchy: aerobrydium Aerobrydium filamentosum, prątnik Bryum argenteum, krzywoszczęć Campylopus pyriformis, drabik Climacium dendroides, żebrowiec Cratoneuron filicinum, pędzlik Ditrichum pallidum, rokietnik Entodon compressus, florybundaria Floribyndaria floribunda, skrętek Funaria hygrometrica, strzechwa Grimmula ovalis, haplokladium Haplocladium microphyllum, hydrogonium Hydrogonium amplexifolium, rokiet Hypnum callichroum, leptodiktium Leptodictyum riparium, meteoriela Meteoriella soluta, oreas Oreas martiana, bagnik Philonotis foniana, płożymerzyk Piagiomnium cuspidatum, szamotłoch Plagiopus oederiana, płonnik Polytrichum commune, rizomnium Rhizomnium punctatum, różyczkoprątniki — Rhodobryum giganteum, R. roseum, torfowce -— Sphagnum girgensohnii, S. magellanicum, S. palustre, S. squarrosum, S. teres, cisolist Taxiphyllum taxirameum, czterozębiec Tetraplodon bryoides. Obecnie uważa się je za skutecznie działające i stosuje stale w lecznictwie chińskim.

Płonnik Polytrichum commune jest od dawna zamieszczony w chińskiej księdze zielarskich remediów "Jia You Ben Cao", stanowiąc środek przeciwgorączkowy (antipyrcticum), moczopędny (diureticum) i przeciwkrwotoczny (haemostaticum). Różyczkoprątniki — Rhodobryum gigantem i R. roseum znane są jako leki mające zastosowanie w przypadku chorób naczyń wieńcowych i przy stanach wyczerpania nerwowego. Wieśniacy ze wschodniego Seczuanu używają z powodzeniem wyciągu z R. giganteum jako środka przeciw anginie. W wyniku analizy eterowego ekstraktu z tego surowca stwierdzono, że zawiera on olejek eteryczny, mleczany i aminokwasy. Próby testowe wyciągu, przeprowadzone na myszach, wykazały, że zwiększa on przepływ strumienia krwi w aorcie o ok. 30%, zmniejszając tym samym wielkość niedoboru tlenowego poszczególnych organów. Narządy wewnętrzne są intensywniej ukrwione i w efekcie lepiej zaopatrywane w tlen. Ekstrakt z rożyczkoprątnika R. giganteum może być z powodzeniem stosowany w przewlekłym niedokrwieniu mięśnia sercowego, niedokrwistości kończyn i róznego pochodzenia niewydolności serca. Wyciągi z mchu Haplocladium microphyllum spotykanego m.in. na terenie Chin, zaleca się w zapaleniu migdałków, ucha środkowego, pęcherza i bronchicie. Zmieszane z olejeni roślinnym, rozdrobnione plechy wątrobowców — stożki Conocephalum conicum i porostnicy Marchantia polymorpha — używane są jako maść w przypadku czyraków, egzemy, skaleczeń, ukąszeń i oparzeń.

Przeprowadzono również liczne testy kliniczne z użyciem surowców pozyskiwanych z niektórych mszaków, osiągając w tej mierze pomyślne wyniku terapeutyczne.

Właściwości lecznicze torfowców

Torfowce Sphagnales są niewielką grupą mszaków, liczącą na świecie około 200 gatunków. W Polsce rośnie ich 32, przy czym ponad 10 uznaje się za częste lub pospolite.

Wysuszone łodyżki torfowców służyły powszechnie jako materiał wyściółkowy ludom zamieszkującym północne podbiegunowe regiony kuli ziemskiej. Wyścielano nimi posłania i kołyski.

Eskimosi używali wiązek z suchymi torfowcami jako pieluszek dla niemowląt. Wkładano je również pod łupki w miejscach złamania kości lub wokół zwichniętych stawów. Rośliny te ucierano z tłuszczem i stosowano w leczeniu stłuczeń, skaleczeń i ran. W podobny sposób postępowali Indianie na obszarze USA i Kanady. Wysuszone torfowce są sprzedawane w duńskich sklepach zielarskich do leczenia chorób oczu i tamowania krwotoków. Torfowiec Sphagnum teres stanowi składnik mieszanek ziołowych do leczenia schorzeń okulistycznych.

Stwierdzono, że torfowce mają znacznie lepsze właściwości wchłaniające od bawełny. W związku z tym i ze względu na ich antybiotyczne działanie używane są na opatrunki chirurgiczne. Ważne jest, że wyściółka z torfowca nie traci swych antyseptycznych właściwości nawet po sterylizacj. Twierdzono, że opatrunek z torfowca Sphagnum jest lepszy od bawełnianego, ponieważ:

Państwa Ententy wykorzystywały te szczególne cechy Spagnum i stosowały je podczas I wojny światowej jako opatrunki chirurgiczne, a ponadto do wyrobu materacyków dla chorych na cholerę i inne choroby powodujące silną biegunkę.

Brytyjczycy zużywali około miliona tego rodzaju opatrunków w ciągu miesiąca, Kanadyjczycy — około 200 tyś. na miesiąc, a Amerykanie ponad pół miliona w okresie od marca 1818 roku do końca wojny. Ci ostatni uznali torfowca Sphagnum za standardowy materiał opatrunkowy należący do wyposażenia armii. Uważa się, że bardziej przydatne w tym celu są gatunki torfowców o pokaźnych rozmiarach, jak: Sphagnum papillosum, S. palustre; S. mageilanicum, S. imbricatum. W Chinach stosuje się również jako opatrunki — S. girgensohnii, S. magellanicum, S. palustre i S. squarrosum.

Torfowce, zbierane w celach leczniczych lub do badań, muszą być bez zanieczyszczeń. Suszy się je w półcieniu, tak aby zachowały sprężystość gałązek i świeżość w dotyku.

Substancje biologicznie aktywne

Przez wiele lat w badaniach fitochemicznych pomijano na ogół mało znaną farmakognostom grupę roślin, jakimi są mszaki Bryophyta, mimo że istnieje wiele danych, które świadczą o występowaniu w mchach i wątrobowcach substancji o specyficznym działaniu biologicznym. Na przykład, botanikom znany jest m.in. fakt, ze okazy zielnikowe mszaków rzadko kiedy są atakowane przez bakterie, grzyby i owady. Wiele gatunków wątrobowców ma przy tym charakterystyczny zapach, który bywa często pomocniczą cechą w identyfikacji taksonomicznej.

Pierwsze doniesienia o składzie chemicznym mszaków pochodzą z początku naszego wieku. W 1903 roku C.E. Lohmann, a następnie K. Muller w 1905 roku opublikowali dane na temat olejków eterycznych w wątrobowcach. Przez następne 60 lat brak było opracowań o związkach chemicznych w mszakach. Zainteresowanie tą problematyką nastąpiło na początku lat sześćdziesiątych.

Pomimo tak szybkiego rozwoju fitochemii mszaków, dane z tej dziedziny są jeszcze niepełne. Ze znanych obecnie 22 490 gatunków mchów i wątrobowców, tylko około 2% przebadano chemicznie. Współczesne badania fitochemiczne zmierzają w dwóch kierunkach:

  1. ustalenia struktury chemicznej wyodrębnionych związków, przebiegu ich biosyntezy i określenia tendencji występowania w różnych taksonach, co daje także podstawę do rozważań nad związkami filogenetycznymi pomiędzy różnymi jednostkami taksonomicznymi mszaków na podstawie danych chemicznych (chemotaksonomia)

  2. do izolowania i testowania substancji aktywnych biologicznie.

Szczególne zainteresowanie fitochemików, taksonomów i farmakognostów wzbudziły związki wytwarzane przez mszaki jako produkty wtórnego metabolizmu, tzw. substancje wtórne. Są to głównie mono-, seskwi-, dwu- i triterpeny oraz: steroidy, karotenoidy i związki aromatyczne, wśród nich flawonoidy. Stwierdzono wyraźną zmienność o charakterze jakościowym w rozmieszczeniu tych substancji w różnych taksonach, stąd też mogą być wykorzystywane jako znaczniki (markery) chemotaksonomiczne. Na przykład, dobrymi markerami chemicznymi dla wątrobowców z rodziny marsupelowatych Marsupellaceae są entlongipineny typu marsupellanu, należące do seskwiterpenów.

Wspomniana zmienność w rozmieszczeniu metabolitów wtórnych najpełniej uwidacznia się dzięki różnicy w zawartości specyficznych związków chemicznych w mchach i wątrobowcach. Ostatnie badania wskazują, że wątrobowce wytwarzają przede wszystkim mono-, seskwi- i dwuterpeny oraz lipofilowe związki aromatyczne, a mchy — nienasycone kwasy tłuszczowe, trójgiicerydy, sterole oraz węglowodory triterpenowe typu hapenu (nota bene dobrze znane markery chemotasonomiczne paprotników). Już wcześniej przypuszczano, że skład chemiczny wątrobowców jest wyraźnie różny od mchów. Wiązano to z występowaniem w komórkach gametofitu wątrobowców charakterystycznych struktur, zwanych ciałami oleistymi. Wykazano, że w skład tych ciał wchodzą mono-, seskwi- i dwuterpeny. Stwierdzono również, że niektóre wątrobowce nie posiadające ciał oleistych mogą wytwarzać terpeny.

Należy podkreślić , że skład chemiczny większości wątrobowców jest bardzo zbliżony do występującego u roślin wyższych (fanerogamów). Związki terpenowe izolowane z wątrobowców są w większości enancjomerami tychże w fanerogamach.

W ciągu ostatniego dziesięciolecia wykazano, że wiele substancji w mszakach odznacza się wyraźnym działaniem biologicznym. W większości są to związki należące do seskwiterpenów i dwuterpenów. Pod względem typu działania można je podzielić na. siedem grup:

  1. przeciwbakteryjne i grzybobójcze

  2. przeciwnowotworowe i cytostatyczne

  3. alergenne

  4. regulujące wzrost roślin

  5. o aromatycznym zapachu i specyficznym smaku

  6. antyżywieniowe

  7. hamujące rozwój populacji ryb

Substancje przeciwbakteryjne i grzybobójcze

Badania testowe ekstraktów z różnych gatunków mszaków wykazują, że organizmy z tej grupy roślin wytwarzają kilka rodzajów substancji o działaniu przeciwbakteryjnym i grzybobójczym. Wodne wyciągi ze stożki Conocephalum conicum, dumotiery Dumotiera hirsuta, torfowców — Sphagnum portoricense i S. strictum hamują wzrost drożdżaków Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa gronkowca złocistego Staphylococcus aureus. Silną inhibicję wzrostu Gaffkya tetragene i Staphylococcus aureus wykazują wyciągi alkoholowe z następujących mchów: żurawców — Atrichum angustatum, A. undulatum, widłozębów Dicranum fuscescens, D. scoparium, płaszczeńca Plagiothecium undulatum, płonników Polytrichum commune, P. juniperinum, P. piliferum, pseudomyszeńca Pseudoisothecium stoloniferum, fałdownika Rhytidiadelphus triqetrus i torfowców — Spagnum cuspidatum, S. microohyllum i S. palustre. Dziaianie antybiotyczne tych wyciągów wywołane jest obecnością substancji o charakterze polifenoli. Również takie mchy, jak zwiśli Anomodon rostratus, szurpek Orihotrichum rupestre i płoży merzyk Piagiomnium cuspidatum, wytwarzają związki przeciwbakteryjne i grzybobójcze. Podobnie wyciągi z diplofilum Diplophyllum albicans, płonniczka Pogonatum aloides i płaszczeńca Plagiothecium denticulatum, posiadają właściwości grzybobójcze. Banerjee i Sen stwierdzili, że poziom zawartości ciał czynnych w mszakach zależy od ich wieku, okresu zbioru i siedliska, w jakim występują. Dane te są rezultatem badań nad aktywnością antybiotyczną ekstraktów z 52 gatunków mszaków, testowanych na grzybach oraz bakteriach Gram-dodatnich i Gram-ujemnych.

Kwas lunularowy, powszechny w wątrobowcach endogenny inhibitor wzrostu, wykazuje działanie grzybobójcze w stężeniu 25-100 mikrogramów/ml. Z kolei izolowane z różnych gatunków rodzaju usznica Radula prenylobibenzyle hamują (w stężeniu 20-30 mikrogramów/ml) wzrost gronkowca złocistego Staphylococcus aureus.

Wątrobowiec Herbertus aduncus (z rodziny herbertowych Herbertaceae i rzędu jungermaniowców Jungermanniales) wytwarza substancje wykazujące inhibicję wzrostu niektórych grzybów pasożytniczych roślin.

Substancje przeciwnowotworowe i cytostatyczne

W ostatnim czasie wykazano wysoką aktywność biologiczną niektórych seskwiterpenow z grupy gwajanu, selinanu i germakranu. Substancje te mają właściwości cytostatyczne, hamując rozwój tkanki nowotworowej in vitro. Na uwagę zasługują zwłaszcza laktony seskwiterpenowe, zawierające grupę a-metylenowo-y-butyrolaktonu, które stwierdzono również w innych odległych taksonomicznie grupach roślin, zwłaszcza w rodzinie astrowatych Asteraceae.

Nowym biologicznie aktywnym ent-eudesmanolidem jest diplofilina wyizolowana z wątrobowców Diplophyllum albicans i D. taxifolium. Związek ten zawiera grupę a-metylenolaktonu i wykazuje silną aktywność cytostatyczną w testach na komórkach nowotworowych ludzkiego raka skóry w hodowli in vitro.

Z kilku gatunków wątrobowców wyizolowano również seskwiterpeny o działaniu cytostatycznym, które wcześniej wykryto w niektórych roślinach naczyniowych — kostunolid ze stożki Conocephalum conicum, miedzików — Frullania monocera, F. tamarisci, porostnicy Marchantia polymorpha, parzocha Porella japonica i wisnerelli Wiesnerella denudata oraz tulipinolid i zaluzaninę C ze stożki Conocephalum conicum i wisnerelli Wiesnerella denudata. Kostunolid i tulipinolid, występujące również w tulipanowcu amerykańskim Liriodendron tulipifera (Magnoliaceae), hamują namnażanie się komórek ludzkiego raka nosogardzieli w hodowli in vitro. Z kolei zaluzanina C, wyodrębniona wcześniej z etanolowego wyciągu z Zaluzania robinsonii (Asteraceae), hamuje w testach rozwój białaczki limfatycznej.

Z innych substancji wyizolowanych z wątrobowców, które w badaniach testowych wykazują działanie przeciwrakowe, należy wymienić: bibenzyle — marchantynę pozyskiwaną z porostnic Marchantia polymorpha, M. paleacea i M. tosana, rikardynę A i B z lśniątki Riccardia multifida oraz perotetcynę E z usznicy Radula perrotteti; seskwiterpeny — plagiochilinę A z różnych gatunków rodzaju skosatka Plagiochila i pinguisan z trocholeżeni Trocholejeunea sandvicensis.

Substancje alergenne

U robotników leśnych w niektórych krajach (Dania, Francja, Hiszpania, Portugalia, Wielka Brytania, Kanada i USA) obserwuje się występowanie charakterystycznego kontaktowego uczulenia skóry (ACD — Allergic Contact Dermatitis). Wywołują je epifityczne wątrobowce z rodzajów miedzik Frullania i usznica Radula, które w rejonach atlantyckich masowo porastają pnie żywych drzew. Badania testowe prowadzone na 12 gatunkach wątrobowców z rodzaju miedzik Frullania wykazały, że 11 z nich, powoduje uczulenie skóry typu ACD. Stwierdzono, że alergenami są tu laktony seskwiterpenowe typu selinanu.

Szczególnie aktywnym alergenem jeet lakton seskwiterpenowy frulanolid, wyodrębniony w dwóch formach izomerycznych.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mszaki notatki
Istota , cele, skladniki podejscia Leader z notatkami d ruk
MODELOWANIE DANYCH notatki
Prezentacja ochrona własności intelektualnej notatka
Mszaki
notatki makro2 wiosna09
Prawo cywilne notatki z wykładów prof Ziemianin
podatki notatki id 365142 Nieznany
Praktyczna Nauka Języka Rosyjskiego Moje notatki (leksyka)2
Biomedyczne podstawy rozwoju notatki(1)
biol MSZAKI i watrobowce
Margul T Sto lat badań nad religiami notatki do 7 rozdz
Notatki 04 Środki trwałe (2)
MetStatChem 03 notatki

więcej podobnych podstron