ALKALOIDY I ROSLINY ALKALOIDOWE

Alkaloid (arabskie alkali - potaż i gr. eidos - postać = "przyjmujący postać zasady") to zasadowy związek organiczny pochodzenia roślinnego, zawierający układy heterocykliczne z co najmniej jednym zasadowym atomem azotu. Biosynteza tych związków chemicznych oparta jest o aminokwasy. Alkaloidy wykazują zwykle silne działanie fizjologiczne na organizm człowieka. Alkaloidy dla chemii organicznej przez ponad 100 lat były przedmiotem badań strukturalnych i syntetycznych. Przykładem jest morfina, wydzielona z opium w stanie czystym już w 1813r., której budowa została wyjaśniona ostatecznie dopiero w roku 1952r.
Długi czas sądzono, że wszystkie substancje organiczne powstają w liściach, bo tam odbywa się fotosynteza. Z fizjologicznego punktu widzenia alkaloidy są "odpadami produkcyjnymi" nie biorącymi czynnego udziału w metabolizmie komórki. Obecnie wiadomo, że większość alkaloidów powstaje w pobliżu miejsc o największej intensywności przemiany materii, czyli wszystkich merystemów, co wcale nie świadczy, że tam jest ich najwięcej, bo np. u bielunia (Datura) najwięcej jest ich w ogonkach liściowych, a u chinowca (Cinchona) w korze. Rośliny, w zależności od rodziny, do której należą, wydaliny odkładają w różnych organach. Należy zaznaczyć, że niektóre alkaloidy w czasie transportu wewnątrz roślin ulegają przemianom biochemicznym. Ma to znaczenie z punktu widzenia zielarstwa, gdyż należy wiedzieć jakie części roślin i kiedy zbierać.
Przeważająca większość alkaloidów to substancje stałe, jedynie nieliczne są cieczami. Większość jest albo nierozpuszczalna w wodzie albo bardzo słabo, natomiast bardzo łatwo rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych. Do tej pory poznanano budowę ok. 6500 alkaloidów, z których ponad sto znalazło zastosowanie w medycynie. Współcześnie (zależnie od kosztów ekonomicznych) alkaloidy pozyskuje się z natury, z hodowli tkankowej lub syntezy chemicznej.
Alkaloidy występują prawie we wszystkich rodzinach roślin, ale na przykład w naszej strefie klimatycznej nie znaleziono ich dotychczas w rodzinach pierwiosnkowatych(Primulaceae) ani wrzosowatych(Ericaceae).

Traktowanie alkaloidów jako fizjologicznych związków wtórnych, swoistych "odpadów", powstających w cyklach biochemicznych, jest ostatnio mocno krytykowane. Coraz częściej alkaloidy są traktowane jako celowo syntetyzowane związki oddziałujące toksycznie na roślinożerców, a powstałe w wyniku koewolucji układu roślina - roślinożerca. Przemawia za tą hipotezą fakt, iż produkcja alkaloidów wymaga sporego wkładu energii, przez co jest dla roślin dość kosztowa. Trudno sobie wyobrazić zmiany ewolucyjne prowadzące do bezcelowego trwonienia asymilowanej energii przez tworzenie "bezużytecznych śmieci". Dodatkowym argumentem, jest konieczność wykorzystania atomów azotu koniecznych do tworzenia aminokwasów w organiźmie, przy syntezie alkaloidów. W wielu środowiskach, w których występują rośliny syntetyzujące alakaloidy azot jest pierwiastkiem deficytowym w glebie np. pustynie. Przy takim podejściu nie dziwi fakt koncentracji tych związków w miejscach o niekoniecznie najwyższej przemianie materii np. Nieefektywnie koncentrować drogi w produkcji związek trujący w merystemach, skoro roślinożerca dręczący rośline uszkadza, powiedzmy, korzenie.

Zielarski podział alkaloidów ze względu na zastosowanie medyczne:

Alkaloidy chinolinowe:(jak chinina, chinidyna)

Alkaloidy chinolizydynowe:(sparteina)

Alkaloidy indolowe:(np. ergotamina, ergometryna) występujące w sporyszu i powodujące skurcz większych naczyń krwionośnych oraz macicy. Znajdują się też w korzeniu rauwolfii (np. rezerpina) i obniżają ciśnienie krwi oraz działają uspokajająco lub - jak ajmalina - przywracają właściwy rytm serca. Alkaloidy indolowe obecne w barwinku różyczkowym (np. winblastyna, winkrystyna) działają przeciwbiałaczkowo;

Alkaloidy izochinolinowe:(np. papaweryna) występujące m.in. w: maku, glistniku, dymnicy i berberysie, działające przeciwbólowo i rozkurczowo, a pochodne fenantrenu (morfina) wywołują błogostan, uzależnienie i narkomanię

Alkaloidy pirydynowe i piperydynowe:(jak nikotyna, lobelina)

Alkaloidy pirolizydynowe:(jak laziokarpina) występujące w: żywokoście, podbiale i ostrzeniu pospolitym.

Alkaloidy purynowe:(jak kofeina, teobromina)

Alkaloidy steroidowe(sterodowe):(jak solanina)

Alkaloidy tropanowe:(np. atropina, skopolamina) występujące w: bieluniu, pokrzyku, lulku, i działające m.in. rozkurczowo na mięśnie gładkie, rozszerzają źrenicę oka, hamują wydzielanie potu, śliny, śluzu

Wiele toksycznych alkaloidów podawanych w odpowiednio małych dawkach stanowi skuteczne leki na liczne choroby i dolegliwości (np. morfina, kodeina, chinina). Liczne alkaloidy stanowią składniki używek (kofeina, teobromina, nikotyna).

Wiele toksycznych alkaloidów wykorzystuje się do zwalczania szkodników (strychnina).

Do bardzo silnych trucizn należy tubokuraryna, występująca w Chondodendron tomentosum i używana do zatruwania grotów strzał przez Indian południowoamerykańskich.

Najbardziej znane alkaloidy to:akonityna,atropina,chinina,DMT,efedryna,ergotamina,

johimbina,kampotecyna,kastanospermina,kodeina,kofeina,kokaina,kolchicyna,

koniina,koniina,likoktonina,meskalina,morfina,muscymol,nikotyna,papaweryna,piperyna,

psylocybina,skopolamina,strychnina,swainsonina,taksol,teobromina,winblastyna,winkrystyna.

Akonityne zawierają korzenie Tojadu mocnego(tojadu mordownika).

Rodzina:Ranunculaceae(Jaskrowate)

Aconitum napellus-tojad mocny

Tojad mocny rośnie w górzystych rejonach strefy umiarkowane półkuli północnej.W Polsce występuje na górskich łąkach w Karpatach i Sudetach.Jest rosliną chronioną.Uprawianych na plantacjach zielarkich.

Jest wysoką byliną wytwrzającą bulwiaste,czerwonobrunatne korzenie,a nad ziemią-prostą łodygę pokrytą dłoniastymi liśćmi.Jego ciemnofioletowe lub niebieskie grzbieciste kwiaty z charakterystyczny chełmem i ostrogą zakwitają w gronach na szczytach łodyg.Owocem jest niewielki potrójny mieszek.

Surowcem leczniczym są korzenie (bulwy)tojadu (Tuber Aconiti).Zawierają one alkaloidy terpenowe(m.in. okonitynę ,mezakonitynę,hypakonitynę ,nepalinę i neolinę),alkoholoaminy(m.in. akoninę,mezokoninę i hypokoninę ),alkaloidy aporfinowe(m.in. magnoflorynę ),katecholaminy (noradrenalinę i dopaminę).

Znajdujące się w korzeniach alkaloidy działają na początku pobudzająco,a następnie porażająco na nerwy czuciowe,wywołując miejscowe znieczulenie.Wpływają także paraliżująco na ośrodkowy układ nerwowy.

Wyciągi z korzeni,zastosowane zewnętrznie na skórę i błony śluzowe,wywołują mrowienie,pieczenie,a w końcu znieczulenie.Podawane w bardzo małych dawkach do wewnątrz działają przeciwgorączkowo,zwalniając akcje serca.

W zwiazku z tym wchodzą w skład leków stosowanych w chorobach przeziębieniowych,przebiegających z gorączką,oraz preparatów normaliuzujących zaburzone funkcje układu odpornościowego(immunologicznego) i zwiększających ogólna odporność organizmu.Wytwarza się z nich także leki przeciwbólowe stosowane w doleglliwośćiach neurologicznych.

Jednak ze względu na silną toksyczność leków i możliwość przedawkowania stosowanie leków z udziałem korzeni tojadu w wielu krajach zostało ograniczone.

---