ابهام زدایی در طبقه بندی ترکیبات طبیعی دارویی

دکتر مهدی عیاری، متخصص فیتوشیمی، عضو هیأت علمی گروه علوم باغبانی دانشگاه تربیت مدرس

.

به نقل از مستند ویژه سومین جشنواره گیاهان دارویی، فرآورده های طبیعی و طب سنتی ایران – ۱۵ تا ۱۸ شهریورماه ۱۳۹۵ (به کوشش تیم پژوهشی شبکه خبری آموزشی گیاهان دارویی)

دانلود Download(توجه: متن کامل این مقاله در فایل مستند موجود می باشد. با کلیک نمودن بر روی گزینه بالا می توانید آن را دانلود نمایید.)

.

چکیده

در این مقاله سعی خواهد شد، تعاریف مربوط به ترکیبات طبیعی (Natural Products) مورد نقد و بررسی قرار بگیرد و اشتباهات رایج در مورد آن ها توضیح داده شود. ترکیبات طبیعی، متابولیت های اولیه و ثانویه و مواد موثره گیاهی، طبقه بندی آن ها، موضوع بحث مقاله حاضر است. در این مقاله واحد های ساختاری در مسیر های بیوسنتزی ترکیبات طبیعی معرفی می گردد. بر همین اساس، برخی از تعاریف رایج که در آن، ترکیبات طبیعی بر اساس حالت های فیزیکی آن ها، مانند فرار بودن یا به تعبیر دیگر اسانس ها، طعم آن ها، مانند ترکیبات تلخ، و گلیکوزیده بودن و نبودن تقسیم بندی شده اند، مورد تائید نیستند. ترکیبات طبیعی بر اساس واحد های ساختاری و مسیر های بیوسنتزی به متابولیت های اولیه و ثانویه تقسیم می شوند. متابولیت های اولیه مانند کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها و نوکلئیک اسید ها و متابولیت های ثانویه مانند ترپنوئید ها، ترکیبات فنولی، آلکالوئیدها و پلی کتید ها خواهند بود. البته دسته های جانبی کوچکی نیز وجود دارند مانند گلوکوزینولات ها، سیانوژنیک گلیکوزید ها، ترکیبات نیتروژن دار سبکی هستند که از مسیر آمینو اسید ها به دست می آیند. حال هر کدام از این طبقه بندی های اصلی به زیر طبقه های مختلفی نیز تقسیم بندی می شوند. نکته مورد بحث اینجاست که ترکیبات طبیعی کل این مجموعه متابولیت های اولیه و ثانویه است و در هر دو مجموعه، می توان مواد موثره دارویی یافت و مواد موثره تنها به متابولیت های ثانویه محدود نمی شود.

 

از زمان حضور و ارتباط خود با اساتید و دانشجویان رشته های مختلف کشاورزی، تناقضاتی در زمینه تعاریف مربوط به ترکیبات طبیعی به خصوص متابولیت های ثانویه را احساس کردم. از آنجا که مدتی برای دانشجویان دکتری گروه علوم باغبانی دانشگاه تربیت مدرس، مشغول به تدریس درس بیوشیمی گیاهی با رویکرد بیوسنتز ترکیبات طبیعی و آشنایی با متابولیت های ثانویه هستم، دوستان پیشنهاد دادند که مطلب فوق به صورت مقاله ای مورد ارزیابی دقیق تر قرار گیرد. لذا در این مجال سعی خواهم کرد نقدی در حد توانم به برگی از جلد اول کتاب ارزشمند تولید و فرآوری گیاهان دارویی داشته باشم. کتاب مذکور مرجع اصلی بسیاری از دانشجویان در این زمینه می باشد. طبیعتا مطالب فوق ممکن است برای بسیاری از دوستان رشته فیتوشیمی تازگی نداشته باشد، با این حال غرض اصلی در نگارش این مقاله، تلاش در جهت یکسان سازی برخی تعاریف در زمینه ترکیبات طبیعی و متابولیت های ثانویه در گرایش های مرتبط با این ترکیبات است. امیدوارم که حق انصاف را بتوانم در نگارش این سطور رعایت کنم.

در صفحه ۶۱ از جلد اول، چاپ هفتم، این کتاب می خوانیم: “تقسیم بندی مواد موثره (دارویی) گیاهان که امروزه مورد تائید است، به صورت چهار گروه اصلی آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، روغنهای فرار و سایر مواد موثره است. منظور از سایر مواد موثره، ترکیباتی چون: مواد تلخ، فلاون ها، فلاونوئیدها، موسیلاژها (و کربوهیدرات های خاص مشابه آن)، ویتامین ها، تانن ها، اسید سیلیسیلیک (و اسیدهای خاص مشابه آن) و بالاخره ترکیبات دیگر امثال آن است که به دلیل ناهماهنگی و گستردگی ساختمان های شیمیایی، در سه گروه قبلی جای نمی گیرند.”

هرچند که در متن مورد بحث، از طبقه بندی و یا تقسیم بندی مواد موثره (دارویی) گیاهان نام برده شده است ولی نیاز به اصلاحاتی دارد که در ادامه راجع به آن بحث خواهد شد. شاید برخی از افراد مواد موثره در گیاهان را معادل با متابولیت های ثانویه بدانند و همین مطلب ابهامات را در این تعریف افزایش خواهد داد. برای برطرف کردن ابهامات این بحث، به سراغ کتاب گرانقدر ترکیبات طبیعی دارویی، رویکرد بیوسنتزی[۱] اثر پاول دویک[۲] می رویم. این کتاب به عنوان مرجعی معتبر در زمینه ترکیبات طبیعی دارویی شناخته می شود. در این کتاب طبقه بندی ترکیبات طبیعی، بر اساس بلوک های ساختاری[۳] و تشریح مسیرهای بیوسنتزی مختلف آنها می باشد. برای فهم بهتر این مطالب، ابتدا باید توضیح مختصری راجع به متابولیت های اولیه و ثانویه داده شود. در این کتاب، کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها و نوکلئیک اسید ها که نقش اساسی در حیات موجودات زنده دارند، جزو متابولیت های اولیه طبقه بندی شده اند، که به غیر از چربی ها اکثرا مواد پلیمری هستند. کربوهیدرات ها از واحدهای قندی، پروتئین ها از واحدهای آمینواسیدی و نوکلئیک اسید ها از نوکلئوتیدها یا بازهای آلی ساخته شده اند. فارغ از خصوصیات بسیار متفاوت ارگانیسم های زنده، مسیرهای سنتز و بهینه سازی کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها و نوکئیک اسید ها، با اختلافات بسیار کوچک، عموما در همه ارگانیسم ها یکسان می باشد. با بیانی دیگر، متابولیت های اولیه جهت حیات، رشد و تولید مثل موجود زنده ضروری بوده و عموما در همه ارگانیسم ها مشاهده می شود. در مقابل، متابولیت های ثانویه توزیع کمتری در طبیعت دارند و در ارگانیسم های ویژه ای یافت می شوند. این مواد گاهی جزو مواد سمی محسوب شده که در قالب سیستم دفاعی گیاه عمل کرده و آن را در مقابل شکارگرها محافظت می کنند. متابولیت های ثانویه می توانند گاهی به صورت ترکیباتی فرار وجود داشته باشند که باعث جذب برخی موجودات زنده به خصوص حشرات شوند و در امر گرده افشانی گیاه را یاری دهند. این ترکیبات می توانند عوامل رنگی نیز باشند که برای جذب و یا هشدار به گونه های زنده دیگر در گیاه به کار گرفته می شوند. این دسته از ترکیبات نقشی حیاتی در بهبود کیفیت زندگی مولد خود دارند. علاوه بر ویژگی های فوق، متابولیت های ثانویه، ترکیباتی هستند که عمدتا از نظر فارماکولوژیکی دارای فعالیت ویژه ای هستند. خانواده های اصلی متابولیت های ثانویه، ترپنوئیدها، ترکیبات فنولی و آلکالوئیدها (یا ترکیبات نیترروژن دار سبک) و پلی کتیدها می باشند. البته علاوه بر متابولیت های اولیه و ثانویه، این کتاب منطقه ای خاکستری در مرز بین متابولیت های اولیه و ثانویه را نیز معرفی می کند. این دسته از ترکیبات طبیعی می توانند متعلق به هر دو گروه باشند. در این میان، اسیدهای چرب و قندها مثال های خوبی هستند که برخی از آنها بسیار نادر بوده و فقط در برخی از ارگانیسم ها یافت می شوند.

(توجه: متن کامل این مقاله در فایل مستند موجود می باشد. با کلیک نمودن بر روی گزینه بالا می توانید آن را دانلود نمایید.)