Μεγιστοποιήστε τις μεθόδους των φυτικών εκχυλισμάτων

Μεγιστοποιήστε τις μεθόδους των φυτικών εκχυλισμάτων
Ήδη από τη δεκαετία του 1980, ανακαλύφθηκε ότι όταν τα φυτά μολύνονταν από βακτήρια, ιούς ή μύκητες, θα παρήγαγαν σαλικυλικό οξύ στο σημείο του τραυματισμού. Στη συνέχεια, το σαλικυλικό οξύ κυκλοφορεί στο φυτό, διεγείροντας την παραγωγή προστατευτικών ουσιών στο φυτό. Τώρα, οι επιστήμονες έχουν πειραματιστεί με διαφορετικά ερεθίσματα σε 1600 φυτά, αποδεικνύοντας ότι κάθε φυτό παράγει διαφορετικό σύνολο ουσιών. Ευτυχώς, έχουν βρεθεί 24 ενώσεις που μπορεί να έχουν αντικαρκινικά αποτελέσματα και 20 ενώσεις που έχουν αντιμικροβιακή δράση. Μία από αυτές τις ενώσεις μπορεί να σκοτώσει τον σταφυλόκοκκο, ένα από τα κοινά βακτήρια που προκαλούν πνευμονία και σήψη.
Ο Αμερικανός επιστήμονας Ruskin et al. εφηύρε μια απλή μέθοδο για την εκχύλιση φυτικών συστατικών χωρίς τη χρήση οργανικών διαλυμάτων. Το μοναδικό του χαρακτηριστικό είναι ότι χρησιμοποιεί φυτά για να τα εκκρίνει ή να τα διεγείρει τεχνητά για να παράγει ορισμένα φαρμακευτικά συστατικά και να τα εκχυλίζει αποτελεσματικά. Αυτή η μέθοδος σύνθεσης αντίστοιχων φαρμάκων σύμφωνα με τις ανάγκες των ανθρώπων εξοικονομεί χρόνο και προσπάθεια και έχει υψηλή απόδοση και εγγυημένη απόδοση.
Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει? Τα φυτά χρησιμοποιούν τις τεράστιες ρίζες τους για να απορροφήσουν θρεπτικά συστατικά και να στερεωθούν στο έδαφος. Το μήκος των ριζών ενός εκταρίου σίκαλης φτάνει τα 140 εκατομμύρια χιλιόμετρα, που είναι μεγαλύτερο από την απόσταση από τη γη στον ήλιο. Επιπλέον, σε αντίθεση με τα υπέργεια μέρη των φυτών, τα οποία προστατεύονται από αγκάθια ή κηρώδεις μεμβράνες, οι ρίζες των φυτών προσβάλλονται εύκολα από μικροοργανισμούς και έντομα.
Επομένως, οι ρίζες των φυτών μπορούν να παράγουν μόνο ορισμένες χημικές ουσίες για να αντισταθούν σε εξωτερικές βλάβες. Πριν από μερικά χρόνια, οι Ruskin et al. άρχισε να μελετά πώς να χρησιμοποιεί τις ρίζες των φυτών για την απορρόφηση επιβλαβών χημικών ουσιών για τον καθαρισμό του εδάφους. Αργότερα, στράφηκε στη μελέτη του τρόπου χρήσης των ριζών των φυτών για την παραγωγή και τον έλεγχο χρήσιμων ουσιών. Η ερευνητική τους ιδέα είναι να διεγείρουν τις ρίζες των φυτών με μύκητες ή βακτήρια, ωθώντας τα φυτά να εκκρίνουν ορισμένες χημικές ουσίες για να σκοτώσουν αυτούς τους μικροοργανισμούς. Τα πειραματικά αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι αυτό το σχήμα είναι εφικτό.
Μετά από αυτό, συνειδητοποίησαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τεχνικές καλλιέργειας χωρίς έδαφος για την καλλιέργεια φυτών σε νερό που περιέχει θρεπτικά συστατικά, έτσι ώστε οι χημικές ουσίες που συντίθενται από τις ρίζες να εκκρίνονται στο νερό. Η εξαγωγή αυτών των ουσιών με φαρμακευτική αξία από το νερό ήταν πολύ πιο απλή από την εξαγωγή τους από οργανικούς διαλύτες.
Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου εκχύλισης είναι ότι επειδή οι ρίζες των φυτών παράγουν μόνο μερικές εκατοντάδες ενώσεις, είναι πολύ πιο απλό να λειτουργήσει σε σύγκριση με τις χιλιάδες ουσίες που παράγονται από ολόκληρο το φυτό. Οι επιστήμονες εξετάζουν και εφαρμόζουν τη χρήση γενετικά τροποποιημένων φυτών για την παραγωγή πρωτεϊνών που χρειάζονται οι άνθρωποι, οι οποίες θα έχουν ευρείες εφαρμογές στην ιατρική.
Επί του παρόντος, οι τεχνικές γενετικής μηχανικής χρησιμοποιούνται συνήθως για τη δημιουργία πρωτεϊνών από βακτηριακά ή ζωικά κύτταρα, αλλά η διαδικασία παραγωγής πρωτεΐνης είναι πολύ περίπλοκη και μετά την παραγωγή, οι πρωτεΐνες πρέπει να τροποποιηθούν από σάκχαρα και λιπίδια για να γίνουν ενεργές. «Αυτή η πρωτεΐνη που συντίθεται από βακτήρια ή ζωικά κύτταρα έχει συχνά μικρή δραστηριότητα, και ακόμη χειρότερα, η εισαγωγή αυτών των ετερόλογων πρωτεϊνών στο σώμα μπορεί επίσης να προκαλέσει μια ανοσολογική απόκριση».
Ωστόσο, οι πρωτεΐνες που συντίθενται από φυτά είναι πολύ παρόμοιες με τις ανθρώπινες πρωτεΐνες και ο καθαρισμός αυτών των πρωτεϊνών θα είναι επίσης μια πολύ απλή διαδικασία. Οι ερευνητές διεξήγαγαν πειράματα συνδέοντας το γονίδιο ενζύμου του ανθρώπινου πλακούντα, ένα γονίδιο βακτηριακού ενζύμου και ένα γονίδιο φθορίζουσας πρωτεΐνης μέδουσας με την αλληλουχία DNA ενός πεπτιδίου σήματος που κωδικοποιεί το ενδοπλασματικό δίκτυο (ένα σήμα που εκκρίνει πρωτεΐνες στο ενδοπλασματικό δίκτυο, το οποίο μπορεί μόνο να εκκρίνονται μετά την επεξεργασία) και τη μεταφορά τους στον καπνό.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το 80 τοις εκατό των προϊόντων αυτών των τριών γονιδίων εκκρίνονταν στο μέσο καλλιέργειας μέσω των ριζών του καπνού. Εάν αυτή η συνθετική πρωτεΐνη μπορεί να εξαχθεί συνεχώς από το μέσο καλλιέργειας στο μέλλον, τα οικονομικά της οφέλη θα είναι σημαντικά.
Τώρα ο Raskin και οι συνεργάτες του επικεντρώνονται στην εύρεση αντιβιοτικών και αντικαρκινικών φαρμάκων. Ελπίζουν να πάρουν φάρμακα για τον διαβήτη και τις καρδιαγγειακές παθήσεις στο μέλλον. Αν και η τρέχουσα μέθοδος για την εκχύλιση φυτικών φαρμάκων πρέπει να βελτιωθεί, οι εκχυλισμένες ενώσεις πρέπει να επαληθευτούν λεπτομερώς για κλινική χρήση. Ωστόσο, ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτή είναι μια νέα ιδέα για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων με χρήση φυτών, η οποία μπορεί να ανοίξει μια νέα σελίδα στη φαρμακολογία