Fytokemia

Fytokemia on tieteenala, joka tutkii kasveissa esiintyviä kemiallisia yhdisteitä, niiden kemiaa, biosynteesiä, esiintyvyyttä ja metaboliaa. Fytokemian tutkimuskohteita ovat erityisesti biologisesti aktiiviset aineet ja niiden mahdolliset terveysvaikutukset, kuten antioksidatiivisuus tai antimutageenisuus. Fytokemian tutkimusta hyödynnetään muun muassa terveysvaikutteisten elintarvikkeiden ja luonnonlääkinnän kehityksessä. Kasvit syntetisoivat fytokemikaaleja, joka auttaa niitä suojautumaan tuholaisilta sekä kasvitaudeilta. [1] Fytokemiassa hyödynnettäviä toimintatapoja ovat muun muassa eristäminen, uuttaminen, elektroforeesi sekä erilaiset kromatograafiset menetelmät (TLC, GC, HPLC, u-LC). [2]

Monien marjojen, hedelmien ja vihannesten kirkkaat värit johtuvat niiden sisältämistä fytokemikaaleista, kuten flavonoideista ja karotenoideista.

Maailman terveysjärjestö (WHO) arvioi, että noin 80% kehitysmaiden asukkaista käyttävät kasveista saatavia lääkkeitä terveytensä tukena. Etenkin perinteisessä kiinalaisessa lääkinnässä on käytetty laajasti kasveista saatavia lääkeaineita. Kasveista on todettu löytyvän muun muassa kolesterolia alentavia, tulehdusta vähentäviä ja antikarsinogeenisiä yhdisteitä sekä antioksidantteja. Nämä yhdisteet ovat tärkeitä esimerkiksi terveysvaikutteisten (funktionaalisten) elintarvikkeiden tuottamisessa. [3][4]

Fytokemikaalit

Fytokemikaalit ovat kasvikunnan tuottamia bioaktiivisia yhdisteitä, joiden tarkoituksena on yleensä auttaa kasveja menestymään ja syrjäyttämään kilpailijoita sekä estämään kasvinsyöjiä ja taudinaiheuttajia tuhoamasta niitä.  Useimmilla fytokemikaaleilla on erilaisia hyviä terveysvaikutuksia ihmisten sairauksien, kuten sydän- ja verisuonisairauksien, syövän, ylipainon ja diabeteksen, ehkäisyssä. Fytokemikaaleja voidaan käyttää myös erilaisissa myrkyissä. [5][6]

Sairauksia suojaavan vaikutuksen tarkkoja mekanismeja ei yksittäisten fytokemikaalien osalta tunneta, mutta niiden arvellaan olevan seurausta fytokemikaalien synergisistä ja additiivisista vaikutuksista, sillä puhdistettuina yhdisteinä yksitellen annettujen fytokemikaalien vaikutus on jäänyt vähäiseksi.[7]

Fytokemikaalit voidaan kemiallisten rakenteidensa mukaan jaotella kolmeen pääryhmään: terpenoideihin, fenolisiin yhdisteisiin sekä alkaloideihin ja muihin typpeä sisältäviin yhdisteisiin. Nämä pääryhmät sisltävät muita tärkeitä fytokemiallisia ryhmiä. Terpenoidit sisältävät muun muassa katotenoidit, kasvisterolit sekä tokolit, joka on e-vitamiinina tunnettu vitamiiniryhmä. Fenoliset yhdisteet kattavat fenolihapot, flavonoidit, kumariinit, lignaanit ja tanniinit. Alkaloideihin eli kasviemäksiin kuuluvat glukosinolaatit ja ksantiinit. [8][9]

Fytokemian tutkimus
HPLC-laitteisto

Fytokemiaa käytetään laajalti kiinalaisessa lääketieteessä, etenkin kasviperäisten lääkkeiden alalla. Fytokemiallinen tekniikka koskee pääasiassa kiinalaisen lääketieteen, Ayurvedan (intialainen perinteinen lääketiede)[10] ja kasviperäisten lääkkeiden erilaisten kemiallisten komponenttien, kuten saponiinien, alkaloidien, eteeristen öljyjen, flavonoidien ja antrakinonien laaduntarkkailua. Kehitettäessä nopeita ja toistettavia analyyttisiä tekniikoita, HPLC: n (korkean erotuskyvyn nestekromatografia) yhdistäminen eri ilmaisimien kanssa, kuten diodijärjestelmäilmaisimen (DAD), taitekerroinilmaisimen (RID), haihtumisen valonsirontailmaisimen (ELSD) ja massaspektrometrisen ilmaisimen (MSD) kanssa, on laajalti kehittynyt.[11]

Useimmissa tapauksissa kiinalaisen lääketieteen, Ayurvedan tai kasviperäisten lääkkeiden biologisesti aktiivisia yhdisteitä ei ole määritetty. Siksi on tärkeää käyttää fytokemiallisia menetelmiä bioaktiivisten komponenttien seulomiseen ja analysointiin, ei vain laadunvalvonnan vuoksi, vaan myös niiden terapeuttisten mekanismien selvittämiseksi. Nykyaikaiset farmakologiset tutkimukset osoittavat, että sitoutuminen solukalvojen reseptoreihin tai ionikanaviin on ensimmäinen askel joihinkin lääkevaikutuksiin. Fytokemiassa on kehitetty uusi menetelmä, nimeltään biokromatografia. Tämä menetelmä yhdistää ihmisen punasolujen membraaniuuton ja korkean suorituskyvyn nestekromatografian potentiaalisten aktiivisten komponenttien seulomiseksi kiinalaisessa lääketieteessä.[12]

Lähteet
  1. John T. Arnason; Rachel Mata; John T. Romeo: Phytochemistry of Medicinal Plants. Springer Science & Business Media.
  2. Selvaraj G: Brief note on regular techniques in phytochemistry. Editorial - Journal of Clinical and Bioanalytical Chemistry, 2017.
  3. S. Velavan: Phytochemical techniques - A review researchgate.net. 2015.
  4. Nadia Mendoza, Eleazar M. Escamilla Silva: Introduction to Phytochemicals: Secondary Metabolites from Plants with Active Principles for Pharmacological Importance. Intechopen, 2018.
  5. Russell J. Molyneux, Stephen T. Lee, Dale R. Gardner, Kip E. Panter, Lynn F. James: Phytochemicals: The good, the bad and the ugly?. Phytochemistry, 1.11.2007, nro 22, s. 2973–2985. doi:10.1016/j.phytochem.2007.09.004. ISSN 0031-9422. Artikkelin verkkoversio. en
  6. Xu Zhimin & Howard Luke R.: Analysis of Antioxidant-Rich Phytochemicals, s. 7,8. Wiley-Blackwell A John Wiley & Sons, Ltd., Publication, 1964. ISBN 9786613616333.
  7. Rui Hai Liu: Health benefits of fruit and vegetables are from additive and synergistic combinations of phytochemicals. The American Journal of Clinical Nutrition, 1.9.2003, nro 3, s. 517S–520S. doi:10.1093/ajcn/78.3.517S. ISSN 0002-9165. Artikkelin verkkoversio. en
  8. Cora J. Dillard, J. Bruce German: Phytochemicals: nutraceuticals and human health. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2000, nro 12, s. 1744–1756. doi:10.1002/1097-0010(20000915)80:123.0.CO;2-W. ISSN 1097-0010. Artikkelin verkkoversio. en
  9. Harborne, J. B.: Classes and Functions of Secondary Products from Plants. Kirjassa: Chemicals from Plants, s. 1-25. Imperial College Press, 1999. Teoksen verkkoversio.
  10. Meulenbeld, G. Jan (Gerrit Jan), 1928-2017.: A history of Indian medical literature. Groningen: {{{Julkaisija}}}. 42207455. ISBN 90-6980-124-8, 978-90-6980-124-7. Teoksen verkkoversio (viitattu 15.5.2020).
  11. Frederic Gerber, Markus Krummen, Heiko Potgeter, Alfons Roth, Christoph Siffrin, Christoph Spoendlin: Practical aspects of fast reversed-phase high-performance liquid chromatography using 3μm particle packed columns and monolithic columns in pharmaceutical development and production working under current good manufacturing practice. Journal of Chromatography A, 2004-05, nro 2, s. 127–133. doi:10.1016/j.chroma.2004.02.056. ISSN 0021-9673. Artikkelin verkkoversio.
  12. Tian Yuanxiang, Lei Yan, Cao Hongxin, Weng Weiliang: Optimization Mode of Innovative Chinese Medicine Formulations Based on Traditional Chinese Medicine Hospital Preparations. World Science and Technology, 2012-08, nro 4, s. 1831–1834. doi:10.1016/s1876-3553(13)60008-3. ISSN 1876-3553. Artikkelin verkkoversio.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.