برگ های شاهدانه را دور نریزید: ممکن است حاوی ترکیبات کمیاب با پتانسیل پزشکی باشند

دانشمندانی که روی شیمی برگ‌های شاهدانه مطالعه می‌کنند، چیزی را کشف کرده‌اند که قبلا هرگز در این گیاه ثبت نشده بود: شواهدی از گروه نادری از ترکیبات طبیعی به نام فلوآلکالوئیدها.

شیمیدانان تحلیلی در دانشگاه استلنبوش (SU) در حین بررسی ترکیب پیچیده ای از مواد شیمیایی موجود در شاهدانه تجاری آفریقای جنوبی به این کشف دست یافتند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که برگ‌ها، که می‌توانند به عنوان مواد گیاهی کم ارزش یا ضایعات در نظر گرفته شوند، ممکن است حاوی مجموعه‌ای غنی‌تر از ترکیبات بالقوه مفید نسبت به آنچه قبلا شناخته شده بودند، باشند.

فلاوآلکالوئیدها متعلق به خانواده وسیع تری از مواد شیمیایی گیاهی هستند که به عنوان ترکیبات فنلی شناخته می شوند. فنولیک ها به طور طبیعی توسط گیاهان تولید می شوند و شامل موادی هستند که در رنگدانه، دفاع و محافظت در برابر استرس های محیطی نقش دارند.

یکی از زیر گروه های اصلی، فلاونوئیدها، به ویژه شناخته شده است. این ترکیبات مورد توجه محققان دارویی قرار گرفته است زیرا بسیاری از آنها با خواص آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد سرطانی مرتبط هستند.

با این حال، فلاوالکالوئیدها در طبیعت بسیار کمتر رایج هستند.

در تجزیه و تحلیل جدید، محققان 79 ترکیب فنلی را در سه سویه شاهدانه که به صورت تجاری در آفریقای جنوبی رشد می‌کنند، شناسایی کردند. از این تعداد، 25 مورد قبلا هرگز در حشیش گزارش نشده بود.

16 مورد از ترکیبات به طور آزمایشی به عنوان فلاوالکالوئید شناسایی شدند که اولین شواهدی را ارائه می دهد که این دسته از مواد شیمیایی نادر در برگ های شاهدانه وجود دارد. حتی قابل توجه تر، بیشتر فلاوالکالوئیدها عمدتا در یکی از سه سویه ظاهر می شوند.

یافته ها در Journal of Chromatography A منتشر شد.

شاهدانه حاوی صدها متابولیت مختلف است

دکتر Magriet Muller، شیمیدان تحلیلی در آزمایشگاه LC-MS مرکز تحلیلی مرکزی (CAF) در دانشگاه Stellenbosch و اولین نویسنده مقاله، می گوید مطالعه فنولیک های گیاهی می تواند به خصوص دشوار باشد.

این ترکیبات اغلب در غلظت های بسیار کم وجود دارند و ساختار شیمیایی آنها می تواند بسیار متفاوت باشد. این امر جداسازی، شناسایی و تمایز یک ترکیب از ترکیب دیگر را در یک نمونه گیاهی پیچیده دشوار می کند.

او توضیح می دهد: "بیشتر گیاهان حاوی مخلوط های بسیار پیچیده ای از ترکیبات فنلی هستند، و در حالی که فلاونوئیدها به طور گسترده ای در قلمرو گیاهان وجود دارند، فلاوالکالوئیدها در طبیعت بسیار نادر هستند."

پیچیدگی شیمیایی شاهدانه نتایج را به‌ویژه شگفت‌انگیز کرده است. این گیاه قبلا حاوی صدها متابولیت است، یک اصطلاح گسترده برای مولکول های کوچک تولید شده از طریق فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی در موجودات زنده.

"ما می دانیم که شاهدانه بسیار پیچیده است - حاوی بیش از 750 متابولیت است - اما ما انتظار نداشتیم که چنین تنوع بالایی در پروفایل های فنلی فقط بین سه سویه وجود داشته باشد، و نه اینکه برای اولین بار این گونه ترکیبات را در این گونه شناسایی کنیم. به خصوص اولین شواهد وجود فلاوالکالوئیدها در شاهدانه بسیار هیجان انگیز بود."

شیمی پیشرفته نشان می‌دهد که آزمایش‌های قبلی ممکن است از دست بدهند

این کشف برگرفته از تکنیک های تحلیلی است که مولر در طول تحصیلات تکمیلی خود در دپارتمان شیمی و علوم پلیمر SU توسعه داد.

روش های او ترکیبی از کروماتوگرافی مایع دو بعدی جامع با طیف سنجی جرمی با وضوح بالا است.

کروماتوگرافی مایع بسیاری از مواد شیمیایی مختلف را در یک مخلوط جدا می کند تا محققان بتوانند آنها را به صورت جداگانه مطالعه کنند. در کروماتوگرافی مایع دوبعدی، ترکیبات به دو روش مختلف از هم جدا می‌شوند که به دانشمندان قدرت تفکیک بسیار بیشتری در هنگام کار با نمونه‌های حاوی مواد شیمیایی نزدیک به هم می‌دهد.

سپس طیف سنجی جرمی با وضوح بالا با اندازه گیری جرم مولکولی آنها با دقت بسیار بالا به شناسایی آن ترکیبات کمک می کند.

با هم، این تکنیک ها به محققان اجازه داد تا شیمی فنلی حشیش را با جزئیات بسیار بیشتری بررسی کنند.

او توضیح می دهد: "ما پس از آزمایش موفقیت آمیز آنها بر روی چای رویبوس، انگور و شراب، به دنبال یک برنامه کاربردی جدید برای روش هایی بودیم که توسعه دادم. سپس تصمیم گرفتم این روش ها را روی شاهدانه اعمال کنم زیرا می دانستم که این یک نمونه پیچیده است و فنولیک های شاهدانه به خوبی مشخص نشده اند."

به گفته پروفسور André de Villiers، رهبر مطالعه مولر و نویسنده اصلی مقاله، جداسازی به دست آمده با استفاده از این تکنیک کلیدی برای شناسایی ترکیبات نادر بود.

او گفت که از نتایج کروماتوگرافی که مولر به دست آورده بود منحرف شده است.

عملکرد عالی کروماتوگرافی مایع دوبعدی امکان جداسازی فلاوالکالوئیدها از فلاونوئیدهای بسیار فراوان را فراهم کرد، به همین دلیل است که ما توانستیم این ترکیبات نادر را برای اولین بار در شاهدانه شناسایی کنیم.

De Villiers رهبری گروه تحقیقاتی شیمی تحلیلی در بخش شیمی و علوم پلیمر دانشگاه SU را بر عهده دارد.

نتیجه یک چالش مهم در شیمی گیاهان را برجسته می کند. ترکیبات کمیاب به راحتی می توانند توسط سایر مواد شیمیایی که در مقادیر بسیار بیشتر وجود دارند، پنهان شوند. بنابراین، روش‌های جداسازی بهتر می‌توانند موادی را آشکار کنند که همیشه وجود داشته‌اند، اما تشخیص آنها با استفاده از تکنیک‌های کمتر قدرتمند دشوار است.

بیشتر توجه علمی پیرامون شاهدانه از لحاظ تاریخی بر روی کانابینوئیدها متمرکز شده است، گروهی از ترکیبات که شامل موادی است که مسئول بسیاری از اثرات دارویی و خلقی شناخته شده این گیاه هستند.

De Villiers استدلال می کند که یافته های جدید نشان می دهد که چقدر چیزهای باقی مانده در مورد شیمی غیر کانابینوئیدی گیاه یاد می شود.

به خصوص برگ ها ممکن است مستحق بررسی دقیق تر باشند. مواد گیاهی که در حال حاضر به عنوان زباله در نظر گرفته می‌شوند، می‌توانند حاوی ترکیبات فنلی با خواصی باشند که آن‌ها را برای تحقیقات زیست‌پزشکی آینده جالب می‌کند.

او نتیجه می گیرد: "تحلیل ما دوباره پتانسیل دارویی مواد گیاهی شاهدانه را که در حال حاضر به عنوان ضایعات در نظر گرفته می شود برجسته می کند. شاهدانه دارای مشخصات فنولی غیر کانابینوئیدی غنی و منحصر به فرد است که می تواند از دیدگاه تحقیقات زیست پزشکی مرتبط باشد."

مواد ارائه شده توسط دانشگاه Stellenbosch. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دانشمندان برای اولین بار یک کوانتومی از صدا را تماشا کردند

موتور ماهواره ای جدید می تواند از جو زمین به عنوان سوخت برای ماندن در مدار به طور نامحدود استفاده کند

دانشمندان به دنبال سیاهچاله های کوچک پنهان شده در برخورد LHC هستند

محققان کشف کردند که چه چیزی ممکن است به یکی از شایع ترین اختلالات ستون فقرات در جهان کمک کند