مقاله الكالوئید گیاه شناسی

مقاله الكالوئید (گیاه شناسی)

مقدمه:

الكالوئید‌ها متابولیت‌های پیچیده‌ای هستند كه توسط گیاهان تولید می‌شوند و به حفاظت آنها در برابر آسیب‌ها كمك می‌كنند. الكالوئیدها می‌توانند خواص دارویی و مخدر داشته باشند و با سمی باشند. مرگ سقراط به علت استفاده از شوكران بود كه حاوی الكالوئید كونین می‌باشد.

 كلوپاترا عصاره گیاه هیوسیاموس را برای زیبایی چهره‌اش استفاده می‌كرد. مورفین اولین الكالوئیدی بود كه شناسایی شد و همینطور اولین بار بود كه تركیب نیتروژن داری از گیاه استخراج شده بود كه قلیایی بود.

تعریفی كه نخستین بار در خصوص الكالوئید ارائه شده عبارت بود از: تركیبی دارای ساختمان ملكولی پیچیده كه واجد یك اتم نیتروژن به عنوان بخشی از سیستم هتروسایكلیك باشند كه منشاء گیاهی دارد و واجد خواص دارویی نیز باشد اما بعدها مشاهده شد كه برخی الكالوئید‌ها مثل كلشی سین یا مزكالین دارای نیتروژن به عنوان بخشی از سیستم هتروسایكلیك نیستند و بدین ترتیب تعریف جدیدی از الكالوئید ارائه شده كه عبارتست از: تركیبات آسیكلیكی كه دارای نیتروژن در جایگاه اكسیداسیون منفی هستند و در تعدادی از ارگانیسم‌های زنده وجود دارند. 

تعریف امروزی الكالوئید:

فرآوردهای ثانویه متابولیسم گیاهی هستند كه موادی قلیایی، دارای یك یا چند اتم، نیتروژن در حلقه هتروسیكل می‌باشند و برخی به دلایل اثرات فیزیولوژیكی خود مصرف پزشكی دارند.

تكامل (دیدگاه فیلوژنی)

الكالوئید‌ها در گیاهان پست وجود ندارد. (تالوفیت ها) در قارچ‌ها الكالوئیدهای واجد سولفور و انواع الكالوئیدهای آنتی بیوتیكی شناخته شده است. در نهانزادان آوندی خصوصاً دم اسبیان و پنجه گرگیان الكالوئیدها وجود دارند. در بازدارندگان الكالوئید افدرین در گیاه ریش‌بزی و الكالوئید تاكسول در گیاه سرخدار وجود دارد. در نهاندانگان دو لپه تیره‌های خشخاش، آلاله، سیب زمینی و زرشك غنی از آلكالوئید هستند و در تك لپه ها تیره های آلاله و نرگس.

نقش الكالوئیدها در گیاه:

1)     بدلیل مزه تلخ و خاصیت سمی سبب محافظت گیاهان در برابر علفخوارها و پاتوژنها می‌شوند.

2)  دارای اثرات شبه هورمونی هستند و می‌توانند تنظیم كننده رشد گیاهان باشند. مثلاً‌ نوروهیوسیامین اثر شبه پروژسترونی دارد.

3)  با جانشینی بجای قلیاهای معدنی موجب توازن یونی شده و یا با جانشینی كاتیونهای خاك باعث جذب آنیونها می‌شوند.

4)  بعنوان منبع ذخیره نیتروژن هستند، اما هنوز اینكه در شرایط فقر نیتروژن خاك بتوانند وارد متابولیسم گیاه شوند ثابت نشده است.

5)  الكالوئیدها باعث از بین رفتن مواد زاید و ازت داری كه محصولات جانبی متابولیسم گیاهان هستند و ممكنست مضر باشند می گردند.

6)     موجب غیر فعال شده رادیكال آزاد اكسیژن می‌گردند. (بروسین و استریكنین)

در نواحی با تابش بالای فرابنفش گیاهان تجمع بالایی از الكالوئیدها دارند.

7) برخی از الكالوئیدها جزء رنگیزه‌ها هستند و در جذب حشرات به گرده افشانی كمك می‌كنند. (پتریدین و بتالین)

مكان بیوسنتر و ذخیره الكالوئیدها در گیاهان:

معمولاً الكالوئیدها در ریشه سنتز شده  سپس به اندامهای هوایی منتقل می‌شوند و گاهی در جریان انتقال دچار تغییرات شیمیایی در ساختارشان می گردند. الكالوئیدها در واكوئل‌های بافت‌های جوان متمركز می‌شوند و معمولاً‌ در سلولهای بسیار جوانی كه هنوز واكوئلی نشده‌اند وجود ندارد. الكالوئیدها می‌توانند از غشاهای زیستی نفوذ كنند و انتقال آنها بدرون واكوئل از طریق انتشار است. الكالوئیدها ممكنست در اندامهای مختلف گیاه موجود باشند:

دانه (سورنجان)، میوه (فلفل سیاه)، برگ (تاتوره)، ریشه (اقونیطون)، پوست (انار)، ریزوم (بهارك)، ساقه (ویتاریا)، جوانه (بنگ دانه)، پوشینه (خشخاش).

اثر عوامل مختلف بر میزان الكالوئید:

تولید الكالوئیدها تحت تاثیر 2 عامل اصلی قرار می گیرد: 1. وراثت 2. عوامل محیطی (زیستی و غیر زیستی) اثرات عوامل ژنتیكی هم بصورت كیفی می‌تواند باشد و هم كمی. یعنی هم مقدار سنتز الكالوئید و هم نوع الكالوئیدی كه سنتز می‌شود تحت تاثیر وراثت است. اما اثر عوامل محیطی بیشتر كمی است مقدار تولید الكالوئید در گیاهان نواحی مرطوب بیشتر از نواحی خشك است، چون در خاك نواحی مرطوب درصد ازت بیشتر است.

بیوسنتز الكالوئیدهای بنزیل ایزوكوئینولین با بهم پیوستن دوپامین و 4- هیدوركسی فنیل استالدهید صورت می‌گیرد.

كه هر دو از تیروزین مشتق شده‌اند. و اولین حد واسط الكالوئیدی نوركوكلارین تشكیل می‌شود و بقیه الكالوئیدهای این گروه همگی از نوركوكلارین منشا می‌گیرند.

سنتز دوپامین یا نتیجه دكربوكسیلاسیون دی هیدروكسی فنیل آلانین است و یا از هیدروكسیداسیون تیرامین كه محصول دكر بوكسیلاسیون تیروزین است نتیجه می‌شود ظرفیت تیروزین دی‌هیدروكسی فنیل آلانین دكربوكسیلاز برای دكربوكسلاسیون هم تیروزین و هم درهیدروكسی فنیل آلانین تقریباً‌ مساوی است و این پیشنهاد می‌كند كه دوپامین از هر دو سنتزمی‌شود. 4-هیدوركسی فنیل استالدهید یا نتیجه دكربوكسیلاسیون 4-هیدوركسی فنیل پیرووات است و یا حاصل اكسیداسیون تیرامین. بنابراین تیروزین دی‌هیدروكسی فنیل آلانین دكربوكسیلاز احتمالاً در تشكیل هم دوپامین و هم 4- هیدروكسی فنیل استالدهید شركت می‌كند و نقش كلیدی در تنظیم بیوسنتز الكالوئیدهای بنزیل ایزوكوئینولین دارد.

گیاه پاپاورسامنیفروم از پاپاوراسه دارای مورفین و كدئین است كه منابع نیز هست كه منابع دارویی ضددرد هستند. همچنین دارای الكالوئیدهای بنزیل ایزوكوئینولین نیز هست كه اهمیت دارویی دارند. از جمله پاپاورین و نوسكاپین كه سست كننده عضلات هستند ریشه های این گیاه محل تجمع آنتی بیوتیك سانگوینارین است كه پیش ساز آن دی‌هیدروسانگوینارین است. بیوسنتز مورفین و سانگوینارین بوسیله عوامل محیطی و هم عوامل نموی تنظیم می‌شود. بیوسنتز سانگونیارین فقط در ریشه هاست در حالیكه پاپاورین و نوسكاپین اغلب در اندام‌های هوایی سنتز می‌شود مورفین و كدئین در هردو قسمت یافت می‌شوند الكالوئیدهای این گیاه در وزیكولهایی از تیپ سلولی خاص به نام لاتیسیفر تجمع می‌یابد.

فهرست مطالب

مقدمه..................................................................................................................... 1

تعریف امروزی الكالوئید....................................................................................... 1

نقش های الكالوئید در گیاه.................................................................................... 2

محل بیوسنتز الكالوئیدها....................................................................................... 3

عوامل موثر بر میزان الكالوئید.............................................................................. 3

طبقه بندی الكالوئیدها............................................................................................ 4

فاكتورهای موثر بر مقدار الكالوئید....................................................................... 7

انتقال الكالوئیدها.................................................................................................... 8

ویژگی های برخی از الكالوئیدها........................................................................... 9

بیوسنتز الكالوئیدهای تروپانی............................................................................... 10

بیوسنتز الكالوئیدهای پیرولیزیدین......................................................................... 11

الكالوئیدهای ایزوكوئینولین................................................................................... 13

الكالوئیدهای پورینی.............................................................................................. 18