AZ 
Təbii məhsulların təhlilində yeni bir səhifə açılır
Kerol Klark, Emori Universiteti tərəfindən
redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
Xülasə. Kredit: Təbii Məhsullar Jurnalı (2026). DOI: 10.1021/acs.jnatprod.5c01235
Alimlər insanlar bitki mənşəli məhsul istehlak etdikdə bədəndə nələrin baş verdiyini və tərkibindəki çoxsaylı kimyəvi maddələri anlamağa kömək edəcək yeni bir yol hazırlayıblar. ” Journal of Natural Products” jurnalı Emory Universitetində hazırlanmış təbii məhsulun təsirlərini tez bir zamanda təhlil etmək üçün metodu dərc edib.
Test nümunəsi olaraq, məqalə kratom bitkisindən alınan kimyəvi maddələrin laboratoriya qabında insan qaraciyər hüceyrələri tərəfindən biotransformasiyasına yönəlmişdir. Tədqiqatçılar, nəticədə yaranan metabolitlərin və ya istehsal olunan kimyəvi maddələrin ətraflı, geniş mənzərəsini əldə etmək üçün yüksək qətnaməli kütlə spektrometriyası və molekulyar şəbəkə xəritələşdirməsinə əsaslanan avtomatlaşdırılmış bir metod hazırlamışlar.
Yeni, sadələşdirilmiş metodologiya qidalanma və pəhriz əlavələri tədqiqatlarına geniş şəkildə tətbiq oluna bilər və bu sahədəki kritik boşluğu doldurur.
Tədqiqatın həmmüəllifi və Emori Tibb Məktəbinin və İnsan Sağlamlığının Tədqiqi Mərkəzinin dermatologiya professoru Kassandra Kvav deyir: “Bitkilər qeyri-adi dərəcədə mürəkkəb kimyəvi müdafiə və siqnal sistemləri ilə təkamül keçiriblər.” “Molekulyar xəritələşdirməyə yeni yanaşmamız bizə bu kimyəvi mürəkkəbliyin insan metabolizması tərəfindən necə yenidən formalaşdığını izləmək üçün bir yol təqdim edir.”
Tədqiqatın ilk müəllifi və Emory’s Laney Lisansüstü Məktəbində molekulyar və sistem farmakologiyası üzrə doktorluq dərəcəsi alan William Crandall əlavə edir: “Bizim texnikamız yalnız bu bitkidəki bir birləşmənin necə metabolizə olunduğuna baxmır.” “Bu, onlarla birləşmənin eyni anda necə metabolizə olunduğunu göstərir.”Emory Universitetinin doktorantura tələbəsi William Crandall təbiət və qabaqcıl texnologiyaların qovşağında işləməkdən zövq alır. Müəllif: Tharanga Samarakoon
“Bu metod təbii məhsulların tədqiqində böyük, transformativ bir addımdır”, məqalənin həmmüəllifi və Emory Tibb Məktəbinin professoru Din Cons deyir. “Əvvəllər illərlə iş tələb edən bir proses indi cəmi bir neçə gün çəkir.”
Yeni çərçivə, təbii məhsulun ənənəvi tibbə xas olan şəkildə, məsələn, çay üçün dəmlənmiş yarpaqlar kimi istehlak edildiyi zaman təsirlərinin standartlaşdırılmasına və dərinləşdirilməsinə kömək etmək üçün başlanğıc nöqtəsi təmin edir.
Unikal təcrübə qarışığı
Bu irəliləyiş təbii məhsullar tədqiqatı sahəsində karyera qurmağı planlaşdıran Krandallın ehtirası və fədakarlığı, eləcə də həmkarları Kveyv və Consun unikal resursları sayəsində mümkün olub.
“Bütün bu amillər bir araya gəldi,” deyə Cons bildirir. “Bunu təsadüf adlandırmaq olar.”
Quave, bitkilərin ənənəvi mədəniyyətlərdə dərman kimi necə istifadə edildiyini araşdıran aparıcı etnobotanistdir. O, bitkilərdən təcrid olunmuş 3000-dən çox ekstraktdan ibarət təbii məhsul kitabxanası yaratmışdır ki, bunlara bitkilərin tibbi istifadəsinin sənədləri də daxildir. Onun laboratoriyası bu təbii məhsulların bəzilərinin antibiotiklərə davamlı bakteriyalar da daxil olmaqla təhlükəli patogenlərə necə təsir etdiyinin faktiki mexanizmlərini aşkar etmişdir.
Ağciyər, Allergiya, Kritik Baxım və Yuxu Təbabəti Bölməsində tibb professoru olan Cons, Emori Klinik Biomarkerlər Laboratoriyasının direktorudur. O, insan sağlamlığı və xəstəliklərində qidalanma və ətraf mühit amillərinin metabolik təhlili üçün yüksək dəqiqlikli texnikaların hazırlanmasında dünya lideridir.Krandall Emori Herbariumunda qurudulmuş kratom yarpaqlarının (Mitragyna speciosa) nümunələrini araşdırır. Müəllif: Tharanga Samarakoon
Təbiətin dərman kabinetinin dekodlanması
Krandall bitkilərin qədim sirlərini araşdırmaq üçün qabaqcıl texnologiyalardan istifadə etməkdən zövq alır.
“Bitkilərdəki bütün birləşmələrin mürəkkəbliyini və sonsuz imkanlarını sevirəm”, – deyə o bildirir. “Alaq otlarının dərinliyində həmişə kəşf edilməsini gözləyən daha maraqlı şeylər gizlənir.”
Müasir dərmanların təxminən yarısı öz mənşəyini təbii məhsula — bitki, heyvan və ya bakteriya kimi canlı orqanizm tərəfindən istehsal olunan kimyəvi birləşməyə bağlayır. Ümumi nümunələrə aspirin (söyüd qabığında olan ağrıkəsici birləşmə əsasında) və Taxol (Sakit okean qaratoyuq ağacının qabığından əldə edilən güclü xərçəng əleyhinə dərman) daxildir.
Bitkilər usta kimyaçılardır — tək bir növ bitkinin normal fəaliyyət göstərməsinə və özünü yırtıcılardan və xəstəliklərdən qorumasına kömək etmək üçün yüzlərlə və ya minlərlə kimyəvi maddə istehsal edə bilər. Lakin bu xəzinə xəzinəsinin zənginliyi onun tədqiqini çətinləşdirir.
“Elm adətən reduksiyaçıdır”, Krandall izah edir. “Siz dərman bitkisi kimi böyük bir sistemə yaxınlaşırsınız və həmin dərman aktivliyindən məsul olan bir birləşməni təcrid etməyə çalışırsınız.”
O əlavə edir ki, bu yanaşmanın problemi ondadır ki, bitki istehlak edildikdə onun tərkibindəki çoxsaylı müxtəlif kimyəvi maddələrin bütün qarşılıqlı təsirlərini nəzərə almır.
Çətinliyin böyüklüyünə baxmayaraq, Krandall bu mürəkkəb problemin həlli üçün sadələşdirilmiş bir yol tapmağa çalışdı. Bitki və onun aktiv maddələri üzərində geniş tədqiqatlar aparıldığına görə, o, sınaq mövzusu olaraq kratomu (Mitragyna speciosa) seçdi.
Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .
Kratom: Mübahisəli, lakin geniş istifadə olunur
Cənub-Şərqi Asiyada yetişən qəhvə ailəsinə aid bitki olan kratom, əhval-ruhiyyəni qaldıran və ağrıkəsici təsirlərinə görə bitki mənşəli təbabətdə dərin köklərə malikdir. Ənənəvi olaraq yarpaqları çeynəməklə və ya suda dəmləməklə çay kimi içilir.
Müasir elm kratomda iki əsas psixoaktiv maddəni, mitraginine və 7-hidroksitraginine kimi tanınan opiat kimi təsirlərə malik alkaloidləri təcrid etmişdir.
ABŞ-da kratom yarpaqları və bu aktiv maddələrdən istifadə edilərək hazırlanmış məhsullar ekstraktlar, həblər, kapsulalar və suspenziyalar şəklində satılır. ABŞ Qida və Dərman Administrasiyasına (FDA) görə, kratom tez-tez ağrı, öskürək, ishal, narahatlıq və depressiya, opioid istifadəsi pozğunluğu və opioidlərin dayandırılması kimi vəziyyətlərin özünümüalicəsi üçün istifadə olunur.
Kratom istifadəsi ilə əlaqəli bildirilən yan təsirlər genişdir, o cümlədən yuxusuzluqdan sedasiyaya, halüsinasiyalardan çaşqınlığa və nadir hallarda ölümə qədər hər şey. ABŞ Narkotiklərlə Mübarizə Agentliyi kratomu “Narahatlıq doğuran Dərman və Kimyəvi Maddə” kimi siyahıya alıb və FDA istehlakçıları qaraciyər toksikliyi, qıcolmalar və maddə istifadəsi pozğunluğu da daxil olmaqla ciddi mənfi hadisələr riski səbəbindən kratom istifadə etməmələri barədə xəbərdar edir.
Bununla belə, Maddə İstifadəsi və Ruhi Sağlamlıq Xidmətləri Administrasiyasının Dərman İstifadəsi və Sağlamlığı üzrə Milli Sorğusuna görə, 2021-ci ildə 12 yaş və yuxarı təxminən 1,7 milyon amerikalı kratom istifadə edib .
Kimyəvi “barmaq izləri”nin alınması
Krandall qeyd edir ki, hətta fərdi kratom bitkiləri belə kimyəvi tərkibi baxımından bitkinin yaşı və yetişdirildiyi ətraf mühit şəraiti kimi amillərdən asılı olaraq çox fərqli ola bilər.
Hazırkı tədqiqat üçün müxtəlif bitki nümunələrindən alınan kratom yarpaqları çay kimi qarışıqlar yaratmaq üçün ayrıca isti suda dəmləndi. Daha sonra qarışıqlar toz ekstraktlara buxarlandı.
Ekstraktlar naməlum birləşmələri müəyyən etmək üçün standart bir texnika olan yüksək qətnaməli kütlə spektrometriyası istifadə edilərək kimyəvi olaraq xarakterizə edildi. “Kütlə spektrometriyası güclü bir vasitədir”, deyə Krandall bildirir. “Siz son dərəcə aşağı bolluqlu və son dərəcə yüksək bolluqlu molekulları və aralarındakı hər şeyi müəyyən edə bilərsiniz.”
Sadə dillə desək, nümunədəki molekullar elektrik sahələri tərəfindən manipulyasiya edilə bilməsi üçün qaz fazalı ionlara çevrilir. Bu, ionların kütlə-yük nisbətlərinə görə ayrılmasına imkan verir.
Krandall , nümunədəki ionları parçalayaraq onların struktur oxşarlığını təyin edən tandem kütlə spektrometriyası kimi tanınan bir texnikadan istifadə edərək daha da dərinləşdi .
Parçalanma nümunələri kimyəvi maddənin quruluşu ilə əlaqəli unikal molekulyar “barmaq izlərini” ortaya qoyur. Bu nəticələr, detektivin cinayət yerindən barmaq izlərini milli verilənlər bazasından keçirdiyi kimi, uyğunluq tapmaq üçün molekulyar parçalanma nümunələrinin mövcud məlumat dəstləri vasitəsilə araşdırıla bilər.
Nəticələr göstərdi ki, müxtəlif bitkilərdən alınan ekstraktlar üç fərqli kimyəvi profilə malikdir.
Biotransformasiyanın izlənməsi
Hər bir ekstrakt insan qaraciyər hüceyrələrinin laboratoriya preparatına əlavə edildi. Preparatlar biotransformasiyanın baş verməsi üçün inkubasiya edildi.
Qaraciyər hüceyrələri metabolitlərin laboratoriya tədqiqatlarında istifadə edilən tanınmış bir vasitədir, çünki qaraciyər istehlak edilən hər hansı bir maddənin metabolizması üçün əsas orqandır. Məsələn, reduksiya yanaşması qaraciyər hüceyrələrindəki fermentlərin tək bir kimyəvi birləşmə ilə necə qarşılıqlı təsir göstərərək bəlkə də onlarla fərqli metabolit istehsal etdiyini araşdırır.
Lakin hazırkı tədqiqat qaraciyər fermentlərinin və hər bir kratom ekstraktının tərkibində olan təxminən 100 kimyəvi birləşmənin eyni vaxtda qarşılıqlı təsirini araşdırmışdır. Bu birləşmələrin hər biri öz növbəsində onlarla metabolitə çevrilir.
Crandall metabolizə olunmuş nümunələr üçün kütlə spektrometriyası analizlərini təkrarladı.
Bu, ona biotransformasiya prosesi üçün “əvvəl” və “sonra” məlumatları verdi.
Mürəkkəb təhlillərin avtomatlaşdırılması
Krandall biotransformasiya məlumatlarını molekulyar şəbəkə kimi vizuallaşdırmaq üçün mövcud proqram təminatından istifadə etdi. Daha sonra o, nəticədə əldə edilən yüksək dərəcədə mürəkkəb şəbəkə xəritələrinin təhlili prosesini avtomatlaşdırmaq üçün praktik və sadələşdirilmiş bir vasitə hazırlamaq məqsədilə kompüter dilindən Python istifadə etdi.
“Mən şəbəkələrimi xüsusi olaraq prekursor birləşmələri və onların əmələ gətirdiyi metabolitlər arasındakı əlaqəni göstərmək üçün dizayn etdim”, – deyə o bildirir. “Və onların dəqiqliyinə inamı artıran meyar təbəqələri əlavə etdim.”
Bu yoxlama meyarlarına kimyəvi formulun müəyyənləşdirilməsi; parçalanma nümunəsi ilə müəyyən edilən funksiyası; və nümunə daxilində gücünü müəyyən etmək üçün kimyəvi maddənin siqnalının intensivliyi daxildir.
Çoxqatlı, molekulyar şəbəkə, kratom yarpaqlarındakı bütün kimyəvi maddələrin və onların metabolizması nəticəsində əmələ gələn metabolitlərin görünməmiş bir görünüşünü təmin edir.
Əvvəllər bütün bu münasibətləri təbii bir məhsulla ortaya çıxarmağa çalışmaq uğursuzluğa düçar olurdu.
Cons izah edir ki, “Bu, kimyəvi maddələr kainatında təsadüfi bir gəzinti kimi idi. Uill Krandall bütün bu qarşılıqlı təsirləri tək bir görüntüdə göstərmək üçün bir yol hazırlayıb. O, əvvəllər təbii məhsulların potensial faydaları və toksikliyi ilə bağlı demək olar ki, cavabsız olan suallara cavab vermək üçün qapı açıb.”
Kratom analizlərinin nəticələri, bitkinin ən vacib bioaktiv birləşmələrindən bəzilərinin, bitkinin özündə olmasa belə, maddələr mübadiləsi zamanı qaraciyərdə necə yarana biləcəyini göstərdi.
Nəticələr həmçinin kratom yarpaqlarının üç, kimyəvi cəhətdən fərqli ekstraktından əmələ gələn fərqli metabolitləri də aşkar etmişdir.
“Bu, kratom kimi botanika məhsullarının bu məhsulların müxtəlif formulalarından istifadə edən fərdlərə niyə dəyişkən və bəzən gözlənilməz təsir göstərə biləcəyini izah etməyə kömək edir”, – deyə Quave bildirir.
Hazırkı məqalə kratoma yönəlsə də, yeni analitik çərçivə bir sıra təbii məhsulların potensial faydalarını və toksikliyini araşdırmaq üçün zəmin yaradır.
Krandall müxtəlif təbii məhsullar üçün prekursor birləşmələrini və metabolitlərini xəritələşdirən məlumat bazası təsəvvür edir. Bu depo heyvan modellərində və nəticədə insanlarda klinik tədqiqatlar üçün təməl rolunu oynaya bilər.
“Ümid edirəm ki, metodumuz daha çox tədqiqatçını təbii məhsulların təsirlərini bütövlükdə öyrənməyə sövq edəcək, çünki insanlar adətən onları belə istehlak edirlər”, – deyə Krandall bildirir. “İndi insan sağlamlığına fayda gətirmək üçün təbii məhsullar üzrə tədqiqatların dəqiqliyini həm sadələşdirmək, həm də inkişaf etdirmək üçün mövcud texnologiyaya sahibik.”
Məqalənin həmmüəllifləri arasında Emori Universitetinin aspirantları Jaklin Vaynberq və Qrant Singer; Emori Universitetinin Kimya şöbəsinin alimi Ken Liu; Emori Universitetinin tədqiqat işçisi Çun-Myunq Li və Emori Universitetinin biokimya üzrə fəxri professoru Edvard Morqan var.
Nəşr detalları
William J. Crandall və digərləri, Qarışıqların Biotransformasiyası: Kratom Qaraciyər Metabolitlərinin Çoxqatlı Molekulyar Şəbəkəsi, Təbii Məhsullar Jurnalı (2026). DOI: 10.1021/acs.jnatprod.5c01235
Jurnal məlumatı: Təbii Məhsullar Jurnalı
Emory Universiteti tərəfindən təmin edilir
