نحوه پیدایش مواد متشکله مؤثر گیاهان دارویی

موجودات زنده اعم از گیاه یا حیوان و حتی میکروارگانیسم­ها را می­توان به عنوان یک آزمایشگاه بیوسنتز در نظر گرفت که نه فقط موجب ساختن یک سری ترکیبات شیمیایی می­شوند که به عنوان ماده غذایی مورد مصرف انسان و حیوان قرار می­گیرد، بلکه قادر به ساختن مواد دیگری می­شوند که دارای آثار فیزیولوژیکی و خواص درمانی می­باشند.

همه‌ی موجودات زنده برای ادامه حیات، رشد و تولید مثل نیاز به تغییر و تبدیل تعداد وسیعی از ترکیبات آلی را دارند. موجودات زنده برای ساخت بافت خود نیازمند انرژی به شکل ATP و قطعات ساختمانی می­باشند. برای دستیابی به این هدف به یک سری واکنش‌های شیمیایی منظم و واسطه­های آنزیمی نیاز می­باشد، که اشاره به متابولیسم واسطه­ای دارد و مسیرهای مرتبط با آن مسیرهای متابولیکی نامیده می­شود. مولکولهای خیلی مهم برای زندگی کربوهیدراتها، پروتئینها، چربیها و نوکلئیک اسیدها می­باشند. بخشی از چربیها به صورت پلیمری موجودند. کربوهیدراتها از واحدهای قندی ساخته می­شوند، در حالی که پروتئینها از آمینواسیدها و نوکلئیک اسیدها از نوکلئوتیدها ساخته می­شوند. توانایی موجودات زنده در سنتز و تبدیلات شیمیایی با همدیگر متفاوت است. برای مثال، گیاهان در تهیه ترکیبات آلی از مواد معدنی موجود در محیط توسط فتوسنتز خیلی کارآمدتر هستند، در حالیکه موجودات دیگر مثل جانوران و میکروارگانیسم­ها متکی به تهیه مواد خام از طریق مصرف گیاهان می­باشند. بنابراین، بیشتر مسیرهای متابولیکی مربوط به تجزیه مواد موجود در غذا می­باشد، در حالیکه بقیه مسیرهای متابولیکی مربوط به سنتز مولکولهای خاص از ترکیبات اولیه می­باشد. علیرغم وجود تفاوت‌های بسیار در موجودات زنده، مسیرهای سنتزی و تغییرات عمومی کربوهیدراتها، پروتئینها، چربیها و نوکلئیک اسیدها برای همه موجودات زنده با کمی تفاوت یکسان می­باشد. این فرایندها، نشان دهنده وجود هماهنگی بنیادی در ترکیبات موجود در موجودات زنده می­باشد که به مجموعه این فرایندها، متابولیسم اولیه و ترکیبات به دست آمده از این مسیرها را متابولیت‌های اولیه می­نامند. تجزیه کربوهیدراتها و قندها از طریق مسیرهای شناخته شده چرخه کربس/ اسید سیتریک/ تری کربوکسیلیک اسید ادامه می­یابد که توسط واکنش‌های اکسایشی از ترکیبات آلی انرژی آزاد می­کند. تهیه انرژی از طریق اکسیداسیون اسیدهای چرب از چربیها به صورت زنجیری، β- اکسیداسیون نام دارد. موجودات هوازی می­توانند این فرایندها را در کنار فرایندهایی تحت عنوان فسفریلاسیون اکسایشی بهینه کنند. پروتئینها توسط آمینواسیدها ساخته می­شوند، اما بخش‌های سازنده هر پروتئین بر اساس نیازهای آن موجود زنده از موجود زنده دیگری متفات است. موجودات زنده تنها توان سنتز بخشی از آمینواسیدهایی که برای سنتز پروتئین نیاز دارند را دارا هستند، آن بخش‌هایی که سنتز نمی­شوند و باید از منابع بیرونی تأمین شوند را آمینواسیدهای ضروری می­گویند.

در مقابل مسیرهای متابولیتی اولیه، طیف وسیعی از ترکیبات نیز وجود دارند که در طبیعت کمتر پراکنده­اند. این ترکیبات، متابولیت‌های ثانویه، نامیده می­شوند که تنها در موجودات خاص و یا گروهی از موجودات یافت می­شوند. تولید متابولیت‌های ثانویه ضروری نیست و بخش وسیعی از عملکرد و فواید این ترکیبات برای موجودات زنده هنوز ناشناخته است. تعدادی از این ترکیبات بدون شک برای دلایل قابل درکی مثل تولید مواد سمی در مقابل حمله جانوران، جذب کننده بعضی از گونه­ها، معرف‌های رنگی برای جذب و یا دور کردن بعضی از گونه­ها تولید می­شوند. به طور کلی منطقی است که فکر کنیم همه آنها برای زندگی موجود زنده نقش حیاتی را ایفا می­کنند. بخشی از متابولیسم ثانویه، ترکیبات طبیعی فعال دارویی تولید می­کند. بنابراین قابل فهم است که اگر همه گیاهان، جانوران و قارچها طیف یکسانی از ترکیبات را تولید کنند، رژیم غذایی انسانها ناخوشایند و خطرناک خواهد بود.

به طور کلی تمام موادی که در گیاه وجود دارند تحت عنوان مواد متشکله نامیده می­شوند و آن دسته از ترکیباتی را که دارای اثر درمانی می­باشند مواد متشکله فعال می­نامند. این مواد با مواد بی اثر شامل سلولز، لیگنین، سوبرین و کوتین و ترکیبات دیگری نظیر نشاسته، آلبومین، مواد رنگی و غیره که دارای فعالیت خاصی نمی­باشند و نیز جزء دسته ترکیبات بی­اثرند، همراه می­باشند.

حضور این مواد بی‌اثر اغلب تغییراتی را بر روی مواد مؤثر ایجاد می­کنند، که از همه مهمتر تغییراتی هستند که در آثار فارماکولوژیکی در هنگام جداسازی ایجاد می­گردند. بنابراین بایستی همیشه این مواد بی‌اثر را از مواد مؤثر جدا کرده و آنها را به صورت کریستال و خالص استخراج نمود.

بسیاری از مواد متشکله گیاهان، پایدار بوده و نسبت آنها در گیاه تازه و خشک شده تغییر نمی­نماید ولی بعضی از آنها در اثر خشک شدن و تغییرات آنزیمی، رطوبت و گرما در هنگام استخراج تغییر می­نمایند. به طور کلی ترکیبات مؤثره گیاه را به دو گروه تقسیم می­کنند:

• موادی که از لحاظ داروسازی فعال می­باشند.
• موادی که از لحاظ فارماکولوژی فعال هستند.

بر روی ترکیبات ثانوی گیاه سه فاکتور اساسی دارای تأثیر می­باشند که عبارتند از:

• توارث
• مراحل رشد یا رویان شناسی
• عوامل محیطی