KAUNO MEDICINOS UNIVERSITETAS
Kaunas, 2009
Raimondas Benetis
KRAUJAŽOLĖS (ACHILLEA L.) GENTIES
AUGALŲ FENOLINIŲ JUNGINIŲ SUDĖTIES
IR BIOLOGINIO POVEIKIO ĮVERTINIMAS
Daktaro disertacija
Disertacija rengta 2004–2008 metais Kauno medicinos universitete Mokslinis vadovas:
prof. habil. dr. Valdimaras Janulis (Kauno medicinos universitetas, biomedicinos mokslai, farmacija – 09 B)
Konsultantas:
doc. dr. Jolita Radušienė (Botanikos institutas, biomedicinos mokslai, botanika – 04 B)
TURINYS
SANTRUMPOS ... 5
ĮVADAS ... 6
1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 10
1.1. Kraujažolės (Achillea L.) genties augalų charakteristika ir panaudojimas medicinoje ... 10
1.1.1. Kraujažolės genties rūšių klasifi kacija, taksonominė įvairovė ir paplitimas ... 10
1.1.2. Kraujažolių vaistinės augalinės žaliavos fi tocheminė sudėtis ir panaudojimas ... 16
1.1.3. Kraujažolių mokslinių tyrimų kryptys ir fi topreparatai ... 21
1.2. Flavonoidų ir fenilpropanoidų charakteristika, biologinės savybės ir panaudojimas ... 23
1.2.1. Flavonoidai ir fenilpropanoidai, jų biosintezė bei funkcijos ... 23
1.2.2. Flavonoidų ir fenilpropanoidų antioksidantinis aktyvumas ... 25
1.2.3. Flavonoidų ir fenilpropanoidų kokybinė ir kiekinė analizė ... 28
1.3. Mitochondrijose vykstantys procesai ir fl avonoidų sąveika su mitochondrijomis ... 32
2. TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI ... 36
2.1. Tyrimų objektas ... 36
2.2. Tyrimų metodai ... 37
3. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 45
3.1. Achillea genties rūšių fi tocheminės sudėties kokybinių ir kiekinių rodiklių įvairavimo įvertinimas ... 45
3.1.1. Efektyviosios skysčių chromatografi jos metodikos sukūrimas Achillea millefolium žaliavų fenolinių junginių sudėties tyrimui ... 45
3.1.2. Achillea millefolium vaistinių augalinių žaliavų surinktų iš gamtinių cenopopuliacijų fenolinių junginių sudėties įvairavimas ... 51
3.1.3. Achillea millefolium fl avonoidų ir fenilpropanoidų sudėties įvairavimas augalo organuose ... 59
3.1.4. Fenolinių junginių sudėtis Achillea millefolium fenologinių tarpsnių kaitoje ... 75
3.2. Achillea genties augalų ekstraktų biologinio poveikio tyrimai ... 84
3.2.1. Achillea genties rūšių augalinių žaliavų ekstraktų antiradikalinių savybių įvertinimas ... 84
3.2.2. Achillea millefolium žolės ekstrakto poveikis žiurkės širdies mitochondrijų funkcijoms ... 94
IŠVADOS ... 101
LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 103
DISERTACIJOS TEMA PASKELBTŲ PUBLIKACIJŲ SĄRAŠAS ... 125
SANTRUMPOS
ADP adenozino difosfatasAT antiradikalinio aktyvumo ekvivalentas ATP adenozino trifosfatas
DCQA O,O-dikafeilchino rūgštys (angl. O,O-dicaffeoylquinic acids) DFPH 1,1-difenil-2-pikrilhidrazilo radikalas
DMD diodų matricos detektorius
ESC efektyvioji skysčių chromatografi ja
ESI elektropurkštuvinė jonizacija (angl. electrospray ionization) ET trolokso kiekio ekvivalentas
KE etanolinis A. millefolium žolės ekstraktas
KKK mitochondrijų kvėpavimo kontrolės koefi cientas M aritmetinis vidurkis
Maks. maksimali reikšmė Min. minimali reikšmė MS masių spektrometrija
n imties tūris
proc. procentai
RNS aktyvieji azoto junginiai (angl. reactive nitrogen species) ROS aktyvieji deguonies junginiai (angl. reactive oxygen species) RS skiriamoji geba
S vidurkio standartinė paklaida TFA trifl uoracto rūgštis
V variacijos koefi cientas
V2 mitochondrijų kvėpavimo greitis antrojoje metabolinėje būsenoje V3 mitochondrijų kvėpavimo greitis trečiojoje metabolinėje būsenoje
ĮVADAS
Šiuolaikinės medicinos progresas paskatino natūralių augalinių preparatų varto-jimo didėjimą pasaulyje. Augalinių vaistų rinka pasaulyje sudaro apie 60 milijardų JAV dolerių ir prognozuojamas 5–15 proc. kasmetinis jos augimas [159]. Didėja susidomėjimas augaliniais preparatais, ypač didelis dėmesys skiriamas vaistinėse augalinėse žaliavose ir fi topreparatuose esančių biologiškai aktyvių junginių sudė-ties bei jų veikimo mechanizmų tyrimams.
Augalinių preparatų kokybė įtakoja jų efektyvumą ir saugumą. Kuriant ir gami-nant fi topreparatus būtina patikimai kontroliuoti vaistinės žaliavos kokybę, gamy-bos procesą ir kitus veiksnius, kurie apsprendžia galutinio produkto kokybę [262]. Augalinių žaliavų kokybės rodikliai varijuoja dėl vidinių ir išorinių faktorių po-veikio [81]. Atrinktos augalų veislės, auginamos kultūroje ir įgyvendinant „Gero-je vaistinių augalų auginimo ir surinkimo praktiko„Gero-je“ nacionalinių ir tarptautinių konvencijų reglamentuotas rekomendacijas bei praktiką, gali užtikrinti homoge-nišką, geros kokybės vaistinę žaliavą [113]. Tik nedidelė dalis (3,3 proc.) vaistinių augalų rūšių yra kultivuojamos, 22,3 proc. rūšių yra auginama kultūroje ir renkama natūraliose augavietėse, o didžioji dalis (40,5 proc.) rūšių, naudojamų farmacijos pramonėje, yra renkama iš natūralių augaviečių [2]. Nuolat didėjantis augalinės ža-liavos poreikis didina vaistinių augalų gamtinių resursų eksploatavimą ir sąlygoja jų išteklių nykimą bei rūšių genetinę eroziją [237].
Achillea millefolium L. yra vienas seniausiai vartojamų vaistinių augalų
Lietu-voje, kuris plačiai vartojamas tiek liaudies, tiek šiuolaikinėje medicinoje [236]. Kraujažolės (Achillea L.) genties augalai yra labai plačios ekologinės amplitudės, plačiai paplitę tiek Lietuvoje, tiek pasaulyje. Lietuvoje natūraliai auga trys krauja-žolių rūšys: Achillea millefolium, Achillea cartilaginea Ledeb. ex Rchb. ir Achillea
ptarmica L. Savaiminės A. cartilaginea ir A. ptarmica aptinkamos retai ir
dažniau-siai tik tipinėse jų augavietėse, o A. millefolium plačiai paplitusi ir dažna visoje šalies teritorijoje [86].
Europos šalyse kraujažolių vaistinė žaliava patenka tarp dažniausiai parduoda-mų vaistažolių [124, 253]. Svarbiausias kriterijus vertinant vaistinės augalinės žaliavos kokybines charakteristikas yra biologiškai aktyvių junginių sudėties ko-kybiniai ir kiekiniai rodikliai. A. millefolium kokybę apibūdinantys parametrai re-glamentuojami Europos farmakopėjoje yra eterinio aliejaus kiekis bei proazulenų kiekis [77]. Kraujažolių žaliavoje nustatyta daug biologiškai aktyvių junginių gru-pių: alkaloidai ir jų bazės, taninai, lignanai, kumarinai, sterolai, vitaminai, amino ir riebalų rūgštys. Mūsų nuomone, mokslinės literatūros šaltiniuose pateikti duo-menys apie fenolinių junginių kiekinę ir kokybinę sudėtį, Lietuvoje ruošiamoje kraujažolių žaliavoje, nepakankami. Nėra duomenų apie šių junginių kaupimosi dėsningumus kraujažolių generatyviniuose ir vegetatyviniuose organuose. Tiks-linga buvo nustatyti fl avonoidų ir fenilpropanoidų kokybinę ir kiekinę sudėtį ir jos įvairavimo tendencijas. Biologiškai aktyvių junginių kaupimosi dėsningumų
tyrimai atskirose augalo dalyse yra svarbūs vertinant galimybę juos vartoti gydy-mo tikslams ir siekiant ištirti cheminių junginių įvairavigydy-mo prigimtį bei jų svarbą metabolizmo procesuose.
Lietuvoje A. millefolium vaistinė žaliava paprastai renkama gamtinėse cenopopu-liacijose, todėl reikalingos žinios apie žaliavų kokybės parametrus bei jų reikšmių variaciją skirtinguose krašto regionuose rinktoje vaistinėje augalinėje žaliavoje.
Flavonoidų ir fenilpropanoidų sudėties įvairavimo nustatymas skirtingose auga-vietėse yra svarbus siekiant racionaliau organizuoti žaliavų rinkimą gamtoje. Sie-kiant tinkamai vykdyti vaistinių augalinių žaliavų paruošas, būtina įvertinti feno-linių junginių kokybinės ir kiekinės sudėties kitimo dinamiką augalų fenologinių tarpsnių kaitoje.
Farmakologinį augalinių preparatų poveikį sukelia ne viena, o kelios veikliųjų junginių grupės. Tokiu būdu pasireiškia sinergistinis poveikis, nulemiantis tera-pinį fi topreparatų aktyvumą [43, 320]. Tai patvirtina ir didėjantis susidomėjimas
A. millefolium fenoliniais junginiais (fl avonoidais ir fenilpropanoidais). Jų sudėties
kokybiniai ir kiekiniai rodmenys gali būti naudingi, kaip papildomi parametrai, kompleksiniam A. millefolium žaliavų ir iš jų gaminamų preparatų poveikio verti-nimui.
Tikslinga ištirti Achillea genties rūšių augalinių žaliavų ekstraktų ir juose randa-mų fenolinių junginių antioksidantinį efektyvumą įvertinant jų gebėjimą sujungti laisvuosius radikalus bei poveikį mitochondrijų oksidacinio fosforilinimo sistemos funkcionavimui. Mitochondrijų oksidacinė pažaida yra susijusi su daugeliu ligų bei organizmo funkcijų pažeidimų, tokių kaip širdies ir kraujagyslių, neurodege-neracinės ligos, senėjimas, vėžys, cukrinis diabetas. Ekstraktų iš augalinių žaliavų, kaupiančių fl avonoidus ir fenilpropanoidus, antioksidantinių savybių ir poveikio mitochondrijų funkcijoms mechanizmų ištyrimas suteiktų galimybę kryptingai veikti jose vykstančius procesus ir tokiu būdu apsaugoti ląsteles nuo oksidacinio streso sukeliamų pažaidų.
Vaistinių augalinių žaliavų kokybės ir biologiškai aktyvių junginių įvairavimo įvertinimui būtina taikyti šiuolaikinius analizės metodus bei įteisinti jų metodikas, kurios leistų patikimai, tiksliai bei atkartojamai tirti biologiškai aktyvių junginių pasiskirstymą augalų organuose bei fi topreparatuose. Kuriant analizės metodikas svarbu optimizuoti ekstrakcijos sąlygas, įvertinti ekstrahento poliškumo bei eks-trahavimo metodo įtaką bioaktyvių junginių sudėties kokybiniams ir kiekiniams rodmenims.
Flavonoidų ir fenilpropanoidų sudėties įvairavimo dėsningumų nustatymas auga-luose bei šių junginių biologinių savybių pažinimo plėtojimas yra svarbūs veiks-niai, padedantys kompleksiškai įvertinti augalinių žaliavų kokybines charakteristi-kas bei tikslines panaudojimo perspektyvas.
Darbo tikslas – ištirti Lietuvoje natūraliai augančių ir kultūroje auginamų krau-jažolių (Achillea L.) augalinių žaliavų fl avonoidų ir fenilpropanoidų kokybinę ir kiekinę sudėtį, jos įvairavimą bei biologinį poveikį.
Uždaviniai:
1. Sukurti efektyviosios skysčių chromatografi jos (ESC) metodiką fl avonoidų ir fenilpropanoidų analizei kraujažolių žaliavose.
2. Ištirti natūraliose augavietėse surinktų A. millefolium vaistinės augalinės ža-liavos ėminių fenolinių junginių sudėtį bei jos kokybinių ir kiekinių rodiklių įvairavimą skirtingose cenopopuliacijose.
3. Įvertinti fl avonoidų ir fenilpropanoidų sudėtį bei jos rodiklių pokyčius A.
mil-lefolium stiebų, lapų ir žiedų augalinėse žaliavose fenologinių tarpsnių
kaito-je.
4. Įvertinti kitų (A. ptarmica, A. odorata, A. sibirica ir A. fi lipendulina) rūšių fe-nolinių junginių sudėtį bei jos rodmenų kitimus fenologinių tarpsnių kaitoje. 5. Įvertinti Lietuvoje natūraliai augančių bei introdukuotų Achillea genties rūšių
augalinių žaliavų ekstraktų antiradikalinį aktyvumą.
6. Ištirti A. millefolium žolės ekstrakto poveikį žiurkės širdies mitochondrijų ok-sidaciniam fosforilinimui.
Mokslinio darbo naujumas. Pirmą kartą nustatyta fl avonoidų ir fenilpropanoidų kokybinė ir kiekinė sudėtis Lietuvoje augančių kraujažolių vaistinėje žaliavoje. Pir-mąkart nustatytas fenolinių junginių sudėties įvairavimas skirtingų A. millefolium cenopopuliacijų žaliavose, įvertinta A. millefolium fl avonoidų ir fenilpropanoidų sudėtis ir jos rodiklių kitimų dinamika atskiruose augalų organuose fenologinių tarpsnių kaitoje. Nustatytas fl avonoidų ir fenilpropanoidų pasiskirstymo pobūdis bei įvairavimo dėsningumai kitų kraujažolių rūšių augalinėse žaliavose. Sukurta ESC metodika fenolinių junginių kiekiniam nustatymui Achillea genties rūšių au-galuose, kurios dėka vykdomas efektyvus fl avonoidų ir fenilpropanoidų išskirs-tymas panaudojant blokuotą amidinę atvirkščių fazių įkrovą. Kraujažolės genties rūšių augalinėse žaliavose identifi kuoti pagrindiniai fl avonoidų ir fenilpropanoidų komplekso komponentai sujungiantys laisvuosius radikalus bei įvertintas jų antira-dikalinis aktyvumas.
Bendradarbiaujant su KMU BMTI Biochemijos laboratorijos mokslininkais nu-statytas kraujažolių žolės ekstrakto poveikis žiurkės širdies mitochondrijų funkci-joms. Šie tyrimai yra nauji ir aktualūs, kadangi iki šiol nei Lietuvoje, nei pasaulyje tai nebuvo tyrinėta.
Praktinė ir teorinė reikšmė. Sukurta ESC metodika fl avonoidų ir fenilpropanoi-dų kokybiniam ir kiekiniam nustatymui Achillea genties rūšių augalinėse žaliavose. Ji gali būti naudojama žaliavos kokybės įvertinimui, nustatant fenolinių junginių kokybinės ir kiekinės sudėties rodiklius.
Gauti rezultatai tiriant A. millefolium augalinių žaliavų ekstraktų ir juose randamų fenolinių junginių biologinį aktyvumą (poveikį ląstelės energetiniams procesams ir jų gebėjimą sujungti laisvuosius radikalus) yra neabejotinai naudingi kuriant naujus augalinius vaistinius preparatus, pasižyminčius priešuždegiminiu, antimikrobiniu, antioksidantiniu bei antidiabetiniu poveikiu.
ga-limo šių augalų teikiamų žaliavų panaudojimo medicinos praktikoje ir plečiant medicinoje vartojamų kraujažolių rūšių asortimentą. Atlikti A. millefolium ceno-populiacijose surinktų augalinių žaliavų veikliųjų junginių kokybinės ir kiekinės sudėties tyrimai, kurie yra svarbūs detalesniam gamtinių augalų resursų įvertini-mui, genetinės įvairovės išsaugojimui bei išsamesniam Achillea genties evoliucinių procesų dinamikos supratimui. Tyrimų rezultatai parodė, kad A. millefolium vaisti-nės augalivaisti-nės žaliavos rinkimas natūraliose augavietėse, dėl jai būdingo cheminio heterogeniškumo, gali sąlygoti ženklų jos kokybę apibūdinančių rodmenų įvairavi-mą. Norint medicinos praktikoje vartoti homogenišką ir geros kokybės kraujažolių vaistinę žaliavą, tikslinga atrinktus augalus auginti kultūroje.
Gauti fenolinių junginių sudėties kitimų duomenys fenologinių tarpsnių kaitoje gali būti svarbūs kompleksiniam augalo vystymosi metu vykstančių antrinių me-tabolitų biosintezės ir jų transportavimo procesų dėsningumų supratimui. Įvertinus kitų Achillea rūšių augalinių žaliavų cheminės sudėties kokybinius ir kiekinius ro-dmenis nustatyta, kad jie ženkliai įvairuoja, o fl avonoidų pasiskirstymo pobūdis gali būti svarbiu chemotaksonominiu požymiu.
Kritinių išvystytos ESC metodikos įteisinimo žingsnių įverčiai patvirtina jos tin-kamumą patikimam kraujažolių vaistinių augalinių žaliavų bei iš jų gautų farmaci-nių preparatų kokybifarmaci-nių charakteristikų įvertinimui.
Atlikti Achillea genties rūšių augalinių žaliavų ekstraktų antiradikalinio aktyvu-mo tyrimai. Nustatyti stipriausiomis antiradikalinėmis savybėmis pasižymintys bi-ologiškai aktyvūs junginiai. Kraujažolių ekstraktų gebėjimas sujungti laisvuosius radikalus priklauso nuo fl avonoidų ir fenilpropanoidų komplekso kokybinės ir kie-kinės sudėties. Tyrimų rezultatai bus naudojami kuriant preparatus, maisto papildus su išreikštu antiradikaliniu poveikiu ir juos įdiegiant į medicinos praktiką.
Darbo rezultatų aprobavimas. Tyrimų rezultatai pristatyti 4 konferencijose: Baltijos jūros regiono šalių genofondinių augalų panaudojimas selekcijai ir mai-nams (Kaunas, 2006 m. spalio 4–6 d.), Žmogaus ir gamtos sauga (Akademija, 2007 m. gegužės 16-19 d.), Jaunimas siekia pažangos (Akademija, 2007 m. balandžio 13–14 d.), 4th Nordic Separation Science Society (NoSSS) International Conferen-ce (Kaunas, 2007 m. rugpjūčio 26–29 d.). Tyrimų tematika paskelbti 3 moksliniai straipsniai.
Darbo apimtis ir struktūra. Disertaciją sudaro įvadas, literatūros apžvalga, tyri-mo objektas ir metodai, tyrimų rezultatai ir jų aptarimas, išvados, literatūros sąrašas (335 literatūros šaltiniai), disertacijos tema paskelbtų darbų sąrašas. Darbe pateikta 22 lentelės, 34 paveikslai, 2 priedai. Disertacijos apimtis 130 puslapių.
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Kraujažolės (Achillea L.) genties augalų charakteristika ir
panaudojimas medicinoje
1.1.1. Kraujažolės genties rūšių klasifi kacija, taksonominė įvairovė ir paplitimas
Achillea L. klasifi kacija ir taksonominė įvairovė. Achillea genties augalai pri-klauso ASTERALES Lindley eilei [157]. Šiai eilei priskiriama 11 šeimų, iš kurių viena jauniausių yra Asteraceae. Šeimai priklauso žolės, medžiai, vijokliai, kurie kaupia terpenus, įvairius alkaloidus, poliacetilenus, taninferonus. Jos atstovų lapai pražanginiai, rečiau priešiniai, dažnai užsilenkę ties pagrindine lapo gysla žemyn, įvairiais lapalakščio kraštais; yra žiedyno skraistė, žiedai poli- ar monosimetriški, dažniausiai išsidėstę stiebo viršūnėje, centre, vamzdiški ir liežuviški. Graižai gali sudaryti sudėtinius žiedynus: šluoteles, netikras kekes, rutuliškas galvutes. Šeimoje didelė dauginimosi sistemų įvairovė [32, 157, 266].
Achillea genties taksonominė struktūra:
Šeima. Asteraceae Dumort., apimanti 1250–1300 genčių bei 20000–25000 rūšių [109].
Pošeimis. Asteroideae Dumort., kuriam priskiriama 10 tribų [284]. Triba. Anthemideae Cass.
Gentis. Achillea L.
I sekcija. Ptarmica (DC.) Koch.
Achillea ptarmica Achillea cartilaginea
II sekcija. Millefolium (Mill.) Koch.
Achillea millefolium
Achillea pavadinimas, pagal Plinijų, siejamas su mitinio Trojos karžygio
Achi-lo (Achilleus) vardu, kuris pirmą kartą įrodė kraujažolės gydomąsias savybes. Kiti autoriai šį pavadinimą kildina iš gr. kilmės žodžio αχιλλεο (achilleo), kuris reiškia – vertingas pašaras arba achillon – tūkstantis lapų, ką atitinka ir rūšinis epitetas lot. millefolium – mille (tūkstantis) ir folium (lapas), o taip pat rusiškas pavadinimas tысячелистник. Senovės europiečiai šį augalą vadino Herba
Milita-ris, nes iš jo buvo gaminamas tepalas, skirtas mūšyje gautų žaizdų gydymui [31,
47, 304].
Mokslininkai teigia, kad Millefolium sekcijos skirstymas į dvi posekcijas pagal žiedų spalvą (žiedai balti – posekcija Millefoliatae DC., žiedai geltoni – posekcija
Filipendulinae = sekcija Filipindulinae) yra nenatūralus [319]. Pavyzdžiui, A. no-bilis, kuri priskiriama posekcijai Millefoliatae, rūšies ribose be baltų turi ir
gelto-nų žiedų (varietetas neilreichii Kern.). Geltonus žiedus turi ir A. tomentosa L., ir
A. compacta Willd. A. crithmifolia W. et K. gali turėti tiek geltonus, tiek gelsvus
teig-ti, kad šios 3 rūšys yra artimai giminingos. Gali būteig-ti, kad cheminė sudėtis, apspren-džianti žiedų spalvą, yra panaši.
„Lietuvos fl oroje“ aprašytos 4 kraujažolių rūšys: A. millefolium (paprastoji krau-jažolė), A. cartilaginea (krantinė kraukrau-jažolė), sinonimas A. salicifolia Besser,
A. ptarmica (čiaudulinė kraujažolė) ir A. nobilis (kilnioji kraujažolė) [86]. Tikėtina,
kad Lietuvoje augančių kraujažolių taksonominis įvairavimas yra žymiai didesnis. Kitos populiariausios auginamos kraujažolės: A. fi lipendulina Lam., A. tomentosa L. [110]. Į farmakopėjas yra įtraukta tik A. millefolium, nors ir kitos rūšys kaupia daug vertingų biologiškai aktyvių junginių [263, 266].
Kadangi tyrinėtojai dažniausiai naudoja tyrimams vietinę medžiagą, todėl jie siū-lo savitą metodą rūšims apibūdinti. Vakarų Europos tyrinėtojai dažniausiai aprašo
A. millefolium s.l., rytų – keletą rūšių, bet ypač A. millefolium s.str. ir A. collina
Becker; Š. Amerikos – A. lanulosa Nutt. ir mažiau A. millefolium s.str. Kai kuriuo-se šaltiniuokuriuo-se minimos tik labiau besiskiriančios rūšys, tokios kaip A. ptarmica L. [47].
Achillea millefolium L. s. l. rūšies apibūdinimas, smulkesnių taksonų išskyrimas
daugelio tyrėjų nuomone yra problematiški. Ši dar K. Linėjaus aprašyta rūšis XIX a. buvo priskiriama skirtingoms gentims: Ptarmica borealis (Bong.) DC., Alitubus
millefolium (L.) Dulac, Chamaemelum millefolium (L.) E. H. L. Krause [86, 282].
Šiuo metu, Pietų Floridos universiteto Sistematinės botanikos instituto mokslinin-kai, apibendrindami sukauptus duomenis, nurodo 44 A. millefolium s. l. sinonimus.
A. millefolium s. str. išskiria 7 porūšius, 50 varietetų, 7 formas [329]. Austrų
moks-lininkai [323] aprašo A. millefolium grupės 6 rūšis: A. setacea Waldst. et Kit., A.
as-plenifolia Vent., A. collina Becker ex Rchb., A. pratensis Saukel, A. millefolium, A. distans Waldst. & Kit. ex Willd. Čekijos ir Slovakijos mokslininkai [61] aprašė 6
skirtingo poliploidiškumo spontanines Achillea rūšis: diploidines – A. asplenifolia ir A. setacea, tetraploidinę – A. pratensis ir A. collina, heksaploidinę A.
millefo-lium bei oktaploidinę A. pannonica Scheele. „SSSR fl oroje“ aprašyta Millefolia-tae sekcijos 12 rūšių [282]. Kiti mokslininkai Centrinės Europos fl oroje išskiria
12 morfologiškai, anatomiškai ir kariologiškai skirtingų Achillea rūšių [254, 255].
A. millefolium yra plačiai paplitusi Centrinėje, Rytų ir Šiaurės Europoje, o Pietų
Europoje – menkai.
A. millefolium grupės rūšių taksonomija sudėtinga dėl jų ekologinio
plastišku-mo, genetinio polimorfi zmo ir hibridizacijos. Pavieniai augalai gali labai įvairuoti morfologiniais požymiais: stiebų aukščiu, plaukuotumu, graižų dydžiu, liežuviškų žiedų dydžiu, spalva ir kt. [47, 61, 180, 282]. Manoma, kad šioje augalų grupėje vyksta gana intensyvus evoliucijos procesas.
A. millefolium grupės taksonams išskirti naudojami fi zikiniai-cheminiai metodai.
Skirtingos rūšys ir jų hibridai bandomi atskirti, analizuojant jų reversinį oksidacinį-redukcinį potencialą bei nustatant jo koreliaciją su eterinio aliejaus kiekiu [232].
„Lietuvos fl oroje“ be tipinės A. millefolium rūšies formos aprašytos dar trys: f.
Lietuvoje apyretės, savaiminės Achillea cartilaginea ir A. ptarmica yra tik dvi iš sekcijos Ptarmica rūšių [86, 169]. Nors abi rūšys šiaurvakarinėje buvusios TSRS dalyje, Lenkijoje ir Suomijoje dažniausiai yra simpatrinės, augavietėse A.
cartilagi-nea linkusi išstumti A. ptarmica. Apie tarprūšinį A. ptarmica×cartilagicartilagi-nea hibridą
yra mažai literatūrinių žinių, nors jau 1891 m. Brandenburgo tyrinėtojas P. Ascher-son užsimena apie tėvinių rūšių hibridizaciją [303].
„Lietuvos fl oroje“ [86] aprašytos be tipinės dar dvi A. ptarmica rūšies formos: f. linearis DC. (f. angustissima Heimerl) ir f. multipex (Reynier) Heimerl (f. fl ore
pleno hort.).
Achillea genties rūšių morfologinis aprašymas. Kraujažolė yra aromatinis, daugiametis žolinis augalas [318]. Pirmieji Achillea genties ar rūšių morfologiniai aprašymai jau pateikiami XIX a. [254]. Tačiau jie turi trūkumų. Vienas iš jų – pa-teiktuose rūšių raktuose buvo pateikiami detalūs morfologiniai aprašai, bet be skai-tinių įverčių. XX a. viduryje pasirodę darbai jau rėmėsi geneskai-tinių tyrimų rezultatais [59, 227].
A. millefolium augalų ūglių aukštis svyruoja nuo 8–90 cm. Tai žalsvai pilkšvi augalai, padengti smulkiais plaukeliais. Lapai išsidėstę paeiliui, apatiniai kotuoti, viršutiniai bekočiai, su savotišku kvapu. Lapalakščiai lancetiški, dukart ar triskart plunksniškai suskaldyti į daugybę nutolusių segmentų, jų ilgis ir plotis įvairuo-ja (atitinkamai 3–20 cm ir 1–6 cm). Žydinčių ūglių viršūnėje lapai yra mažesni. Skraistės lapeliai su rusvu, plėvišku pakraščiu. Graižai sutelkti į skėtišką kekę. Žie-dų skaičius graiže ir žiedyno forma priklauso nuo augavietės sąlygų: drėgnesnėse vietose, daržuose, žiedynas esti šakotesnis [88]. Liežuviški žiedai balti, rausvi arba purpuriniai, vamzdiški – gelsvi. Kraujažolės geltonais ir oranžiniais liežuviškais žiedais yra susikryžminę su kitomis Achillea genties rūšimis auginamomis soduo-se, tokiomis kaip A. tomentosa L., A. micrantha Willd. Žydi nuo gegužės iki spalio. Pradžioje pradeda žydėti vienas liežuviškas žiedas, po to pražysta likusieji liežuviš-ki žiedai ir vamzdišliežuviš-ki žiedai. Iš pradžių pražysta vamzdišliežuviš-ki žiedai tų graižų, kurie yra žiedyno viduje, o tik po to iš kraštų. Nustatyta, kad vienas žiedas žydi 2–12 dienų. Daugumos augalų graižų 1 žiedas žydi 6 dienas (25,75 proc.) ir 8 dienas (21,87 proc.). Paprastosios kraujažolės graižai pražysta po 12–26 dienų nuo pirmo liežuviško žiedo pražydėjimo pradžios ir žydi 15–36 d. [304]. Augalai auga atvi-rose slėniuose ir pievose, pakelėse ir ganyklose. Rūšis kultivuojama nuo 1440 m. Deja, daugelis cheminės sudėties tyrėjų nesurinko herbariuminės medžiagos ir ne-beįmanoma atpažinti apie kurią grupės rūšį kalbama jų publikacijose. Sukurta daug veislių, pvz.: ‘Cerise Queen‘, ‘Paprika‘ – tamsiai rausvais liežuviškais žiedais [4].
Austrijos mokslininkai [254, 255], įvertinę 75 sistematinius kraujažolių požy-mius, teigia, kad A. millefolium grupės taksonų svarbiausi diferenciniai požymiai yra liežuviškų žiedų liežuvėlio ir vamzdiškų žiedų vamzdelio ilgių santykis bei plunksniškų lapų parametrai. Kiti svarbūs sistematiniai požymiai – santykis tarp pagrindinio stiebo lapų ilgio ir pločio, liežuviškų žiedų ilgio ir pločio bei augalo plaukuotumas [88]. Yra aiški koreliacija tarp tarpubamblių ilgio ir atstumų tarp
viršutinio stiebo lapo skiltelių. Viršutinių stiebo lapų forma labai įvairuoja. 1979 m. G. Wagenitz nustatė, kad A. asplenifolia, A. collina, A. millefolium, A. distans iš-sišakoję stiebo viršūnėje. Manoma, kad polinkis krūmiškam augimui ir gausiam šakojimuisi gali būti dėl šienavimo. Anot autoriaus, skraistės plaukuotumas neko-reliavo nei su ūglių ar lapų plaukuotumu, nei su skraistės plaukelių ilgiu. Teigia-ma, kad lapų plunksniškų skiltelių padėtis netiesiogiai priklauso nuo dirvožemio pH. Taip pat pastebėta, kad augalų, kurių lapų skiltelės išsidėstę skersai, dažniau didesnis ir stiebo bamblių skaičius bei didesnis ir pačių skiltelių skaičius. Pabrė-žiama, kad Achillea grupės rūšims būdinga fenologinė izoliacija, priklausanti nuo geografi nės padėties. Persodinus augalus į kultūrines sąlygas, apie 75 proc. augalų keičiasi – padidėja lapų skiautės.
A. ptarmica L. kilmės vieta – europinė Rusijos dalis, Vidurio Europa. Daugia-metis kompaktiškas krūmas, su stačiais iki 100 cm aukščio ūgliais bei šliaužiančiu šakniastiebiu. Lapalakščiai smulkūs, neskaldyti, linijiškai–lancetiški pjūklišku pa-kraščiu. Lapai bekočiai, išsidėstę paeiliui. Graižai iki 1,5 cm skersmens. Žiedy-nas – skėtiška kekė. Skraistė trieilė, skraistlapiai plačiai lancetiški su rusvu plėvišku pakraščiu. Liežuviški žiedai perlamutriškai balti. Žydi nuo liepos 30–35 d. Vai-sius – pleištiška, truputį suplota sėkla. Kultivuojama nuo 1542 m. Yra sukurta daug veislių: pvz. pilnavidurių ‘The Pearl‘, ‘Schneeball‘, ‘Perry‘s White‘ [4, 86, 169].
Morfologiškai į A. ptarmica panaši yra A. cartilaginea bei jų tarprūšinis hibridas.
A. ptarmica linkusi šakotis vidurinėje stiebo dalyje, o A. cartilaginea ir
tarprūši-nio hibrido ūgliai šakojasi viršutinėje dalyje, sudarydami skėtiškos formos žiedyną ūglio viršūnėje. Tiek Šiaurinėje Europos dalyje, tiek Lietuvoje A. cartilaginea lapai gausiai plaukuoti iš abiejų pusių. Hibridų plaukuotumas mažas, bet didesnis nei
A. ptarmica. A. cartilaginea lapalakščiai abiejose pusėse turi tankų liaukų tinklą,
kuris gausesnis viršutinėje pusėje. Šiaurės Europoje liaukučių tankis lapalakščiuo-se siekia iki 20/mm2. Jis priklauso nuo ekologinių faktorių bei geografi nių sąlygų [303]. A. ptarmica lapai taip pat turi liaukutes, ypač viršutinių lapų apatinės pu-sės. Tai apsunkina šios rūšies ir hibrido atskyrimą, nes pastarojo liaukučių skaičius įvairuoja. Jos išsibarstę abiejose A. ptarmica×cartilaginea lapalakščio pusėse arba koncentruotos viršutinėje dalyje, arti vidurinės gyslos ar pakraščio. Maži skirtumai tarp lapalakščio formos ir dantukų plėviškumo, todėl mokslininko [303] pastaba, apie šio požymio per didelį sureikšminimą įvairių šalių Florose, vertinga.
A. cartilaginea žiedynai sudaryti iš žymiai daugiau graižų. Liežuviškų žiedų
skai-čius gana pastovus – 7–8. Graižų ir liežuviškų žiedų dydžiai priklauso nuo augalo amžiaus, augavietės ir genetinių savybių [303]. Graižų dydis ir forma įvairuoja. Pagrindinės ašies terminalinis žiedynas yra didžiausias ir vystosi sparčiausiai, ypač
A. ptarmica augalų. Dauguma hibridinių augalų nežydi arba turi mažiau graižų nei A. cartilaginea, subrandina mažai daigių sėklų.
A. nobilis L. kilmės vieta – Rusijos europinės dalies pietūs, Prieškaukazė, Vakarų Sibiras, Vakarų Europa. Daugiametis, iki 50 cm aukščio augalas, augantis kalkin-guose dirvožemiuose. Lapalakščiai pailgai elipsiški, dukart plunksniškai
suskaldy-ti. Žiedai smulkūs, susitelkę į tankų žiedyną – skėtišką kekę. Liežuviški žiedai – gelsvai balti. Žydi birželyje. Kultivuojama nuo 1561 m. [4].
Kitos europinės kraujažolių rūšys yra paplitę tik Pietų ir Rytų Europoje. Nėra duomenų, kad jos būtų introdukuotos Šiaurės Amerikoje. A. lanulosa Nutt. yra labai plačiai paplitusi Kanadoje ir Jungtinių Amerikos Valstijų šiaurėje. Kita rūšis
A. borealis Bong., randama nuo vakarinės Kalifornijos iki Aliaskos [213].
A. sibirica Ldb. – augalų aukštis 30–75 cm. Augalai su trumpais šakniastiebiais. Stiebas stačias, apaugęs plaukeliais, šakojasi tik žiedyno ar viršutinėje stiebo da-lyse. Lapai linijiškai lancetiški arba plunksniškai suskaldyti, 0,9–9,5 cm ilgio ir 1,8–13 mm pločio, su taškinėmis liaukomis ar be jų, bekočiai. Apatiniai lapai iki žydėjimo paprastai nukrenta. Lapalakščiai linijiški, plunksniškai suskaldyti. Lapų kraštas pjūkliškai dantytas ir nežymiai užsirietęs į viršų. Žiedynas skėtiška kekė, kurią sudaro 4,5–6,5 mm ilgio bei 3,5–6 mm pločio graižai. Liežuviški žiedai balti, 3,3–4,3 mm ilgio, piesteliniai, jų atbraila 1,6–2,7 mm ilgio ir 1,5–2,5 mm pločio. Vamzdiški žiedai balti, dvilyčiai, penkiabriauniai, 2–2,5 mm ilgio. Skraistė triei-lė, skraistlapiai 2,5–4,3 mm ilgio ir 1,2–2 mm pločio, plačiai lancetiški, žali arba geltoni. Vaisiai plačiai atvirkščiai lancetiški, 2,2–2,4 mm ilgio ir 1–1,2 mm pločio. Žydi liepos – rugsėjo mėn. [282].
A. odorata Pall. Reise. – augalų aukštis 15–50 cm. Šakniastiebis trumpas. Stie-bai negausūs, po 3–6, rečiau po 12, statūs arba kylantys, daugiabriauniai, nešakoti arba šakoti viršūnėse. Lapai kiaušiniški arba pailgai elipsiški, dukart plunksniškai suskaldyti, 2–6 cm ilgio, iš abiejų pusių taškuotai duobėti, bekočiai, o žemutiniai stiebo lapai žvyniški. Graižai susitelkę į skėtiškas kekes. Skraistė kiaušiniška, re-čiau pailgai kiaušiniška, 2–3,5 mm ilgio ir 1,5–2,5 mm skersmens. Skraistlapiai pailgi, su plonu baltu ar rečiau rusvu plėvišku pakraščiu. Kraštiniai liežuviški žiedai balti ar gelsvai balti, pusiau apvalūs ar pusiau elipsiški, 0,6–1,9 mm pločio. Vaisiai pailgi, apie 1 mm ilgio. Žydi birželio–rugsėjo mėn. [282, 302].
A. fi lipendulina Lam. augalų šakniastiebis sumedėjęs. Stiebai statūs 25–120 cm aukščio ar truputį išlinkę, daugiabriauniai, retai su trumpomis šakelėmis lapų pa-žastyse. Lapai pailgai lancetiški arba plunksniškai suskaldyti, pjūkliškai dantyti bei padengti plaukeliais. Lapo abiejose pusėse dažnos taškuotai duobėtos liauku-tės. Žemutiniai stiebo lapai žvyniški, viduriniai lapai 8–18 cm ilgio, su viduriniais 0,5–3 cm ilgio segmentais, su apatiniais – mažesniais ir plačiau išdėstytais; viršūni-niai mažesni, bekočiai. Graižai susitelkę į tankias, stambias (iki 10 cm skersmens) skėtiškas kekes. Skraistė pailgai – atvirkščiai konusiška arba pailgai cilindriška, nuo 3–4 iki 9–10 mm ilgio ir apie 2 mm skersmens; skraistlapiai pailgai trikam-piški, plaukuoti. Visi žiedai vamzdiški arba kraštiniai trumpai–liežuviški, dažnai netaisyklingi su smulkiu (iki 1 mm ilgio) ryškiai geltonu liežuvėliu. Vaisiai pailgi, 1,5–1,75 mm ilgio. Žydi birželio–rugpjūčio (rugsėjo) mėn. [282].
Achillea genties augalų paplitimas. Achillea genčiai priklauso daugiau kaip 130 (kai kur minima net 150) rūšių, paplitusių šiaurinio pusrutulio vidutinio ir šiaurinio klimato zonose beveik visoje Europoje, Azijoje (Himalajuose net 2500 m
aukšty-je) ir Šiaurės Afrikoje [47, 176, 318]. Kraujažolės auga pievose, miško aikštelėse, pakelėse, ganyklose, dykvietėse. Kaip piktžolės užneštos į Šiaurės Ameriką, Pietų Australiją ir Naująją Zelandiją [176]. Šiaurės Amerikoje (Kanadoje ir JAV šiaurėje) labai plačiai paplitusi yra A. lanulosa Nutt. Vokietijoje jai populiarumu nenusilei-džia A. moschata. Ji auga kalnuose, netgi 1800 m aukštyje, kur 10–20 cm aukščio augalai suformuoja veją.
A. millefolium plačiai paplitusi Centrinėje, Rytų bei Šiaurės Europoje, Kaukaze, Mažojoje ir Vidurinėje Azijoje, Vakarų ir Rytų Sibire [31, 47, 58]. Tolimuosiuose Rytuose bei Šiaurės Amerikoje ši rūšis yra užneštinė [78, 86]. Auga įvairiose buvei-nėse: pievose, pakelėse, palaukėse, miškuose, upių ir ežerų pakrantėse, ganyklose, dirvonuose. A. millefolium augaviečių dirvožemis paprastai yra skurdus ir apysau-sis [58, 302].
A. cartilaginea paplitusi Europoje, Vakarų bei Rytų Sibire, Tolimuosiuose Rytuo-se, Vidurinėje Azijoje [181]. Piečiausiai auga Rumunijoje, Kaukaze, centriniame Kazachstane; šiauriausiai – šiaurės poliaratyje. Vakarinėse radavietėse rūšis dalinai introdukuota, todėl Vokietijoje gana reta. Lietuvoje A. cartilaginea yra ties vaka-rine paplitimo arealo riba. Prie Nemuno – dažna, prie didesnių upių – retesnė, o kitur – reta [86, 107]. Anot vokiečių ekologų, paplitimas upių pakrantėse susijęs su hidrochorija, ardančiu vandens (ledų) poveikiu bei derlingu aliuviniu dirvožemiu [39].
A. ptarmica yra europinė rūšis, išplitusi nuo šiaurės Viduržemio regiono iki La-plandijos. Šiaurėje šis augalas išplito su kultūrinėmis žolėmis [4, 302]. Sibire ši rūšis yra labai reta, užneštinė iš Šiaurės Amerikos [303]. Lietuvoje, A. ptarmica pietrytinėje dalyje yra reta, šiaurėje – labai reta [86]. Ji auga sausesnėse augavie-tėse nei A. cartilaginea, aliuviniame dirvožemyje, kuris susidaro po pavasarinių potvynių ar grioviuose bei drėgnose vietose upių pakrantėse, šlapiose pievose, krū-mynuose. Šių dviejų rūšių tarprūšiniai hibridai taip pat auga aliuvinėse pievose, bet tam tikru atstumu nuo kranto, labiau antropogenizuotose augavietėse. Dažniausiai hibridai randami greta vienos ar abiejų tėvinių rūšių. Žinių apie kitas buveines - skurdžias pievas, sąvartynus, apleistas sodybas, daržus ir sodus yra mažai [303].
A. nobilis paplitusi Vakarų, Vidurio ir Pietų Europoje, Kaukaze, Vakarų Sibire, Vidurinėje Azijoje [302]. Paskutinė šios rūšies radavietė Lietuvoje užregistruota XIX a. [86].
A. sibirica paplitusi Rytų ir Tolimajame Sibire, Mongolijoje, Kinijoje, Šiaurės Amerikoje [32, 282]. Auga upių pakrantėse, pievose ir pakelėse, krūmynuose, miš-riuose miškuose.
A. odorata paplitusi Vidurio ir Vakarų Europoje, Balkanuose, Kaukaze, Vakarų Sibire, Vidurinėje Azijoje. Tai stepių ir miškastepių zonų augalas, augantis stepių pievose, akmenuotose vietose, pakelėse, rečiau – krūmynuose, pamiškėse ir lau-kuose, taip pat paupių pievose, sausame, druskingame dirvožemyje ar juodžemyje. Kaip užneštinis augalas randamas miškų ir dykviečių zonose, dažnas šalia geležin-kelio bei miestų aikštėse [282, 302].
A. fi lipendulina paplitusi Kaukaze, Centrinėje Azijoje, Kazachstane, Irane [152, 248, 282]. Auga upių slėniuose, prie šaltinių ir upelių, sausuose kalnų šlaituose, laukymėse, kalnų papėdėse ir pamiškėse bei krūmynuose, akmenuotame, molinga-me, molėtai smėlingame dirvožemyje.
Kadangi Asteraceae šeima viena jauniausių dviskilčių klasės atstovų, joje vyksta intensyvūs evoliuciniai pokyčiai. Achillea millefolium rūšies sistematika ir taksono-mija neaiški dėl įvairių taksonų hibridizacijos, genų migracijos, augalų ekologinio plastiškumo ir adaptacijos. Achilea genties augalai yra labai plačios ekologinės am-plitudės, plačiai paplitę tiek Lietuvoje, tiek pasaulyje. Achillea millefolium – viena pastoviausių pievų bendrijų rūšių [218]. Kitos dvi savaiminės Lietuvos fl oros rūšys aptinkamos rečiau ir dažniausiai tik tipinėse jų augavietėse. Vaistinės augalinės ža-liavos paruošoms Lietuvoje naudojama A. millefolium, tačiau natūraliose augavie-tėse sutinkamos ir A. cartilaginea bei A. ptarmica. Ruošiant A. millefolium vaistinę žaliavą ypač svarbūs šių rūšių morfologinių požymių ir paplitimo duomenys bei užtikrinant, kad ji būtų kokybiška ir būtų renkama tik nuo paprastosios kraujažolės augalų.
1.1.2. Kraujažolių vaistinės augalinės žaliavos fi tocheminė sudėtis ir panaudojimas
Vaistinių augalinių žaliavų naudojimas šiuolaikinėje medicinos praktikoje parem-tas liaudies medicinos tradicijomis, vėliau jų cheminės sudėties, farmakologiniais tyrimais bei fi topreparatų kūrimu.
Kraujažolių vaistinė augalinė žaliava nuo seno plačiai vartojama Lietuvos liau-dies medicinoje. Daugelio šalių nacionalinėse farmakopėjose (Vokietijos, Austrijos, Prancūzijos, Šveicarijos, Čekijos, Vengrijos, Rumunijos) kaip vaistinė žaliava yra aprašomi A. millefolium žiedai (Millefolii fl os), tuo tarpu Europos farmakopėjoje nu-rodoma kraujažolių žolės (Millefolii herba) vaistinė augalinė žaliava [20, 31, 77].
Europos šalyse vaistinė augalinė žaliava renkama nuo citogenetiškai, morfologiš-kai bei chemišmorfologiš-kai polimorfi škos A. millefolium grupės rūšių augalų [26, 175, 195, 210].
Kraujažolių augalinių žaliavų reglamentavimo neapibrėžtumas gali sąlygoti skir-tingas iš jų pagamintų vaistų formų sudėtis su skirtingomis farmakologinio po-veikio tendencijomis. Be to, mokslinėje literatūroje nepakanka išsamių duomenų apie fenolinių junginių kaupimosi dėsningumus atskirose augalo dalyse, todėl tokio pobūdžio duomenys būtų naudingi ne tik siekiant patikimai užtikrinti augalinių ža-liavų kokybę, bet ir kryptingam kraujažolių fi topreparatų kūrimui.
Kraujažolių cheminė sudėtis. Dėl kraujažolės genties augalų ekologinio plas-tiškumo, jos atstovams būdingas ženklus cheminis polimorfi zmas. Tai atspindi itin didelė kraujažolių sintetinamų antrinių metabolitų įvairovė. Šių antrinių augalų produktų biosintezė vyksta skirtingomis daugiapakopių mevalono rūgšties, šikimo rūgšties ir acetato metabolinių kelių biocheminių reakcijų atšakomis, susidarant terpenams, fenoliniams bei azoto turintiems junginiams [131, 283, 315, 322].
A. millefolium augalinėse žaliavose įvairuoja eterinio aliejaus kiekis (0,3–1,4
proc.) ir kokybinė jo sudėtis. Tarp identifi kuotų komponentų paprastai vyrauja mo-noterpenai (borneolis, 1,8-cineolis, kamparas, terpineolis, limonenas, sabinenas, linalolis, α- ir β- tujonai, ir kt.), seskviterpenai (chamazulenas, achilicinas, achi-linas, leukodinas, milefi nas, β-kariofi lenas, germakrenas D, trans–neurolidolis ir kt.), kitose rūšyse taip pat randama ir diterpenų bei triterpenų [20, 31, 47, 106, 140, 207, 221, 244, 266].
A. millefolium augaluose nustatyti įvairūs alkaloidai ir jų bazės: achileinas,
achi-ceinas, betonicinas, stachidrinas, trigonelinas bei bazės betainas ir cholinas [20, 31, 201, 204].
Įvairiomis šikimo rūgšties metabolinio kelio reakcijų atšakomis Achillea genties augaluose vyksta daugybės fenolinių junginių biogenezė, skirtingais proceso eta-pais susidarant kondensuotiems ir hidrolizuojamiems taninams (kurių gali būti net 3–4 proc.), lignanams, kumarinams, benzoinės rūgšties dariniams (salicilo rūgščiai) bei daugybei fenilpropanoidų ir fl avonoidų. Tarp fenilpropanoidų vyrauja kavos bei chino rūgščių dariniai: chlorogeno rūgštis ir įvairios O,O-dikafeilchino rūgštys (DCQA), kurių tarpe paprastai dominuoja 3,5-DCQA (3,5-bis{[3-(3,4-dihidroksi-fenil)prop-2-enoil]oksi}-1,4-dihidroksicikloheksankarboksi rūgštis) bei rečiau su-tinkamos 4,5-DCQA, 1,5-DCQA bei 3,4-DCQA [20, 26, 31, 83, 266]. Šių junginių struktūrinės formulės pateikiamos 1 paveiksle.
1 pav. Chlorogeno ir O,O-dikafeilchino rūgščių struktūrinės formulės
A. millefolium taksonų grupės augalinėse žaliavose nustatyta didelė fl avonų ir jų
glikozidų įvairovė. Iš augalinių žaliavų išskirti ir identifi kuoti O-glikozidai: api-genin-7-O-gliukozidas, liuteolin-7-O-gliukozidas, liuteolin-7-O-gliukuronidas, liuteolin-4’-O-gliukozidas, 6-OH-liuteolin-7-O-gliukozidas; di-O-glikozidas liu-teolin-4’,7-di-O-gliukozidas; C-glikozidai: orientinas, izoorientinas, viteksinas; di-C-glikozidai: šaftozidas, izošaftozidas, viceninas-2, viceninas-3 bei aglikonai apigeninas ir liuteolinas.
glikozidai: izoramnetinas, di-O-glikozidai: izoramnetin-3-O-rutinozidas bei ruti-nas. Šių augalų fl avonoidų komplekso sudėtyje būdinga tendencija kauptis įvairaus metilinimo laipsnio fl avonoidams. Tarp metilintų fl avonolių būdingi vyraujantys junginiai: centaureidinas, 3-metilbetuletolis, artemetinas, kasticinas; tarp metilintų fl avonų dominuoja pektolinarigeninas ir svertijaponinas [20, 26, 31, 32, 92, 111, 195, 266, 295, 307, 309].
Kraujažolių žaliavose nustatyta: amino rūgštys (alaninas, histidinas, leucinas, li-zinas, prolinas, valinas, asparto ir glutamo rūgštys) riebalų rūgštys (linolo, miristi-no, oleimiristi-no, palmitimiristi-no, stearino rūgštys), vitaminai (askorbo ir folio rūgštys), cukrai (arabinozė, galaktozė, dekstrozė, gliukozė, inozitolis, maltozė, manitolis, sacha-rozė), alkanai (trikozanas), poliacetilenai, sterolai (β-sitosterolis, stigmasterolis), nežinomas cianogeninis junginys [20, 31, 177, 201].
Mokslinės literatūros šaltiniuose publikuojami negausūs duomenys apie kiekinį fenilpropanoidų ir fl avonoidų pasiskirstymą Achillea genties augaluose. Atliktuose tyrimuose nurodoma, kad bendrasis fenolinių junginių kiekis A. millefolium žie-duose ir lapuose siekė atitinkamai 35,70 ir 32,70 mg/g sausos masės, o suminis fl avonoidų kiekis žolėje sudarė 42,46 mg/g. Irane augančiose kitose Achillea rūšyse bendrasis fenolinių junginių kiekis įvairavo nuo 27,40 iki 58,30 mg/g sausos masės žiedų ir nuo 33,20 iki 58,50 mg/g sausos masės lapų ėminiuose. Nustatytas sumi-nis fl avonoidų kiekis įvairiose Achillea rūšių žolės bandiniuose įvairavo nuo 35,66 iki 58,17 mg/g [10, 67, 223]. Vidurio Europos rūšių, priklausančių A. millefolium grupei, antžeminėse dalyse kapiliarinės elektroforezės bei ESC metodais nustatyta chlorogeno rūgšties 0,34 – 1,81 proc., suminis DCQA kiekis 0,48 – 1,20 proc., su-minis fl avonoidų kiekis 0,21 – 2,15 proc. [26, 170, 195].
A. ptarmica antžeminėse dalyse nustatyta: viteksinas, orientinas, izoorientinas,
izo-orientin-2”-arabinozidas, įvairūs apigenino ir liuteolino di-C-glikozidai, artemetinas, kasticinas, 6-hidroksikemferol-3,6,7,4’-tetrametileteris, salvigeninas [32, 307, 309].
A. cartilaginea antžeminėse dalyse nustatyta: kemferolio ir
kvercetin-3-O-gliko-zidai, rutinas bei 1,3-, 3,5-, 1,5-, 1,4-, 4,5-di-O-kafeilchino rūgštys [32, 309, 330].
A. fi lipendulina lapuose nustatyta: centaureidinas, aksilarinas,
6-hidroksikemfe-rol-3,6-dimetileteris, penduletinas [32, 306].
A. sibirica lapuose nustatyti C-glikozilfl avonai, tarp kurių dominuoja orientino
dariniai, rečiau sutinkami viteksino dariniai, kvercetin-3-O-ramnogliukozidas, sal-vigeninas, artemetinas, kasticinas [32, 308].
A. odorata antžeminėse dalyse nustatyti C-glikozilfl avonai: viteksinas,
orienti-nas, izoorientiorienti-nas, viceninas bei įvairaus metilinimo laipsnio fl avonai [32, 305]. Kraujažolių žaliavų ir jų preparatų vartojimą medicinos praktikoje lemia daugybės veikliųjų junginių biogenezė, kuri apsprendžia įvairialypį kraujažolių vaistinių žaliavų bei iš jų gautų vaistinių preparatų farmakologinio veikimo spek-trą. Kraujažolių preparatai vartojami uždegiminiams ir spazminiams virškinamojo trakto, kepenų bei tulžies pūslės sutrikimams gydyti, netekus apetito, taip pat lėtai gyjančių žaizdų bei odos ir gleivinių uždegimams gydyti. Kraujažolių preparatus
galima vartoti karščiavimui slopinti, peršalimui bei ginekologinėms ligoms gydyti [20, 31, 47, 262].
Kraujažolių eterinis aliejus slopina centrinę nervų sistemą, o jo sudėtyje esantys monoterpenai pasižymi plačiu antimikrobinio ir priešgrybelinio poveikio spektru. Seskviterpeniniai eterinio aliejaus komponentai sukelia priešuždegiminį poveikį. Manoma, kad seskviterpeninėms achimilicino A, B ir C rūgštims būdingas priešvė-žinis aktyvumas [20, 31, 41, 50, 273, 294].
Atlikti tyrimai su pelėmis rodo, kad vietinį priešuždegiminį poveikį apsprendžia baltymų-angliavandenių kompleksas, išskirtas iš vandeninio A. millefolium žie-dų ekstrakto [20]. Kitų tyrėjų duomenimis [93], vietiškai vartojant chloroforminį
A. ageratum ekstraktą, nustatytas uždegimą slopinantis poveikis priskiriamas
sti-gmasteroliui ir β-sitosteroliui. Naujausių studijų rezultatai įrodė, kad vietiškai var-tojant A. fragrantissima ekstraktą, jam būdingas panašus veiksmingumas lyginant su diklofenako natrio geliu [198]. Įrodytas iš A. millefolium lapų išskirto alkaloido achileino hemostatinis poveikis [204].
Manoma, kad priešuždegiminis A. millefolium poveikis yra sąlygojamas fl avonoi-dų [31]. Naujausių tyrimų, susijusių su dikafeilchino rūgščių ir fl avonoiavonoi-dų frakcijų sukeliamu žmogaus neutrofi lų elastazės bei matrikso metalo proteinazių MMP-2 ir MMP-9 slopinimu, duomenimis šios frakcijos prisideda prie uždegimą slopinančio kraujažolių preparatų veikimo [27].
Atliktos metanolinių Achillea ageratum L. ekstraktų studijos keliuose eksperi-mentiniuose modeliuose įrodė analgetines ir antipiretines jų savybes. Ekstraktuose nustatyti fl avonoidai leidžia daryti prielaidą, apie galimą šių junginių indėlį indu-kuojant minėtus efektus [87].
Spazmolitinis poveikis izoliuotose triušio žarnose bei izoliuotose jūrų kiaulytės klubinėse žarnose priskiriamas fl avonoidų frakcijai. Nustatytas lygiuosius raume-nis atpalaiduojantis poveikis yra labiausiai susijęs su kalcio patekimo į ląsteles slopinimu bei su tuo susijusiais antagonistiniais mediatoriams efektais. Didžiausiu aktyvumu pasižymi fl avonoidų aglikonai, monoglikozidai yra mažiau aktyvūs, o diglikozidas rutinas ir fl avonoidų metabolitai reikšmingesniu antispazminiu povei-kiu nepasižymi [20, 158, 182].
Kraujažolių dikafeilchino rūgščių kompleksas veikia choleretiškai ir šis efektas yra 2 – 3 kartus didesnis už cinarino (1,3-DCQA), pagrindinio tikrojo artišoko
(Cy-nara scolymus L.) komponento, skatinančio tulžies išsiskyrimą [25].
Flavonai išskirti iš antžeminių Achillea atrata L. subsp. multifi da dalių turi anti-mikrobinį poveikį in vitro [6].
Nustatytas dviejų fl avonolių kasticino ir centaureidino, išskirtų atitinkamai iš
A. millefolium ir A. clavennae L., citotoksinis veikimas [119, 296]. Naujausi
anti-proliferacinio poveikio tyrimai atskleidė, kad iš antžeminių A. millefolium s.l. dalių išskirti minėti fl avonoidai pasižymi didžiausiu vėžinių ląstelių proliferaciją slo-pinančiu efektyvumu. Flavonams apigeninui ir liuteolinui yra būdingas nedidelis priešvėžinis aktyvumas [56].
Atlikti tyrimai su rekombinantinėmis MCF-7 ląstelėmis atskleidė, kad kraujažo-lių fl avonoidai sukelia estrogenams būdingą poveikį. Labiausiai išreikštas poveikis charakteringas apigenino ir liuteolino gliukozidams [143].
Flavonoidai vaistinėse augalinėse žaliavose ir fi topreparatuose apsprendžia anti-oksidantinį jų poveikį. Atlikti šio poveikio tyrimai su ekstraktais, gautais iš Achillea genties rūšių augalų, parodė, kad jis gali būti susijęs arba gerai koreliuoja su ben-druoju fenolinių junginių ir fl avonoidų kiekiu [10, 147, 172, 178, 317]. Etilaceta-tiniai ir butanoliniai Achillea alexandri-regis Bornm. & Rudski augalų ekstraktai geba efektyviai sujungti hidroksilo radikalus įvairiose biologinėse sistemose. Eti-lacetatinis ekstraktas efektyvus kepenų homogenate, hemolizuoto kraujo, serumo, postmitochondrinėje kepenų frakcijose, o butanolinis ekstraktas – postmitochon-drinėje kepenų frakcijoje. Abiejų ekstraktų superoksido radikalus inaktyvuojantis efektas nustatytas tik hemolizuoto kraujo sistemose [178]. Tyrimai atskleidė, kad vandeninės ištraukos iš Achillea genčiai priklausančių 15 rūšių augalinių žaliavų apsaugo žmogaus eritrocitus ir leukocitus nuo oksidacinių pažaidų, nes didina re-dukuoto glutationo koncentraciją, sąveikauja su antioksidantinių fermentų Cu/Zn superoksido dismutazės (SOD), katalazės (KAT), glutationo peroksidazės sistemo-mis bei sumažina H2O2 sukeltą lipidų peroksidaciją [172].
Atlikti tyrimai su Achillea distans Waldst. et Kit ir Achillea moschata Wulf. me-tanoliniais ekstraktais rodo, kad jie geba efektyviai sujungti DFPH radikalus bei redukuoti Cu2+ į Cu1+ [317]. Kito tyrimo metu nustatytas Achillea ligustica ALL. metanolinio ekstrakto DFPH radikalų sujungimo pajėgumas yra siejamas su šio ekstrakto fenolinės frakcijos laisvuosius radikalus inaktyvuojančiu veikimu [55].
A. santolina 70 proc. etanoliniai ekstraktai pasižymi daugialypiu antioksidantiniu
aktyvumu, kurį patvirtina šio augalo ekstraktų gebėjimas efektyviai sujungti DFPH, superoksido, hidroksilo radikalus, redukuoti Fe3+ į Fe2+, aktyvinti SOD ir KAT vei-klą bei didinti redukuoto glutationo koncentraciją ląstelėse [10, 147].
Nepageidaujamas kraujažolių preparatų poveikis labai mažas, šių preparatų sau-gumą įrodo toksikologiniai tyrimai. Atlikti ilgalaikiai (90 parų) A. millefolium van-deninių ekstraktų toksikologiniai tyrimai, tirtose koncentracijų ribose, neatskleidė klinikinių toksiškumo ženklų kritiniuose kepenų, inkstų, reprodukcinių bei hema-tologinių sistemų veiklos parametruose [46, 60]. Tyrimų, susijusių su šio augalo citotoksiškumo ir mutageniškumo įvertinimu, metu nenustatyta statistiškai reikš-mingų pakitimų nei in vitro, nei in vivo sistemose [287]. Didelis toksiškumas (LD50) pelėms pasireiškia kraujažolę vartojant per os 3,65 g/kg, o žiurkėms injekuojant 16,86 g/kg [20].
Vartojant kraujažolių preparatus gali pasireikšti galvos svaigimas bei skausmas [46]. Literatūroje aprašytos alerginės reakcijos, sukeliančios kontaktinį dermatitą. Manoma, kad pagrindinis alergenas kraujažolėje yra α-peroksiachifolidas bei galimai kiti seskviterpeniniai laktonai - junginiai, žinomi kaip svarbiausi alergiją sukeliantys astrinių šeimos augalų komponentai. Pacientai, kuriems pasireiškia alergija astrinių šeimos augalams, turėtų vengti vartoti kraujažolių preparatus [1, 20, 24, 229].
Šiuolaikinis kraujažolių vaistinių žaliavų bei iš jų gautų vaistinių formų terapinis pritaikymas pagrįstas ilgamete jų vartojimo patirtimi bei kryptingais moksliniais tyrimais apjungiančiais fi tocheminius ir farmakologinius tyrimus. Eksperimentinių tyrimų duomenys patvirtina, kad fenilpropanoidai ir fl avonoidai yra vieni svarbiau-sių biologiškai aktyvių junginių Achillea genties augaluose [28].
1.1.3. Kraujažolių mokslinių tyrimų kryptys ir fi topreparatai
Mokslinių tyrimų kryptys. Pastaruoju metu kraujažolės ir jos preparatų tyrimai yra plėtojami itin plačiai bei įvairiapusiškai. Literatūros šaltiniuose viena svarbiau-sių krypčių yra Achillea genties augalų botaninių ir biologinių ypatumų pažinimo plėtojimas. Tiek teoriniu, tiek praktiniu požiūriu itin svarbūs įvairiatiksliai antri-nių metabolitų tyrimai kraujažolių vaistinėje augalinėje žaliavoje. Nustatyta, kad seskviterpenų, junginių atspindinčių aukštesnį terpenų biogenezės lygmenį eteri-niame aliejuje, pasiskirstymas yra svarbus chemotaksonominis požymis, leidžiantis išskirti A. millefolium grupės taksonus. Diploidinėms rūšims būdingas azulenoge-ninių gvajanolidų dominavimas (išskyrus A. setaceae), šie junginiai dominuoja ir tetraploidinėse rūšyse, išskyrus A. pratensis, kuriai charakteringi ne-azulenogeni-niai eudesmanolidai, tuo tarpu heksa- ir oktaploidine-azulenogeni-niai taksonai pasižymi dideliu ne-azulenogeninių seskviterpenų kintamumu [175, 244, 289]. Manoma, kad enan-tiomerinių monoterpenų pasiskirstymas Achillea augaluose taip pat gali būti che-motaksonomiškai vertingas požymis [226].
Kraujažolių vaistinėje augalinėje žaliavoje kaupiamų fl avonoidų sudėties ko-kybiniai ir kiekiniai rodmenys gali pasitarnauti ne tik kaip papildomi parametrai, suteikiantys svarbių duomenų kompleksiniam žaliavų kokybinių rodiklių įver-tinimui, bet gali būti naudojami ir kaip chemotaksonominiai žymenys. Tetra-, heksa- ir oktaploidinių taksonų, priklausančių A. millefolium grupei, fl avonoidų komplekso sudėtis panaši ir jame vyrauja fl avonolio ir fl avono-O-glikozidai: api-genin-7-O-gliukozidas, liuteolin-7-O-gliukozidas, liuteolin-7-O-gliukuronidas bei rutinas. Diploidinėms rūšims būdingas ryškus rutino dominavimas fl avonoidų mišinyje bei charakteringas požymis yra liuteolin-7-O-gliukuronido nebuvimas [26]. Achillea augaluose biosintetinami fl avono-C-glikozidai yra itin naudingi komponentai šios genties augalų taksonomijoje [309]. C-glikozidų sudėties duo-menys leidžia atskirti vienas rūšis nuo kitų A. millefolium rūšių grupėje. A.
seta-ceae fl avonoidų komplekse, skirtingai nuo kitų šios grupės taksonų, dominuoja
šaftozidas, izošaftozidas bei viceninas-2. Tai svarbu siekiant patikimai užtikrinti, kad šios rūšies augalai nebūtų naudojami kraujažolių vaistinės augalinės žaliavos paruošoms, dėl galimų alerginių reakcijų, kurias apsprendžia seskviterpeniniai šių augalų eterinio aliejaus komponentai [195]. Tarp O-metilintų fl avonoidų šios genties augaluose vyrauja fl avonolių, su papildoma hidroksilo grupe C-6 padė-tyje, 3,6,4’-trimetil eteriai [32]. Naujausi tyrimai patvirtina, kad fenilpropanoidų kokybinis ir kiekinis pasiskirstymas taip pat yra chemotaksonomiškai vertingas ir padeda lengvai atskirti diploidines A. millefolium grupės rūšis nuo kitų, nes
didesnio ploidiškumo rūšyse aptinkama 1,5-DCQA nenustatoma diploidiniuose taksonuose [26].
Didelį mokslininkų susidomėjimą kelia kraujažolių veikliųjų junginių veikimo mechanizmų tyrimai, tai patvirtina gausūs bandymai tiek in vitro, tiek in vivo siste-mose. Siekius patikimai užtikrinti kraujažolių preparatų saugumą ir efektyvumą bei tinkamai juos įdiegti į šiuolaikinės medicinos praktiką patvirtina atliekami klini-kiniai tyrimai, padedantys objektyviai nustatyti fi topreparatų vartojimo galimybes [14, 142, 265].
Lietuvoje atlikti kraujažolių gamtinių populiacijų fi tosociologiniai, morfologi-niai, produktyvumo bei cheminio įvairavimo tyrimai [105, 107, 108, 236]. Plačiai tyrinėjamas kraujažolių augalinių žaliavų eterinio aliejaus sudėties kokybinis ir kie-kinis kintamumas būdingas tiek in situ, tiek ex situ sąlygomis augantiems augalams [106, 206, 207].
Kraujažolių preparatai. Lietuvoje Valstybinės vaistų kontrolės tarnybos duo-menimis augalinės kilmės vaistai sudaro apie 7,4 proc. visų Respublikoje registruo-tų vaisregistruo-tų [22]. Lietuvos farmacijos rinkoje registruota keletas vaisregistruo-tų formų, kurių gamybai yra naudojama kraujažolių vaistinė augalinė žaliava. Dažniausiai ji yra naudojama Lietuvoje populiariausių augalinės kilmės vaistų formų – vienkompo-nenčių bei daugiakompovienkompo-nenčių arbatų gamybai, taip pat geriamųjų lašų, supozito-rijų, tepalų gamybai.
Vaistiniai preparatai, kurių gamybai buvo naudota kraujažolių vaistinė augalinė žaliava, naujausių tyrimų duomenimis užėmė 2,6 proc. visų augalinės kilmės vais-tinių preparatų rinkos. Didžiausią paklausą turėjo „Hemorol“ supozitorijos (Her-bapol, Lenkija) ir sudarė 1,4 proc. visų pardavimų šiame segmente, o tai sudarė 52,7 proc. visų kraujažolių preparatų pardavimo, tuo tarpu arbatos sudarė 46,3 proc.
Tarp visų rinkoje esančių kraujažolių preparatų vaistų formų absoliučią daugumą sudaro arbatos. Kraujažolių vaistinė augalinė žaliava sufasuota po 50–100 g arba po 1,5 g į vienkartinius mirkomuosius maišelius sudarė 21,1 proc. visų arbatų, ku-rių gamybai naudojama kraujažolių vaistinė augalinė žaliava, tuo tarpu likusi dalis yra įvairių terapinių indikacijų daugiakomponenčiai mišiniai su kitomis vaistinė-mis augalinėvaistinė-mis žaliavovaistinė-mis. Kitų vaistų formų rinkoje yra vos keletas ir visos jos registruotos užsienio gamintojų.
Europos šalyse registruotas skystasis kraujažolių ekstraktas, tinktūra, komplek-siniai fi topreparatai (Amersan®, Mariazeller Magentropfen®), o Rusijoje – įvairūs homeopatiniai preparatai [20, 28, 31, 188]. Todėl būtų tikslinga plėsti šiuo metu Lietuvoje gaminamų kraujažolių preparatų vaistų formų asortimentą. Perspektyvus yra sausasis kraujažolių ekstraktas, kuris, įvertinus kritinius jo kokybę apibūdinan-čius parametrus ir kompleksinę įvairių technologinių faktorių įtaką, parinkus opti-malias technologinio proceso sąlygas bei atlikus biologinio poveikio tyrimus gali būti tinkamas įvairių vaistų formų gamybai.
1.2. Flavonoidų ir fenilpropanoidų charakteristika, biologinės
savybės ir panaudojimas
1.2.1. Flavonoidai ir fenilpropanoidai, jų biosintezė bei funkcijos
Flavonoidai ir fenolinės rūgštys yra antriniai augalinės kilmės metabolitai, su-darantys vieną iš gausiausių gamtinių junginių grupių, aptinkamų beveik visuose induočiuose augaluose. Fenolinės rūgštys yra aptinkamos augaluose ypač plačiai bei didesnėmis koncentracijomis nei fl avonoidai [239]. Paprastai fenolinių rūgš-čių grupei yra priskiriami hidroksibenzoatai bei hidroksicinamatai. Pirmajai feno-linių rūgščių klasei charakteringa C6-C1 struktūra, o individualius skirtumus šioje grupėje sąlygoja papildomas aromatinio žiedo hidroksilinimas ir metilinimas. Hi-droksicinamatai (fenilpropanoidai), kuriems būdinga bazinė C6-C3 struktūra, yra vieni labiausiai paplitusių polifenolinių komponentų augalų karalystėje. Gamtoje randamos kavos, ferulo, p-kumaro ir sinapo rūgštys, tačiau biologinėse sistemose jos dažniausiai sutinkamos kaip esteriai su chino, šikimo, vyno rūgštimis, o taip pat susijungę su įvairiais cukrais. Chlorogeno rūgštis, susidaranti kavos ir chino rūgš-čių esterifi kacijos metu, yra vienas labiausiai paplitusių fenilpropanoidų metabolitų augaluose [314].
Flavonoidai yra viena gausiausių ir svarbiausių polifenolinių junginių grupių, ap-tinkamų augalų karalystėje. Flavonoidų aglikono pagrindas yra C6-C3-C6 struktūra, susidedanti iš dviejų aromatinių benzeno žiedų (A ir B žiedai) sujungtų trimis an-glies atomais, paprastai per deguonies tiltelį suformuojančiais heterociklinį žiedą (C žiedas) (2 pav.).
2 pav. Flavonoidų aglikono struktūrinis pagrindas
Įvairios heterociklinio C žiedo modifi kacijos suskirsto fl avonoidus į keletą klasių: 2-fenilbenzopiranus (fl avonai, fl avonoliai, fl avan-3-oliai (katechinai), fl avanonai, antocianidinai) bei 3-benzopiranus (izofl avonai). Individualūs skirtumai klasių vi-duje atsiranda dėl skirtingų pakaitų A ir B žieduose: fenolinių hidroksilo grupių, kurios gali būti metilintos, acetilintos, prenilintos, sulfatuotos, taip pat įvairių O – cukrų bei gliukuronidų. Gamtoje fl avonoidai paprastai randami O- ar C-glikozidų formoje. Vykstant glikozilinimui molekulė tampa mažiau aktyvia sąveikaudama su laisvaisiais radikalais bei geriau tirpi vandenyje. C-glikozidai yra retesni nei O-gli-kozidai. Pastaruosiuose cukrinė dalis jungiasi prie aglikono per hidroksilo grupę, o įprastinės glikozilinimo pozicijos yra 7-hidroksilo fl avonams ir izofl avonams, 3- ir
7-hidroksilo fl avonoliams bei 3- ir 5-hidroksilo antocianidinams. Tuo tarpu C-gli-koziduose cukrai jungiasi tiesiogiai prie aglikono anglies atomų, paprastai 6 ar 8 padėtyse. Cukrų monozidai dažniausiai randami glikozidų struktūroje yra gliukozė, galaktozė, ramnozė, ksilozė ir arabinozė, taip pat ir disacharidai, dažniausiai susi-dedantys iš gliukozės ir ramnozės, tai – rutinozė bei neohesperidozė[33, 104, 239, 314].
Fenolinių junginių biogenezė prasideda šikimo rūgšties metaboliniu keliu, kuris paverčia angliavandenių pirmtakus iš glikolizės ir pentozo fosfatų ciklų į aromatines amino rūgštis fenilalaniną, tiroziną ir triptofaną. Augalai specializavosi moduliuoti metabolizmo procesus, nukreipiant įsisavintą anglį nuo pirminio metabolizmo į šiki-mo rūgšties metabolinį kelią, kuriuo normaliomis augišiki-mo sąlygomis „keliauja“ net 20 proc. augalų įsisavintos anglies [134, 135]. Bendrasis fenilpropanoidų metabo-linis kelias prasideda fenilalanino deamininimu susidarant cinamono rūgščiai, kuri dalyvaujant specifi niams fermentų kompleksams oksiduojama ir O-metilinama susi-darant p-kumaro, kavos, ferulo bei sinapo rūgštims. Paskutiniajame fenilpropanoidų metabolizmo etape p-kumaro rūgštis konvertuojama į p-kumaril-CoA. Flavonoidų biosintezė prasideda p-kumaril-CoA kondensacija su trimis molekulėmis malonil-CoA katalizuojant chalkono sintazei bei susidarant 4,2′,4′,6′ tetrahidroksichalkonui. Iš pastarojo junginio katalizuojant specifi nėms fermentinėms sistemoms skirtingo-mis daugiapakopių biocheminių reakcijų atšakoskirtingo-mis vyksta įvairių fl avonoidų klasių biogenezė, galutinei jų biologinei funkcijai atlikti [104, 314, 315, 324, 326].
Fenoliniai junginiai svarbūs augalų fi ziologijoje bei ekologijoje. Šie junginiai atlieka cheminių signalų vaidmenį augaluose ląsteliniame, tarpląsteliniame lygme-nyse bei ekstraorganizminiame lygmenyje, pavyzdžiui alelopatinėje augalų, grybų ir mikroorganizmų sąveikoje [9, 15]. Flavonoidai atlieka įvairias funkcijas: apdulki-nimo metu veikia kaip vizualiniai signalai vabzdžiams, dalyvauja augalų vystymosi reguliavime, saugo augalus nuo patogeninių mikroorganizmų invazijos, apsaugo augalines ląsteles nuo oksidacinio streso bei nuo deguonies trūkumo sukelto streso, sujungdami susiformavusius laisvuosius radikalus [9, 30, 126, 127]. Manoma, kad fenoliniai junginiai atlieka svarbų vaidmenį augalo atsako, į šalčio ir karščio stresų sukeltas reakcijas, procese [9, 15]. Nustatyta, kad fl avonoidai yra svarbūs augalo atsparumui dideliems sunkiųjų metalų kiekiams [9], o dėl palankių UV absorbcinių savybių 280–315 nm srityje fl avonoidai apsaugo augalus nuo kenksmingų UV-B spinduliavimo efektų [9, 15, 126]. Atlikti tyrimai įrodė, kad ozonas stimuliuoja fenilpropanoidų metabolizmą ir padidėja fenilpropanoidų ir fl avonoidų sankaupos augaluose, be to šių metabolitų biosintezė indukuojama kaip atsakas į augalo su-žeidimą [9, 15].
Flavonoidų ir fenilpropanoidų biologinis poveikis. Flavonoidai ir fenilpro-panoidai yra vienos gausiausių polifenolinių junginių klasių, aptinkamų žmonių mityboje. Jie yra laikomi bioaktyviais nemaistiniais mitybos komponentais, kurie yra randami vaisiuose, daržovėse ir įvairiuose gėrimuose. Epidemiologinės studi-jos atskleidė, kad vartojant daug vaisių ir daržovių rečiau sergama vėžiu, širdies
ir kraujagyslių ligomis, o tyrimai in vitro ir in vivo sistemose patvirtina neuropro-tekcinį juose esančių komponentų poveikį [7, 68, 136, 137, 292]. Šis teigiamas poveikis yra susijęs su vaisių ir daržovių antioksidantinėmis savybėmis. Plačiai ištyrinėti antioksidantai maiste yra vitaminai C, E ir karotinoidai [121, 149]. Atlikti tyrimai parodė, kad su maistu gaunami fenoliniai junginiai pasižymi didesniu anti-oksidantiniu aktyvumu nei minėti vitaminai tame pačiame maiste [42, 51, 74, 279]. Teigiama, kad fl avonoidai sudaro apie du trečdalius visų suvartojamų polifenolių, tuo tarpu likusią dalį sudaro fenilpropanoidai [285]. Nustatyta, kad šios medžiagos, moduliuodamos esminius biosintetinius bei signalų perdavimo kelius organizmuo-se, pasižymi itin plačiu biologinio poveikio spektru.
Gausūs in vitro bei in vivo tyrimai rodo fl avonoidų antiproliferacinį [162], prieš-vėžinį [75, 216], antilipoperoksidantinį [288], antitrombogeninį [112], anti-išeminį [246], priešvirusinį [184], antialerginį [148, 190], priešuždegiminį [127, 164, 202] poveikį. Atlikti moksliniai darbai patvirtina, kad fenoliniai junginiai, veikdami įvairiuose daugiapakopių biocheminių procesų lygmenyse, geba atlikti esminę ląs-telinės homeostazės moduliaciją.
1.2.2. Flavonoidų ir fenilpropanoidų antioksidantinis aktyvumas
Teigiama, kad vienas svarbiausių fl avonoidų ir fenilpropanoidų veikimo būdų yra šių junginių gebėjimas biologinėse sistemose atlikti antioksidantų funkcijas. Mano-ma, kad dauguma fenolinių junginių indukuojamų biologinių efektų yra susiję su jų antioksidantiniu aktyvumu. Deguonis užima itin svarbią vietą įvairiuose metaboli-niuose procesuose. Jis yra naudojamas elektronų pernašos sistemoje, kaip galutinis e- akceptorius cheminės energijos ATP pavidalu gavimo procese [62]. Deguonies molekulė gali būti nepilnai redukuojama susidarant dalinės redukcijos produktams, kurie yra vadinami aktyviaisiais deguonies (ROS) ir azoto (RNS) junginiais: super-oksido (•O2¯), peroksilo (ROO•), hidroksilo (HO•), alkoksilo (RO•) ir azoto oksido (NO•) radikalai [115]. Be to, ląstelėse spontaniškai yra generuojamos ir neradika-linės aktyviosios deguonies ir azoto formos: singletinis deguonis (1O
2), vandenilio peroksidas (H2O2), peroksinitrilas (ONOO¯) ir hipochlorito rūgštis (HOCI). Tei-giama, kad ROS ir RNS atlieka svarbias funkcijas: kraujo spaudimo ir jo tekėjimo greičio reguliavimą, virusų ir mikroorganizmų neutralizavimą, įvairių metabolitų biosintezę, ląstelės augimo reguliavimą bei ląstelės signalo perdavimą [121, 197]. Aktyviosios deguonies ir azoto formos yra itin reaktyvios, jos gali oksiduoti šalia esančias makromolekules (baltymus, lipidus, nukleino rūgštis). Įrodyta, kad ilgalai-kė oksidacinė pažaida yra susijusi su daugeliu ligų bei organizmo funkcijų pažeidi-mų, tokių kaip senėjimas [272], vėžys [7, 310], aterosklerozė [278], reumatoidinis artritas [122, 132], Parkinsono liga [153], Alzheimerio liga [91], diabetas [125].
Kovai su žalingais laisvųjų radikalų efektais organizme egzistuoja daugiakompo-nentė antioksidantinės gynybos sistema, apjungianti tiek endogeninius, tiek egzo-geninius gynybos mechanizmus. Tačiau tam tikromis sąlygomis, kai ilgą laiką ROS ir RNS generacija yra suaktyvėjusi, endogeninės gynybos sistemos antioksidantinis
atsakas gali būti nepakankamas. Siekiant sumažinti oksidacinio streso pasireiškimo tikimybę, apsauginius mechanizmus reikia stiprinti vartojant antioksidantus.
Flavonoidai, dėl dalinio hidrofobiškumo pirmiausia veikia lipofi liniuose ląste-lės segmentuose, todėl jie yra priskiriami riebaluose tirpiems egzogeniniams anti-oksidantams. Šie junginiai gali funkcionuoti kaip antioksidantai įvairiais veikimo būdais: tiesiogiai nukenksmindami (prijungdami) laisvuosius radikalus, surišdami pereinamųjų metalų jonus, sąveikaudami su lipidų bisluoksniu biomembranose.
Tyrimų metu nustatyta, kad svarbiausias fl avonoidų ir fenilpropanoidų antioksi-dantinio funkcionavimo mechanizmas yra susijęs su šių junginių gebėjimu sujungti ir inaktyvuoti laisvuosius radikalus. Laisvųjų radikalų sujungimas vyksta fenoli-niams jungifenoli-niams atiduodant laisvos hidroksilo grupės vandenilio atomą, dėl to paprastai susidaro mažiau reaktyvūs ir stabilesni fenoksilo radikalai [13]. Flavo-noidų redokso potencialai [154] yra mažesni už žmogaus organizme generuojamų laisvųjų radikalų [38]. Flavonoidų fenoksilo radikalas gali susijungti su kitu radi-kalu susidarant stabiliam chinoidiniam produktui. Moksliniais tyrimais įrodyta, kad fl avonoidai gali sujungti HO• [123], •O2¯ [240], NO• [311], ROO• [73], ONOO¯ [118], HOCl [63] ir (1O
2) [293]. Tyrimuose nustatytas fenilpropanoidų gebėjimas sujungti laisvuosius radikalus: ONOO¯ [228], HOCl [80], H2O2 [275], •O2¯ [114], ROO• [45].
Fenolinių junginių antioksidantinės savybės priklauso nuo jiems būdingo gebėji-mo surišti pereinamųjų metalų jonus. Įrodyta, kad biologinėse sistegebėji-mose kintagebėji-mo valentingumo metalų jonai (ypatingai geležies ir vario) vaidina esminį vaidmenį nefermentinėse laisvųjų radikalų generacijos reakcijose. Flavonoidai, gebėdami chelatuoti geležiesjonus, slopina Fentono bei Haber-Veiso reakcijų metu susifor-muojančių aktyviųjų deguonies formų susidarymą [11, 211, 312]. Nustatyta, kad fl avonoidai suriša ir vario jonus, tokiu būdu užkirsdami kelią jų dalyvavimui cikli-nėse redokso reakcijose, generuojančiose laisvuosius radikalus [37, 49, 316]. Fe-nilpropanoidai taip pat geba surišti geležies ir vario jonus [114, 217].
Flavonoidų antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo jų gebėjimo prasiskverb-ti pro biomembranas ir sąveikos su lipidų dvisluoksniu jose, keičiant membranų imlumą oksidacinei pažaidai. Nustatyta, kad fl avonoidų antioksidantinį aktyvumą moduliuoja šių medžiagų orientacija membranose ir, kad fl avonoidai didina lipo-somų membranų takumą [249]. Kitų mokslininkų darbai atskleidė, kad šie jungi-niai pasiskirsto hidrofobinėse membranų šerdyse, tokiu būdu sumažindami lipidų takumą ir stabilizuodami membranas [12]. Publikuota, kad kvercetino įterpimas į membraną neturėjo įtakos nei lipidų dvisluoksnio struktūrai, nei vientisumui, o šio fl avonoido lokalizacija hidrofobinėse membranų šerdyse buvo lydima padidėjusio membraninio laidumo. Jo lokalizacija hidrofi linėse membranų srityse ženkliai pa-keitė lipidų dvisluoksnių varžą [212]. Naujausi tyrimai parodė, kad fl avonoidai, dėl cheminių struktūrų įvairovės, pasižymi plačiu išsidėstymu visuose membranų se-gmentuose. Didėjant hidroksilo grupių skaičiui jų molekulėse (mažėjant hidrofobiš-kumui) maksimali jų lokalizacija membranose pasislenka nuo hidrofobinės šerdies
