เมแทบอไลต์ปฐมภูมิและทุติยภูมิของจุลินทรีย์ จุลชีววิทยา
พิเศษเฉพาะมหาวิทยาลัยเภสัชแห่งชาติ "เทคโนโลยีชีวภาพ"
สาขาวิชา "จุลชีววิทยาทั่วไปและไวรัสวิทยา" ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ
กระบวนการทางชีววิทยาในจุลภาค
กระบวนการทางชีวภาพของเมตาโบไลต์หลัก: กรดอะมิโน นิวคลีโอไทด์ คาร์โบไฮเดรต กรดไขมัน
กระบวนการทางชีววิทยาในจุลชีววิทยา
การสังเคราะห์กรดอะมิโน
อุตสาหกรรมที่ได้รับกรดอะมิโน
การสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์
อุตสาหกรรมที่ได้รับนิวคลีโอไทด์
การสังเคราะห์ไขมัน คาร์โบไฮเดรต น้ำตาล
กระบวนการทางชีววิทยาในจุลชีววิทยา
เมตาบอลิซึม
กลูโคส*
รูปที่ 1 - รูปแบบทั่วไปของวิธีการสังเคราะห์วัสดุของเซลล์
จากกลูโคส
แอมฟิโบลิซึมแคแทบอลิซึม
เพนโทโซฟอสเฟต |
||
ฟอสฟีนอลไพรูวาเต |
||
โมโนเมอร์ |
โพลีเมอร์ |
|
กรดอะมิโน |
||
ACETYL COA |
วิตามิน |
โพลีแซ็กคาไรด์ |
น้ำตาลฟอสเฟต |
||
กรดไขมัน |
||
ออกซาโลอะซิเตท |
นิวคลีโอไทด์ |
นิวคลีอิก |
2-OXOGLUTARATE
กระบวนการทางชีววิทยา
ที่ จุลินทรีย์
ที่ กระบวนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในกลูโคสภายใต้สภาวะแอโรบิกประมาณ 50%
กลูโคสถูกออกซิไดซ์เป็น CO2 เพื่อเป็นพลังงาน กลูโคสที่เหลืออีก 50% จะถูกแปลงเป็นวัสดุเซลล์ สำหรับการเปลี่ยนแปลงนี้ ATP ส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในระหว่างการออกซิเดชันของพื้นผิวถูกใช้ไป
เมแทบอลิซึม
จุลินทรีย์
เมตาโบไลต์จะเกิดขึ้นในระยะต่าง ๆ ของการเติบโตของจุลินทรีย์
ในระยะการเจริญเติบโตแบบลอการิทึม เมแทบอไลต์หลัก (โปรตีน กรดอะมิโน ฯลฯ) จะก่อตัวขึ้น
ในระยะแล็กและระยะนิ่งจะเกิดเมตาบอไลต์ทุติยภูมิซึ่งเกิดขึ้นทางชีววิทยา สารออกฤทธิ์. ซึ่งรวมถึงยาปฏิชีวนะหลายชนิด สารยับยั้งเอนไซม์ เป็นต้น
เมแทบอลิซึม
จุลินทรีย์
สารหลัก- เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (น้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า 1,500 ดาลตัน) ที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ บางส่วนเป็นหน่วยการสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่ส่วนอื่น ๆ มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โคเอ็นไซม์ กรดอะมิโน กรดอินทรีย์ นิวคลีโอไทด์ purine และ primidine วิตามิน ฯลฯ สามารถจำแนกได้ว่าเป็นเมแทบอไลต์ที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรม
เมแทบอลิซึมรอง- เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งเกิดขึ้นในระยะหลังของการพัฒนาวัฒนธรรม ซึ่งไม่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ตามโครงสร้างทางเคมี เมแทบอไลต์ทุติยภูมิอยู่ในกลุ่มสารประกอบต่างๆ ซึ่งรวมถึงยาปฏิชีวนะ อัลคาลอยด์ ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของพืช สารพิษ และเม็ดสี
จุลินทรีย์ - ผู้ผลิตสารหลักและสารทุติยภูมิใช้ในอุตสาหกรรม สายพันธุ์เริ่มต้นสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมคือสิ่งมีชีวิตและวัฒนธรรมตามธรรมชาติที่มีการควบคุมการสังเคราะห์สารเมตาโบไลต์ที่ผิดปกติ เนื่องจากเซลล์จุลินทรีย์ธรรมดาไม่ได้ผลิตสารหลักเกิน 7 ชนิด
ของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ได้จากกระบวนการทางจุลินทรีย์ มูลค่าสูงสุดมีเมแทบอลิซึมรอง หากคำถามเกี่ยวกับบทบาททางสรีรวิทยาของเมแทบอไลต์ทุติยภูมิในเซลล์ผู้ผลิตเป็นเรื่องของการอภิปรายอย่างจริงจัง แสดงว่าการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของพวกมันเป็นที่สนใจอย่างไม่ต้องสงสัย เนื่องจากสารเหล่านี้เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ: บางชนิดมีฤทธิ์ต้านจุลชีพ อื่นๆ เป็นตัวยับยั้งเอนไซม์จำเพาะ และปัจจัยอื่น ๆ ที่เป็นปัจจัยการเจริญเติบโต , หลายคนมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ ได้แก่ ยาปฏิชีวนะ อัลคาลอยด์ และสารพิษ อุตสาหกรรมยาได้พัฒนาวิธีการที่ซับซ้อนสูงสำหรับการตรวจคัดกรอง (การทดสอบมวล) ของจุลินทรีย์สำหรับความสามารถในการผลิตสารทุติยภูมิที่มีค่า
คำว่า "เมแทบอลิซึมรอง" และ "เมแทบอลิซึมรอง" กลายเป็นคำศัพท์ของนักชีววิทยาใน ปลายXIXศตวรรษตั้งแต่ มือเบาศาสตราจารย์คอสเซล ในปี พ.ศ. 2434 ที่กรุงเบอร์ลิน ทรงบรรยายในที่ประชุมของสมาคมสรีรวิทยาเรียกว่า "ออน" องค์ประกอบทางเคมีเซลล์"; ที่มาของชื่อ “สารรอง” หมายถึงรอง, “สุ่ม”.
ผลงานมี 1 ไฟล์
บทนำ
ในบรรดาผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ได้จากกระบวนการทางจุลินทรีย์ เมแทบอไลต์ทุติยภูมิมีความสำคัญมากที่สุด หากคำถามเกี่ยวกับบทบาททางสรีรวิทยาของเมแทบอไลต์ทุติยภูมิในเซลล์ผู้ผลิตเป็นเรื่องของการอภิปรายอย่างจริงจัง แสดงว่าการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของพวกมันเป็นที่สนใจอย่างไม่ต้องสงสัย เนื่องจากสารเหล่านี้เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ: บางชนิดมีฤทธิ์ต้านจุลชีพ อื่นๆ เป็นตัวยับยั้งเอนไซม์จำเพาะ และปัจจัยอื่น ๆ ที่เป็นปัจจัยการเจริญเติบโต , หลายคนมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ ได้แก่ ยาปฏิชีวนะ อัลคาลอยด์ และสารพิษ อุตสาหกรรมยาได้พัฒนาวิธีการที่ซับซ้อนสูงสำหรับการตรวจคัดกรอง (การทดสอบมวล) ของจุลินทรีย์สำหรับความสามารถในการผลิตสารทุติยภูมิที่มีค่า
คำว่า "เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ" และ "เมแทบอลิซึมรอง" กลายเป็นคำศัพท์ของนักชีววิทยาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ด้วยมืออันบางเบาของศาสตราจารย์คอสเซล ในปี พ.ศ. 2434 ที่กรุงเบอร์ลิน เขาได้บรรยายในที่ประชุมของสมาคมสรีรวิทยาเรื่อง "องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์"; ที่มาของชื่อ “สารรอง” หมายถึงรอง, “สุ่ม”.
งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีการสังเคราะห์ โครงสร้างทางเคมี คุณสมบัติ และบทบาทของสารทุติยภูมิในชีวิตมนุษย์
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ งานต่อไปนี้ได้รับการแก้ไข:
- ศึกษากระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์สารทุติยภูมิ
- การวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสารทุติยภูมิ
- การประเมินบทบาทของสารทุติยภูมิในชีวิตของผู้ผลิต มนุษย์ และสัตว์ชั้นสูง
1. เมแทบอลิซึมรองของจุลินทรีย์ ข้อมูลทั่วไป.
เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ (idioliths) เป็นสารที่มีต้นกำเนิดจากจุลินทรีย์ (หรือพืช) ซึ่งไม่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่ก่อตัวขึ้น เมแทบอไลต์ทุติยภูมิแต่ละชนิดถูกผลิตขึ้นโดยจำนวนสปีชีส์ที่ค่อนข้างจำกัด สารประกอบเหล่านี้ถูกสังเคราะห์ที่ส่วนท้ายของเลขชี้กำลังหรือในช่วงระยะคงที่ของการเจริญเติบโต และการก่อตัวของพวกมันส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาวะการเจริญเติบโต โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ประกอบของสารอาหาร
เมแทบอไลต์ทุติยภูมิจำนวนมากมีโครงสร้างทางเคมีที่ผิดปกติสำหรับสสารทางชีวภาพ สารประกอบเหล่านี้เป็นของสารอินทรีย์หลายประเภท - อะมิโนไซลิทอล, คูมาริน, อีพอกไซด์, ไพร์โรล, เปปไทด์ที่ไม่ใช่ไรโบโซม, โพลิอีน, เทอร์พีนอยด์, เตตราไซคลีน, โพลีคีไทด์, ไอโซพรีนอยด์, สเตียรอยด์, จิบเบอเรลลิน, ไฟโตอเล็กซิน ฯลฯ ต่างจากการสังเคราะห์ เมแทบอไลต์หลักซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกันกับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของวัฒนธรรม สำหรับผู้ผลิตเมตาโบไลต์ทุติยภูมิ เป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงระยะโภชนาการ (เมื่อวัฒนธรรมเติบโตและทวีคูณ) และ idiophase (เมื่อการเติบโตช้าลงหรือหยุดลง และการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์เริ่มต้นขึ้น ). ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับกลไกของการเปลี่ยนเส้นทางการเผาผลาญจากระดับปฐมภูมิเป็นทุติยภูมิและเกี่ยวกับบทบาททางสรีรวิทยาของเมแทบอไลต์ทุติยภูมิในชีวิตของผู้ผลิต ปฏิกิริยาสังเคราะห์ทางชีวภาพมีสี่ประเภทที่ "กำจัด" ตัวกลาง (จากภาษาละติน ระดับกลาง – ตัวกลาง - สารตัวกลางที่มีอายุการใช้งานสั้น เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเคมีแล้วทำปฏิกิริยาต่อไปกับผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา) ไปยังเส้นทางเมแทบอลิซึมรอง:
- การแปลงเมแทบอไลต์หลักเป็นสารตั้งต้นเฉพาะสำหรับเมตาบอลิซึมทุติยภูมิ
- ปฏิกิริยาการดัดแปลงหรือการกระตุ้นที่นำสารตั้งต้นไปสู่เส้นทางของการเผาผลาญทุติยภูมิ
- การเกิดพอลิเมอไรเซชันและการควบแน่น
- ปฏิกิริยาการปรับเปลี่ยนล่าช้า
มะเดื่อ 1. ความสัมพันธ์ระหว่างเมแทบอลิซึมทุติยภูมิและเมแทบอลิซึมหลัก (VM - เมตาโบไลต์ทุติยภูมิ)
เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ ได้แก่ ยาปฏิชีวนะ สารพิษ ยากดภูมิคุ้มกันและสารกระตุ้น เช่นเดียวกับสารสำรองบางชนิด (โพลี-เบต้า-อัลคาโนเอต) ไม่ทราบว่าเมตาบอลิซึมทุติยภูมิโดยทั่วไปเป็นอย่างไรในธรรมชาติ แนวคิดของ "เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ" ค่อนข้างคลุมเครือและนักวิจัยหลายคนไม่รู้จัก
2. การก่อตัวของสารทุติยภูมิ
จากมุมมองของเทคโนโลยีชีวภาพ แนวคิดของสารทุติยภูมิหรือปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนทุติยภูมิซึ่งมีความคล้ายคลึงกันในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีความสำคัญ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนทุติยภูมิรวมถึงการเกิดอัลคาลอยด์ ยาปฏิชีวนะ กรดไตรสปอริก จิบเบอเรลลินส์ และสารอื่นๆ ที่ผู้ผลิตพิจารณาว่าไม่มีนัยสำคัญ เมแทบอไลต์ทุติยภูมิเป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์
รูปที่ 2 รูปแบบการก่อตัวของสารทุติยภูมิ
พรีเมแทบอไลต์ในโครงการคือสารอาหารธรรมดาที่มาจากภายนอก (แอมโมเนียม ไอออนของโลหะ คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟต ฟอสเฟต ไนเตรตสำหรับเฮเทอโรโทรฟ - โมโนแซ็กคาไรด์และอื่น ๆ บางส่วน)
สารมัธยันตร์หรือโพรเมทาโบไลต์รวมถึงน้ำตาลอย่างง่าย กรดอะมิโน เบสนิวคลีอิก โมเลกุลข้อมูลของ DNA และ RNA นั้นแยกออกจากปฏิกิริยาอื่น ๆ แม้ว่าการสังเคราะห์และการสลายตัว (ลูกศรประ) ก็ถูกเร่งด้วยเอนไซม์เช่นกัน การก่อตัวของเมแทบอไลต์ทุติยภูมิไม่เหมือนกับเมแทบอไลต์ปฐมภูมิ ไม่ได้เข้ารหัสโดยตรงโดย DNA ของนิวเคลียสหรือไซโทพลาสซึม ตามแนวคิดนี้ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดสังเคราะห์เมตาบอไลต์ทุติยภูมิโดยธรรมชาติของพวกมัน
ตามข้อกำหนดที่กำหนดโดย V.N. Shaposhnikov (1939) ผู้ผลิตแต่ละรายต้องผ่านสองขั้นตอนในการพัฒนาชื่อโดย Zh.D. Bu'Lokkom trophophase และ idiophase (จากภาษากรีก trofe-nutrition, idios-own, เฉพาะ) ในช่วงระยะเวลา trophophase เมแทบอลิซึมเชิงสร้างสรรค์และพลังงานดำเนินไปอย่างแข็งขัน - กระบวนการสังเคราะห์มีอิทธิพลเหนือเซลล์จำนวนเมแทบอไลต์หลัก - ลิปิด, ไกลโคน, ไกลโคคอนจูเกตเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันอัตราการเติบโตและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตนั้นสูงและผลผลิตของสารทุติยภูมิภายนอกนั้นต่ำและในทางกลับกันใน idiophase อัตราการเติบโตและการสืบพันธุ์ต่ำและการผลิตรองจากภายนอกและภายใน เมแทบอลิซึมอยู่ในระดับสูง ผลผลิตทางวัฒนธรรมสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการแนะนำสารตั้งต้นของเมตาโบไลต์ (ส่วนใหญ่ในช่วงเวลาที่สิ้นสุดของ idiophase)
ข้าว. 3. อัตราส่วนของสารชีวมวลของเซลล์ (a), สารหลัก (b) และสารทุติยภูมิ (c) ในวัฒนธรรมของ Saccharomyces cerevisiae (Baker's Yeast) (1), Penicillium chrysogenum (2), Nicotiana tabacum (3), keratocytes (เซลล์ ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของเปลือกตาที่มีเขา) (4); มวล M ของเซลล์แห้ง, M*-จำนวนเซลล์สัตว์, t-time เป็นวัน, I-trophophase (ส่วนที่แรเงา), II-idiophase
รูปที่ 3 แสดงให้เห็นว่าระยะเวลาของโทรโฟเฟสในยีสต์สั้นกว่าในเซลล์เพนิซิลเลียมและยาสูบ การสะสมของเอทานอลโดย S.cerevisiae นั้นมาพร้อมกับกิจกรรมการยับยั้งที่เพิ่มขึ้นในผู้ผลิต ดังนั้นเส้นโค้งที่เป็นของ idiophase จะทำงานเกือบขนานกัน ซ้ำลักษณะของเส้นโค้งสำหรับเมแทบอไลต์ปฐมภูมิ การสังเคราะห์ทางชีวภาพซึ่งเริ่มขึ้นในช่วง โทรโฟเฟส
เพนิซิลลินที่สังเคราะห์โดย P. chrysogenum และไม่ใช่สารยับยั้ง สะสมอย่างเห็นได้ชัดในไอดิโอเฟส
นิโคตินอัลคาลอยด์ถูกสังเคราะห์โดยเซลล์ยาสูบอย่างช้าๆ และเมื่อวัฒนธรรมเข้าสู่ระยะนิ่ง ผลผลิตจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด
ในแต่ละตัวอย่างข้างต้น เราสามารถสังเกตลักษณะเฉพาะของการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารทุติยภูมิได้ ไม่ว่าในกรณีใด เซลล์เหล่านี้จะเกิดขึ้นจากเซลล์เป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติในระหว่างการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสมและอยู่ภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์
3. แยกตัวแทนของสารทุติยภูมิ
3.1 ยาปฏิชีวนะ
ยาปฏิชีวนะเป็นสารที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำ คำว่า "เมแทบอไลต์รอง" เทียบเท่ากับคำว่า "ยาปฏิชีวนะ" ที่ใช้ในความหมายกว้างๆ ของคำนี้ ความสามารถในการสร้างยาปฏิชีวนะนั้นแพร่หลายในธรรมชาติ แต่มีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในกลุ่มจุลินทรีย์กลุ่มต่างๆ ยาปฏิชีวนะจำนวนมากที่สุดได้รับจาก actinomycetes (เชื้อราที่สดใส) (จากการประมาณการต่างๆตั้งแต่ 6000 ถึง 10000สเตรปโตมัยซิตครอบครองสถานที่แรกในแง่ของความหลากหลายทางเคมีของสารสังเคราะห์) ยาปฏิชีวนะประมาณ 1,500 ชนิดแยกได้จากเชื้อราที่ไม่สมบูรณ์ และประมาณหนึ่งในสามเกิดจากตัวแทนของสกุล Penicillium และ Aspergillus แต่มีเพียงไม่กี่ชนิดที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ พวกมันมีบทบาทสำคัญในการบำบัดรักษา สารกระตุ้น สารเติมแต่งอาหาร ฯลฯ ในฐานะผู้ผลิตเมแทบอไลต์ทุติยภูมิ จุลินทรีย์ได้รับปริมาณมหาศาล ความสำคัญทางเศรษฐกิจ. การค้นพบและวิจัยยาปฏิชีวนะ ตลอดจนการผลิตสารกึ่งสังเคราะห์ชนิดใหม่ ได้ให้บริการทางการแพทย์อันทรงคุณค่า
3.2 การก่อตัวของยาปฏิชีวนะ
ในศตวรรษที่ผ่านมาเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ต่างๆ แรงผลักดันในการอธิบายพื้นฐานทางวัตถุของยาปฏิชีวนะคือการสังเกตของเฟลมมิ่งซึ่งค้นพบ (1928) ว่ากลุ่มเชื้อรา Penicillium notatum ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ Staphylococci สารที่เชื้อรานี้หลั่งออกมาซึ่งแทรกซึมเข้าไปในวุ้นโดยการแพร่กระจายเรียกว่าเพนิซิลลิน ตั้งแต่นั้นมา สารจำนวนมากที่มีฤทธิ์ต้านปฏิชีวนะถูกแยกออก มีสารที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ (bacteriostatic, fungistatic) และฆ่าพวกมัน (ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย, ฆ่าเชื้อรา)
3.3. วิธีการตรวจหายาปฏิชีวนะ
ยาปฏิชีวนะตัวแรกถูกค้นพบโดยบังเอิญโดยการก่อตัวของโซนของการยับยั้งการเจริญเติบโต ในจานเพาะเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ที่เพาะเชื้ออย่างหนาแน่นด้วยสิ่งมีชีวิตทดสอบ (ตัวบ่งชี้แบคทีเรีย) ไม่มีการเจริญเติบโตรอบๆ โคโลนีของเชื้อราหรือสเตรปโตมัยซิต: ยาปฏิชีวนะที่แพร่กระจายจากอาณานิคมไปสู่วุ้นทำให้เกิดเป็นหย่อมโปร่งใสในสนามหญ้าที่มีแบคทีเรียอย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 4)
รูปที่ 4 สามารถตรวจพบการปล่อยยาปฏิชีวนะโดยการก่อตัวของโซนการยับยั้งการเจริญเติบโตของตัวบ่งชี้แบคทีเรีย (Staphylococcus aureus) กระจายอย่างสม่ำเสมอบนวุ้น
ประเภท - ตัวชี้วัดในการทดลองดังกล่าวเป็นตัวแทนของกลุ่มจุลินทรีย์ทั่วไป สำหรับการทดสอบเชิงคุณภาพของผู้ผลิตยาปฏิชีวนะ ก็เพียงพอที่จะฉีดวัคซีนลงไปตรงกลางจานที่มีสารอาหารวุ้นและแบคทีเรียตัวบ่งชี้ในรูปแบบของจังหวะในแนวรัศมี (รูปที่ 5) หลังจากการฟักตัว ระดับการยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวบ่งชี้ต่างๆ จะถูกใช้เพื่อตัดสินสเปกตรัมของการกระทำของยาปฏิชีวนะ ยาปฏิชีวนะมีผลต่อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ ยีสต์ dermatophytes และจุลินทรีย์อื่น ๆ แตกต่างกัน
รูปที่ 5 การกำหนดสเปกตรัมของการกระทำของยาปฏิชีวนะสามชนิดโดยใช้การทดสอบโรคหลอดเลือดสมอง: 1- Staphylococcus aureus, 2- Streptococcus, 3- Escherichia coli, 4- Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa), 5- Candida albicans, 6- Trichophyton rubrum
ยาปฏิชีวนะส่วนใหญ่ถูกค้นพบผ่านกระบวนการคัดกรองล่วงหน้า
3.4. ยาปฏิชีวนะที่สำคัญที่สุดในการแพทย์
สถานที่แรกในหมู่พวกเขายังคงเป็นของเพนิซิลลินซึ่งสังเคราะห์โดย Penicillium notatum, P. chrysogenum และเชื้อราอื่น ๆ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะได้รับเพนิซิลลินกึ่งสังเคราะห์ (โดยแยกเพนิซิลลินธรรมชาติเป็นกรด 6-อะมิโนเพนิซิลลานิกซึ่งกลุ่มข้างเคียงต่างๆ
สำหรับมนุษย์ เพนิซิลลินแทบไม่เป็นพิษและมีเพียงในบางกรณีเท่านั้นที่ทำให้เกิดอาการแพ้
แบคทีเรียจำนวนมากก่อตัวเป็นดินสอลิเนส ซึ่งแยกวงแหวน β-lactam และหยุดการทำงานของเพนิซิลลิน ด้วยการรักษากรด 6-aminopenicillanic ด้วยกรดคลอไรด์ สามารถรับยาเพนนิซิลลินได้หลายร้อยชนิด (รูปที่ 6) เพนิซิลลินกึ่งสังเคราะห์จำนวนมากไม่ได้ถูกทำลายโดยเพนิซิลเลส (เอนไซม์ที่มีความสามารถในการทำลาย (ยับยั้ง) เพนิซิลลินและเซฟาโลสปอริน) และเนื่องจากความต้านทานต่อกรดจึงสามารถรับประทานได้
รูปที่ 6 การได้รับเพนิซิลลินกึ่งสังเคราะห์โดยการกระทำของเอนไซม์จากแบคทีเรียบนเพนิซิลลิน
รูปที่ 7 สูตรโครงสร้างของ cephalosporin C, streptomycin A, chlormycetin, tetracycline และ actinomycin D (actinomycin C 1)
Cephalosporins เป็นผลิตภัณฑ์จากเชื้อรา Cephalosporium ชนิดหนึ่ง Cephalosporin C มีวงแหวน β-lactam และมีโครงสร้างคล้ายกับเพนิซิลลิน (รูปที่ 7) โดยการแยกสายโซ่ข้างออกแล้วเพิ่มกลุ่มข้างเคียงอื่น ๆ ให้กับกรด 7-aminocephalosporanic ที่เป็นผลลัพธ์ สามารถรับเซฟาโลสปอรินกึ่งสังเคราะห์ (เซฟาโลทินและเซฟาโลริดีน) ซึ่งคล้ายกับการกระทำของพวกเขากับอนุพันธ์ของเพนิซิลลิน
Streptomycin ถูกแยกได้จากวัฒนธรรมของ Streptomyces griseus แต่ Streptomyces สายพันธุ์อื่นๆ ก็สังเคราะห์มันได้เช่นกัน โมเลกุลสเตรปโตมัยซินประกอบด้วยสามส่วน: N-methyl-L-2-glucosamine, เมทิลเพนโตส และอิโนซิทอลที่ถูกแทนที่ด้วยไดกัวนิดีน (รูปที่ 7) ความสำเร็จของสเตรปโตมัยซินเกิดจากการกระทำของแบคทีเรียที่เป็นกรดอย่างรวดเร็วและแกรมลบจำนวนหนึ่งที่ไม่ไวต่อยาเพนิซิลลิน อย่างไรก็ตาม สเตรปโตมัยซินทำให้เกิดอาการแพ้อย่างรุนแรงในผู้ป่วย ยาปฏิชีวนะนี้ยังใช้ในสัตวแพทยศาสตร์และเพื่อต่อสู้กับโรคพืช
Chloromycetin (chloramphenicol) ถูกค้นพบครั้งแรกในวัฒนธรรมของ Streptomyces venezuelae แต่ก็สามารถสังเคราะห์ได้ (รูปที่ 7) มีความเสถียรอย่างยิ่งและทำหน้าที่ในแบคทีเรียแกรมลบหลายชนิด รวมถึงสไปโรเชต ริกเกตเซีย และแอคติโนมัยซีเตต ตลอดจนไวรัสขนาดใหญ่
เตตราไซคลีนยังเป็นเมแทบอไลต์ของสเตรปโตมัยซีตต่างๆ (รวมถึงสเตรปโตมัยซิสออโรฟาเซียน) ในทางเคมี พวกมันอยู่ใกล้กันมากและอิงตามโครงสร้างของแนฟทาซีน (รูปที่ 7) ที่รู้จักกันดีคือ chlortetracycline (Aureomycin), oxytetracycline (Terramycin) และ tetracycline Tetracyclines มีลักษณะการทำงานที่หลากหลายและสามารถทนต่อยาได้ดี
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-1.jpg" alt="(!LANG:> เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ เมแทบอไลต์ทุติยภูมิเป็นสารอินทรีย์ที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้น แต่"> Вторичные метаболиты Вторичные метаболиты - органические вещества, синтезируемые организмом, но не участвующие в росте, развитии или репродукции. Для своей жизнедеятельности бактерии также производить широкий спектр вторичных метаболитов. Среди них витамины, антибиотики, алкалоиды и прочие. Среди витаминов, образуемых микроорганизмами, заслуживают упоминания рибофлавин и витамин В 12. Рибофлавин выделяют главным образом аскомицеты; однако дрожжи (Candida) и бактерии (Clostridium) тоже синтезируют в !} ปริมาณมากฟลาวิน ความสามารถในการสร้างวิตามินบี 12 มีอยู่ในแบคทีเรียในการเผาผลาญซึ่งคอร์รินอยด์มีบทบาทสำคัญใน (Propionibacterium, Clostridium) วิตามินชนิดเดียวกันนี้เกิดจากสเตรปโตไมซีต สำหรับอัลคาลอยด์นั้น มีเพียงอัลคาลอยด์ ergot, อนุพันธ์ของกรด lysergic (เออร์โกทามีน, เออร์โกทอกซิน) เท่านั้นที่สกัดจากจุลินทรีย์
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:> ยาปฏิชีวนะ ยาปฏิชีวนะคือสารของจุลินทรีย์ สัตว์ หรือ"> Антибио тики Антибиотик - вещество микробного, животного или !} ต้นกำเนิดพืชซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์หรือทำให้ตายได้ ยาปฏิชีวนะที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติส่วนใหญ่มักผลิตโดยแอคติโนมัยซีเตส น้อยกว่าโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช่เส้นใย ยาปฏิชีวนะบางชนิดมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียได้อย่างมาก และในขณะเดียวกันก็สร้างความเสียหายให้กับเซลล์เจ้าบ้านเพียงเล็กน้อยหรือแทบไม่มีเลย ดังนั้นจึงใช้เป็น ยา. ยาปฏิชีวนะบางชนิดใช้เป็นยาที่เป็นพิษต่อเซลล์ (antineoplastic) ในการรักษามะเร็ง
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>การจำแนกยาปฏิชีวนะ ยาปฏิชีวนะหลากหลายชนิดและผลกระทบต่อยาปฏิชีวนะ ร่างกายมนุษย์"> Классификация антибиотиков Огромное разнообразие антибиотиков и видов их воздействия на организм человека явилось причиной классифицирования и разделения антибиотиков на группы. По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики можно разделить на две группы: бактериостатические (бактерии живы, но не в состоянии размножаться), бактерицидные (бактерии погибают, а затем выводятся из организма).!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>การจำแนกยาปฏิชีวนะตามโครงสร้างทางเคมี ยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัม (β- ยาปฏิชีวนะแลคตัม) ยาปฏิชีวนะ β-lactams)"> Классификация антибиотиков по химической структуре Бета-лактамные антибиотики (β-лактамные антибиотики, β-лактамы) - группа антибиотиков, которые объединяет наличие в структуре β-лактамного кольца. В бета-лактамам относятся подгруппы пенициллинов, цефалоспоринов, карбапенемов и монобактамов. Сходство химической структуры предопределяет одинаковый механизм действия всех β- лактамов (нарушение синтеза клеточной стенки бактерий). !}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>โครงสร้างของเพนิซิลลิน (1) และเซฟาโลสปอริน (2)">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:> แมคโครไลด์เป็นกลุ่มของยาซึ่งส่วนใหญ่เป็นยาปฏิชีวนะซึ่งเป็นพื้นฐานของ โครงสร้างทางเคมี"> Макролиды - группа лекарственных средств, большей частью антибиотиков, основой химической структуры которых является макроциклическое 14 - или 16 -членное лактонное кольцо, к которому присоединены один или несколько углеводных остатков. Макролиды относятся к классу поликетидов, соединениям естественного происхождения. Также к макролидам относят: азалиды, представляющие собой 15 -членную макроциклическую структуру, получаемую путем включения атома азота в 14 -членное лактонное кольцо между 9 и 10 атомами углерода; телитромицин азитромицин рокитамицин кетолиды - 14 -членные макролиды, у которых к лактонному кольцу при 3 атоме углерода присоединена кетогруппа. природные эритромицин олеандомицин мидекамицин спирамицин лейкомицин джозамицин, полусинтетические рокситромицин кларитромицин диритромицин флуритромицин Макролиды относятся к числу наименее токсичных антибиотиков. При применении макролидов не отмечено случаев нежелательных лекарственных реакций, свойственных другим классам антимикробных препаратов.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:>โครงสร้าง Erythromycin">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:> Tetracyclines เป็นกลุ่มของยาปฏิชีวนะที่อยู่ในกลุ่มของโพลีคีไทด์ที่ มีความคล้ายคลึงกันทางเคมี"> Тетрациклины - группа антибиотиков, относящихся к классу поликетидов, близких по химическому строению и биологическим свойствам. Представители данного семейства характеризуются общим спектром и механизмом антимикробного действия, полной перекрёстной устойчивостью, близкими фармакологическими характеристиками. первый представитель данной группы антибиотиков - хлортетрациклин (торговые названия ауреомицин, биомицин) - выделен из культуральной жидкости лучистого гриба Streptomyces aureofaciens; окситетрациклин (террамицин) - выделен из культуральной жидкости другого актиномицета Streptomyces rimosus; полусинтетический антибиотик тетрациклин; был выделен из культуральной жидкости Streptomyces aureofaciens.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:> tetracyclines ที่สำคัญอื่นๆ: อนุพันธ์กึ่งสังเคราะห์ของ oxytetracycline - doxycycline, เมตาไซคลิน"> Другие важные тетрациклины: полусинтетические производные окситетрациклина - доксициклин, метациклин. производные тетрациклина - гликоциклин, морфоциклин. комбинированные лекарственные формы с олеандомицином - олететрин, олеморфоциклин. а также миноциклин. Тетрациклины являются антибиотиками широкого спектра действия. Высокоактивны in vitro в отношении большого числа грамположительных и грамотрицательных бактерий. В высоких концентрациях действуют на некоторых простейших. Мало или совсем неактивны в отношении большинства вирусов и плесневых грибов. Недостаточно активны в отношении кислотоустойчивых бактерий!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:>โครงสร้าง Tetracycline">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:> อะมิโนไกลโคไซด์เป็นกลุ่มของยาปฏิชีวนะที่มีโครงสร้างทางเคมีร่วมกันคือมีอยู่"> Аминогликозиды - группа антибиотиков, общим в химическом строении которых является наличие в молекуле аминосахара, соединённого гликозидной связью с аминоциклическим кольцом. По химическому строению к аминогликозидам близок также спектиномицин, аминоциклитоловый антибиотик. Основное клиническое значение аминогликозидов заключается в их активности в отношении аэробных грамотрицательных бактерий. Аминогликозиды образуют необратимые ковалентные связи с белками 30 S-субъединицы бактериальных рибосом и нарушают биосинтез белков в рибосомах, вызывая разрыв потока генетической информации в клетке. Гентамицин так же может воздействовать на синтез белка, нарушая функции 50 S- субъединицы рибосомы!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:> อะมิโนไกลโคไซด์เป็นยาปฏิชีวนะที่ใช้ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย กล่าวคือ ฆ่าเชื้อที่ไวต่อยาได้โดยตรง"> Аминогликозиды являются бактерицидными антибиотиками, то есть непосредственно убивают чувствительные к ним микроорганизмы (в отличие от бактериостатических антибиотиков, которые лишь тормозят размножение микроорганизмов, а справиться с их уничтожением должен иммунитет организма хозяина). Поэтому аминогликозиды проявляют быстрый эффект при большинстве тяжёлых инфекций, вызванных чувствительными к ним микроорганизмами, и их клиническая эффективность гораздо меньше зависит от состояния иммунитета больного, чем эффективность бактериостатиков Основные препараты: стрептомицин, канамицин, неомицин, гентамицин, тобрамицин, нетилмицин, сизомицин, амикацин.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:> Levomycetins (Chloramphenicol) - ยาปฏิชีวนะตัวแรกที่ได้รับการสังเคราะห์ ใช้แล้ว"> Левомицетины (Хлорамфеникол) - первый антибиотик, полученный синтетически. Применяют для лечения брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний Использование ограничено по причине повышенной опасности серьезных Хлорамфеникол (левомицетин) осложнений - поражении костного мозга, вырабатывающего клетки крови. Действие - бактериостатическое.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:> ยาปฏิชีวนะ Glycopeptide - ประกอบด้วย glycosylated cyclic หรือ polycyclic non-ribosomal peptides ."> Гликопептидные антибиотики - состоят из гликозилированных циклических или полициклических нерибосомных пептидов. Значимые гликопептидные антибиотики включают ванкомицин, тейкопланин, телаванцин, блеомицин, рамопланин и декапланин. Гликопептидные антибиотики нарушают синтез клеточной стенки бактерий. Оказывают бактерицидное действие, однако в отношении энтерококков, некоторых стрептококков и стафилококков действуют бактериостатически. Линкозамиды - группа антибиотиков, в которую входят природный антибиотик линкомицин и его полусинтетический аналог клиндамицин. Обладают бактериостатическими или бактерицидными свойствами в зависимости от концентрации в организме и чувствительности микроорганизмов. Полимиксины - группа бактерицидных антибиотиков, обладающих узким спектром активности против грамотрицательной флоры. . По химической природе это полиеновые соединения, включающие остатки полипептидов. В обычных дозах препараты этой группы действуют бактериостатически, в высоких концентрациях - оказывают бактерицидное действие. Из препаратов в основном применяются полимиксин В и полимиксин М. Обладают выраженной нефро- и нейротоксичностью.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:> ยาปฏิชีวนะจากสัตว์ Lysocym (muramidase) - ต้านเชื้อแบคทีเรีย"> Антибиотики животного происхождения Лизоци м (мурамидаза) - антибактериальный агент, фермент класса гидролаз, разрушающий клеточные стенки бактерий путём гидролиза пептидогликана клеточной стенки бактерий муреина. ферменты содержатся в организмах животных, в первую очередь, в местах соприкосновения с !} สิ่งแวดล้อม- ในเยื่อเมือก ระบบทางเดินอาหาร, ของเหลวฉีกขาด, เต้านม, น้ำลาย, เมือกโพรงจมูก ฯลฯ ไลโซไซม์จำนวนมากพบได้ในน้ำลาย ซึ่งอธิบายคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของไลโซไซม์ ในน้ำนมแม่ ความเข้มข้นของไลโซไซม์สูงมาก (ประมาณ 400 มก. / ล.) นี่เป็นมากกว่าในวัว ในเวลาเดียวกันความเข้มข้นของไลโซไซม์ในน้ำนมแม่ไม่ลดลงตามเวลา หกเดือนหลังคลอดเริ่มเพิ่มขึ้น Ekmolin เป็นยาปฏิชีวนะโปรตีน มีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย แยกได้จากตับปลา ช่วยเพิ่มการทำงานของยาปฏิชีวนะจากแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:> ยาปฏิชีวนะจากพืช (phytoncides) เคมีภัณฑ์มีความหลากหลายมากในทางเคมี ธรรมชาติ:"> Антибиотики растительного происхождения (фитонциды) По химической природе очень разнообразны: гликозиды, терпеноиды, алкалоиды и другие вторичные метаболиты растений. Защитная роль проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения Например - аллейцин (род Allium - лук, чеснок,), иманин (зверобой), синигрин (хрен - р. Armorácia) и т. д.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>สารต้านแบคทีเรีย สารเคมีอนุพันธ์ของพารา-"> สารต้านแบคทีเรีย Sulfanilamides คือกลุ่มของสารเคมีที่ได้มาจาก para-aminobenzenesulfamide - sulfanilic acid amide (para-aminobenzenesulfonic acid) para-Aminobenzenesulfonamide - สารประกอบที่ง่ายที่สุดในกลุ่ม - เรียกอีกอย่างว่า white streptocide Sulfanilamide คือ ค่อนข้างซับซ้อนกว่าในโครงสร้าง prontosil (red streptocide) เป็นยาตัวแรกของกลุ่มนี้และโดยทั่วไปแล้วจะเป็นยาต้านแบคทีเรียสังเคราะห์ตัวแรกของโลก
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:>สารต้านแบคทีเรีย ยาซัลฟาที่มีจำหน่ายนั้นแตกต่างกันไปตามพารามิเตอร์ทางเภสัชวิทยา สเตรปโตไซด์,"> Антибактериальные вещества Имеющиеся сульфаниламидные средства различаются по фармакологическим параметрам. Стрептоцид, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, этазол, сульфапиридазин, сульфадиметоксин и др. относительно легко всасываются и быстро накапливатся в крови и органах в бактериостатических концентрациях, проникают через гистогематические барьеры (гематоэнцефалический, плацентарный и др.); они находят применение при лечении различных инфекционных заболеваний. Другие препараты, такие как фталазол, фтазин, сульгин, трудно всасываются, относительно долго находятся в кишечнике в высоких концентрациях и выделяются преимущественно с калом. Поэтому они применяются главным образом при инфекционных заболеваниях желудочно- кишечного тракта. Уросульфан выделяется в значительном количестве почками; он применяется преимущественно при инфекциях мочевых путей!}
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:>สารต้านแบคทีเรีย Quinolones - กลุ่ม ยาต้านแบคทีเรียรวมถึงฟลูออโรควิโนโลนด้วย "> สารต้านแบคทีเรีย Quinolones เป็นกลุ่มของยาต้านเชื้อแบคทีเรียซึ่งรวมถึง fluoroquinolones ยาตัวแรกของกลุ่มนี้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกรด nalidixic ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีสำหรับการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะเท่านั้น Fluoroquinolones เป็นกลุ่มของยาที่เด่นชัด ฤทธิ์ต้านจุลชีพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์เป็นยาปฏิชีวนะในวงกว้าง ในแง่ของสเปกตรัมกว้างของกิจกรรมการต้านจุลชีพ กิจกรรม และข้อบ่งชี้ในการใช้ พวกมันใกล้เคียงกับยาปฏิชีวนะมาก ฟลูออโรควิโนโลนแบ่งออกเป็นยารุ่นแรก (เพฟลอกซาซิน, ofloxacin, ciprofloxacin, lomefloxacin, norfloxacin) และยารุ่นที่สอง (levofloxacin , sparfloxacin, moxifloxacin
Src="https://present5.com/presentation/3/52712948_162925886.pdf-img/52712948_162925886.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>สารต้านแบคทีเรีย Nitrofurans เป็นกลุ่มของสารต้านแบคทีเรีย อนุพันธ์ของ furan . K"> Антибактериальные вещества Нитрофураны - группа антибактериальных средств, производные фурана. К нитрофуранам чувствительны грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также хламидии и некоторые простейшие (трихомонады, лямблии). Обычно Нитрофураны действуют на микроорганизмы бактериостатически, однако в высоких дозах они могут оказывать бактерицидное действие. Кроме того анибактериальное действие могут оказывать тяжелые металлы, цианиды, фенолы и т. д.!}
ผลิตภัณฑ์ (สาร) เมแทบอลิซึมรองถูกสังเคราะห์ขึ้นจากสารประกอบหลักและสามารถสะสมในพืชได้ บ่อยครั้งในปริมาณที่มีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงกำหนดลักษณะเฉพาะของเมแทบอลิซึมของพวกมัน พืชมีสารที่มีแหล่งกำเนิดทุติยภูมิจำนวนมากซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ
ในบรรดาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (BAS) สารประกอบที่กว้างขวางเช่นอัลคาลอยด์, ไอโซพรีนอยด์, สารประกอบฟีนอลและอนุพันธ์ของพวกมันเป็นที่รู้จักกันดีที่สุด
ลคาลอยด์- สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยไนโตรเจนในธรรมชาติพื้นฐาน ซึ่งส่วนใหญ่มาจากพืช โครงสร้างของโมเลกุลอัลคาลอยด์มีความหลากหลายและค่อนข้างซับซ้อน ตามกฎแล้วไนโตรเจนจะอยู่ในเฮเทอโรไซเคิล แต่บางครั้งก็อยู่ในโซ่ด้านข้าง ส่วนใหญ่แล้วอัลคาลอยด์จะถูกจำแนกตามโครงสร้างของเฮเทอโรไซเคิลเหล่านี้หรือตามสารตั้งต้นทางชีวพันธุศาสตร์ - กรดอะมิโน อัลคาลอยด์กลุ่มหลักดังต่อไปนี้มีความโดดเด่น: pyrrolidine, pyridine, piperidine, pyrrolizidine, quinolizidine, quinazoline, quinoline, isoquinoline, indole, dihydroindole (betalaines), imidazole, purine, diterpene, steroid (glycoalkaloids) อัลคาลอยด์หลายชนิดมีผลทางสรีรวิทยาเฉพาะเจาะจงและมักใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ สารอัลคาลอยด์บางชนิดเป็นพิษร้ายแรง (เช่น คูราเรลคาลอยด์)
อนุพันธ์แอนทราซีน- กลุ่มของสารธรรมชาติที่มีสีเหลือง สีส้ม หรือสีแดง ซึ่งจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของแอนทราซีน พวกเขาอาจมี องศาที่แตกต่างการเกิดออกซิเดชันของวงแหวนตรงกลาง (อนุพันธ์ของแอนโธรน แอนทรานอล และแอนทราควิโนน) และโครงสร้างของโครงกระดูกคาร์บอน (สารประกอบโมโนเมอร์ ไดเมอร์ และสารควบแน่น) ส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของ chrysacin (1,8-dihydroxyanthraquinone) อนุพันธ์ของ Alizarin (1,2-dihydroxyanthraquinone) นั้นพบได้น้อย อนุพันธ์ของแอนทราซีนสามารถพบได้ในพืชในรูปแบบอิสระ (aglycones) หรือในรูปของไกลโคไซด์ (anthraglycosides)
Withanolides- กลุ่มของไฟโตสเตอรอยด์ที่ได้ชื่อมาจากพืชอินเดีย Withania somnifera (L.) Dunal (fam. Solanaceae) ซึ่งแยกสารประกอบแรกของคลาสนี้ withaferin A ออกได้ ปัจจุบันสารประกอบกลุ่มนี้หลายชุด เป็นที่รู้จัก. Withanolides เป็นโพลีออกซีสเตียรอยด์ที่มีวงแหวนแลคโตนหกส่วนในตำแหน่ง 17 และกลุ่มคีโตที่ C 1 ในวงแหวน A ในสารประกอบบางชนิด 4- เบต้า-ไฮดรอกซี-,5- เบต้า-, 6-เบต้า- กลุ่มอีพ็อกซี่
ไกลโคไซด์- สารประกอบธรรมชาติที่แพร่หลายซึ่งย่อยสลายภายใต้อิทธิพลของสารต่างๆ (กรด ด่างหรือเอนไซม์) ไปเป็นคาร์โบไฮเดรตและอะไกลโคน (จีนิน) พันธะไกลโคซิดิกระหว่างน้ำตาลและอะไกลโคนสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยการมีส่วนร่วมของอะตอม O, N หรือ S (O-, N- หรือ S-ไกลโคไซด์) รวมทั้งเนื่องจาก อะตอมซีซี(ซี-ไกลโคไซด์). O-glycosides เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในอาณาจักรพืช ระหว่างกัน ไกลโคไซด์สามารถแตกต่างกันได้ทั้งในโครงสร้างของ aglycone และในโครงสร้างของห่วงโซ่น้ำตาล ส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรตจะแสดงด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโอลิโกแซ็กคาไรด์ ดังนั้น ไกลโคไซด์จึงเรียกว่าโมโนไซด์ ไบโอไซด์ และโอลิโกไซด์ สารประกอบธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะคือ ไซยาโนเจนิค ไกลโคไซด์และ ไธโอไกลโคไซด์ (กลูโคซิโนเลต). ไซยาโนเจนไกลโคไซด์สามารถแสดงเป็นอนุพันธ์ได้ อัลฟ่า-ไฮดรอกซีไนไตรล์ที่มีกรดไฮโดรไซยานิกอยู่ในองค์ประกอบ มีการกระจายอย่างกว้างขวางในหมู่พืชในตระกูลนี้ Rosaceae, อนุวงศ์ Prunoideae ซึ่งเน้นไปที่เมล็ดของมันเป็นหลัก (เช่น glycosides amygdalin และ prunazine ในเมล็ดของ Amygdalus communis L. , Armeniaca vulgaris Lam.)
Thioglycosides (glucosinolates) ปัจจุบันถือเป็นอนุพันธ์ของแอนไอออนสมมุติ - glucosinolate จึงเป็นชื่อที่สอง จนถึงขณะนี้พบกลูโคซิโนเลตในพืชใบเลี้ยงคู่เท่านั้นและเป็นลักษณะของครอบครัว Brassicaceae, Capparidaceae, Resedaceae และสมาชิกอื่นๆ ในอันดับ Capparales ในพืช พบในรูปของเกลือที่มีโลหะอัลคาไล ส่วนใหญ่มักมีโพแทสเซียม (เช่น sinigrin glucosinolate จากเมล็ดของ Brassica juncea (L. ) Czern และ B. nigra (L.) Koch)
ไอโซพรีนอยด์- สารประกอบธรรมชาติหลายชนิดที่ถือว่าเป็นผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของไอโซพรีน ซึ่งรวมถึงเทอร์พีนต่างๆ อนุพันธ์ของเทอร์พีนอยด์และสเตียรอยด์ ไอโซพรีนอยด์บางชนิดเป็นชิ้นส่วนโครงสร้างของยาปฏิชีวนะ วิตามินบางชนิด อัลคาลอยด์ และฮอร์โมนสัตว์
Terpenesและ เทอร์พีนอยด์- ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวและอนุพันธ์ขององค์ประกอบ (C 5 H 8) n โดยที่ n \u003d 2 หรือ n\u003e 2 ตามจำนวนหน่วยไอโซพรีนพวกมันแบ่งออกเป็นหลายคลาส: mono-, sesqui-, di -, ไตร-, เตตร้า- และโพลิเทอร์พีนอยด์
โมโนเทอร์พีนอยด์(C 10 H 16) และ sesquiterpenoids(C 15 H 24) เป็นส่วนประกอบทั่วไปของน้ำมันหอมระเหย กลุ่ม monoterpenoids ของ cyclopentanoid รวมถึง อิริดอยด์ ไกลโคไซด์ (pseudoindicans)ละลายได้ดีในน้ำและมักมีรสขม ชื่อ "อิริดอยด์" มีความเกี่ยวข้องกับโครงสร้างและความสัมพันธ์ทางพันธุศาสตร์ที่เป็นไปได้ของ aglycone กับ iridodiale ซึ่งได้มาจากมดในสกุล Iridomyrmex "pseudoindicans" - ด้วยการก่อตัวของสีน้ำเงินในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ตามจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโครงกระดูกของส่วน aglycone อิริดอยด์ไกลโคไซด์แบ่งออกเป็น 4 ประเภท: C 8 , C 9 , C 10 และ C 14 . พวกเขามีอยู่ใน angiosperms ของชั้น dicotyledonous เท่านั้นและตระกูล Scrophulariaceae, Rubiaceae, Lamiaceae, Verbenaceae และ Bignoniaceae เป็นพืชที่อุดมไปด้วย iridoids มากที่สุด
ไดเทอร์พีนอยด์(C 20 H 32) ส่วนใหญ่รวมอยู่ในองค์ประกอบของเรซินต่างๆ กรดเหล่านี้แทนด้วยกรด (กรดเรซิน) แอลกอฮอล์ (เรซิน) และไฮโดรคาร์บอน (resens) จริงๆ แล้วมีเรซิน (ขัดสน, ดัมมาร์), น้ำมันเรซิน (น้ำมันสน, ยาหม่องแคนาดา), กัมเรซิน (กัมมิกุต), น้ำมันหมากฝรั่ง-เรซิน (ธูป, มดยอบ, อะซาโฟเอทิดา) น้ำมันเรซินซึ่งเป็นสารละลายของเรซินในน้ำมันหอมระเหยและมีกรดเบนโซอิกและซินนามอนเรียกว่าบาล์ม ในทางการแพทย์ใช้ Peruvian, Tolutan, Styrax balms เป็นต้น
ไตรเทอร์พีนอยด์(C 30 H 48) ส่วนใหญ่พบในรูปของซาโปนิน ซึ่ง aglycones ซึ่งแสดงโดย pentacyclic (อนุพันธ์ของ ursane, oleanan, lupan, hopane เป็นต้น) หรือ tetracyclic (อนุพันธ์ของ dammarane, cycloartan, zufan)
ถึง tetraterpenoids(C 40 H 64) รวมถึงเม็ดสีพืชที่ละลายในไขมันสีเหลือง ส้ม และสีแดง - แคโรทีนอยด์ สารตั้งต้นของวิตามินเอ (โปรวิตามินเอ) พวกมันถูกแบ่งออกเป็นแคโรทีน (ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่ไม่มีออกซิเจน) และแซนโทฟิลล์ (แคโรทีนอยด์ที่มีออกซิเจนซึ่งมีกลุ่มไฮดรอกซี-, เมทอกซี-, คาร์บอกซี-, คีโต- และอีพ็อกซี่) กระจายอยู่ทั่วไปในพืช อัลฟ่า-, เบต้า- และ แกมมา- แคโรทีน ไลโคปีน ซีแซนทีน วิโอลาแซนธิน ฯลฯ
ไอโซพรีนอยด์กลุ่มสุดท้ายขององค์ประกอบ (C 5 H 8) n แทนด้วย โพลิเทอพีนอยด์ซึ่งรวมถึงยางธรรมชาติและไส้
คาร์ดิโอโทนิกไกลโคไซด์, หรือ ไกลโคไซด์ของหัวใจ, - เฮเทอโรไซด์ ซึ่ง aglycones ซึ่งเป็นสเตียรอยด์ แต่แตกต่างจากสเตียรอยด์อื่น ๆ เนื่องจากมีอยู่ในโมเลกุลแทนที่จะเป็นโซ่ด้านข้างที่ C 17 ของวงแหวนแลคโตนที่ไม่อิ่มตัว: บิวทิโนไลด์ห้าส่วน ( คาร์ดิโนไลด์) หรือวงแหวนยี่หร่าหกแฉก ( บูฟาเดียโนไลเดส). อะไกลโคนทั้งหมดของคาร์ดิโอโทนิกไกลโคไซด์มีหมู่ไฮดรอกซิลที่ C 3 และ C 14 และหมู่เมทิลที่ C 13 ที่ C 10 ก็ได้ อัลฟ่า-กลุ่มเมทิล อัลดีไฮด์ คาร์บินอล หรือคาร์บอกซิล นอกจากนี้ พวกมันอาจมีหมู่ไฮดรอกซิลเพิ่มเติมที่ C 1 , C 2 , C 5 , C 11 , C 12 และ C 16 ; กรดฟอร์มิก กรดอะซิติก หรือกรดไอโซวาเลอริกในบางครั้ง คาร์ดิโอโทนิกไกลโคไซด์ใช้ในยาเพื่อกระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ บางคนเป็นยาขับปัสสาวะ
แซนโทน- หมู่สารประกอบฟีนอลิกที่มีโครงสร้างของไดเบนโซ- แกมมา-ไพโรน ในฐานะที่เป็นหมู่แทนที่ พวกมันประกอบด้วยไฮดรอกซี-, เมทอกซี-, แอซีทอกซี-, เมทิลีนไดออกซี- และอนุมูลอื่น ๆ ในโมเลกุล สารประกอบที่ประกอบด้วยวงแหวนไพรันเป็นที่รู้จักกัน คุณสมบัติของแซนโทนคือการกระจายตัวของอนุพันธ์ที่มีคลอรีน แซนโทนพบในรูปแบบอิสระและเป็นส่วนหนึ่งของ O- และ C-glycosides ในบรรดาแซนโทนิกซี-ไกลโคไซด์ ที่รู้จักกันเป็นอย่างดีคือมังกิเฟริน ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ ที่ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับการปฏิบัติทางการแพทย์
คูมาริน- สารประกอบธรรมชาติตามโครงสร้าง คือ 9,10-benzo- อัลฟ่า-ไพโรน พวกเขายังถือได้ว่าเป็นอนุพันธ์ของกรด ortho-ไฮดรอกซีซินนามอน ( ortho-คูมาโรวา). พวกมันถูกจำแนกเป็นอนุพันธ์ของไฮดรอกซีและเมทอกซี, furo- และ pyranocoumarins, 3,4-benzocoumarins และ coumestans (coumestrols)
Lignans- สารฟีนอลธรรมชาติ อนุพันธ์ของไดเมอร์ของหน่วยฟีนิลโพรเพน (C 6 -C 3) เชื่อมต่อถึงกัน เบต้า- อะตอมคาร์บอนของโซ่ด้านข้าง ความหลากหลายของลิกแนนเกิดจากการมีองค์ประกอบทดแทนต่างๆ ในวงแหวนเบนซินและลักษณะของพันธะระหว่างพวกมัน ระดับความอิ่มตัวของโซ่ด้านข้าง ฯลฯ ตามโครงสร้าง พวกมันแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม: diarylbutanoic ( กรด guaiaretic), 1-phenyltetrahydronaphthalene (podophyllotoxin, peltatins), benzylphenyltetrahydrofuran (lariciresinol และ glucoside), diphenyltetrahydrofurofuran (sesamin, syringaresinol), dibenzocyclooctane (schizandrin, schizandrol)
ลิกนินเป็นโพลีเมอร์สามมิติที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งมีสารตั้งต้นคือไฮดรอกซีซินนามิกแอลกอฮอล์ ( คู่-coumaric, coniferyl และ sinapic) และ are วัสดุก่อสร้างผนังเซลล์ทำจากไม้ ลิกนินพบได้ในเนื้อเยื่อพืช lignified ร่วมกับเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส และมีส่วนในการสร้างองค์ประกอบรองรับของเนื้อเยื่อเชิงกล
เมลานิน- สารประกอบโพลีเมอร์ฟีนอลซึ่งเกิดขึ้นเป็นระยะ ๆ ในพืชและเป็นตัวแทนของกลุ่มสารประกอบธรรมชาติที่มีการศึกษาน้อยที่สุด ทาสีดำหรือน้ำตาลดำเรียกว่า อัลโลเมลานินไม่มีไนโตรเจน (หรือน้อยมาก) ต่างจากเม็ดสีที่มาจากสัตว์ ด้วยความแตกแยกของอัลคาไลน์ทำให้เกิดกรด pyrocatechol, protocatechuic และ salicylic
แนฟโทควิโนน- เม็ดสี quinoid ของพืช ซึ่งพบได้ใน ร่างกายต่างๆ(ในราก, ไม้, เปลือก, ใบไม้, ผลไม้และบ่อยครั้งในดอกไม้) ในฐานะที่เป็นหมู่แทนที่ อนุพันธ์ 1,4-แนฟโทควิโนนประกอบด้วยไฮดรอกซิล, เมทิล, เพรนิลและหมู่อื่นๆ ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือชิโคนินเม็ดสีแดงที่พบในตัวแทนของครอบครัว Boraginaceae (สกุล Arnebia Forrsk., Echium L. , Lithospermum L. และ Onosma L.).
ซาโปนิน (ซาโปนิไซด์)- ไกลโคไซด์ที่มีฤทธิ์ทำลายเลือดและพื้นผิว (ผงซักฟอก) เช่นเดียวกับความเป็นพิษต่อสัตว์เลือดเย็น ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของ aglycone (sapogenin) พวกมันถูกแบ่งออกเป็นสเตียรอยด์และไตรเทอร์พีนอยด์ ส่วนคาร์โบไฮเดรตของซาโปนินสามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 11 โมโนแซ็กคาไรด์ ที่พบมากที่สุดคือ D-glucose, D-galactose, D-xylose, L-rhamnose, L-arabinose, D-galacturonic และ D-glucuronic acids พวกมันสร้างเป็นโซ่ตรงหรือเป็นกิ่ง และสามารถติดที่กลุ่มไฮดรอกซิลหรือคาร์บอกซิลของอะไกลโคน
สเตียรอยด์- คลาสของสารประกอบในโมเลกุลที่มีโครงกระดูก สเตียรอยด์ ได้แก่ สเตอรอล วิตามินดี ฮอร์โมนสเตียรอยด์ อะไกลโคนของซาโปนินสเตียรอยด์และคาร์ดิโอโทนิกไกลโคไซด์ อีคดีโซน วิทาโนไลด์ อัลคาลอยด์สเตียรอยด์
สเตอรอลจากพืชหรือไฟโตสเตอรอลเป็นแอลกอฮอล์ที่มีอะตอมของคาร์บอน 28-30 พวกเขาเป็นของ เบต้า-sitosterol, stigmasterol, ergosterol, campesterol, spinasterol เป็นต้น บางส่วนเช่น เบต้า-sitosterol ใช้ในทางการแพทย์ ยาอื่นๆ ใช้ในการผลิตยาสเตียรอยด์ เช่น ฮอร์โมนสเตียรอยด์ วิตามินดี เป็นต้น
ซาโปนินสเตียรอยด์ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 27 อะตอม ห่วงโซ่ด้านข้างของพวกมันสร้างระบบสไปโรกทัลชนิดสไปโรสแตนอลหรือฟูราโนสตานอล หนึ่งใน steroidal sapogenins คือ diosgenin ที่แยกได้จากเหง้าของ Dioscorea เป็นแหล่งของการเตรียมฮอร์โมนที่สำคัญสำหรับยา (cortisone, progesterone)
สติลเบนส์ถือได้ว่าเป็นสารประกอบฟีนอลิกที่มีวงแหวนเบนซีนสองวงมีโครงสร้าง C 6 -C 2 -C 6 นี่เป็นกลุ่มสารที่ค่อนข้างเล็กซึ่งส่วนใหญ่พบในไม้ ประเภทต่างๆต้นสน, โก้เก๋, ยูคาลิปตัสเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของแทนนิน
แทนนิน (แทนนิน)- สารประกอบโมเลกุลสูงที่มีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยประมาณ 500-5,000 บางครั้งอาจสูงถึง 20000 ซึ่งสามารถตกตะกอนโปรตีน ลคาลอยด์ และมีรสฝาด แทนนินแบ่งออกเป็น hydrolysable, สลายตัวภายใต้สภาวะของการไฮโดรไลซิสที่เป็นกรดหรือเอนไซม์เป็นส่วนที่ง่ายที่สุด (เหล่านี้รวมถึง gallotannins, ellagitannins และเอสเทอร์ที่ไม่ใช่ saccharide ของกรดคาร์บอกซิลิก) และควบแน่นไม่สลายตัวภายใต้การกระทำของกรด แต่สร้างผลิตภัณฑ์ควบแน่น - โฟลบาฟีน โครงสร้างเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นอนุพันธ์ของ flavan-3-ols (catechins), flavan-3,4-diols (leukoanthocyanidins) และ hydroxystilbenes
สารประกอบฟีนอลิกเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่พบบ่อยที่สุดในพืชและสารประกอบทุติยภูมิหลายชนิดที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพต่างกัน ซึ่งรวมถึงสารที่มีลักษณะอะโรมาติกซึ่งมีหมู่ไฮดรอกซิลหนึ่งกลุ่มหรือมากกว่าที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของคาร์บอนของนิวเคลียสอะโรมาติก สารประกอบเหล่านี้มีโครงสร้างทางเคมีต่างกันมาก โดยเกิดขึ้นในพืชในรูปของโมโนเมอร์ ไดเมอร์ โอลิโกเมอร์ และโพลีเมอร์
การจำแนกประเภทของฟีนอลตามธรรมชาตินั้นขึ้นอยู่กับหลักการทางชีวพันธุศาสตร์ แนวคิดสมัยใหม่ของการสังเคราะห์ทางชีวเคมีทำให้สามารถแบ่งสารประกอบฟีนอลิกออกเป็นกลุ่มหลักได้หลายกลุ่ม จัดเรียงตามลำดับเพื่อเพิ่มความซับซ้อนของโครงสร้างโมเลกุล
สารประกอบที่ง่ายที่สุดคือสารประกอบที่มีวงแหวนเบนซีนหนึ่งวง - ฟีนอลอย่างง่าย, กรดเบนโซอิก, ฟีนอลแอลกอฮอล์, กรดฟีนิลอะซิติกและอนุพันธ์ของพวกมัน ตามจำนวนของกลุ่ม OH โมโนอะตอมมิก (ฟีนอล) ไดอะตอมมิก (ไพโรคาเทคอล, รีซอร์ซินอล, ไฮโดรควิโนน) และไตรอะตอมมิก (ไพโรกัลลอล, โฟลโลลูซินัม ฯลฯ ) มีความแตกต่างกัน ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปแบบที่ถูกผูกไว้ในรูปแบบของไกลโคไซด์หรือเอสเทอร์และเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นรวมถึงพอลิเมอร์ (แทนนิน)
ฟีนอลที่หลากหลายมากขึ้นคืออนุพันธ์ของชุดฟีนิลโพรเพน (ฟีนิลโพรพานอยด์) ที่มีชิ้นส่วน C 6 -C 3 อย่างน้อยหนึ่งชิ้นในโครงสร้าง ฟีนิลโพรพานอยด์อย่างง่ายประกอบด้วยแอลกอฮอล์และกรดไฮดรอกซีซินนามิก เอสเทอร์และรูปแบบไกลโคซิเลตของพวกมัน รวมถึงฟีนิลโพรเพนและซินนาโมอิลาไมด์
สารประกอบที่เกี่ยวข้องทางชีวภาพกับฟีนิลโพรพานอยด์ ได้แก่ คูมาริน ฟลาโวนอยด์ โครโมน สารประกอบไดเมอร์ - ลิกแนน และสารประกอบโพลีเมอร์ - ลิกนิน
สารประกอบฟีนิลโพรพานอยด์สองสามกลุ่มประกอบขึ้นเป็นคอมเพล็กซ์ดั้งเดิมที่รวมอนุพันธ์ของฟลาโวนอยด์ คูมาริน แซนโทนและอัลคาลอยด์เข้ากับลิกแนน Flavolignans of Silybum marianum (L. ) Gaertn เป็นกลุ่มของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ไม่เหมือนใคร (silybin, silydianin, silicristin) ซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันตับ
ไฟตอนไซด์เป็นสารประกอบที่ผิดปกติของการสังเคราะห์ทางชีวภาพขั้นทุติยภูมิที่ผลิตโดยพืชชั้นสูง และส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นจุลินทรีย์ สารต้านแบคทีเรียที่ออกฤทธิ์มากที่สุดจะพบในหัวหอม (Allium cepa L.) และกระเทียม (Allium sativum L.) ซึ่งแยกได้จากสารปฏิชีวนะ allicin (อนุพันธ์ของ alliin ของกรดอะมิโน)
สารฟลาโวนอยด์อยู่ในกลุ่มของสารประกอบที่มีโครงสร้าง C 6 -C 3 -C 6 และส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของ 2-phenylbenzopyran (flavan) หรือ 2-phenylbenzo- แกมมา-ไพโรน (ฟลาโวน) การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชันของชิ้นส่วนคาร์บอนสามชิ้น ตำแหน่งของฟีนิลเรดิคัลด้านข้าง ขนาดของเฮเทอโรไซเคิล และคุณสมบัติอื่นๆ อนุพันธ์ของฟลาวานรวมถึงคาเทชิน ลิวโคแอนโธไซยานิดิน และแอนโธไซยานิดิน ถึงอนุพันธ์ของฟลาโวน - ฟลาโวน, ฟลาโวนอล, ฟลาโวน, ฟลาโวนอล ฟลาโวนอยด์ยังรวมถึงออโรน (อนุพันธ์ของ 2-เบนโซฟูราโนนหรือ 2-เบนซิลิดีน คูมาราโนน), คาลโคนและไดไฮโดรคาลโคน (สารประกอบที่มีวงแหวนไพรันเปิด) พบได้น้อยในธรรมชาติ ได้แก่ ไอโซฟลาโวนอยด์ (มีฟีนิลเรดิคัลที่ C 3) นีโอฟลาโวนอยด์ (อนุพันธ์ของ 4-ฟีนิลโครโมน) บิฟลาโวนอยด์ อนุพันธ์ไอโซฟลาโวนอยด์ที่ผิดปกติ ได้แก่ pterocarpansและ โรทีนอยด์ที่มีเฮเทอโรไซเคิลเพิ่มเติม Pterocarpans ได้รับความสนใจหลังจากพบว่ามีหลายตัวที่มีบทบาท ไฟโตอเล็กซินที่ทำหน้าที่ป้องกันไฟโตพาโตเจน โรเทโนนและสารประกอบใกล้เคียงเป็นพิษต่อแมลง จึงเป็นยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพ
โครโมน- สารประกอบที่เกิดจากการควบแน่น แกมมา-วงแหวนไพโรนและเบนซีน (อนุพันธ์ของเบนโซ- แกมมา-ไพโรน). โดยปกติ สารประกอบทั้งหมดของคลาสนี้มีหมู่เมทิลหรือไฮดรอกซีเมทิล (acyloxymethyl) ในตำแหน่ง 2 พวกมันถูกจำแนกตามหลักการเดียวกับคูมาริน: ตามจำนวนและประเภทของรอบที่ควบแน่นด้วยนิวเคลียสของโครโมน (เบนโซโครโมน, ฟูโรโครโมน, ไพราโนโครโมน ฯลฯ)
Ecdysteroids- สารประกอบโพลีออกซีสเตียรอยด์ที่ออกฤทธิ์ของฮอร์โมนแมลงลอกคราบและการเปลี่ยนแปลงของอาร์โทรพอด ฮอร์โมนธรรมชาติที่รู้จักกันดีคือ อัลฟ่า-ecdysone และ เบต้า-ecdysone (เอคไดสเตอโรน) โครงสร้างของ ecdysones ขึ้นอยู่กับโครงกระดูกของสเตียรอยด์ซึ่งมีห่วงโซ่อะลิฟาติกที่มีอะตอมของคาร์บอน 8 อะตอมติดอยู่ที่ตำแหน่ง 17 ตามแนวคิดสมัยใหม่ ecdysteroids ที่แท้จริงรวมถึงสารประกอบสเตียรอยด์ทั้งหมดที่มี cis- ข้อต่อของวงแหวน A และ B, กลุ่ม 6-keto, พันธะคู่ระหว่าง C 7 และ C 8 และ 14- อัลฟ่า-กลุ่มไฮดรอกซิลโดยไม่คำนึงถึงกิจกรรมในการทดสอบฮอร์โมนลอกคราบ จำนวนและตำแหน่งของหมู่แทนที่อื่น ๆ รวมถึงหมู่ OH ต่างกัน Phytoecdysteroids มีการกระจายตัวของเมตาโบไลต์ทุติยภูมิ (มีการระบุโครงสร้างที่แตกต่างกันมากกว่า 150 โครงสร้าง) และมีความแปรปรวนมากกว่าซูเอคดีสเตียรอยด์ จำนวนอะตอมของคาร์บอนทั้งหมดในสารประกอบของกลุ่มนี้สามารถเป็นได้ตั้งแต่ 19 ถึง 30
น้ำมันหอมระเหย- ของเหลวผสมระเหย อินทรียฺวัตถุที่ผลิตโดยพืชทำให้เกิดกลิ่น องค์ประกอบของน้ำมันหอมระเหยประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน, แอลกอฮอล์, เอสเทอร์, คีโตน, แลคโตน, ส่วนประกอบอะโรมาติก สารประกอบเทอร์พีนอยด์จากคลาสย่อยของโมโนเทอร์พีนอยด์ เซสควิเทอร์พีนอยด์ และไดเทอร์พีนอยด์ในบางครั้ง นอกจากนี้ "อะโรมาติกเทอร์พีนอยด์" และฟีนิลโพรพานอยด์เป็นเรื่องธรรมดา พืชที่มีน้ำมันหอมระเหย (ตัวพาอีเธอร์) มีอยู่ทั่วไปในพืชโลก พืชในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนแห้งนั้นอุดมสมบูรณ์เป็นพิเศษ
ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ของเมตาบอลิซึมทุติยภูมิส่วนใหญ่สามารถสังเคราะห์ทางเคมีได้อย่างหมดจดในห้องปฏิบัติการ และในบางกรณีการสังเคราะห์ดังกล่าวกลับกลายเป็นว่าเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรลืมว่าใน phytotherapy นั้น ปริมาณสารชีวภาพทั้งหมดที่สะสมอยู่ในพืชมีความสำคัญ ดังนั้นความเป็นไปได้ของการสังเคราะห์ในตัวมันเองจึงไม่ชี้ขาดในแง่นี้
ภายใต้การเผาผลาญหรือเมตาบอลิซึมให้เข้าใจถึงผลรวมของปฏิกิริยาเคมีในร่างกาย ให้มีสารต่างๆ ในการสร้างร่างกายและพลังงานเพื่อรักษาชีวิต ปฏิกิริยาบางส่วนจะคล้ายคลึงกันสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด (การก่อตัวและการแตกแยกของกรดนิวคลีอิก โปรตีน และเปปไทด์ เช่นเดียวกับคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่ กรดคาร์บอกซิลิกบางชนิด ฯลฯ) และเรียกว่า เมแทบอลิซึมหลัก (หรือเมแทบอลิซึมหลัก)
นอกจากปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมเบื้องต้นแล้ว ยังมีวิถีเมแทบอลิซึมจำนวนมากที่นำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบที่มีลักษณะเฉพาะของกลุ่มสิ่งมีชีวิตบางกลุ่มเท่านั้น บางครั้งน้อยมาก
ปฏิกิริยาเหล่านี้ตาม I. Chapek (1921) และ K. Pah (1940) รวมกันเป็นเทอม เมแทบอลิซึมรอง , หรือ แลกเปลี่ยน,และผลิตภัณฑ์ของพวกเขาเรียกว่าผลิตภัณฑ์ เมแทบอลิซึมรอง, หรือสารประกอบทุติยภูมิ (บางครั้งมีสารเมตาบอไลต์ทุติยภูมิ)
การเชื่อมต่อรองส่วนใหญ่เป็นพืชผัก กลุ่มนั่งประจำสิ่งมีชีวิต - พืชและเชื้อรารวมถึงโปรคาริโอตจำนวนมาก
สำหรับสัตว์แล้ว สารเมตาบอลิซึมทุติยภูมิมักเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่มักมาจากภายนอกพร้อมกับอาหารจากพืช
บทบาทของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทุติยภูมิและสาเหตุของการปรากฏตัวในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งนั้นแตกต่างกัน ในรูปแบบทั่วไปที่สุด ค่าเหล่านี้จะถูกกำหนดค่าที่ปรับเปลี่ยนได้และในความหมายกว้างๆ ก็คือ คุณสมบัติในการป้องกัน
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของสารเคมีของสารประกอบธรรมชาติในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีความละเอียดสูงได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าโลก "สายสัมพันธ์รอง"ขยายตัวอย่างมาก ตัวอย่างเช่น จำนวนอัลคาลอยด์ที่รู้จักในปัจจุบันกำลังเข้าใกล้ 5,000 (ตามแหล่งที่มา 10,000) สารประกอบฟีนอล - 10,000 และตัวเลขเหล่านี้เพิ่มขึ้นไม่เพียงทุกปี แต่ยังเพิ่มขึ้นทุกเดือนด้วย
วัสดุจากพืชใด ๆ มักจะมีชุดสารประกอบหลักและรองที่ซับซ้อนซึ่งดังที่ได้กล่าวมาแล้วกำหนดลักษณะการทำงานที่หลากหลายของการกระทำ พืชสมุนไพร. อย่างไรก็ตาม บทบาทของทั้งสองในการบำบัดด้วยไฟโตเทอราพีสมัยใหม่ยังคงแตกต่างกัน
รู้จักวัตถุค่อนข้างน้อยการใช้ยาในยานั้นพิจารณาจากการปรากฏตัวของสารประกอบหลักในนั้นเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ในอนาคต บทบาทของพวกเขาในด้านการแพทย์และการใช้เป็นแหล่งในการได้รับสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันชนิดใหม่ไม่สามารถตัดออกได้
ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทุติยภูมิใช้ในยาแผนปัจจุบันบ่อยและกว้างขวางมากขึ้น นี่เป็นเพราะผลทางเภสัชวิทยาที่จับต้องได้และมัก "สว่าง"
ก่อตัวขึ้นบนพื้นฐานของสารประกอบปฐมภูมิ พวกมันสามารถสะสมในรูปแบบบริสุทธิ์หรือรับไกลโคซิเลชันระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน กล่าวคือ ติดอยู่กับโมเลกุลน้ำตาล
อันเป็นผลมาจาก glycosylation โมเลกุลเกิดขึ้น - เฮเทอโรไซด์ซึ่งแตกต่างจากสารประกอบทุติยภูมิตามกฎในการละลายที่ดีขึ้นซึ่งอำนวยความสะดวกในการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการเผาผลาญและมีความสำคัญทางชีวภาพอย่างมากในแง่นี้
รูปแบบไกลโคซิเลตของสารประกอบทุติยภูมิเรียกว่าไกลโคไซด์
สารสังเคราะห์เบื้องต้นเกิดขึ้นในกระบวนการดูดกลืน กล่าวคือ การเปลี่ยนแปลงของสารที่เข้าสู่ร่างกายจากภายนอกสู่สารในร่างกาย (เซลล์โปรโตพลาสต์ สารสำรอง ฯลฯ)
สารสังเคราะห์เบื้องต้น ได้แก่ กรดอะมิโน โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต เอนไซม์ วิตามิน และกรดอินทรีย์
ไขมัน (ไขมัน) คาร์โบไฮเดรต (โพลีแซ็กคาไรด์) และวิตามินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ (ลักษณะของสารกลุ่มเหล่านี้มีอยู่ในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง)
กระรอกประกอบกับไขมันและคาร์โบไฮเดรต ประกอบเป็นโครงสร้างของเซลล์และเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตในพืช มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ และเป็นวัสดุให้พลังงานที่มีประสิทธิภาพ
โปรตีนและกรดอะมิโนของพืชสมุนไพรมีผลดีต่อร่างกายของผู้ป่วยโดยไม่จำเพาะเจาะจง ส่งผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนสร้างเงื่อนไขสำหรับการสังเคราะห์ภูมิคุ้มกันที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้น กองกำลังป้องกันสิ่งมีชีวิต การสังเคราะห์โปรตีนที่ได้รับการปรับปรุงยังรวมถึงการสังเคราะห์เอนไซม์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้การเผาผลาญดีขึ้น เอมีนชีวภาพและกรดอะมิโนมีบทบาทสำคัญในการทำให้กระบวนการทางประสาทเป็นปกติ
กระรอก- ไบโอโพลีเมอร์ซึ่งมีโครงสร้างเป็นสายโซ่โพลีเปปไทด์ยาวที่สร้างขึ้นจากกรด α-อะมิโนที่ตกค้างซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ โปรตีนแบ่งออกเป็นง่าย ๆ (เฉพาะกรดอะมิโนที่ผลิตในระหว่างการไฮโดรไลซิส) และซับซ้อน - ในนั้นโปรตีนเกี่ยวข้องกับสารที่ไม่ใช่โปรตีน: กับกรดนิวคลีอิก (นิวคลีโอโปรตีน), โพลีแซคคาไรด์ (ไกลโคโปรตีน), ลิปิด (ไลโปโปรตีน), เม็ดสี (โครโมโปรตีน) ), ไอออนของโลหะ (เมทัลโลโปรตีน) , กรดฟอสฟอริกตกค้าง (ฟอสโฟโปรตีน)
ในขณะนี้แทบไม่มีวัตถุที่มาจากพืชเลยการใช้งานจะถูกกำหนดโดยการปรากฏตัวของโปรตีนส่วนใหญ่ในพวกมัน อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่าในอนาคต โปรตีนจากพืชที่ถูกดัดแปลงสามารถใช้เป็นวิธีการควบคุมการเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ได้
ไขมัน -ไขมันและสารคล้ายไขมันที่ได้จากกรดไขมัน แอลกอฮอล์ หรืออัลดีไฮด์ที่สูงขึ้น
แบ่งออกเป็นแบบเรียบง่ายและซับซ้อน
ง่ายๆคือ ลิพิดที่โมเลกุลประกอบด้วยกรดไขมัน (หรืออัลดีไฮด์) และแอลกอฮอล์ตกค้างเท่านั้น จากไขมันอย่างง่ายในพืชและสัตว์ จะพบไขมันและน้ำมันที่เป็นไขมัน ได้แก่ ไตรเอซิลกลีเซอรอล (ไตรกลีเซอไรด์) และไข
หลังประกอบด้วยเอสเทอร์ของกรดไขมันสูงกว่าแอลกอฮอล์โมโนหรือไดไฮดริกที่สูงขึ้น พรอสตาแกลนดินซึ่งก่อตัวขึ้นในร่างกายจากกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนนั้นอยู่ใกล้กับไขมัน ตามลักษณะทางเคมี สิ่งเหล่านี้เป็นอนุพันธ์ของกรดโพรสตานิกที่มีโครงกระดูกคาร์บอน 20 อะตอมและมีวงแหวนไซโคลเพนเทน
ไขมันเชิงซ้อน แบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:
ฟอสโฟลิปิดและไกลโคลิปิด (กล่าวคือ สารประกอบที่มีกรดฟอสฟอริกตกค้างหรือองค์ประกอบคาร์โบไฮเดรตในโครงสร้างของพวกมัน) ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ที่มีชีวิต ไขมันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการช่วยชีวิต โดยสร้างพลังงานสำรองในพืชและสัตว์
กรดนิวคลีอิก - ไบโอโพลีเมอร์ ซึ่งมีหน่วยโมโนเมอร์ ได้แก่ นิวคลีโอไทด์ที่ประกอบด้วยกรดฟอสฟอริกตกค้าง ส่วนประกอบคาร์โบไฮเดรต (ไรโบสหรือดีออกซีไรโบส) และเบสไนโตรเจน (พิวรีนหรือไพริมิดีน) มีกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) กรดนิวคลีอิกจากพืช วัตถุประสงค์ทางการแพทย์ยังไม่ได้ใช้
เอนไซม์ครอบครองสถานที่พิเศษในหมู่โปรตีน บทบาทของเอ็นไซม์ในพืชมีความเฉพาะเจาะจง - พวกมันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับส่วนใหญ่ ปฏิกริยาเคมี.
เอนไซม์ทั้งหมดแบ่งออกเป็น 2 ชั้น: หนึ่งองค์ประกอบและสององค์ประกอบ เอนไซม์ที่มีองค์ประกอบเดียวประกอบด้วยโปรตีนเท่านั้น
สององค์ประกอบ - จากโปรตีน (apoenzyme) และส่วนที่ไม่ใช่โปรตีน (coenzyme) โคเอ็นไซม์สามารถเป็นวิตามินได้
ในทางการแพทย์ใช้การเตรียมเอนไซม์ต่อไปนี้:
- "นิเกดาซา " - จากเมล็ดของ Nigella damask - Nigella damascena, fam. ranunculaceae - Ranunculaceae หัวใจของการเตรียมการคือเอ็นไซม์ของไลโปลิติกซึ่งทำให้เกิดการสลายไฮโดรไลติกของไขมันจากพืชและสัตว์
ยานี้มีประสิทธิภาพในตับอ่อนอักเสบ, enterocolitis และการลดลงของกิจกรรม lipolytic ของน้ำย่อยที่เกี่ยวข้องกับอายุ
- "Karipazim" และ "Lekozim" - จากน้ำนมแห้ง (น้ำยาง) ของมะละกอ (ต้นแตง) - Carica papaya L., fam. มะละกอ - Cariacaceae
ที่ใจกลางของ "การีปาซิม"- ปริมาณของเอนไซม์โปรตีโอไลติก (ปาเปน, ไคโมปาเปน, เปปทิเดส)
มันถูกใช้สำหรับการเผาไหม้ในระดับ III, เร่งการปฏิเสธของตกสะเก็ด, ทำความสะอาดบาดแผลที่เป็นเม็ดเล็ก ๆ จากมวลที่เป็นหนองและเนื้อตาย
ใจกลางเลโกซิมา"- เอนไซม์ปาเปนเอนไซม์โปรตีโอไลติกและไลโซไซม์เอนไซม์ไลโซไซม์ พวกมันถูกใช้ในการปฏิบัติเกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูก, บาดแผลและระบบประสาทสำหรับ osteochondrosis intervertebral เช่นเดียวกับในจักษุวิทยาสำหรับการสลายของสารหลั่ง
กรดอินทรีย์ร่วมกับคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน เป็นสารที่พบบ่อยที่สุดในพืช
พวกเขามีส่วนร่วมในการหายใจของพืช การสังเคราะห์โปรตีน ไขมัน และสารอื่นๆ กรดอินทรีย์เป็นของสารทั้งการสังเคราะห์เบื้องต้น (มาลิก อะซิติก ออกซาลิก แอสคอร์บิก) และการสังเคราะห์ทุติยภูมิ (ursolic, oleanolic)
กรดอินทรีย์เป็นสารออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาและมีส่วนร่วมในผลรวมของยาและรูปแบบยาของพืช:
กรด Salicylic และ ursolic มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ
กรดมาลิกและซัคซินิก - ผู้บริจาคกลุ่มพลังงานช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางร่างกายและจิตใจ
กรดแอสคอร์บิกคือวิตามินซี
วิตามิน- สารอินทรีย์กลุ่มพิเศษที่ทำหน้าที่ทางชีวภาพและชีวเคมีที่สำคัญในสิ่งมีชีวิต สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้มีลักษณะทางเคมีต่างๆ สังเคราะห์ขึ้นโดยพืชเป็นหลักและโดยจุลินทรีย์ด้วย
มนุษย์และสัตว์ที่ไม่สังเคราะห์ต้องการวิตามินในปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับสารอาหาร (โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน)
รู้จักวิตามินมากกว่า 20 ชนิด พวกเขามีการกำหนดตัวอักษร ชื่อทางเคมี และชื่อที่แสดงลักษณะการทำงานทางสรีรวิทยา วิตามินถูกจัดประเภทที่ละลายน้ำได้ (กรดแอสคอร์บิก, ไทอามีน, ไรโบฟลาวิน, กรดแพนโทธีนิก, ไพริดอกซิ, กรดโฟลิก, ไซยาโนโคบาลามิน, นิโคตินาไมด์, ไบโอติน)
และละลายในไขมัน (เรตินอล ฟิลโลควิโนน แคลซิเฟอรอล โทโคฟีรอล) ให้เหมือนวิตามินสารที่อยู่ในฟลาโวนอยด์บางชนิด, ไลโปอิค, orotic, กรด pangamic, โคลีน, อิโนซิทอล
บทบาททางชีวภาพของวิตามินมีความหลากหลาย มีการสร้างความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างวิตามินและเอนไซม์ ตัวอย่างเช่น วิตามินบีส่วนใหญ่เป็นสารตั้งต้นของโคเอ็นไซม์และเอนไซม์กลุ่มเทียม
คาร์โบไฮเดรต- สารอินทรีย์หลายประเภท ซึ่งรวมถึงสารประกอบพอลิออกซีคาร์บอนิลและอนุพันธ์ของพวกมัน ขึ้นอยู่กับจำนวนของโมโนเมอร์ในโมเลกุล พวกมันถูกแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์
คาร์โบไฮเดรตซึ่งประกอบด้วยสารประกอบพอลิออกซีคาร์บอนิลเท่านั้นเรียกว่าโฮโมไซด์และอนุพันธ์ของคาร์โบไฮเดรตในโมเลกุลที่มีสารตกค้างของสารประกอบอื่น ๆ เรียกว่าเฮเทอโรไซด์ เฮเทอโรไซด์รวมถึงไกลโคไซด์ทุกประเภท
โมโนและโอลิโกแซ็กคาไรด์เป็นส่วนประกอบปกติของเซลล์ที่มีชีวิต ในกรณีเหล่านี้เมื่อสะสมในปริมาณมากจะเรียกว่าสารกระตุ้นความรู้สึก
ตามกฎแล้วโพลีแซ็กคาไรด์จะสะสมในปริมาณที่สำคัญเสมอเหมือนของเสียจากโปรโตพลาสต์
โมโนแซ็กคาไรด์และโอลิโกแซ็กคาไรด์ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ ปกติจะอยู่ในรูปของกลูโคส ฟรุกโตส และซูโครส เป็นสารให้พลังงานโมโนและโอลิโกแซ็กคาไรด์ถูกใช้เป็นสารตัวเติมในการผลิตรูปแบบยาต่างๆ
พืชเป็นแหล่งของคาร์โบไฮเดรตเหล่านี้ (อ้อย หัวบีท องุ่น ไม้ไฮโดรไลซ์ของต้นสนจำนวนหนึ่งและพืชชั้นสูงที่เป็นไม้)
สังเคราะห์รูปแบบต่างๆในพืช พอลิแซ็กคาไรด์ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่ โพลีแซ็กคาไรด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ในรูปแบบต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แป้งและผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสของมันถูกใช้อย่างแพร่หลาย เช่นเดียวกับเซลลูโลส เพคติน อัลจิเนต เหงือกและเมือก
เซลลูโลส (ไฟเบอร์) - โพลีเมอร์ที่ประกอบขึ้นเป็นผนังเซลล์พืชจำนวนมาก เป็นที่เชื่อกันว่าโมเลกุลเซลลูโลสในพืชต่าง ๆ มีกากน้ำตาล 1,400 ถึง 10,000 β-D-glucose
แป้งและ อินนูลิน คือสารกักเก็บพอลิแซ็กคาไรด์
แป้งเป็น 96-97.6% ประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์สองชนิด: อะมิโลส (กลูแคนเชิงเส้น) และอะมิโลเพกติน (กลูแคนที่มีกิ่ง)
มันถูกเก็บไว้ในรูปแบบของเมล็ดแป้งในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ใช้งานอยู่ ตัวแทนของครอบครัว แอสเทอเรสและ สัตตราปี/อาเสี่ยฟรุกโตซาน (อินนูลิน) สะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปริมาณมากในอวัยวะใต้ดิน
น้ำเมือกและ เหงือก (หมากฝรั่ง) - ของผสมของโฮโม- เฮเทอโรแซ็กคาไรด์และโพลียูโรไนด์ เหงือกประกอบด้วยเฮเทอโรโพลีแซ็กคาไรด์โดยมีส่วนร่วมบังคับของกรดยูริก ซึ่งกลุ่มคาร์บอนิลเชื่อมโยงกับไอออน Ca 2+, K + และ Mg 2+
ตามความสามารถในการละลายน้ำ เหงือกแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:
อาหรับ ละลายได้ดีในน้ำ (แอปริคอทและอาหรับ);
Bassoriaceae ละลายได้ไม่ดีในน้ำ แต่บวมอย่างรุนแรง (tragacanth)
และเซราซินที่ละลายน้ำได้ไม่ดีและบวมน้ำได้ไม่ดี (เชอร์รี่)
น้ำเมือกซึ่งแตกต่างจากเหงือกที่สามารถเป็นกลาง (ไม่มีกรดยูริก) และยังมีน้ำหนักโมเลกุลที่ต่ำกว่าและละลายได้ดีในน้ำ
สารเพคติน- heteropolysaccharides ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งมีองค์ประกอบโครงสร้างหลักคือกรดβ-D-galacturonic (polygalacturonide)
ในพืช สารเพคตินมีอยู่ในรูปของโปรโตเพคตินที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ของกรดพอลิกาแลคโตโรนิกที่มีเมทอกซีเลตกับกาแลกแทนและผนังเซลล์ araban: โซ่โพลียูริไนด์เชื่อมต่อกันด้วยไอออน Ca 2+ และ Mg 2+
สารของการเผาผลาญทุติยภูมิ
สารของการสังเคราะห์ทุติยภูมิผลิตในพืชอันเป็นผลมาจาก
การสลายตัว
การสลายตัวเป็นกระบวนการสลายตัวของสารสังเคราะห์เบื้องต้นไปสู่สารที่ง่ายกว่า ควบคู่ไปกับการปล่อยพลังงาน จากสารง่าย ๆ เหล่านี้ด้วยการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจะเกิดสารสังเคราะห์ทุติยภูมิขึ้น ตัวอย่างเช่น กลูโคส (สารของการสังเคราะห์ขั้นต้น) สลายตัวเป็นกรดอะซิติก ซึ่งกรดเมวาโลนิกถูกสังเคราะห์ขึ้น และเทอร์พีนทั้งหมดผ่านผลิตภัณฑ์ขั้นกลางจำนวนหนึ่ง
สารสังเคราะห์ทุติยภูมิ ได้แก่ เทอร์พีน, ไกลโคไซด์, สารประกอบฟีนอล, อัลคาลอยด์ ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญและทำหน้าที่สำคัญบางอย่างสำหรับพืช
สารสังเคราะห์ทุติยภูมิถูกใช้ในทางการแพทย์บ่อยและกว้างขวางกว่าสารสังเคราะห์เบื้องต้น
สารจากพืชแต่ละกลุ่มไม่ได้ถูกแยกออกและเชื่อมโยงกับกระบวนการทางชีวเคมีกลุ่มอื่นอย่างแยกไม่ออก
ตัวอย่างเช่น:
สารประกอบฟีนอลส่วนใหญ่เป็นไกลโคไซด์
สารขมจากชั้นเทอร์พีนคือไกลโคไซด์
สเตียรอยด์จากพืชเป็นเทอร์พีนในแหล่งกำเนิด ในขณะที่ไกลโคไซด์หัวใจ ซาโปนินสเตียรอยด์ และอัลคาลอยด์สเตียรอยด์เป็นไกลโคไซด์
แคโรทีนอยด์ที่ได้จากเตตราเทอร์พีนเป็นวิตามิน
โมโนแซ็กคาไรด์และโอลิโกแซ็กคาไรด์เป็นส่วนหนึ่งของไกลโคไซด์
สารสังเคราะห์เบื้องต้นประกอบด้วยพืชทั้งหมด สารรอง
การสังเคราะห์นี้สะสมโดยพืชบางชนิด สกุล และวงศ์
เมแทบอลิซึมรองเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้งานทางพืช - พืชและเชื้อรา
บทบาทของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทุติยภูมิและสาเหตุของการปรากฏในกลุ่มที่เป็นระบบหนึ่งหรือหลายกลุ่มนั้นแตกต่างกัน ในรูปแบบทั่วไปที่สุด พวกเขาถูกกำหนดความหมายแบบปรับตัวและในความหมายกว้าง ๆ มีคุณสมบัติในการป้องกัน
ในยาแผนปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทุติยภูมิถูกใช้อย่างกว้างขวางและบ่อยกว่าเมแทบอไลต์หลัก
สิ่งนี้มักเกี่ยวข้องกับผลทางเภสัชวิทยาที่เด่นชัดและผลกระทบหลายประการต่อระบบและอวัยวะต่าง ๆ ของมนุษย์และสัตว์ พวกมันถูกสังเคราะห์บนพื้นฐานของสารประกอบปฐมภูมิและสามารถสะสมในรูปแบบอิสระหรือรับไกลโคซิเลชันระหว่างปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม กล่าวคือ พวกมันจับกับน้ำตาลบางชนิด
ลคาลอยด์ - สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยไนโตรเจนในธรรมชาติพื้นฐาน ซึ่งส่วนใหญ่มาจากพืช โครงสร้างของโมเลกุลอัลคาลอยด์มีความหลากหลายและค่อนข้างซับซ้อน
ตามกฎแล้วไนโตรเจนจะอยู่ในเฮเทอโรไซเคิล แต่บางครั้งก็อยู่ในโซ่ด้านข้าง ส่วนใหญ่แล้วอัลคาลอยด์จะถูกจำแนกตามโครงสร้างของเฮเทอโรไซเคิลเหล่านี้หรือตามสารตั้งต้นทางชีวพันธุศาสตร์ - กรดอะมิโน
อัลคาลอยด์กลุ่มหลักดังต่อไปนี้มีความโดดเด่น: pyrrolidine, pyridine, piperidine, pyrrolizidine, quinolizidine, quinazoline, quinoline, isoquinoline, indole, dihydroindole (betalaines), imidazole, purine, diterpene, steroid (glycoalkaloids) อัลคาลอยด์หลายชนิดมีผลทางสรีรวิทยาเฉพาะเจาะจงและมักใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ สารอัลคาลอยด์บางชนิดเป็นพิษร้ายแรง (เช่น คูราเรลคาลอยด์)
อนุพันธ์แอนทราซีน- กลุ่มของสารธรรมชาติที่มีสีเหลือง สีส้ม หรือสีแดง ซึ่งจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของแอนทราซีน พวกเขาสามารถมีระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันของวงแหวนตรงกลาง (อนุพันธ์ของแอนโธรน แอนทรานอล และแอนทราควิโนน) และโครงสร้างโครงกระดูกคาร์บอน (สารประกอบโมโนเมอร์ ไดเมอร์ และสารควบแน่น) ส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของ chrysacin (1,8-dihydroxyanthraquinone) อนุพันธ์ของ Alizarin (1,2-dihydroxyanthraquinone) นั้นพบได้น้อย อนุพันธ์ของแอนทราซีนสามารถพบได้ในพืชในรูปแบบอิสระ (aglycones) หรือในรูปของไกลโคไซด์ (anthraglycosides)
Withanolides - กลุ่มของ phytosteroids ปัจจุบันรู้จักสารประกอบประเภทนี้หลายชุด Withanolides เป็นโพลีออกซีสเตียรอยด์ที่มีวงแหวนแลคโตน 6 ตัวในตำแหน่ง 17 และกลุ่มคีโตที่ C 1 ในวงแหวน A
ไกลโคไซด์ - สารประกอบธรรมชาติที่แพร่หลายซึ่งสลายตัวภายใต้อิทธิพลของสารต่างๆ (กรด ด่างหรือเอนไซม์) เป็นคาร์โบไฮเดรตและอะไกลโคน (จีนิน) พันธะไกลโคซิดิกระหว่างน้ำตาลและอะไกลโคนสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยการมีส่วนร่วมของอะตอม O, N หรือ S (O-, N- หรือ S-ไกลโคไซด์) เช่นเดียวกับเนื่องจากอะตอม CC (C-ไกลโคไซด์)
O-glycosides เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในโลกของพืช) ระหว่างกัน ไกลโคไซด์สามารถแตกต่างกันได้ทั้งในโครงสร้างของ aglycone และในโครงสร้างของห่วงโซ่น้ำตาล ส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรตแสดงด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโอลิโกแซ็กคาไรด์ และตามลำดับ ไกลโคไซด์เรียกว่าโมโนไซด์ ไบโอไซด์ และโอลิโกไซด์
สารประกอบธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะคือ ไซยาโนเจนิค ไกลโคไซด์และ ไธโอไกลโคไซด์ (กลูโคซิโนเลต)
ไซยาโนเจนิค ไกลโคไซด์สามารถนำเสนอเป็นอนุพันธ์ของ α-ไฮดรอกซีไนไตรล์ที่มีกรดไฮโดรไซยานิกในองค์ประกอบ
มีการกระจายอย่างกว้างขวางในหมู่พืชในตระกูลนี้ โรส วงศ์,อนุวงศ์ พริโพอิแดเข้มข้นมากในเมล็ดของมัน (เช่น glycosides amygdalin และ prunazine ในเมล็ดพืช Atyrgdalus sottinis, Arteniaca vi1garis).
ไธโอไกลโคไซด์ (กลูโคซิโนเลต)) ปัจจุบันถือเป็นอนุพันธ์ของแอนไอออนสมมุติฐาน กลูโคซิโนเลต จึงเป็นชื่อที่สอง
จนถึงขณะนี้พบกลูโคซิโนเลตในพืชใบเลี้ยงคู่เท่านั้นและเป็นลักษณะของครอบครัว Brassyซาซี, ซาร์ราริดาซี, Resedaceaeและผู้แทนอื่น ๆ ของคำสั่ง สราปาเลส.
ในพืชจะพบในรูปของเกลือที่มีโลหะอัลคาไลซึ่งส่วนใหญ่มักมีโพแทสเซียม (เช่น glucosinolate sinigrin จากเมล็ดพืช Brassica jipseaและ V.nigra.
ไอโซพรีนอยด์ - พิจารณาสารประกอบธรรมชาติที่กว้างขวาง
นำมาเป็นผลิตภัณฑ์จากการแปลงไอโซพรีนทางชีวภาพ
ซึ่งรวมถึงเทอร์พีนต่างๆ อนุพันธ์ของเทอร์พีนอยด์และสเตียรอยด์ ไอโซพรีนอยด์บางชนิดเป็นชิ้นส่วนโครงสร้างของยาปฏิชีวนะ บางชนิดเป็นวิตามิน อัลคาลอยด์ และฮอร์โมนสัตว์
เทอร์พีนและเทอร์พีนอยด์- ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวและอนุพันธ์ขององค์ประกอบ (C 5 H 8) n โดยที่ n \u003d 2 หรือ n\u003e 2 ตามจำนวนหน่วยไอโซพรีนพวกมันแบ่งออกเป็นหลายคลาส: mono-, sesqui-, di -, ไตร-, เตตระ - และโพลิเทอพีนอยด์
Monoterpenoids (C 10 H 16) และ sesquiterpenoids (C 15 H 24)เป็นส่วนประกอบทั่วไปของน้ำมันหอมระเหย