Fitomelatonina

Această intrare sau secțiune privind hormonii și fiziologia plantelor nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Phytomelatonin sau plantă melatonina , are aceeași structură chimică ca Melatonin produsă de organismul uman și, ca și la om , de asemenea , în plante reglementează așa-numitele cicluri circadian : mișcările de frunze și flori în timpul nopții, creșterea plantei și germinarea sămânței. Fitomelatonina asigură protecția plantelor împotriva expunerii la lumina soarelui și a vremii nefavorabile.

Fitomelatonina
Numele IUPAC
N- [2- (5-metoxi-1 H-indol-3-il) etil] etanamidă
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută	C 13 H 16 N 2 O 2
Masa moleculară ( u )	232.278
numar CAS	[1] Numărul CAS nu este valid
Informații de siguranță
Editați datele pe Wikidata · Manual

Istorie: de la melatonină la fitomelatonină

În ultimii ani, interesul pentru melatonină și funcțiile sale fiziologice s-a extins de la animale superioare la altele. De fapt, s-a descoperit că melatonina, considerată inițial limitată la vertebrate, este o moleculă omniprezentă, prezentă în organisme aparținând taxonilor foarte îndepărtați filogenic. Melatonina a fost identificată în toate clasele de vertebrate : Agnați (de exemplu, lamprea ^[1] ), Pești (atât Chondrichthyes, cât și Osteichthyes ^[2] ), Păsări (cum ar fi găinile și prepelițele ^{[3] [4]} ) și Mamifere. În acest grup mare, melatonina a fost găsită la șoareci, șobolani, hamsteri, veverițe, porci, vaci, oi, cai, câini, maimuțe și oameni (van Vuuren și colab., 1992; Arendt, 1998). Vasta informație privind prezența melatoninei în Regatul Animal este confirmată de nenumărate publicații. Molecula de melatonină pare să fi fost conservată din punct de vedere evolutiv, prezența sa în numeroase organisme distincte filogenic aparținând procariotelor ( Rhodospirillum rubrum ^[5] ), drojdiilor ( Saccharomyces cerevisiae ^[6] ), Chloroficee ^[6] ), Drosophila melanogaster și Drosophila simulans ^{[7] ]} , Moluște ( Sepia officinalis ^[8] ). Aceste date i-au determinat pe cercetători să își verifice prezența și în plante. Investigațiile au fost inițial direcționate asupra plantelor cultivabile și medicinale ^{[9] [10]} , asupra fructelor și legumelor ^[11] și, de asemenea, în acest caz, prezența sa a fost confirmată.

Înțelesul fitomelatoninei

S-a propus că și la plante melatonina poate juca un rol în măsurarea timpului fotoperiodic și în reglarea ciclurilor circadiene și în Chenopodium rubrum ^[12] a fost observat un ritm periodic al conținutului de melatonină.

Activitate antioxidantă

La plante, melatonina poate juca un rol important în protejarea radicalilor liberi și, în general, ca agent antioxidant ^[13] . Conform acestei ipoteze, s-a observat că în cele două soiuri de Nicotiana tabaccum care prezintă o sensibilitate diferită la ozon , probabil din cauza unei deficiențe a sistemului antioxidant ^[14] , conținutul de melatonină este, de asemenea, diferit ^[15] . Prin urmare, melatonina poate juca un rol în toate acele fenomene în care sunt implicate leziuni oxidative, cum ar fi expunerea la condiții de stres (temperaturi ridicate sau scăzute, poluanți, ozon, raze UV ).

Distrugerea cauzată de radicalii liberi afectează practic toate macromoleculele, inclusiv ADN-ul mitocondrial și cel nuclear . În celulele mamiferelor, melatonina pătrunde în nucleu ^[16] . Presupunând că acest lucru este valabil și la plante, melatonina ar putea fi în măsură să prevină atacul radicalilor liberi asupra ADN-ului nuclear: rezultatul ar putea fi să ofere protecție in situ a genomului și, astfel, să păstreze generațiile ulterioare de plante. În cele din urmă, anumite plante, precum cele alpine, au o toleranță ridicată la metalele toxice absorbite de solurile contaminate. rezistența unora dintre aceste plante la agenții toxici poate fi legată de nivelurile lor intrinseci de melatonină. Plantele cultivate în munții înalți, într-un mediu mai expus stresului oxidativ din ozon și radiații UV, ar putea avea un conținut mai mare de melatonină. În munții înalți (1000-3500m) nivelurile de ozon și lumină ultravioletă, semnificativ mai mari, pot fi periculoase pentru plante. De fapt, ozonul la alte concentrații reduce înălțimea plantelor, provoacă rănirea frunzelor la toate nivelurile de creștere și reduce progresiv greutatea fructului în momentul înfloririi. Mai mult, în munții înalți, trebuie luați în considerare alți factori, cum ar fi variațiile de temperatură, umiditate și fotoperioadă în ritmuri sezoniere, varietatea solului, de exemplu compoziția rocii sau pH - ul , care se poate schimba rapid în funcție de substrat. Rezultă că plantele alpine sunt supuse unui stres oxidativ mai mare și acest lucru explică concentrațiile mai mari de melatonină identificate în aceste plante. Dacă există o corelație între indicele de ozon și / sau UV și concentrația de melatonină, conținutul în sine de melatonină poate fi propus ca un indice de stres oxidativ. Pentru a reduce și neutraliza radicalii liberi, melatonina are și mecanisme indirecte, stimulează activitatea enzimelor antioxidante, inhibă cele oxidante, acționează ca un chelator al metalelor de tranziție. La baza acestei activități de apărare se află structura chimică caracteristică a melatoninei. Proprietățile sale lipofile și hidrofile îi permit să pătrundă în toate compartimentele intracelulare și astfel să protejeze toate părțile plantei. Lipofilicitatea are o importanță primară pentru activitatea desfășurată la nivelul semințelor, unde, prin prevenirea peroxidării lipidelor , păstrează țesuturile germinative și reproductive.

Reglarea fotoperioadei

Omologiile superficiale între fotoperiodism la animale revizuite de Reiter (1991) și la plante, studiate de O'Neill (1992) au făcut următoarele alte roluri ale melatoninei rezonabil plauzibile. Melatonina este „semnalul nocturn” care traduce informațiile de la fotoreceptori la organele țintă. În mod similar, la plante, informațiile sunt traduse de la fotoreceptorii din frunză la meristemul apical corespunzător, probabil printr-un intermediar chimic care semnalizează întunericul ^[17] . Sinteza melatoninei este reglată de semnale de „ieșire” de la „pacificatorul circadian animal”, nucleul suprachiasmatic ^[18] . Melatonina pare, de asemenea, a fi un semnal de „intrare” ^[19] , fiind astfel esențială pentru măsurarea intervalului de fotoperioadă. De mult s-a crezut că ritmurile circadiene la plante au fost implicate în măsurarea timpului în timpul inducerii florilor fotoperioase ^[20] . La animale, chiar și impulsurile de lumină scurte sunt capabile să suprime puternic nivelurile de melatonină. În mod similar, impulsurile de lumină care întrerup perioada întunecată provoacă o inhibare puternică a inducerii florilor la plantele de o zi scurtă. Recent s-a demonstrat că melatonina este capabilă să regleze expresia genelor ^[21] și că interacționează și cu ciclul celular din celulele vegetale, probabil prin interacțiunea sa cu citoscheletul . Sosirea stimulului floral în interiorul vârfului vegetativ determină o schimbare atât a expresiei genei, cât și a morfologiei, împreună cu o sincronizare a ciclurilor celulare în interiorul apexului ^[22] . Influența melatoninei asupra citoscheletului, care a fost detectată și în celulele mamiferelor, poate fi legată de afinitatea ridicată pe care melatonina o are pentru calmodulină ^[23] . Prin urmare, melatonina este prezentă în țesuturile plantelor și reglează acele procese care necesită informații despre timpul și / sau durata nopții. Aceste procese includ inducerea florilor fotoperiodice, fenomene circadiene precum mișcările frunzelor, fenomene zilnice precum creșterea plantelor și germinarea semințelor. Alternativ, melatonina poate acționa în primul rând ca un antioxidant sau ca un indicator molecular al stării redox a unui organ, de exemplu, în timpul maturării fructelor.

Fitomelatonina în plantele alpine

Lucrările efectuate pe plante alpine selectate ^[24] au adus la îndeplinire o anumită procedură de extracție care permite standardizarea titlului cantitativ al melatoninei. Acest lucru a făcut posibilă obținerea unor informații mai certe cu privire la concentrațiile reale din plante și, mai presus de toate, exploatarea lor terapeutic (sursa nu poate fi verificată).

Plantele investigate și rezultatele obținute

Scopul cercetării ^{[24] a} fost investigarea prezenței melatoninei într-un extract obținut din plante agronomice, pentru utilizare farmacologică ulterioară. Plantele studiate au fost cultivate în agricultură ecologică la o altitudine de 800 de metri în zona Trentino. Dintre diferitele plante analizate, cele mai interesante s-au dovedit a fi ovăz, șarpe și salvie.

• " Avena sativa ", plantă erbacee anuală din familia " Poaceae ". Medicamentul constă din semințe; ingredientele active caracteristice plantei sunt: amidon , vitamine B1 , B2 , B6 ; alcaloizi ; triterpene și saponozide steroidiene.
• „ Achillea millefolium ”, plantă erbacee din familia „ Asteraceae ”, denumită în mod obișnuit Millefoglie. Medicamentul este format din flori ligulate, albe sau roz, în care sunt conținute lactone , sesquiterpene , flavonoide , acid salicilic și alcaloizi .
• „ Salvia officinalis ”, suficientă din familia „ Lamiaceae ” (sau „Labiatae”). Frunzele persistente bogate în păr secretor constituie medicamentul, din care se obține o esență bogată în diverși compuși.

După extracție, probele au fost supuse unei evaluări calitative și cantitative. Două metode diferite de analiză a cromatografiei lichide de înaltă performanță - HPLC (HPLC asociată cu detectorul electrochimic și HPLC asociată cu detectorul de fluorescență ) au permis obținerea atât a spectrului cromatografic al identificării calitative a melatoninei, cât și a concentrațiilor substanței prezente în plantele examinate. .

După analiza conținutului fiecărei specii, s-au obținut două amestecuri importante din plante alpine: un extract uscat și un extract uleios, fitomelatonina. Extractul uscat are o concentrație egală cu 3000 ng / g de țesătură. Extractul uleios corespunzător fracțiunii lipofile a acestor plante pare să aibă 2000 ng / g de țesut. ^{[ fără sursă ]}

Fitomelatonina: caracteristicile extractului uleios

Fitomelatonina corespunde părții lipofile obținute din extractele de ovăz, achilee și salvie. Extractul este prezentat ca un lichid uleios, cu aspect limpede, de culoare galben chihlimbar și cu miros caracteristic propriu. Compoziția uleiului include numeroase substanțe aparținând fiecărei plante, care acționează prin sporirea proprietăților melatoninei. Putem identifica sumar trei clase de bază: acizi grași, steroizi și agenți antioxidanți (tocoferoli și tocotrienoli).

Notă

Elemente conexe

• Melatonina

Portalul de biologie

Portalul botanic

Portalul chimiei