Fytokemia

Fytokemia on tieteenala, joka tutkii kasveissa esiintyviä kemiallisia yhdisteitä, niiden kemiaa, biosynteesiä, esiintyvyyttä ja metaboliaa. Fytokemian tutkimuskohteita ovat erityisesti biologisesti aktiiviset aineet ja niiden mahdolliset terveysvaikutukset, kuten antioksidatiivisuus tai antimutageenisuus. Fytokemian tutkimusta hyödynnetään muun muassa terveysvaikutteisten elintarvikkeiden ja luonnonlääkinnän kehityksessä. Kasvit syntetisoivat fytokemikaaleja, joka auttaa niitä suojautumaan tuholaisilta sekä kasvitaudeilta.  Fytokemiassa hyödynnettäviä toimintatapoja ovat muun muassa eristäminen, uuttaminen, elektroforeesi sekä erilaiset kromatograafiset menetelmät (TLC, GC, HPLC, u-LC). 

Maailman terveysjärjestö (WHO) arvioi, että noin 80% kehitysmaiden asukkaista käyttävät kasveista saatavia lääkkeitä terveytensä tukena. Etenkin perinteisessä kiinalaisessa lääkinnässä on käytetty laajasti kasveista saatavia lääkeaineita. Kasveista on todettu löytyvän muun muassa kolesterolia alentavia, tulehdusta vähentäviä ja antikarsinogeenisiä yhdisteitä sekä antioksidantteja. Nämä yhdisteet ovat tärkeitä esimerkiksi terveysvaikutteisten (funktionaalisten) elintarvikkeiden tuottamisessa.

Fytokemikaalit 
Fytokemikaalit ovat kasvikunnan tuottamia bioaktiivisia yhdisteitä, joiden tarkoituksena on yleensä auttaa kasveja menestymään ja syrjäyttämään kilpailijoita sekä estämään kasvinsyöjiä ja taudinaiheuttajia tuhoamasta niitä.  Useimmilla fytokemikaaleilla on erilaisia hyviä terveysvaikutuksia ihmisten sairauksien, kuten sydän- ja verisuonisairauksien, syövän, ylipainon ja diabeteksen, ehkäisyssä. Fytokemikaaleja voidaan käyttää myös erilaisissa myrkyissä.  

Sairauksia suojaavan vaikutuksen tarkkoja mekanismeja ei yksittäisten fytokemikaalien osalta tunneta, mutta niiden arvellaan olevan seurausta fytokemikaalien synergisistä ja additiivisista vaikutuksista, sillä puhdistettuina yhdisteinä yksitellen annettujen fytokemikaalien vaikutus on jäänyt vähäiseksi. 

Fytokemikaalit voidaan kemiallisten rakenteidensa mukaan jaotella kolmeen pääryhmään: terpenoideihin, fenolisiin yhdisteisiin sekä alkaloideihin ja muihin typpeä sisältäviin yhdisteisiin. Nämä pääryhmät sisltävät muita tärkeitä fytokemiallisia ryhmiä. Terpenoidit sisältävät muun muassa katotenoidit, kasvisterolit sekä tokolit, joka on e-vitamiinina tunnettu vitamiiniryhmä. Fenoliset yhdisteet kattavat fenolihapot, flavonoidit, kumariinit, lignaanit ja tanniinit. Alkaloideihin eli kasviemäksiin kuuluvat glukosinolaatit ja ksantiinit.

Fytokemian tutkimus 
Fytokemiaa käytetään laajalti kiinalaisessa lääketieteessä, etenkin kasviperäisten lääkkeiden alalla. Fytokemiallinen tekniikka koskee pääasiassa kiinalaisen lääketieteen, Ayurvedan (intialainen perinteinen lääketiede) ja kasviperäisten lääkkeiden erilaisten kemiallisten komponenttien, kuten saponiinien, alkaloidien, eteeristen öljyjen, flavonoidien ja antrakinonien laaduntarkkailua. Kehitettäessä nopeita ja toistettavia analyyttisiä tekniikoita, HPLC: n (korkean erotuskyvyn nestekromatografia) yhdistäminen eri ilmaisimien kanssa, kuten diodijärjestelmäilmaisimen (DAD), taitekerroinilmaisimen (RID), haihtumisen valonsirontailmaisimen (ELSD) ja massaspektrometrisen ilmaisimen (MSD) kanssa, on laajalti kehittynyt.

Useimmissa tapauksissa kiinalaisen lääketieteen, Ayurvedan tai kasviperäisten lääkkeiden biologisesti aktiivisia yhdisteitä ei ole määritetty. Siksi on tärkeää käyttää fytokemiallisia menetelmiä bioaktiivisten komponenttien seulomiseen ja analysointiin, ei vain laadunvalvonnan vuoksi, vaan myös niiden terapeuttisten mekanismien selvittämiseksi. Nykyaikaiset farmakologiset tutkimukset osoittavat, että sitoutuminen solukalvojen reseptoreihin tai ionikanaviin on ensimmäinen askel joihinkin lääkevaikutuksiin. Fytokemiassa on kehitetty uusi menetelmä, nimeltään biokromatografia. Tämä menetelmä yhdistää ihmisen punasolujen membraaniuuton ja korkean suorituskyvyn nestekromatografian potentiaalisten aktiivisten komponenttien seulomiseksi kiinalaisessa lääketieteessä.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Elsevier B.V.: Phytochemistry, The International Journal of Plant Chemistry, Plant Biochemistry and Molecular Biology 

Kemia
Kasvitiede


Biokemia