Ett forskarlag har gjort framsteg när det gäller att förstå bensylisokinolinalkaloider (BIA) i lotus (Nelumbo nucifera), och lyft fram deras närvaro i olika vävnader och deras potential för utveckling av nya läkemedel.
Teamets granskning täcker kemisk profilering, extraktionsmetoder, farmakologiska aktiviteter och biosyntes av lotus BIAs, och noterar identifieringen av 59 BIAs, med fokus på deras ackumulering i löv och plumula. Granskningen understryker vikten av dessa föreningar vid behandling av livshotande sjukdomar, såsom fetma, inflammation, cancer, HIV och aniokardiopati, och beskriver behovet av framtida forskning i funktionell karakterisering av biosyntetiska vägar och strukturella modifieringar av BIA.
Detta arbete fördjupar inte bara vår förståelse av lotus BIA, utan lägger också en grund för dess tillämpning för att skapa effektiva kliniska läkemedel och löser det akuta behovet av behandling av degenerativa sjukdomar och nya infektioner.
Lotus (Nelumbo nucifera), allmänt känd som den asiatiska lotusblomman, har betydande kommersiellt och kulturellt värde. Lotus är rik på bensylisokinolinalkaloider (BIA) i nästan alla vävnader och har stor potential för att utveckla nya läkemedel för att förebygga och behandla en mängd olika livshotande sjukdomar. Det är dock fortfarande en utmaning att optimera extraktionen av dessa föreningar, utforska deras farmakologiska potential och belysa deras biosyntetiska vägar.
För att ta itu med dessa utmaningar, en studie publicerad i Vegetable Research ger en omfattande sammanfattning av de aktuella framstegen i studiet av lotus BIA.
Forskare har metodiskt utvecklat vår förståelse av biosyntesen, kemisk profilering, extraktionsmetoder och farmakologiska aktiviteter av BIA i lotusväxten. Deras fynd avslöjar att lotusväxter är berikade med mer än 61 BIA, huvudsakligen klassificerade i kategorierna 1-bensylisokinolin, aporfin och bis-BIA, med betydande ackumulering i löv och plumuler, och uppvisar en unik dominans av R-konformers i motsats till S-konformatorerna som vanligtvis finns i Ranunculales-ordningen.
Vissa BIA som nuciferin och anonain visar betydande farmakologisk potential. Extraktionsmetoder som extraktion av superkritisk vätska och höghastighetsmotströmskromatografi ökar utbyten och renheten.
Högpresterande vätskekromatografi kombinerat med elektrosprayjonisering och tandemmasspektrometri förblir guldstandarden för BIA-separation, kvantifiering och karakterisering. Farmakologiska studier av dessa föreningar har belyst deras potential vid behandling av olika sjukdomar, allt från fetma till cancer på grund av deras många biologiska aktiviteter.
Dessutom har den dynamiska ackumuleringen av BIA i lotus intrikat studerats, och resultaten visade att det fanns signifikanta skillnader i BIA-innehåll i olika utvecklingsstadier och mellan olika lotussorter.
Baserat på isoleringen och funktionella karakteriseringen av de biosyntetiska generna föreslogs nyckelbiosyntetiska vägar för BIA i lotus, vilket avslöjar de avgörande stegen från tyrosinomvandling till bildandet av komplexa BIA-strukturer.
Regleringen av dessa vägar och de transkriptionsmekanismer som styr BIA-biosyntes har undersökts, vilket indikerar ett sofistikerat kontrollsystem som påverkas av mekanisk sår- och jasmonatbehandling.
Enligt studiens seniorforskare, Prof. Xianbao Deng, "Denna recension ger en omfattande sammanfattning av de aktuella framstegen inom kemisk profilering, extraktionsmetoder, farmakologiska aktiviteter och biosyntes av lotus BIA."
Denna omfattande forskning berikar inte bara vår förståelse av lotus BIA utan öppnar också vägar för framtida forskning och potentiella kliniska tillämpningar, inklusive utveckling av nya läkemedel som riktar sig mot livshotande mänskliga sjukdomar.
Mer information: Xue Wei et al., Lotus (Nelumbo nucifera) bensylisokinolinalkaloider:framsteg inom kemisk profilering, extraktionsmetoder, farmakologiska aktiviteter och biosyntetisk belysning, grönsaksforskning (2024). DOI:10.48130/vegres-0024-0004
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
