Maximera metoderna för växtextrakt

Maximera metoderna för växtextrakt
Redan på 1980-talet upptäckte man att när växter infekterades av bakterier, virus eller svampar skulle de producera salicylsyra på den skadade platsen. Salicylsyra cirkulerar sedan i växten, vilket stimulerar produktionen av skyddande ämnen i växten. Nu har forskare experimenterat med olika stimuli i 1600 växter, vilket visar att varje växt producerar olika ämnen. Lyckligtvis har 24 föreningar som kan ha antitumöreffekter och 20 föreningar som har antimikrobiella effekter hittats. En av dessa föreningar kan döda Staphylococcus, en av de vanligaste bakterierna som orsakar lunginflammation och sepsis.
Den amerikanska vetenskapsmannen Ruskin et al. uppfann en enkel metod för att extrahera växtingredienser utan att använda organiska lösningar. Dess unika egenskap är att den använder växter för att utsöndra eller artificiellt stimulera dem att producera vissa medicinska komponenter och effektivt extrahera dem. Denna metod för att syntetisera motsvarande läkemedel enligt människors behov sparar tid och ansträngning, och har en hög avkastning och garanterad produktion.
Forskare har lagt märke till; Växter använder sina enorma rötter för att ta upp näring och fixera sig i jorden. Rötterna på ett hektar råg blir 140 miljoner kilometer långa, vilket är längre än avståndet från jorden till solen. Dessutom, till skillnad från de ovanjordiska delarna av växter, som skyddas av taggar eller vaxartade membran, attackeras växternas rötter lätt av mikroorganismer och insekter.
Därför kan växternas rötter bara producera vissa kemikalier för att motstå yttre skador. För några år sedan, Ruskin et al. började studera hur man använder växtrötter för att absorbera skadliga kemikalier för att rena jorden. Senare övergick det till att studera hur man använder växtrötter för att producera och kontrollera användbara ämnen. Deras forskningsidé är att stimulera växternas rötter med svampar eller bakterier, vilket får växter att utsöndra vissa kemikalier för att döda dessa mikroorganismer. De experimentella resultaten bekräftar att detta schema är genomförbart.
Efter det insåg de att jordfria odlingstekniker kunde användas för att odla växter i vatten som innehåller näringsämnen, så att kemikalierna som syntetiseras av rötterna skulle utsöndras i vattnet. Att utvinna dessa ämnen med medicinskt värde från vattnet var mycket enklare än att utvinna dem från organiska lösningsmedel.
Fördelen med denna extraktionsmetod är att eftersom växternas rötter endast producerar några hundra föreningar är den mycket enklare att använda jämfört med de tusentals ämnen som produceras av hela växten. Forskare har övervägt och implementerat användningen av genetiskt modifierade växter för att producera proteiner som behövs av människor, vilket kommer att ha breda tillämpningar inom medicin.
För närvarande används gentekniker ofta för att generera proteiner från bakterie- eller djurceller, men processen för proteinproduktion är mycket komplex, och efter produktion måste proteiner modifieras av sockerarter och lipider för att bli aktiva. "Detta protein som syntetiseras av bakterier eller djurceller har ofta liten aktivitet, och ännu värre, införandet av dessa heterologa proteiner i kroppen kan också utlösa ett immunsvar."
Proteiner som syntetiseras från växter är dock mycket lika mänskliga proteiner, och rening av dessa proteiner kommer också att vara en mycket enkel process. Forskare har utfört experiment genom att koppla ihop den mänskliga placentaenzymgenen, en bakteriell enzymgen och en manetfluorescerande proteingen med DNA-sekvensen av en signalpeptid som kodar för det endoplasmatiska retikulumet (en signal som utsöndrar proteiner i det endoplasmatiska retikulumet, vilket bara kan vara utsöndras efter bearbetning) och överför dem till tobak.
Resultaten visade att 80 procent av produkterna från dessa tre gener utsöndrades i odlingsmediet genom tobaksrötter. Om detta syntetiska protein kontinuerligt kan extraheras från odlingsmedium i framtiden kommer dess ekonomiska fördelar att vara betydande.
Nu fokuserar Raskin och hans kollegor på att hitta antibiotika och antitumörläkemedel. De hoppas få läkemedel mot diabetes och hjärt- och kärlsjukdomar i framtiden. Även om den nuvarande metoden för att extrahera växtläkemedel behöver förbättras, måste de extraherade föreningarna verifieras i detalj för klinisk användning. Vissa experter tror dock att detta är en ny idé för att utveckla nya läkemedel med hjälp av växter, vilket kan öppna en ny sida inom farmakologi