Diplotaxis muralis (L.) DC. – pospolity chwast czy przyszłość farmacji?

Streszczenie

Dwurząd murowy (Diplotaxis muralis (L.) DC.), roślina należąca do rodziny kapustowatych (Brassicaceae), występuje głównie w Europie Środkowej oraz Południowej. W Polsce jest zadomowionym antropofitem rosnącym w pobliżu dróg i torów kolejowych. W piśmiennictwie niewiele miejsca poświęcono tej roślinie, a organy podziemne dwurzędu murowego prawdopodobnie nie były dotąd szczegółowo badane pod względem zawartych w nich związków chemicznych. Analizie poddane zostały potencjalne gatunki macierzyste Diplotaxis tenuifolia (L.) DC. i Diplotaxis viminea (L.) DC.

W literaturze znajdują się informacje na temat zastosowania liści dwurzędu murowego jako składnika sałatek, co pozwala przypuszczać, że roślina ta nie jest trująca dla człowieka. Gatunkowi macierzystemu, Diplotaxis tenuifolia, przypisuje się znaczenie farmakologiczne (działanie przeciwzapalne oraz diuretyczne).

Celem pracy była wstępna analiza fitochemiczna dwurzędu murowego pod kątem obecności substancji o potencjalnym znaczeniu leczniczym.

Do badań wykorzystano wysuszone pędy podziemne oraz ziele dwurzędu murowego pochodzące ze stanowiska naturalnego. Wyciąg metanolowy, frakcje uzyskane z wyciągu chloroformowego metodą chromatografii kolumnowej oraz wyciąg eterowy i octanowy (otrzymany z ziela dwurzędu murowego w wyniku hydrolizy 2M HClaq i ekstrakcji eterem dietylowym oraz octanem etylu) poddano analizie z wykorzystaniem metod chromatograficznych (TLC, HPLC). Miało to na celu stwierdzenie prawdopodobnej obecności związków o charakterze steroli i triterpenów, kumaryn, kwasów fenolowych oraz flawonoidów.

Słowa kluczowe:

Diplotaxis muralis (L.) DC., sterole, triterpeny, kumaryny, flawonoidy

Triterpeny
Są to substancje pochodzenia naturalnego, których prekursorem jest skwalen o budowie linearnej. Ulega on cyklizacji, dając tetracykliczne oraz pentacykliczne triterpeny, a także związki o charakterze steroidów.
Do triterpenów pentacyklicznych typu ursanu należy kwas ursolowy. Jest on naturalnym komponentem wielu roślin leczniczych, a także wykorzystywanych w medycynie ludowej. Badania nad wyizolowanym triterpenem sugerują, iż może on mieć działanie przeciwzapalne, przeciwnowotworowe, ochronne na miąższ wątroby, przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe oraz obniżające poziom lipidów we krwi.

Ze względu na swoje działanie przeciwnowotworowe (nowotwory skóry) oraz przeciwbakteryjne, kwas ursolowy znalazł zastosowanie przede wszystkim w kosmetykach stosowanych na skórę.

Działanie przeciwzapalne kwasu ursolowego związane jest z hamowaniem aktywności ludzkiej elastazy leukocytarnej, a także 5-lipooksygenazy oraz cyklooksygenazy-2 (COX 2). Dodatkowo wykazuje on działanie przeciwreumatyczne i obniża stężenie cukru we krwi.

Kwas oleanolowy (izomer kwasu ursolowego) jest triterpenem typu oleananu, występującym często jako wolny związek chemiczny lub aglikon saponin. Związek ten jest składnikiem roślin leczniczych i wykazuje działanie przeciwnowotworowe, immunomodulujące, przeciwzapalne, przeciwwirusowe, bakteriobójcze, a także pierwotniakobójcze.

Sterole
Są to związki chemiczne wykorzystywane m.in. w leczeniu łagodnego rozrostu stercza. Ich mechanizm działania związany jest z obniżeniem aktywności 5α-reduktazy, aromatazy i utrudnieniem wiązania dihydrotestosteronu (DHT) do receptorów androgenowych. Wynikiem tego jest złagodzenie dolegliwości spowodowanych rozrostem gruczolaka, takich jak: przerywany strumień moczu, bolesność, pieczenie czy niecałkowite opróżnienie pęcherza moczowego.
Do najczęściej spotykanych w świecie roślin steroli należą: β-sitosterol, kampesterol, stigmasterol i ich pochodne – 3-O-glukozydy, 3-O-palmityniany lub 3‑O‑mirystyniany.

β-sitosterol jest pospolitym związkiem występującym w wielu roślinach. Stanowi on główny składnik w olejach kiełkujących zbóż. Ma on pewne znaczenie farmakologiczne, polegające na działaniu przeciwzapalnym oraz przeciwgorączkowym przy podaniu pozajelitowym oraz doustnym. Efekt biologiczny przyjmowania β-sitosterolu jest różnorodny i zależy od wielu czynników. Wykazuje on także działanie zmniejszające stężenie cholesterolu we krwi oraz przeciwalergiczne.

Kumaryny
Są to związki chemiczne będące pochodnymi α-pironu, który skondensowany jest z pierścieniem benzenu.
Właściwości farmakologiczne kumaryn są bardzo zróżnicowane w zależności od struktury chemicznej danego związku (elementów skondensowanych z głównym pierścieniem). Wiele kumaryn (np. angelicyna) wykazuje działanie uspokajające oraz obniżające ciśnienie krwi. Ponadto piranokumaryny rozkurczają mięśnie gładkie i rozszerzają naczynia krwionośne. Wyciągi z ziela nostrzyka czy kory kasztanowca, zawierające kumaryny, wykazują działanie przeciwobrzękowe poprzez usprawnienie krążenia żylnego oraz limfatycznego. Kumaryny działają także uszczelniająco na ściany naczyń włosowatych.

Istnieją doniesienia na temat działania estrogenowego, przeciwbakteryjnego oraz przeciwbólowego kumaryn. Niektóre z nich biorą udział w regulacji stężenia wolnego międzykomórkowego wapnia w organizmie człowieka.
W lecznictwie kumaryny stosowane są jako związki rozszerzające naczynia wieńcowe (piranokumaryny), a także pobudzające repigmentację skóry w bielactwie (furanokumaryny).

Kwasy fenolowe oraz flawonoidy
Kwasy fenolowe to najczęściej pochodne kwasu cynamonowego oraz benzoesowego. Wśród pochodnych kwasu cynamonowego wyróżniamy: kwas p-kumarowy, kawowy, synapinowy, ferulowy, kurkuminę (diferuilometan). Pochodnymi kwasu benzoesowego są: kwas p‑OH-benzoesowy, o‑OH‑benzoesowy (salicylowy), protokatechowy, galusowy, wanilinowy i syryngowy.

Kwasy fenolowe (podobnie jak aglikony flawonoidów) stanowią frakcję czynną propolisu (kitu pszczelego), który w postaci etanolowego wyciągu jest składnikiem preparatów o działaniu przeciwzapalnym i antyseptycznym.
Kwasy fenolowe i ich połączenia estrowe działają przeciwwirusowo i przeciwbakteryjnie (kwas rozmarynowy), przeciwzapalnie (mieszanina estrów kwasu benzoesowego i cynamonowego), moczopędnie (kwas litospermowy), żółciopędnie oraz żółciotwórczo (kwas chlorogenowy i kurkumina), a także przeciwgorączkowo i przeciwbólowo (pochodne kwasu salicylowego).

Flawonoidy to związki chemiczne będące pochodnymi fenylobenzo-α-pironu o charakterze barwników. Mają one właściwości antyoksydacyjne, przeciwzapalne, a także hamujące agregację płytek krwi (np. zespół flawonolignanów z ostropestu plamistego).

Ponadto flawonoidom przypisuje się działanie ochronne i regenerujące na miąższ wątroby, a także działanie estrogenne (genisteina), diuretyczne oraz przeciwbólowe i przeciwobrzękowe (kwercetyna). Poprzez hamowanie aktywności hialuronidazy, która depolimeryzuje kwas hialuronowy (np. kemferol), a także elastazy hydrolizującej elastynę wybrane flawonoidy powodują uszczelnienie śródbłonka naczyń krwionośnych. Z uwagi na to można im przypisać właściwości przeciwobrzękowe, przeciwzapalne i poprawiające przepływ krwi w naczyniach krwionośnych.

Co zawiera Diplotaxis muralis?
Analiza wyciągu metanolowego i wybranych frakcji wyciągu chloroformowego (TLC – żel krzemionkowy, wizualizacja – odczynnik Liebermanna Burcharda) pozwoliła na stwierdzenie obecności kwasu ursolowego, kwasu oleanolowego i β-sitosterolu (kochromatografia z substancjami wzorcowymi) w częściach podziemnych Diplotaxis muralis.
Ponadto na płytkach celulozowych wywołanych zdiazowanym kwasem sulfanilowym stwierdzono obecność pomarańczowych plam wskazujących na kwas wanilinowy i izowanilinowy. Wynik potwierdzono metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC.

W wybranych frakcjach poddanych analizie chromatograficznej (TLC, HPLC) stwierdzono obecność związków chemicznych, prawdopodobnie o charakterze kumaryn.

Wśród produktów hydrolizy ziela, we frakcji eterowej, stwierdzono obecność kwasu kawowego, kwercetyny i drugiej substancji, prawdopodobnie o charakterze flawonoidowym, obecnej także w wyciągu octanowym (TLC). W wyciągu octanowym stwierdzono również niezidentyfikowaną substancję o intensywnej niebieskiej fluorescencji w promieniach UV.

Ponadto wcześniejsze analizy metodami chromatograficznymi pozwoliły na stwierdzenie obecności we frakcji eterowej, otrzymanej po odbalastowaniu wodą wyciągu metanolowo-wodnego wolnych fenolokwasów, prawdopodobnie kwasu p‑kumarowego, o‑kumarowego i p-hydroksybenzoesowego oraz niezidentyfikowanego związku o charakterze flawonoidu.

Wnioski
Ze względu na obecność w Diplotaxis muralis związków chemicznych o znaczeniu farmakologicznym (związków o charakterze steroli i triterpenów, kumaryn, flawonoidów, kwasów fenolowych), istnieją przesłanki uzasadniające podjęcie dalszych badań składu chemicznego dwurzędu murowego.
Wyniki tych poszukiwań mogłyby stanowić podstawę do rozpoczęcia badań nad aktywnością biologiczną wyciągów z tej rośliny.

Wstępna analiza fitochemiczna pozwoliła bowiem na stwierdzenie obecności w częściach podziemnych Diplotaxis muralis kwasu ursolowego, oleanolowego, β-sitosterolu, związków o charakterze kumaryn, a także kwasów waniliowego i izowanilinowego. Natomiast w zielu najprawdopodobniej obecne są: kwas p‑kumarowy, o‑kumarowy, p-hydroksybenzoesowy i kawowy oraz kwercetyna. Dalsze badania, zarówno jakościowe, jak i ilościowe, na pewno pozwoliłby bardziej szczegółowo poznać chemizm dwurzędu murowego.

Czas pokaże, czy Diplotaxis muralis to jedynie pospolity chwast rosnący w pobliżu dróg i torów kolejowych, czy może roślina, która ze względu na swój chemizm i związane z nim działanie farmakologiczne zostanie w przyszłości wykorzystana w lecznictwie.

Literatura
1) Eschmann-Grupe G., Hurka H. and Neuffer B., Species relationships within Diplotaxis (Brassicaceae) and phylogenetic origin of D. muralis, Plan Syst. Evol 243: 13‑29, (2003).
2) Modnicki D., Matławska I.: Badania związków fenolowych w zielu Diplotaxis muralis, /S.12.P-8/, XX Naukowy Zjazd Polskiego Towarzystwa Farmaceutycznego, Katowice 25-28 września 2007, Streszczenia, tom I, s. 358-359, ISBN 978-83-88157-
-39-4 (całość), 978-83-88157-41-7 (tom I).
3) Martin J.P, Sanchez–Yelamo M.D, Genetic relationships among species of the genus Diplotaxis (Brassicaceae) using inter–simple sequence repeat markers, Theor. Appl. Genet., 101: 1234-1241, (2000).
4) Eschmann-Grupe G., Hurka H. and Neuffer B., Extent and structure of genetic variation in two colonising Diplotaxis species (Brassicaceae) with contrasting breeding systems, Plant Syst. Evol. 244: 31-43, (2004).
5) Ringbom T. et al., Ursolic acid from Plantago major a selective inhibitor of cyclooxygenase–2 catalyzed prostaglandin biosynthesis, J. Nat. Prod. 61: 1212-1215, (1998).
6) Mitaine-Offer A. C et al., Triterpens and phytosterols as human leucocyte elastase inhibitors, Planta Med., 68: 930-932, (2002).

Anna Bitner, Daniel Modnicki
Katedra i Zakład Farmakognozji, Uniwersytet Mikołaja Kopernika  Toruniu, Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy
Autor korespondujący: Anna Bitner (adres e-mail: [email protected])