بخشی از مقاله
چکیده
هدف : با ظهور صنعت داروسازی مدرن و پیشرفت در شیمی سنتزی ، فرصت بیشتری برای توسعه ترکیبات جدید آنتی بیوتیکی ارائه داده شد تا جایی که مقاومت به آنتی بیوتیک به عنوان خطری واقعی در جهان مطرح شد.در این مقاله منبعی دست نخورده وجدید از اعماق دریا حاوی محصولات طبیعی زیست فعال و دارویی برای مقابله با بیماری های عفونی در نظر گرفته شده است که دربرابر تغییر الگوهای مقاومت پاتوژن ها مؤثر است وتأثیرات جانبی درمانی ندارد.
تحلیل منابع موجود : جلبک های دریایی حاوی متابولیت های ثانویه زیست فعال پیچیده ومتنوع با فعالیت های آنتی اکسیدانی ، ضد قارچی ، ضد ویروسی، ضد میکروبی ، ضد انعقاد ، ضد ضخم ، ضد تومور ، ضد یبوست وتعلیق دهی در آماده سازی رادیولوژی هستند.جلبک های دریایی از منابع زنده تجدیدپذیر کود و غذا هستند.این جلبک ها حاوی موادغذایی کم کالری ، غنی از ویتامین ، مواد معدنی ، فیبرهای غذایی ، پروتئین ، پلی ساکارید و مولکول های کوچک غیراشباع چربی با اثر محافظتی در برابر پاتوژن های قلبی و عروقی هستند. استخراج فعالیت های آنتی میکروبی به عنوان شاخصی از ظرفیت جلبک های دریایی به منظور تولید متابولیت های ثانویه زیست فعال در نظر گرفته می شود.
مقدمه : خطر رشد مقاومت ضد میکروبی با کشف بشریت از آنتی بیوتیک و ظهور پنی سیلین - penicillin - در طول قرن 19 پایانی برای بیماری هایی که انسان را در طول قرن ها به ستوه آورده بود، پیش بینی شد. از سال 1940 تا 1980 گروه های زیادی از آنتی بیوتیک ها کشف شدند و به رام کردن بسیاری از بلایای سلامت انسان کمک کرده اند . یشرفت در شیمی سنتزی برای شناسایی بسیاری از مولکول های شیمیایی کلیدی فرصت های بیشتری برای توسعه ترکیبات جدید ارائه داد.
داروهای متعددی مانند سولفونامید - sulphonamide - ،ایزونیازید - isoniazid - ،آنتی سایکوتیک ها - anti-psychotic - ، آنتی هیستامین ها - anti-histamine - وپنی سیلین از هزاران ماده شیمیایی توسعه یافته شدند - . - 1 ظهور صنعت داروسازی مدرن منجر به کاهش علاقه در کشف دارویی از محصولات طبیعی بود تا زمانی که درسال 1970 مقاومت آنتی بیوتیکی بعنوان یک تهدید و خطر واقعی در نظر گرفته شد. در گذشته، علم و دارو از طریق کشف گونه های جدید قوی از ضد میکروب ها قادر بودند جلو این پدیده طبیعی باقی بمانند.
از سال 1930 تا 1970 مقاومت آنتی بیوتیکی تا حدودی به دلیل اعتماد به نفس نابجا به اینکه بیماری های عفونی حداقل در جهان صنعتی شده فتح شده بودند، پیشرفت کرد وبعداز یک وقفه مجازی آهسته شده است. در چند دهه ی گذشته گسترش میکروب های مقاوم با چندین روند همزمان مانند گسترش شهرنشینی، آلودگی، بیماری همه گیر ایدز و غیره شتاب زده شده است. این دلایل موجب افزایش تعداد عفونت ها و در نتیجه توسعه نیاز به انتی بیوتیک ها و فرصتی برای سوء استفاده شان شد.
اخیرا، عفونت ها به علت اصلی مرگ و میر در سراسر جهان تبدیل شده اند و افزایش مقامت آنتی میکروبی آن را به یک مشکل در حال رشد جهانی تبدیل کرده است . - 2 - تعداد باکتری های بسیاری در حال توسعه مقاومت آنتی بیوتیکی از طریق ژن های بطور تصادفی جهش یافته هستند. سالانه بیماری های عفونی سبب 14 میلیون مرگ و میر در سراسر جهان می شوند و افزایش مرگ و میر با نرخ سالانه 4,8 درصد در ایالت متحده آمریکا گواهی براین مطب است.
در سال 2000، سازمان بهداشت جهانی - WHO - دلیل بیش از نیمی از مرگ و میر ناشی از بیماری های ذات الریه، اسهال و سل را بیماری های عفونی سراسر جهان تخمین زده است. علاوه بر این موضوع گاهی آنتی بیوتیک ها با اثرات نامطلوب بر روی میزبان از جمله حساسیت بیش از حد و یا واکنش های آلرژیک مرتبط شدند . - 3 - بنابراین نیاز مبرم به کشف ترکیبات ضد میکروبی با ساختار های شیمیایی و مکانیسم های عمل جدید برای بیماری های عفونی نو ظهور میباشد.
عوامل درمانی می بایست موثر باشند و حالتی از فعالیت را ارائه دهند که آنها را نسبت به مکانیسم های مقاومت موجود غیر قابل نفوذ نشان دهد . نه تنها داروهای بدست آمده از منابع طبیعی دارای ویژگی های ساختاری و فعالیت های بیولوژیکی جدید هستند اما فیتوکمیکال های مشتق شده از آنها بعنوان ساختارهایی برای اصلاح سنتزی و بهینه سازی فعالیت های زیستی بسیار مفید هستند.
نیاز به یک ساعت
ما در حال حاضر در مرحله ای حیاتی قرار گرفته ایم که بررسی استراتژی های جدید به منظور مبارزه با بیماری های عفونی ضروری است. اقیانوس ها نشان دهنده منابع تقریبا دست نخورده ای هستند که از آن ترکیبات زیست فعال جدیدی می توان کشف شود. محیط زیست دریایی به نمایندگی از حدود نیمی از تنوع زیستی جهانی، یک منبع عظیم برای ترکیبات جدید است. جلبک های دریای و یا علف های هرز دریا منابع باالقوه فراوانی از متابولیت های ثانویه زیست فعال است که ممکن است راهنمایی های مفیدی در توسعه عوامل دارویی جدید بیان کند. گزارشات زیادی مبنی بر ترکیبات جدا شده از جلبک دریایی دارای فعالیت بیولوژیکی منتشر شده اند که نشان دهنده ی توانایی شان برای تولید متابولیت هایی با پیچیدگی بالا و تنوع نا محدود از خواص دارویی و یا بیولوژیکی است.
جلبک های دریایی
جلبک های دریایی با توجه به مواد مغذی، رنگدانه ها و ترکیب شیمیایی به سه دسته ی جلبک قرمز - Rhodophyta - ، جلبک قهوه ای - - Phaeophyta و جلبک سبز - Chlorophyta - دسته بندی می شوند. مانند سایر گیاهان جلبک های دریایی حاوی مواد مختلف آلی و غیر آلی هستند که می تواند برای سلامت انسان مفید باشد . - 4 - جلبک های دریایی بعنوان منبعی از ترکیبات فعال زیستی در نظر گرفته شده است که قادر به تولید انواع زیادی از متابولیت های ثانویه با طیف گسترده ای از فعالیت های بیولوژیکی هستند. ترکیبات با فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد ویروسی، ضد قارچی و ضد میکروبی در جلبک های سبز، قرمز وقهوه ای تشخیص داده شده اند 5 - و. - 6 در شکل1 برخی جلبک های قرمز، قهوه ای وسبز از منطقه ساحلی گجرات - Gujarat - نشان داده شده است.
در محیطی که رشد جلبک دریایی وابسته به ترکیبی از نور و غلظت بالای اکسیژن به سختی صورت می گیرد. این عوامل میتواند منجر به تشکیل رادیکال های آزاد و دیگر عوامل اکسید کننده قوی گردد اما جلبک های دریایی به ندرت از هرگونه آسیب فتودینامیک - photodynamic - جدی در طول سوخت و ساز بدنشان رنج می برند. این واقعیت حاکی از آن است که سلول های جلبک دریایی دارای برخی ترکیبات و مکانیسم های حفاظتی است . - 7 -
در سال های اخیر چندین فرم پروتوزوآ و باکتریایی بعنوان منبع مهمی از ترکیبات جدید باالقوه مفید برای گسترش عوامل شیمی درمانی تهیه شده اند. تحقیقات قبلی حاکی از تولید مواد آنتی بیوتیکی توسط موجودات آبزی، به این فرم ها بعنوان منابع قوی و متنوع از عوامل ضد باکتری و ضد قارچی اشاره دارد. بیش از 15000 ترکیب جدید بطور شیمیایی مشخص شده اند. تمرکز بر روی ترکیبات زیستی، روند اخیر تحقیقات دارویی از منابع طبیعی نشان می دهد که جلبک ها گروه امیدوار کننده ای برای تهیه ی مواد فعال بیوشیمیایی جدید است . - 8 - جلبک های دریایی منابع زنده تجدیدپذیری هستند که بعنوان غذا و کود در بسیاری قسمت های جهان استفاده می شوند علاوه بر این از منافع تغذیه ای آن ها می توان به مواد غذایی کم کالری و غنی از ویتامین، مواد معدنی، فیبر های غذایی، پروتئین و پلی ساکارید اشاره کرد. لیپیدها در مقادیر خیلی کوچک و غیر اشباع با اثر محافظتی در برابر پاتوژن های قلبی و عروقی یافت می شوند - . - 9
جلبک های دریایی- تنوع در اکو سیستم دریایی
جلبک ها نسبتا حساس به مواد شیمیایی شناخته می شوند. از نظر موقعیت اکولوژیکی - بوم شناختی - ، اساس زنجیره غذایی آبزیان و با توجه به نقش حیاتی شان در چرخه فسفر و نیتروژن برای اکو سیستم های آبزی حیاتی هستند . - 10 - اقیانوس ها بیش از 70 درصد از سطح زمین را می پوشانند و حاوی بیشتر از 300000 گونه از گیاهان و حیوانات است. محیط زیست دریایی نشان دهنده ی گنجینه ای از محصولات در انتظار کشف شدن برای درمان بیماری های عفونی است. فشار های اکولوژیکی از جمله رقابت برای فضا، رسوب از سطح و صید منجر به تکامل متابولیت های ثانویه منحصر به فرد با فعالیت های بیولوژیکی مختلف شده است. نقش مهم این متابولیت های ثانویه در کنترل میکرو ارگانیسم های عفونی برای سال های زیادی مورد توجه قرار نگرفته بودند.
جلبک های دریایی- یک عامل ضد عفونی
درمان اساسی بیماری های عفونی با استفاده از داروهای ضد میکروبی به علت تغییر الگو های مقاومت در پاتوژن ها و عوارض جانبی که تولید می کنند، محدودیت خاصی دارند. این محدودیت ها بهبود خواص دارویی را که مستلزم پژوهش مداوم برای جست وجوی ترکیبات ضد میکروبی جدید است را تقاضا می کند.جلبک های دریایی بعنوان داروهای سنتی در بسیاری نقاط جهان استفاده می شوند. تولید مواد باز دارنده به وسیله جلبک های دریایی از سال 1917 ذکر شده بود.
جلبک های دریایی- فعالیت های بیولوژیکی و ترکیبات زیست فعال
استخراج فعالیت های آنتی میکروبی بعنوان شاخصی از ظرفیت جلبک های دریایی به منظور سنتز متابولیت های ثانویه زیست فعال در نظر گرفته شد. گزارشات متعددی از ترکیبات مشتق شده از جلبک ها با طیف گسترده ای از فعالیت های بیولوژیکی از جمله فعالیت های ضد باکتریایی - 11 - ، ضد ویروسی - 12 - ، ضد تومور - 13 - ، ضد انعقاد - 14 - و ضد رسوب - 15 - وجود دارند. در جلبک های قرمز، سبز، قهوه ای ترکیبات سرکوب کننده رشد و تکثیر سلول ها - cytostatic - ، ضد ویروسی، ضد کرم های انگلی، ضد قارچی و ضد باکتری تشخیص داده شده اند. همچنین با توجه به تنوع رده بندی بزرگ جلبک ها تحقیقات مربوت به جست و جوی ترکیبات فعال بیولوژیکی جدید از آنها می تواند بعنوان یک موضوع نا محدود در نظر گرفته شود.
در میان ترکیبات با خواص عملکردی مختلف، آنتی اکسیدان ها بطور گسترده مورد مطالعه قرار داده می شوند. علاوه بر این نقش مهم آنتی اکسیدان ها در سلامت انسان نشان داده شده است بنابراین تمایل به این قبیل محصولات و تقاضایشان از طرف مصرف کنندگان افزایش می یابد. جلبک های دریایی بعنوان منابع مهم برای محصولات طبیعی زیست فعال خدمت می کنند . جلبک قرمز برزیلی دارای مواد فنولیکی یافت شده است. کاپافیکوس آلوارزی - kappaphycus alvarezzi - دارای خواص آنتی اکسیدانی و مغذی که قسمت های مختلف آن با پتانسیل ضد میکروبی متفاوتی شناخته می شوند.
به این ترتیب برخی میکرو جلبک ها حاوی و یا دفع کننده ترکیبات فعال دارویی هستند. برای مثال گونه های دوتاژکی جیمنودینیوم - Gymnodinium sp. - و جونیالاکس - Gonyaulax sp. - نوعی ترکیب آلکیل گوانیدین تولید می کنند که سیستم عصبی مرکزی تحت تاثیر قرار می دهد. برم دو ایندول از ریولاریا فرما - Ravularia firma - فعالیت دارویی نشان می دهد. گراسیلاریالیکنویدز - - Gracilaria lichenoide یک جلبک قرمز است که پروستاگلاندین و ترکیب C20 دفع می کند.
جلبک های دریایی حاوی مولکول های آنتی اکسیدان انفعالی مانند آسکوربات وگلوتاتیون - GSH - و متابولیت های ثانویه شامل کاروتنوئید ها - - و -کاروتن، فوکوزانتین - Fucoxanthan - استازانتین - - Astaxanthan - آمینواسیدهای مایکوسپورین - Mycosporine - مانند - گلیسین مایکوسپورین - و کیتچین ها - Catechin - - کیتچین،اپی گالو کیتچین - ، گالات - Gallate - ، فلوروتنین ها - Phlorotannin - - فلوروگلوسینول - ، ایکول - Eckol - وتوکوفرول ها - - - - Tocopherol ، - ، - توکوفرول ها - .
