Farmakognoosia. Ain Raal
(Artemisia absinthium), lagritsa-magusjuur jpt. Muidugi kasvavad paljud ravimtaimeliigid ühtviisi hästi väga erineval pinnasel, küll aga mõjutab see nende keemilist koostist.
Teine oluline tegur on päikesevalgus. Toimeainete produktsiooni mõjutavad päikesepaisteliste päevade arv aastas, päikeseliste tundide arv ööpäevas ja valguskiirguse intensiivsus. Kui aga rohkema päikesevalgusega kaasneb oluliselt kõrgem keskkonnatemperatuur, võib see viia teatud toimeainete sisalduse vähenemiseni. Näiteks võib eeterlik õli kuumadel suvepäevadel taimedest osaliselt auruda.
Tavaliselt eelistavad eeterlikku õli sisaldavad taimed päikeselisemaid kasvukohti. Mõned alkaloidtaimed eelistavad aga hoopis varjulisi kasvukohti ja toodavad just sellistes tingimustes suurema hulga farmakoloogiliselt aktiivseid aineid.
Keskkonna temperatuurist sõltuvad taime vegetatsiooniperioodi pikkus, toimeainete produktsioon ja taime vegetatiivne mass (kasv). Igal taimel on olemas oma soojusmiinimum, temperatuuride summa või keskmine temperatuur, mis tagab talle normaalse elutsükli.
Jaheda suve korral ei pruugi näiteks koriandri viljad Eestis üldse moodustuda või valmida. Kuigi eeterlikku õli sisaldavad ravimtaimed eelistavad kasvuks päikeselisemaid kasvupiirkondi, on täheldatud, et hoopis rohkem toimeaineid toodavad nad, kasvades suhteliselt jahedamates piirkondades.
Sademed ja niiskus mõjutavad oluliselt nii taimede kasvu kui ka keemilist koostist. Kserofüüdid on niisugused taimed, mis on kohastunud mulla ja õhu ajutise või kestva liigkuivusega. Sellised taimed suudavad tänu oma spetsiifilisele ehitusele ökonoomselt kasutada niiskust ning liigne niiskus võib neile olla isegi kahjulik. Hügrofüüdid on taimed, mis on kohastunud kasvama kõrge mullaniiskusega kasvukohtades. Mesofüüdid kasvavad optimaalsetes niiskustingimustes ja on suhteliselt vastupidavad mõõdukatele niiskusesisalduse kõikumistele, nende keemilist koostist mõjutavad rohkem muud tegurid.
Soodes kasvav harilik palderjan (Valeriana officinalis) sisaldab eeterlikku õli tunduvalt vähem kui kuivemal pinnasel kasvavad isendid, kuid palderjanhapet (vabal kujul ja estritena) leidub rohkem suurema niiskusega kasvukohal. Sõrmkübaralehtedes väheneb kardiosteroidide sisaldus pärast kestvat vihmaperioodi olulisel määral.
Geograafilised tegurid
Geograafilised tegurid kujutavad endast tervet mõjurite kompleksi, mille puhul tulevad lisaks väliskeskkonna teguritele arvesse veel kasvukoha kaugus ekvaatorist, kõrgus merepinnast, kaugus suurtest veekogudest jm.
Lõunapoolsetel laiuskraadidel kasvavad taimed produtseerivad üldjuhul toimeaineid rohkem kui põhjapoolsetel aladel kasvavad taimed. Täheldatud on ka pikkuskraadide, õigemini neist tulenevate klimaatiliste tingimuste erinevuste mõju toimeainete produktsioonile: Euroopa idapoolsematel, kontinentaalsetel aladel toodavad ravimtaimed eeterlikku õli tavaliselt rohkem kui läänepoolsemates regioonides. Näiteks on lagritsa-magusjuures saponiinide sisaldus võrreldes Hispaanias ja Itaalias kasvavate taimedega hoopis suurem idas, Venemaa Volga-aladel ja Kesk-Aasia riikides. Täiesti selgelt mõjutab toimeainete sisaldust taimede kasvukoha kõrgus merepinnast: näiteks tähklavendlil (Lavandula angustifolia) väheneb eeterliku õli sisaldus kõrgemates kasvukohtades, roosil (Rosa spp.) aga mägedes eeterliku õli sisaldus suureneb. Ristirohu liigid (Senecio spp.) kasvavad kõige paremini merepinnast 1600–2000 m kõrgusel ja produtseerivad nendes tingimustes ka maksimaalse koguse alkaloide. Veel on täheldatud seaduspärasust, et küllastumata rasvhapete sisaldus ja joodarvu väärtus on rasvõlis seda suuremad, mida kaugemal ookeanist mandri sisemuses õlitaimed kasvavad.
Ilmselt ei tulene kasvukoha kõrguse mõju taimede keemilisele koostisele üksnes erinevustest õhurõhu tasemes. Arvatavasti on peamine põhjus selles, et kogu klimaatiliste tegurite kompleks on mägedes teine, kui mägede all orus või lauskmaal.
ERIOSA
I. PRIMAARSE BIOSÜNTEESI SAADUSED
1. SÜSIVESIKUD
Süsivesikud ehk sahhariidid ehk karbohüdraadid on looduses ühed levinumad orgaanilised ühendid. Nad moodustavad kuni 80 % taimede kuivainesisaldusest. Sahhariidid on meie peamised toitained (tärklis, suhkrud), paljudel neist on tähtsus raviainete (limaained) või farmatseutiliste abiainetena (tärklis, kummilimad, alginaadid), aga neil on suur tähtsus ka kütte- ja ehitusmaterjalina (puit) ning tööstustoormena (puuvill, tselluloos).
Termini „süsivesik” võttis kasutusele Tartu ülikooli professor Carl Schmidt 1844. aastal. Algselt mõisteti süsivesikute all ühendeid, mille molekulid sisaldavad vesiniku ja hapniku aatomeid vahekorras 2: 1, mistõttu neid vaadeldi kui süsiniku ühendeid veega, näiteks C6H12O6 (glükoos) = C6(H2O)6. Hiljem selgus, et alati see nii ei ole (ramnoosi, desoksüriboosi jt puhul), mistõttu võetigi kasutusele nimetus „sahhariid”. Ebakorrektne oleks aga nimetada kõiki süsivesikuid suhkruteks, sest suhkrute hulka kuulub kaubanduslikus mõttes vaid sahharoos ja laiemas mõttes magusamaitselised mono-, di-, tri- ja tetrasahhariidid, seega vaid osa süsivesikutest.
1.1. SAHHARIIDID
Klassifikatsioon. Süsivesikute üldvalem on Cn(H2O)n.
Struktuurses klassifikatsioonis eristatakse kolme põhirühma:
• Monosahhariidid ehk monoosid – sisaldavad üht monoosijääki.
• Oligosahhariidid ehk oligoosid – sisaldavad 2–10 monoosijääki.
• Polüsahhariidid – sisaldavad üle 10 monoosijäägi.
o Homopolüoosid – molekulis on ainult ühe monosahhariidi jäägid.
o Heteropolüoosid – molekulis on erinevate monosahhariidide jäägid.
1.1.1. MONOSAHHARIIDID
Monosahhariidid on polühüdroksüaldehüüdid või – ketoonid ehk teiste sõnadega mitmealuselised alkoholid, mille molekulis esineb aldehüüdrühm või ketorühm. Selle järgi jagatakse need kaheks:
• aldoosid,
• ketoosid.
Süsinikuaatomite arvu järgi molekulis klassifitseeritakse monoosid viide rühma:
• trioosid 3 C3H6O3
• tetroosid 4 C4H8O4
• pentoosid 5 C5H10O5
• heksoosid 6 C6H12O6
• heptoosid 7 C7H14O7
Monooside stereoisomeeria järgi kuuluvad nad nii D- kui ka L-enantiomeeride hulka, jaotuse aluseks on karbonüülrühmast kaugeima asümmeetrilise süsinikuaatomi konfiguratsioon. Looduslike monooside stereoisomeeridena on ülekaalus D-rea esindajad.
D–glükoos
L–glükoos
α–D–glükoos
β–D–glükoos
Monoosid esinevad nii lineaarse kui ka tsüklilise ühendina, kusjuures trioosid ja tetroosid on üksnes lineaarse ehitusega, alates pentoosidest on ülekaalus tsükliline struktuur. Seega võib heksooside hulka kuuluvat glükoosi kujutada ka tsüklilise ühendina (vt ülalpool): β-D-glükoosil on poolatsetaalne OH-rühm ühel ja α-D-glükoosil teiselpool tsükli tasapinda.
Monoosidel on järgmised põhilised bioderivaadid:
• Fosfosahhariidid – hüdroksüülrühm on fosforüülitud, tekkinud fosfoester on bioloogiliselt aktiivne.
• Glükosiidid –