Antibiotika v rostlinách

Latinský název pro řepík lékařský Agrimonia eupatoria L. je zase odvozen od řeckého slova agremone, rostliny hojící oči. Později (od 15. století) byl řepík také součástí tinktury využívané k ošetření střelných poranění na bitevních polích. K hojení ran, především v dutině ústní, a rovněž k léčbě dýchacího a zažívacího traktu se mimochodem používá dodnes. A jaká další přírodní antibiotika bychom nalezli v receptářích našich předků?

Léky i pokrmy

Na rýmu nebo kašel se tradičně ordinuje heřmánek, echinacea, šalvěj, případně odvar z cibule s cukrem nebo medem. Při boji s bakteriemi zubního kazu a zánětem dásní přichází ke slovu výluh z řepíku nebo hřebíčku. Esenciální olej hřebíčku působí antimikrobiálně především díky obsahu fenolické látky eugenolu a isoprenoidu β-karyofylenu. Do zubních past a žvýkaček se nikoli náhodou přidává máta obsahující menthol – kromě příjemné vůně má totiž i antibakteriální vlastnosti. 

Zdraví prospěšné jsou i bylinky přidávané do pokrmů. Mnohé z nich používané jako koření, jako třeba dobromysl, šalvěj, rozmarýn, anýz, skořice a další, se nejspíš staly vhodnou součástí jídelníčku právě kvůli protizánětlivému účinku. A je pravděpodobné, že třeba pálivé chilli papričky, využívané především v tropických oblastech Indonésie, Indie, Thajska apod., mohou pokrmy chránit před bakteriemi, rychle se množícími v teplém prostředí. 

Staří lékaři, léčitelé a bylinkáři vycházeli pochopitelně pouze ze zkušenosti. My dnes víme, že za účinkem bylin stojí např. esenciální oleje (dobromysli, tymiánu, ale také řepíku a dalších), které jsou bohaté na thymol a karvakrol, izoprenoidní látky způsobující porušení propustnosti cytoplazmatické membrány bakterií vedoucí k jejich zneškodnění. Odkud se ale tyto a další antimikrobiální látky v rostlinách vlastně berou?

Speciální metabolity

Rostliny získávají díky fotosyntéze velké množství energie a redukčních ekvivalentů, které jim slouží k syntéze sacharidů a dalších primárních metabolitů. Evolučním tlakem však rostliny začaly syntetizovat i látky označované jako sekundární (někdy též speciální) metabolity, které rostlině poskytují určité výhody, jako je obrana proti působení bakterií, virů, plísní a dalších patogenů, ale i lákání opylovačů nebo ochrana před UV zářením. 

Často se jedná o látky, jejichž biosyntéza vychází z aminokyseliny fenylalaninu, tzv. fenylpropanoidy nebo o terpenoidy. Pryskyřice kůry jehličnatých stromů je unikátní směs terpenoidních látek s antimikrobiálním účinkem chránící stromy při poranění před vstupem patogenů. Do souvislosti s dlouhověkostí stromů, z nichž některé se mohou dožívat až tisíce let, je dávána především kyselina abietová (diterpen pryskyřice). Výrazné antimikrobiální vlastnosti pryskyřice byly proto ve starověkém Egyptě využívány k balzamování těl faraónů.

Proti nemoci i stárnutí

Speciálními metabolity s antibiotickými účinky mohou být také látky dalších specifických struktur typu organosirných látek česneku a cibule nebo glukosinolátů brukvovitých (zelí, ředkve, lichořeřišnice, řeřichy apod.), ze kterých se účinná látka enzymově uvolňuje až při poškození. V česneku se nachází celá řada látek s baktericidními vlastnostmi, jako jsou allicin (vzniká z alliinu v momentě, kdy se enzym allináza uvolní z vakuol při kousání nebo krájení), ajoeny a allylsulfidy, které řadíme právě mezi organosirné sloučeniny. Tyto sloučeniny tvoří disulfidové vazby se sulfhydrylovými skupinami bakteriálních enzymů, čímž narušují integritu bakteriální membrány, některé zároveň inhibují syntézu bakteriálních proteinů a DNA.

Antibakteriální látky řady rostlin působí díky fenylpropanoidní či izoprenoidní struktuře rovněž antioxidačně, což zmírňuje důsledky působení onemocnění a oxidativního stresu a oddaluje stárnutí. Současně jsou v rostlině v rámci obranných odpovědí tvořeny i další látky s antioxidačními vlastnostmi, jako je askorbát (vitamin C), vitamin D a glutathion, které mohou proti infekci s daným metabolitem také společně (synergicky) působit. 

Novým látkám na stopě

Často je tedy těžké rozhodnout, která konkrétní látka za antimikrobiální účinek odpovídá. Někdy mají jedna nebo dvě látky výrazný baktericidní účinek, jako v případě hřebíčku, jindy se jedná spíše o společné působení mnoha různých struktur. Současné analytické separace umožňují identifikovat v každé léčivé rostlině stovky látek s potenciálním léčivým účinkem, celkově jich byly popsány desetitisíce. Z více než 374 000 uváděných rostlinných druhů však byla antimikrobiální aktivita popsána zatím pouze u méně než 1 procenta, přičemž se jedná především o léčivé byliny tradičně využívané generacemi před námi. 

Aby bylo možné léčit rezistentní kmeny bakterií typu Escherichia, Pseudomonas, Staphylococcus apod., dostávají se do popředí zájmu i rostliny dosud opomíjené, s neznámou historií. Vždy je však třeba se ujistit, zda rostlina současně netvoří i výrazně toxickou látku, což by mělo fatální důsledky, jak už se i v minulosti stalo. Stejně tak se může negativně projevit extrémní nadužívání „běžných bylin“. Stále ještě zůstává mnoho neprobádaných rostlin představujících prostor pro hledání nových účinných látek a jejich biotechnologické využití.