Seit der Antike verwenden Menschen auf der ganzen Welt pflanzliche Heilmittel in traditionellen Praktiken, um ihre Gesundheit zu erhalten und pathologische Zustände zu behandeln. Auf der IBC2024 sprach Professor Nokwanda P. Makunga nahm uns mit auf eine Reise, um den Reichtum der einheimischen Flora, die von der Bevölkerung Südafrikas genutzt wird, und ihre unglaublichen Eigenschaften zu entdecken – freigelegt durch den Einsatz modernster Technologien.
Pflanzen sind mehr als nur Luft, Nahrung und Schönheit
Seit Jahrtausenden nutzen die Menschen medizinische Pflanzen zur Behandlung physiologischer und psychologischer Erkrankungen in verschiedenen Teilen der Welt. Tatsächlich waren Pflanzenarten schon immer eine unerschöpfliche Quelle nützlicher Verbindungen zur Erhaltung der menschlichen Gesundheit. Noch heute sind 25 % der wertvollen Moleküle, die in der modernen Medizin verwendet werden, pflanzlichen Ursprungs.
Schätzungsweise produzieren mindestens 400000 der 35,000 Gefäßpflanzen auf der Erde Metabolite mit möglichem therapeutischem Nutzen. Dieses enorme Potenzial ist jedoch noch weitgehend unerforscht. Dennoch charakterisieren weltweit mehrere Forschungsgruppen bioaktive Verbindungen, die von bekannten Pflanzenarten produziert werden, und identifizieren neue Pflanzen als neue Ressourcen für die Arzneimittelforschung.
Ethnobotanische Tradition in Südafrika
In ihrem öffentlichen Vortrag auf dem XX. Internationalen Botanischen Kongress (IBC2024) sagte Professor Nokwanda P. Makunga, Expertin für Ethnopharmakologie und Phytochemie am Institut für Botanik und Zoologie der Universität Stellenbsch, erforschte den Reichtum der einheimischen Flora Südafrikas – ein einzigartiges Megabiodiversitätsgebiet in einer nicht-tropischen Region, das sich durch Pflanzenarten auszeichnet, die gut an trockene Umgebungen angepasst sind (Figure 1). Genauer gesagt gibt es in diesem Gebiet drei Biodiversitäts-Hotspots: Floristische Region am Kap (mit 9000 Arten), die saftige Karoo (mit 10000 Arten) und Maputaland (mit 1900 spezialisierten endemischen Arten).
Interessanterweise hat Südafrika eine lange Tradition des Wissensaustauschs über Heilpflanzen. So schrieb beispielsweise der deutsche Botaniker Karl Wilhelm Ludwig Pappe das Buch „Floræ Capensis medicæ prodromus„“ über die Kräuterheilmittel, mit denen die örtlichen Gemeinden im 200. Jahrhundert kranke Seeleute heilten, die aus Europa kommend das Kap der Guten Hoffnung erreichten. XNUMX Jahre später beherbergt dieses Land eine erstaunliche multikulturelle Vielfalt und fördert Programme zur Bewahrung traditionellen Wissens und traditioneller Praktiken.
Ethnobotanische Forschung in Südafrika
Traditionelle Medizin ist ein wachsender Wirtschaftszweig, an dem eine große Zahl von Sammlern, Händlern, spirituellen Heilern und Endverbrauchern beteiligt ist. Obwohl einheimische Pflanzen potenzielle neue Quellen für Biopharmazeutika darstellen, wird ihre Verwendung in der modernen Medizin nur mäßig anerkannt. Das Interesse an ethnobotanischer Forschung in Südafrika hat jedoch seit dem Ende der Apartheid in den 1990er Jahren zugenommen, und Wissenschaftler haben vor kurzem begonnen, einige der Hunderten einheimischen Pflanzen zu untersuchen, die von traditionellen Heilern verwendet werden.
Südafrikanische Forscher versuchen derzeit, Wissenslücken über einheimische Heilpflanzen zu schließen, wie beispielsweise das Fehlen von Referenzen, Qualitätsstandards oder vollständiger chemischer Charakterisierung. Ein Projekt konzentriert sich beispielsweise auf pflanzliche Heilmittel (deren Zusammensetzung nicht vollständig definiert ist), die von traditionellen Heilern zur Verbesserung psychischer Erkrankungen eingesetzt werden.Figure 2).
Den ethnobotanischen Schatz Südafrikas erschließen
Das Makunga-Labor beschäftigt Multi-OMICS-Ansätze (z. B. Genomik, Metabolomik), um die molekulare und biochemische Charakterisierung mehrerer Heilpflanzenarten der größeren Florenregion des Kaps durchzuführen. Zunächst reisen die Forscher in ländliche Gebiete, um mit traditionellen Heilern zu sprechen und Proben für weitere Analysen zu sammeln. Zurück im Labor arbeiten die Teammitglieder an der Analyse der Regulationsmechanismen, die der Biosynthese sekundärer Metabolite in Heilkräutern zugrunde liegen (Figure 3).
Sie untersuchen auch, wie die Produktion von Molekülen von Interesse nicht nur je nach Haplotyp oder Chemotyp der Pflanze, sondern auch je nach Umweltbedingungen und Belastungen variiert. So könnten beispielsweise jahreszeitliche Veränderungen und der Wechsel von Tag zu Nacht die Ansammlung von Haupt- und Nebenmolekülen beeinflussen. Alkaloide da äußere Faktoren den Primär- und Sekundärstoffwechsel beeinflussen.
So entdeckte das Makunga-Labor beispielsweise, dass Chemotypen sowie UV-Stress die Produktion von Alkaloiden in Sceletium tortuosum – eine Sukkulente (auch bekannt als Kanna) Der Aizoceae Familie traditionell gekaut, um Magenschmerzen bei Kindern zu lindern. Tatsächlich aktiviert die Höhenlage den Biosyntheseweg, der zur Ansammlung von Mesembrin – ein Alkaloid mit biologischer Wirkung auf das zentrale Nervensystem. In der modernen Medizin scheint dieses Molekül bei der Behandlung psychischer Erkrankungen wie Angstzuständen und Depressionen nützlich zu sein.
Bei Kanna werden die bioaktiven Verbindungen hauptsächlich in den Blättern produziert, die Einheimischen verwenden jedoch die ganze Pflanze als Kräuterheilmittel. Interessanterweise haben weitere wissenschaftliche Experimente gezeigt, dass diese Moleküle in grünen oberirdischen Organen synthetisiert und dann in verschiedene Teile der Pflanze, einschließlich der Wurzeln, transportiert werden!
Neue Eigenschaften afrikanischer Pflanzen und deren Schutz
Unter interessanten Pflanzen, die in Südafrika wachsen, präsentierte sie Ergebnisse ihrer Forschung, die neue Erkenntnisse über die antimykotischen Eigenschaften von Salvia aurea, neuartige Antikrebsaktivität von dodonaea viscosaund antioxidantienreiche Zusammensetzung von Aspalathus linearis – die Pflanzenart, aus der der köstliche Rooibos-Tee zubereitet wird.
Einige Arbeiten von Makunga haben auch biotechnologische Anwendungen für die Erhaltung der Pflanzenbiodiversität, wie etwa die Optimierung von Mikrovermehrungsmethoden, um dem drohenden Aussterben traditionell von den einheimischen Völkern verwendeter Heilpflanzen, darunter auch Rooibos, entgegenzuwirken.
VORGESCHLAGENE LITERATUR
Um mehr über die Gattung Sceletium und Mesembrine zu erfahren:
Mesembrinalkaloide: Überblick über ihr Vorkommen, ihre Chemie und Pharmakologie – ScienceDirect
