Účinné látky ženšenu

K plnému pochopení monhostranných účinků ženšenu jsou nutné tři věci: znalost lidské fyziologie, znalost účinných látek ženšenu a praktické vyzkoušení. V téhle sekci bych se chtěl podrobněji soustředit právě na účinné látky ženšenu.

Ženšen obsahuje různé typy účinných látek

Mezi aktivními látkami ženšenu můžeme najít polysacharidy, peptidy, polyacetylénové alkoholy, mastné kyseliny a ginsenosidy / panaxosidy. Právě ginsenosidům / panaxosidům se tradičně věnuje nejvíce pozornosti. 

Panaxosidy / ginsenosidy

Panaxosidy / ginsenosidy jsou specifickou skupinou saponinů, avšak s velmi různými účinky (attele1999gpm). Při vší vágnosti ale slovo saponin naznačuje alespoň to, že jsou panaxosidy / ginsenosidy amfifilní a tudíž schopné pronikat dovnitř buněk, což je jedna z určujících vlastností pro jejich terapeutické působení.  Napsal jsem samostatnou stránku o mem osobním vztahu ke slovu "saponin" a dalšímu fytochemickému názvosloví, kde se dovíte více i o historii názvů panaxosidů / ginsenosidů. Zde bych jen podotknul že slova "panaxosid" a "ginsenosid" jsou zcela zaměnitelná, stejně často se vyskytující synonyma. Podle mého není příliš šťastné mít dvě různá slova pro tu samou věc. Já sám se přikláním spíše k výrazu "panaxosid" než "ginsenosid", protože látky takhle označované se vyskytují nejen u P. ginseng, ale v celém rodu Panax.

Obsah panaxosidů v ženšeni

Pokud jde o počet různých panaxosidů, christensen2009gcb uvádí, že roku 2008 bylo z rodu Panax izolováno již 182 různých panaxosidů.  Konkrétně pro kořen ženšenu pravého (P. ginseng) uvádí ne méně než 50 různých panaxosidů, pokud jsem je spočetl správně, přičemž ještě další druhy panaxosidů se nacházejí v listech, květech a plodech P. ginseng. U panaxosidů není výjimkou, že ta samá látka účinkuje několika různými způsoby, třeba i ve stejné tkáni. Panaxosidy jsou dále hodné pozornosti pro svůj vysoký obsah v ženšenové rostlině, v kořenu jejich obsah podle kvality kolísá mezi 2-20% suché váhy (zhu2004cst, christensen2009gcb, yuan2002gva).

Základní dělení panaxosidů

Panaxosidy jsou triterpenoidní saponiny, které se dělí do dvou skupin – na damaranové a oleananové. Abych hned zkraje rozbil tahle strašidelná slova, "triterpenoidní" znamená pouze to, že se molekula vyrábí sloučením šesti jednotek isoprenu:

na jednu molekulu skvalenu,

kterou si rostlinka posléze sroluje buďto na damarendiol:

nebo na β-amyrin:

Z damarendiolu se dále vyrábějí damaranové panaxosidy, z β-amyrinu oleananové. 

Na pohled komplikovaná syntéza panaxosidů se velmi podobá lidské syntéze steroidů

Rozdíl se objevuje na úrovni skvalenu, z něhož naše tělo nejdříve vytváří lanosterol:

a dále asi v deseti krocích (viz databázi KEGG) cholesterol:

Cholesterol je látka pro naše tělo velmi užitečná, kromě jiného též jako základní surovina k výrobě všech steroidních hormonů.

Chemická struktura panaxosidů

Damaranové panaxosidy se dále dělí na tři hlavní skupiny podle místa uchycení cukerných zbytků: protopanaxadiolové, protopanaxatriolové a okotilolové. Oleananové panaxosidy jsou odvozeny od svého aglykonu – kyseliny oleanolové. Další typy panaxosidů jsou panaxatriolové a damarendiolové. Čtyři malonylované deriváty panaxosidů Rb1, Rb2, Rc a Rd spolu s panaxosidem Ro a podobnými esterifikovanými panaxosidy se nazývají "kyselé panaxosidy", zatímco ostatní se nazývají "neutrální panaxosidy". od Slovo "damaranový" pochází z latinského názvu asijského jehličnanu Agathis dammara z čeledi blahočetovitých (dobrý popis je v databázi nahosemenných rostlin), z něhož se získává damarová pryskyřice, kdysi hojně používaná k výrobě laků. Slovo "oleananový" pochází z latinského názvu olivy, Olea. Původ slova "okotilolový" se mi zatím vystopovat nepovedlo. Informace o dělení panaxosidů a jejich struktuře čerpám z christensen2009gcb a attele1999gpm.

Panaxadioly - obecná struktura a příklady zástupců:

Panaxatrioly - obecná struktura a příklady zástupců:

Můžeme si všimnout že rozdíly mezi výše popsanými panaxosidy jsou z hlediska lidského pozorovatele minimální. Méně typické panaxosidy jsou:

Panaxosid Rh3:

Obecná struktura esterů kyseliny oleanolové:

např. panaxosid Ro: R1 = -glcUA(2-1); R2 = -glc

 I když výšeuvedené obrázky zatím ukazují jen ty nejběžnější panaxosidy, dovolují nám si udělat představu o typických chemických vlastnostech celé skupiny:

• Panaxosidy jsou chemicky stabilní. Kromě jedné nenasycené C=C vazby obsahuje steroidní kostra panaxosidů jenom alifatické vazby, jejichž stabilita je obecně známá. Překvapilo mě ale když jsem si nedávno přečetl že glykosidická vazba (přes kyslík) kterou jsou navázané cukry je také úžasně stabilní – za standardních podmínek je její polčas hydrolýzy neuvěřitelných 20 milionů let, asi 100 krát stabilnější než fosfodiesterová vazba řetězce DNA a 100 000 krát stabilnější nežli peptidická vazba bílkovin (wolfenden1998shg).
• Panaxosidy jsou amfifilní. Steroidní kostra je hydrofobní, s afinitou k mastným látkám, zatímco cukerné zbytky panaxosidům propůjčují rozpustnost ve vodě. S tím je také spojena jejich další vlastnost:
• Panaxosidy jsou vysoce pohyblivé. Schopnost ginsenosidů pohybovat se jak ve vodním, tak v tukovém prostředí jim napomáhá k snadnému vstupu do lidského organizmu, včetně krevně mozgové bariéry.

Poměrné zastoupení panaxosidů v ženšeni

Z hlediska množství, protopanaxadioly Rb1, Rb2, Rc a Rd, protopanaxatrioly Re a Rg1 a malonylové deriváty malonyl-Rb1, malonyl-Rb2, malonyl-Rc a malonyl-Rd obvykle společně tvoří více než 90% z celkového množství panaxosidů v ženšenovém kořenu (christensen2009gcb). Panaxosid Rf se nachází v P. ginseng, ne však v P. quinquefolium a různých jiných zástupců rodu Panax. Okotilolový panaxosid 24(R)-pseudo-ginsenosid F11 se zase vyskytuje v P. quinquefolium, zatímco v P. ginseng je přítomen jen v minimálních množstvích a také se používá k stanovení stupně příměsi P. quinquefolium v droze P. ginseng (christensen2009gcb). Dalším rozdílem je i poměr Rb1/Rg1, který má hodnotu >10 u P. quinquefolium, avšak mezi 1 až 3 u P. ginseng. V P. quinquefolium je celkově obsaženo více protopanaxadiolů než protopanaxatriolů, zatímco u P. ginseng je tomu obráceně. Rozlišení P. notoginseng lze provést pomocí poměru obsahu malonyl-panaxosidů – nejhojnějším malonyl-panaxosidem je u něj malonyl-Rb1. Poměř malonyl-Rc a malonyl-Rb2 k malonyl Rb1 je u P. quinquefolium nižší než u P. ginseng. I v rámci jednoho druhu je panaxosidové složení variabilní. Poměry ginsenosidů umožňují rozlišit mezi různými typy drogy.

Panaxosidy se kromě rodu Panax nevyskytují téměř nikde jinde

Pravidlem u rostlin bývá situace, že se sekundární metabolity v nich obsažené vyskytují u mnoha různých druhů rostlin. U ženšene je však situace jiná - ginsenosidy jsou specialitou rodu Panax. Vím jenom o jediné další vědě známé rostlině z jejíž obsahových látek je devět totožných s ginsenosidy - je jí čínská bylina ťiao-kua-lan (Gynostemma pentaphyllum) z čeledi tykvovitých (christensen2009gcb , Tabulka 1.1., str. 29).

Metabolismus panaxosidů

Chemické změny komplexu panaxosidů začínají již při zpracování, jako sušení a paření ženšenu, kdy se panaxosidy mění na jiné, lépe využitelné panaxosidy. Panaxosidy se v trávící soustavě metabolizují jednak v žaludku (kyselou hydrolýzou), jednak bakteriální hydrolýzou ve střevě.

Nesaponinové účinné látky

Polyacetylenové alkoholy: panaxynol, panaxydol, panaxytriol. Fenolické sloučeniny: maltol. Polysacharidy: panaxan A-U (hypoglykemický, imunostimulační účinek, účinek proti žaludečním vředům). Kyselé polysacharidy: panaxan Q-U. Oleje: isopinen. (zdroj: choi2008bcp)