علماء يدرسون الكيمياء القنب كشفت أوراق الشجر عن شيء لم يتم توثيقه في النبات من قبل: دليل على وجود مجموعة نادرة من المركبات الطبيعية المعروفة باسم الفلافوالقلويدات.
مركبات نادرة مخبأة في أوراق القنب
تنتمي الفلافوالكالويدات إلى عائلة أوسع من المواد الكيميائية النباتية المعروفة باسم المركبات الفينولية. يتم إنتاج الفينولات بشكل طبيعي عن طريق النباتات وتشمل المواد المشاركة في التصبغ والدفاع والحماية من الإجهاد البيئي.
إحدى المجموعات الفرعية الرئيسية، وهي الفلافونويدات، معروفة بشكل خاص. لقد حظيت هذه المركبات باهتمام كبير من الباحثين الصيدلانيين لأن الكثير منها يرتبط بخصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات ومضادة للسرطان.
ومع ذلك، فإن الفلافوالكالويدات أقل شيوعًا في الطبيعة.
وفي التحليل الجديد، اكتشف الباحثون 79 مركبًا فينوليًا عبر ثلاث سلالات القنب نمت تجاريا في جنوب أفريقيا. ومن بين هؤلاء، لم يتم الإبلاغ عن 25 حالة من قبل القنب.
تم تحديد ستة عشر من المركبات بشكل مبدئي على أنها فلافوالكالويدات، مما يوفر أول دليل على وجود هذه الفئة النادرة من المواد الكيميائية في القنب أوراق. والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن معظم مركبات الفلافوالكالويدات ظهرت بشكل أساسي في واحدة فقط من السلالات الثلاث.
ونشرت النتائج في مجلة اللوني أ.
يحتوي القنب على مئات من المستقلبات المختلفة
تقول الدكتورة ماغريت مولر، عالمة الكيمياء التحليلية في مختبر LC-MS التابع لمرفق التحليل المركزي (CAF) في جامعة ستيلينبوش والمؤلف الأول لهذه الورقة، إن دراسة الفينولات النباتية قد تكون صعبة بشكل خاص.
غالبًا ما تكون هذه المركبات موجودة بتركيزات منخفضة جدًا، ويمكن أن تختلف تركيباتها الكيميائية بشكل كبير. وهذا يجعل من الصعب فصل مركب عن الآخر وتحديده وتمييزه داخل عينة نباتية معقدة بالفعل.
وتوضح قائلة: “تحتوي معظم النباتات على خليط معقد للغاية من المركبات الفينولية، وبينما توجد مركبات الفلافونويد على نطاق واسع في المملكة النباتية، فإن مركبات الفلافونويدات نادرة جدًا في الطبيعة”.
التعقيد الكيميائي لل القنب جعلت النتائج مفاجئة بشكل خاص. ومن المعروف بالفعل أن النبات يحتوي على مئات من المستقلبات، وهو مصطلح واسع للجزيئات الصغيرة التي يتم إنتاجها من خلال العمليات البيولوجية والكيميائية داخل الكائنات الحية.
“نحن نعرف ذلك القنب إنه معقد للغاية – فهو يحتوي على أكثر من 750 مستقلبًا – لكننا لم نتوقع مثل هذا التباين الكبير في الملامح الفينولية بين ثلاث سلالات فقط، ولا اكتشاف العديد من المركبات لأول مرة في هذا النوع. وخاصة أول دليل على وجود الفلافوالقلويدات في القنب كان مثيرا للغاية.”
تكشف الكيمياء المتقدمة ما يمكن أن تخطئه الاختبارات السابقة
نشأ هذا الاكتشاف من التقنيات التحليلية التي طورتها مولر خلال دراساتها العليا في قسم الكيمياء وعلوم البوليمرات بجامعة SU.
تجمع أساليبها بين التحليل اللوني السائل الشامل ثنائي الأبعاد مع قياس الطيف الكتلي عالي الدقة.
يقوم التحليل اللوني السائل بفصل العديد من المواد الكيميائية المختلفة في الخليط بحيث يتمكن الباحثون من دراستها بشكل فردي. في الفصل اللوني السائل ثنائي الأبعاد، يتم فصل المركبات بطريقتين مختلفتين، مما يمنح العلماء قوة تحليل أكبر بكثير عند العمل مع عينات تحتوي على العديد من المواد الكيميائية ذات الصلة الوثيقة.
يساعد قياس الطيف الكتلي عالي الدقة في تحديد تلك المركبات عن طريق قياس كتلتها الجزيئية بدقة عالية للغاية.
وقد سمحت التقنيات معًا للباحثين بفحص الكيمياء الفينولية للمركب القنب بتفصيل أكبر بكثير.
“كنا نبحث عن تطبيق جديد للطرق التي قمت بتطويرها، بعد اختبارها بنجاح على شاي الرويبوس والعنب والنبيذ. ثم قررت تطبيق الطرق على القنب لأنني كنت أعرف أنها كانت عينة معقدة، وذلك القنب وأوضحت أن الفينولات لم يتم وصفها بشكل جيد.
فصل المركبات النادرة عن المركبات المتوفرة
ووفقا للبروفيسور أندريه دي فيلييه، قائد دراسة مولر والمؤلف الرئيسي للورقة، فإن الفصل الذي تم تحقيقه باستخدام هذه التقنية كان مفتاح اكتشاف المركبات النادرة.
وقال إنه أذهلته النتائج الكروماتوغرافية التي حصل عليها مولر.
“لقد سمح الأداء الممتاز للكروماتوغرافيا السائلة ثنائية الأبعاد بفصل مركبات الفلافونويد عن مركبات الفلافونويد الأكثر وفرة، ولهذا السبب تمكنا من اكتشاف هذه المركبات النادرة لأول مرة في القنب“.
يقود دي فيلييه مجموعة أبحاث الكيمياء التحليلية في قسم الكيمياء وعلوم البوليمرات بجامعة SU.
تسلط النتيجة الضوء على تحدي مهم في كيمياء النبات. يمكن بسهولة حجب المركبات النادرة عن طريق المواد الكيميائية الأخرى التي تتواجد بكميات أكبر بكثير. وبالتالي، يمكن لطرق الفصل الأفضل أن تكشف عن المواد التي كانت موجودة طوال الوقت ولكن كان من الصعب تمييزها باستخدام تقنيات أقل قوة.
النظر إلى ما هو أبعد من مادة THC وغيرها من القنب
الكثير من الاهتمام العلمي المحيط بها القنب ركزت تاريخيًا على شبائه القنب، وهي مجموعة المركبات التي تحتوي على مواد مسؤولة عن العديد من التأثيرات الدوائية والمزاجية المعروفة للنبات.
يقول دي فيلييه إن النتائج الجديدة تظهر مقدار ما تبقى من المعرفة حول الكيمياء غير القنبية للنبات.
الأوراق على وجه الخصوص قد تستحق المزيد من التدقيق. يمكن أن تحتوي المواد النباتية التي تعتبر حاليًا بمثابة نفايات على مركبات فينولية ذات خصائص تجعلها مثيرة للاهتمام لأبحاث الطب الحيوي المستقبلية.
“تحليلنا يسلط الضوء مرة أخرى على الإمكانات الطبية لـ القنب المواد النباتية، والتي تعتبر حاليا من النفايات. القنب يُظهر ملفًا فينوليًا غنيًا وفريدًا من نوعه غير القنب، والذي يمكن أن يكون ذا صلة من منظور الأبحاث الطبية الحيوية”.
