Το θυμάρι και η ρίγανη δεν είναι μόνο δημοφιλή βότανα για μαγείρεμα, αλλά και πολύτιμα φαρμακευτικά φυτά. Τα αιθέρια έλαιά τους περιέχουν θυμόλη και καρβακρόλη που προσδίδουν τις τυπικές γεύσεις και είναι ιατρικά σημαντικά. Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) και το Πανεπιστήμιο Purdue στις ΗΠΑ έχει πλέον προσδιορίσει πλήρως τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά παράγουν αυτές τις δύο ουσίες. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να απλοποιήσουν τη διαδικασία παραγωγής και να βελτιώσουν τη φαρμακευτική αξία του θυμαριού και της ρίγανης. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences .
Η θυμόλη, η οποία εξάγεται κυρίως από το θυμάρι, έχει εκκρινολυτικές, αντιβακτηριδιακές και σπασμωδικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, το φυτό χρησιμοποιείται συχνά σε τσάι για κρυολογήματα, σιρόπια για τον βήχα και ως φυτικό φάρμακο για τη βρογχίτιδα, ενώ η ρίγανη περιέχει ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα καρβακρόλης, η οποία έχει παρόμοιες ιδιότητες. Η μυρωδιά του συνδέεται συχνά με σάλτσα πίτσας και άλλα μεσογειακά πιάτα. Και οι δύο ουσίες συνδέονται στενά χημικά και παράγονται από το θυμάρι και τη ρίγανη σε διαδικασίες πολλαπλών σταδίων. «Είναι σαν μια γραμμή παραγωγής σε ένα εργοστάσιο: Κάθε βήμα πρέπει να συντονιστεί και το επιθυμητό προϊόν εμφανίζεται μόνο όταν τα βήματα εκτελούνται με τη σωστή σειρά», εξηγεί ο καθηγητής Jörg Degenhardt από το Ινστιτούτο Φαρμακευτικής στο MLU.
Μαζί με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Purdue στις ΗΠΑ, η ομάδα στο Halle αποκωδικοποίησε τα επιμέρους βήματα παραγωγής, λύνοντας έτσι ένα μυστήριο δεκαετιών. “Για μεγάλο χρονικό διάστημα εθεωρείτο ότι το p- Cymene ήταν ένα ενδιάμεσο προϊόν της σύνθεσης θυμόλης και καρβακρόλης. Ωστόσο, δεν ήταν χημικά εφικτό να παραχθεί τελικά η θυμόλη ή η καρβακρόλη από αυτήν την ουσία”, λέει ο Degenhardt. Στην πραγματικότητα, η κανονική παραγωγή των δύο ουσιών δεν παράγει p-Κυμένιο καθόλου, αλλά μάλλον ένα εξαιρετικά ασταθές ενδιάμεσο προϊόν. “Αυτό υπάρχει μόνο για λίγες στιγμές στα φυτικά κύτταρα, γι’ αυτό είναι τόσο δύσκολη η παρατήρησή του. Ωστόσο, αντιπροσωπεύει το μέχρι τώρα χαμένο βήμα στη σύνθεση των δύο ουσιών”, λέει ο Degenhardt. Οι διεργασίες ξεκινούν το ίδιο τόσο για τη θυμόλη όσο και για την καρβακρόλη. Μόνο στο τέταρτο στάδιο, μπαίνουν στο παιχνίδι διαφορετικά ένζυμα που παράγουν τις αντίστοιχες ουσίες. Σε ένα πέμπτο βήμα, η θυμόλη και η καρβακρόλη μπορούν περαιτέρω να μετατραπούν σε θυμοϋδροκινόνη και θυμοκινόνη, που έχουν αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική δράση.
Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να χρησιμοποιήσουν αυτά τα νέα ευρήματα για να επαναπρογραμματίσουν γενετικά ένα είδος καπνού, το πρότυπο φυτό N. benthamiana , για την παραγωγή θυμόλης. «Αν και αυτό επετεύχθη μόνο σε μικρές ποσότητες, σημαίνει ότι είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε πλήρως τις οδούς σύνθεσης και τα σχετικά ένζυμα», συνοψίζει ο Degenhardt.
Τα νέα ευρήματα είναι επίσης σημαντικά για την αναπαραγωγή φυτών. «Μέχρι τώρα, τα φυτά ως επί το πλείστον διασταυρώνονταν τυχαία μεταξύ τους και στη συνέχεια επιλέγονταν για καλλιέργεια με βάση τη μυρωδιά τους», λέει ο Degenhardt. Αυτή η νέα μοριακή γνώση μπορεί μια μέρα να επιτρέψει την ανάπτυξη βιοδεικτών για τη στοχευμένη επιλογή φυτών με υψηλή περιεκτικότητα σε αιθέρια έλαια. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων δραστικών ουσιών με βάση τη θυμόλη, την καρβακρόλη και τη θυμοϋδροκινόνη για την καταπολέμηση βακτηριακών λοιμώξεων, φλεγμονών και καρκίνου.
