Bioaktivna jedinjenja jestivog voća sa svojstvima protiv starenja: sveobuhvatan pregled za produženje ljudskog života, 2. deo

Molimo kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza više informacija

3.2.1. Fenolne kiseline

Fenolna kiselina je obilno prisutna u voću i podijeljena je u dvije glavne klase: hidroksibenzojeva kiselina i hidroksicimetna kiselina. Većina bobičastog voća, posebno kupina, malina, borovnica, brusnica, jabuka, narandže i trešanja bogata je i hidroksibenzojevom i hidroksicimetnom kiselinom [99,100]. Najzastupljenije hidroksibenzojeve kiseline su vanilna, siringinska, galna, protokatehijska i p-hidroksibenzojeva kiselina, dok su odgovarajuće hidroksicimetne kiseline sinapinska, p-kumarinska, ferulna i kafeinska kiselina. Ovi derivati ​​variraju u obrascima metoksilacije i hidroksilacije njihovih aromatskih prstenova. Fenolne kiseline su uglavnom prisutne u vezanim oblicima i služe kao snažan antioksidans zbog reaktivnosti fenolnog dijela; hidroksilni supstituent na aromatičnom prstenu [101]. Nekoliko derivata hidroksibenzojeve kiseline trenutno se koristi kao aditivi za smanjenje oksidacije hranjivih tvari i za poboljšanje nutritivne vrijednosti voća. Široka lepeza fenolnih jedinjenja ima potencijal da ukloni ROS uključujući hidroksilne radikale i superoksidne radikale, koji smanjuju lipidne peroksilne radikale i sprečavaju peroksidaciju lipida. Fenolne kiseline djeluju kao moćan anti-radikalni agens zbog svojih redoks svojstava, što ih čini efikasnim donorima vodonika i kelatorima metala [101]. Sadržaj fenola u nekoliko plodova naveden je u tabeli 3.

cistanche prah

Istraživanja strukturne aktivnosti fenolnih kiselina i njihovih derivata otkrila su da derivati ​​hidroksicimetne kiseline imaju veću antioksidativnu sposobnost u odnosu na benzojeve kiseline [104]. Ovaj potencijal je bio zbog postojanja propanoičnog bočnog lanca u derivatima cimeta; konjugirana dvostruka veza u njihovim bočnim lancima ima intenzivan učinak na fenoksil radikal rezonancijom, čime se poboljšava antioksidativna moć. Galna kiselina je i snažan antioksidans, a nalazi se u izobilju u jagodama, malinama, crvenom grožđu, grejpfrutu, brusnicama i kupinama, kao i u sokovima od ovog voća [75]. Antioksidativna aktivnost galne kiseline je trostruko veća od aktivnosti vitamina E ili C, što predstavlja da tri hidroksilne grupe galne kiseline mogu nezavisno djelovati kao akceptori elektrona [77]. Derivati ​​galne kiseline, tako, djeluju i kao jaki antioksidansi sa slobodnom hidroksilnom grupom koja je odgovorna za uklanjanje radikala i apoptozu stanica raka. Najintrigantnije prednosti galne kiseline procijenjene su na koži [105]. U slučaju ćelija raka prostate, galna kiselina sprečava umnožavanje i smrt ćelija. Prijavljeno je da fenolne kiseline posjeduju različite korisne terapeutske aktivnosti poput protuupalnih, antivirusnih, antibakterijskih, antialergijskih, antikancerogenih, antimutagenih i antimelanogenih aktivnosti J77,106. Ruifeng et al. [l07I proveo sam eksperiment da procijeni da li hlorogenska kiselina može poboljšati upalnu reakciju kod mastitisa miševa izazvanog lipopolisaharidom. Nalazi su otkrili da hlorogenska kiselina značajno smanjuje proizvodnju faktora tumorske nekroze-alfa (TNF-) i interleukina (IL-1, IL-6) protiv mastitisa izazvanog lipopolisaharidom. Western blot analiza je pokazala da hlorogenska kiselina može potisnuti ekspresiju receptora sličnog toll-u (TLR4), fosforilaciju nuklearnog faktora kapa B (NF-kB) i inhibiciju NF-kB (IkB) izazvanu lipopolisaharidom, i na taj način naglašava protuupalni odgovor.

Molimo kliknite ovdje da saznate više

3.2.2. Flavonoidi

Flavonoidi su raznovrsni i najproučavanija grupa polifenola koja se nalazi u izobilju u nekoliko voća kao što su kupine, borovnice, maline, ribizle, jagode, grožđe, brusnice, jabuke, trešnje, itd. Trenutno je prepoznato više od 8000 flavonoida, od kojih su neki odgovorni. za fascinantne boje lišća, cvijeća i plodova [108]. Fenolna jedinjenja dobijena iz prirodnih izvora smatraju se mnogo sigurnijima u smislu da nemaju nuspojava od sintetizovanih hemikalija [109,110]. Sintetički antioksidansi su uključeni u izazivanje bolesti kod ljudi iznad određenih koncentracija ]111. U voću se flavonoidi nalaze u obliku glikozida ili acil glikozida, dok su metilirani, acilirani i sulfatni molekuli rijetki i prisutni u niskim koncentracijama. Sadržaj flavonoida u različitom voću naveden je u Tabeli 3. Zajednička osnovna struktura flavonoida sastoji se od dva aromatična prstena koja su međusobno povezana sa tri atoma ugljika i formiraju zatvoreni oksigenirani heterociklički piranski prsten [112]. Flavonoidi su klasifikovani u šest podklasa na osnovu razlika u tipu heterocikla prisutnih u ovoj grupi: flavanoli (borovnice i jabuke), flavonoli (grožđe) i flavanoni (agrumi), flavoni, izoflavoni i antocijani (grožđe i bobice)[ 113,114]. Flavonoli, flavonoli i antocijanini su sveprisutni i posjeduju snažna antioksidativna svojstva, koja uglavnom zavise od položaja i broja hidroksilnih grupa prisutnih u njihovoj strukturi. Flavonoidi također imaju širok spektar bioloških djelovanja, naime antibakterijsko, antioksidativno, protuupalno, antihiperlipidemijsko i hepatoprotektivno djelovanje [115].

Cistanche može protiv starenja

Flavonoidi u citrusima mogu potisnuti aktivaciju fosfodiesteraze i kinaze koja je uključena u početnu fazu upale. Ovi enzimi mogu uticati na protein kinaze i proinflamatornu ekspresiju TNF-o. Neki flavonoidi mogu potisnuti indukciju adhezionih molekula endotelnih stanica koje aktiviraju citokini. Upalni odgovori su takođe potisnuti ometanjem adhezije monocita, leukocita i neutrofila na povrijeđene regije, čime se naglašava protuupalni učinak [116,117]. Flavonoidi također smanjuju rizik od koronarne bolesti srca sprečavajući oksidaciju lipoproteina niske gustine (LDL), smanjujući sposobnost trombocita u krvi da se zgrušaju i poboljšavajući koronarnu vazodilataciju [118]. Flavonoidi mogu djelovati u različitim razvojnim fazama malignih tumora tako što inaktiviraju karcinogene, štite DNK od oksidativnog oštećenja, potiskuju mutagene gene i ekspresiju enzima koji su odgovorni za pokretanje prokancerogenih supstanci i pokreću sisteme odgovorne za detoksikaciju ksenobiotika [119].ekstrakt cistanche tubulosaVećina studija je pokazala strukturno-funkcionalni odnos, što ukazuje da se antiproliferativna, enzimska inhibicija i antioksidativna aktivnost flavonoida oslanjaju na specifične strukturne motive [120-122].

Antocijani

Antocijanini su pigmenti koji se obično javljaju u prirodi i zauzimaju jedinstvenu poziciju u grupi polifenola[123]. Široko su rasprostranjeni u velikom broju voća i povrća, a velika koncentracija antocijana uočena je u brusnicama, ribizlima, jagodama, borovnicama, malinama, kupinama, borovnicama i aronijama [124,125]. Oni također čine ogromnu grupu obojenih vodotopivih pigmenata koji daju voću ljubičastu, plavu i crvenu boju [55]. Međutim, antocijanini nisu isključivo odgovorni za boju voća, već se često koriste kao prirodni pigment u prehrambenoj industriji. Do danas je u prirodi prepoznato preko 600 antocijana, ali samo šest antocijana se široko nalazi u voću: malvidin, pelargonidin, peonidin, delfinidin, cijanidin i petunidin [126,127]. Ukupni sadržaj antocijana u nekoliko plodova naveden je u tabeli 3. Antocijanini su takođe poznati kao efikasni prirodni antioksidansi [1281. Hemijska struktura antocijana određuje njegovu efikasnost kao antioksidansa. Antioksidativna aktivnost antocijanina povezana je sa slobodnim hidroksilnim brojevima oko pironskog prstena. Što je veći hidroksilni broj, veća je i antioksidativna aktivnost [129]. Antocijanini pokazuju karakteristike koje potiskuju stvaranje slobodnih radikala, smanjuju opasnost od raznih bolesti povezanih sa starenjem kao što su rak i KVB, te poboljšavaju starenje i pamćenje[130]. U slučaju plodova, antocijani se nalaze uglavnom u vanjskom sloju perikarpa. Cijanidin{13}}glukozid je glavni antocijanin koji je prisutan u maksimalnom broju plodova. Antocijanini uključuju aglikone i njihove glikozide – antocijanidine i antocijanine, a također formiraju različite komplekse [131].

Antocijanini variraju u smislu broja hidroksilnih grupa u molekulu, njihovog stepena metilacije; mjesto, oblik i broj vezanih molekula šećera, broj i oblik aromatičnih i alifatičnih kiselina vezanih za šećere. U bobicama, antocijanini su prisutni u različitim oblicima glikozida, tj. mono-, di- ili tri-, gdje su ostaci glikozida obično supstituirani na C3 ili rijetko, na poziciji C5 ili C7 [56]. Najzastupljeniji šećeri su soforoza, sambubioza, rutinoza, arabinoza, ramnoza, galaktoza i glukoza 132l. Ostaci glikozida antocijanina su često acilirani ferulnom, p-kumarinom, kafeinskom kiselinom i sirćetnom ili malonskom kiselinom, p-hidroksibenzojevom kiselinom [131,133].

Antocijanini ispoljavaju nekoliko bioloških svojstava kao što su antitumorska, antiinflamatorna, antioksidativna, antidijabetička, antikancerogena i neuroprotektivna ]134]. Istraživač [135] je eksperimentirao da procijeni hemopreventivni učinak ekstrakta kože crne ribizle bogatog antocijaninom u koncentracijama od 100 i 500 mg/kg protiv hepatokarcinogeneze inicirane dietil nitrozaminom kod pacova tokom 18 sedmica. Nalazi su pokazali smanjenje ekspresije iNOS-a, 3-nitrotirozina, abnormalnu peroksidaciju lipida i oksidaciju proteina na način ovisan o dozi. Mehanističke studije su pokazale da ekstrakt kože crne ribizle pojačava ekspresiju gena brojnih kancerogenih detoksikacionih i jetrenih antioksidativnih enzima, kao što su izozimi uridin difosfat-glukuronoziltransferaze, glutation S-transferaza i NAD(P)H: kinon oksidoreduktaza u dietilninititrosamin-dietilnititrosaminu životinja. Ovaj tretman je značajno povećao ekspresiju mRNA i proteina faktora 2 (Nrf2) povezanog s nuklearnim faktorom E2-, pružajući dokaz o sinhronizovanoj aktivaciji Nrf2-regulisanog antioksidativnog puta, što rezultira aktivacijom višestrukog održavanja geni. Štoviše, protuupalno djelovanje antocijanina može se pripisati njihovom antioksidativnom svojstvu koje rezultira smanjenjem regulacije signalnog puta nuklearnog faktora-B osjetljivog na redoks [136].

ekstrakt cistanche salsa

Katehini

Katehin je polifenolni antioksidans prisutan u nekoliko voća kao što su borovnice, jagode, ogrozd, trešnje, crno grožđe i jabuke. Termin katehin se odnosi na klasu flavonoida i podklasu flavan{0}}ola/flavanola. Najvažniji katehini u ishrani su galokatehin, epikatehin (EC), epikatehin 3-galat (EKG), epigalokatehin {{3} }galat (EGCG) i epigalokatehin (EGC). U jagodama je prisutno 2-50 mg/100 g ukupne količine katehina. Trešnje sadrže 5-22 mg/100 g katehina, dok jabuke sadrže 10-43 mg/100 g katehina, ali oba su bogata EGCG[137l Katehini su bogati vanjskim tkivima voća i razlikuju se od flavonoida koji sadrže ketone , posebno rutin i kvercetin, koji podržavaju antioksidativni odbrambeni sistem.

Katehin prisutan u brusnicama je kao katehin prisutan u zelenom čaju, koji pomaže u zaštiti od raka [22]. Antioksidativno djelovanje katehina učinkovito je protiv raka, neurodegenerativnih i kardiovaskularnih bolesti [138]. Studija koju su proveli istraživači [139] izvijestila je da epigalokatehin galat (EGCG), glavni katehin, snažno inhibira enzim zvan telomeraza, koji je neophodan za otključavanje proliferativnog kapaciteta ćelija raka održavajući vrhove njihovih hromozoma. Dakle, to može biti još jedan razlog za antikancerogeno djelovanje katehina. Antioksidativno svojstvo katehina pokazalo se korisnim u smanjenju koronarnih bolesti srca jer smanjuje citotoksičnost uzrokovanu amiodaronom u fibroblastnim stanicama pluća [140]. Katehini također pokazuju protuupalno djelovanje kod bolesti crijeva kod ljudi utječući na ćelijske signalne puteve povezane s oksidativnim stresom, kao što je nuklearni faktor transkripcionog faktora (2) sličan 2 (Nrf2), protein kinaze aktivirane mitogenom (MAPK), nuklearni faktor-kappa B(NF-KB), pretvarač signala i aktivator puteva transkripcije 1/3 (STAT1/3) [141]. Pan et al. [142] su eksperimentirali da proučavaju protuupalne efekte katehina u in vitro eksperimentu koristeći stimulirane ljudske epitelne ćelije nosa (HNEpCs) i na modelu mišjeg alergijskog rinitisa izazvanog ovalbuminom. Rezultati su pokazali da katehin inhibira ekspresiju limfopoetina strome timusa (molekula koji ima glavnu ulogu u nastanku alergije) u epitelnim ćelijama utječući na NF-kB/TSLP put. Katehin je efikasno smanjio upalu kod alergijskog rinitisa. Katehini također smanjuju degeneraciju neurona direktnim ili indirektnim smanjenjem oksidativnog stresa, uklanjanjem ROS-a i poboljšanjem antioksidativnih enzima [140]. Dakle, većina prednosti katehina postiže se putem njihovog antioksidativnog mehanizma.

kvercetin

Kvercetin je prirodno polifenolno jedinjenje koje se nalazi u izobilju u nekoliko voća kao što su jabuke, grožđe, borovnice, maline, trešnje i crna ribizla [82,143]. Prijavljen je kao jedan od najmoćnijih čistača ROS u klasi flavonoida i podklasi flavonola [144]. Predložen je eksperiment [145] za procjenu aktivnosti uklanjanja slobodnih radikala flavonoida u stanicama humane mijelogene leukemije (K562) tretiranih H2O2. Eksperimentalni nalazi su otkrili da kvercetin i luteolin pokazuju najveće zaštitne efekte u odnosu na rutin, a apigenin prema H2O2 induciranim oštećenjima u ćelijama leukemije. Antioksidativno svojstvo kvercetina da uklanja slobodne radikale je zbog prisustva dva antioksidativna farmakofora unutar molekula koji imaju idealnu strukturu za hvatače slobodnih radikala [33,146]. Chondrogianni i drugi [147] su u svojim studijama opisali da kvercetin i njegov derivat kvercetin kaprilat (QU-CAP) mogu revitalizirati stare ljudske fibroblaste i produžiti njihov životni vijek aktivacijom proteazoma. Djeluje kao efikasan antioksidans koji ima značajna farmakološka, ​​biološka i medicinska svojstva. Antioksidativni potencijal kvercetina je direktno proporcionalan broju slobodnih hidroksilnih grupa[148]. Osim toga, također pokazuje potencijalna antikancerogena i protuupalna svojstva. Kvercetin potiskuje proizvodnju inflamatornih enzima poput lipoksigenaze (LOX) i ciklooksigenaze (CO.X) čime se smanjuje proizvodnja prostaglandina i leukotriena, hemikalija koje potiču upalu [149]. Protuupalna i antioksidativna aktivnost kvercetina i njegovih derivata doprinose učinku protiv starenja jer se smatra da upala i kronični oksidativni stres igraju značajnu ulogu u aktiviranju procesa starenja [3].

cistanche stem

3.2.3.Tanini

Tanini su esencijalni sastojci koji igraju glavnu ulogu u ocrtavanju senzornih karakteristika voća i njegovih proizvoda. Oni uključuju i elaginsku kiselinu ili estre galne kiseline zvane hidrolizabilni tanini, i kondenzirane tanine zvane proantocijanidini [150]. Oni su odgovorni za varijacije u boji ploda i kiselkastom ukusu [151]. Tanini stabiliziraju antocijanine, u plodovima bogatim njima, tako što ih vezuju u kopolimere. Hidrolizujući tanini se rijetko nalaze i prisutni su u kupinama, borovnicama, jagodama i malinama [82,95].

Elaginska kiselina sadrži približno 51 posto ukupnog sadržaja fenola i javlja se u slobodnim, kao iu složenim oblicima kao što su glukozidi i elagitanini esterificirani kao glukoza. Prisustvo elaginske kiseline i njenih derivata čini konzumaciju bobičastog voća (brusnice, maline, kupine, jagode) i grožđa prikladnom za moguće zdravstvene prednosti. Osim toga, opisano je da elaginska kiselina posjeduje snažna antivirusna, protuupalna, antiproliferativna i antioksidativna svojstva te također pruža odbranu od raka jednjaka, pluća i debelog crijeva [152,153]. Elaginska kiselina je identificirana u nekoliko plodova u kojima je ukupna koncentracija elaginske kiseline izračunata procjenom koncentracije nakon kisele hidrolize ekstrakata elaginske kiseline [22]. U slučaju maline, slobodna elaginska kiselina sadrži mali dio ukupne elagične kiseline, a glavni izvor elagitanina izlučuje se kiselinskom hidrolizom [95].

3.2.4. Stilbenes

Stilbeni su jedinjenja niske molekularne težine koja se nalaze u nekoliko voća poput bobičastog voća i grožđa. Sastoji se od dva fenilna dijela koji su povezani metilenskim mostom od dva ugljika. Generalno, stilbeni su prisutni u niskim koncentracijama u ljudskoj prehrani. Jedan od prirodno prisutnih i najviše proučavanih polifenol stilbena je resveratrol [154].

Resveratrol

Resveratrol (RES) je fitoaleksin koji se formira u velikom broju biljaka kao odgovor na gljivične infekcije, ozljede, UV zračenje i stres. Godine 1940. prvi molekul resveratrola izolovan je iz korijena Veratrum grandiflorum O. Loesa (bijeli kurik), a kasnije i iz pokožice bobica, vinove loze i listova Vitis spp. (grožđa), koji predstavljaju njihov čest i najispitaniji izvor[31,155]. Istraživanja sugeriraju da je molekul resveratrola jedan od glavnih faktora francuskog paradoksa koji definira epidemiološko zapažanje koje povezuje manji broj incidencija kardiovaskularnih bolesti i duži životni vijek (uprkos ishrani s visokim udjelom masti) kod Francuza s svakodnevnom konzumacijom crnih vina [ 3,156,157]. Kako crno vino sadrži znatnu količinu resveratrola, izazvalo je veliko interesovanje u eksperimentalnoj zajednici da istraže njegove moguće zdravstvene prednosti i da li resveratrol može dati ove prednosti.

Resveratrol je polifenolni antioksidans koji pripada porodici stilbena i sintetizira ga vinova loza i razne druge biljke kao odgovor na napad patogena iz prekursora molekula p-kumaroil CoA i malonil-koenzima A (CoA), u postojanju enzima stilbene sintaze [158]. Resveratrol se nalazi u raznim vrstama voća poput grožđa i Vaccinium spp. (brusnice, borovnice i borovnice). Također je identificiran u plodovima šljive, povećavajući njen profil prirodnog bogatstva, posebno u prehrambenim izvorima [31,159].

Mnoštvo dokaza ukazuje na to da suplementacija resveratrola u ishrani ima povoljne efekte na starenje i razne druge hronične bolesti povezane sa starenjem, posebno Alchajmerovu bolest, rak, dijabetes, itd. [160]. Osim toga, utvrđeno je da produžava životni vijek za 70 posto u Saccharomyces cerevisiae, tipičnom modelu za studije starenja. Tokom protekle dvije decenije, resveratrol je bio predmet izvanrednih studija zbog svojih svojstava protiv starenja. Djeluje i kao čistač radikala i kao helirajući agens i posjeduje protuupalno djelovanje [161].

4. Uvid u farmakološke i biološke prednosti voća

Sve je više dokaza iz svjetskih istraživanja da je voće imperativ dio uravnotežene prehrane. Brojne fitokemikalije iz voća imaju antioksidativna svojstva koja štite od štetnih efekata slobodnih radikala, koji dalje dovode do hroničnih patologija povezanih sa starenjem[162,163]. Voće je također dobar izvor prirodnih antioksidansa koji uključuju vitamine, minerale, flavonoide i fenolne kiseline. Prisustvo ovih antioksidanata pomaže u odlaganju ili sprečavanju oksidativnog oštećenja biomolekula od strane ROS-a koji sadrže reaktivne slobodne radikale uključujući hidroksil, peroksil, alkoksil, superoksid i ne-radikale kao što su hipohlor, vodikov peroksid, itd. Antocijanini u voću su takođe najviše proučavani fenolni sa velikim brojem bioloških aktivnosti uključujući anti-aging, antikancerogena, protuupalna i antioksidativna svojstva. Antioksidansi hvataju ove radikale sprečavajući stvaranje slobodnih radikala vezivanjem za metalne jone ili potiskivanjem inicijacije i širenja prekida lanca, gašenjem superoksida i singletnog kiseonika i redukcijom vodika

prednosti i nuspojave cistanche tubulosa

peroksida[164] i tako zaobilazi nekoliko bolesti povezanih sa starenjem kao što su dijabetes tipa 2, upala, rak i KVB. Različita farmakološka i biološka svojstva nekoliko plodova opisana su u tabeli 4.

Ovaj članak je Antioksidansi 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants