Söödavate puuviljade bioaktiivsed ühendid nende vananemisvastaste omadustega: põhjalik ülevaade inimelu pikendamiseks, 2. osa

Palun võtke ühendustoscar.xiao@wecistanche.comrohkem informatsiooni

3.2.1. Fenoolhapped

Fenoolhapet leidub puuviljades rohkesti ja see jaguneb kahte põhiklassi: hüdroksübensoehape ja hüdroksükaneelhape. Enamik marju, eriti murakad, vaarikad, mustikad, jõhvikad, õunad, apelsinid ja kirsid, on rikkad nii hüdroksübensoe- kui ka hüdroksükaneelhappe poolest [99 100]. Kõige levinumad hüdroksübensoehapped on vanilliin-, süringiin-, gallus-, protokatehhuiin- ja p-hüdroksübensoehape, samas kui vastavad hüdroksükaneelhapped on sinapiin-, p-kumaar-, feruul- ja kofeiinhape. Nende derivaatide aromaatsete tsüklite metoksüülimis- ja hüdroksüülimismustrid on erinevad. Fenoolhapped esinevad enamasti seotud kujul ja toimivad fenoolfragmendi reaktsioonivõime tõttu tugeva antioksüdandina; aromaatse ringi hüdroksüülasendaja [101]. Mõned hüdroksübensoehapete derivaadid on praegu kasutusel lisandina toitainete oksüdatsiooni vähendamiseks ja puuviljade toiteväärtuse parandamiseks. Paljudel fenoolühenditel on potentsiaal eemaldada ROS-i, sealhulgas hüdroksüülradikaale ja superoksiidradikaale, mis vähendavad lipiidperoksüülradikaale ja takistavad lipiidide peroksüdatsiooni. Fenoolhapped toimivad oma redoks-omaduste tõttu võimsa radikaalivastase ainena, mis teeb neist tõhusad vesiniku doonorid ja metalli kelaatijad [101]. Mitmete puuviljade fenoolisisaldus on toodud tabelis 3.

cistanche pulber

Fenoolhapete ja nende derivaatide struktuurse aktiivsuse uuringud näitasid, et hüdroksükaneelhappe derivaatidel on suurem antioksüdantne võime võrreldes bensoehappe analoogidega [104]. See potentsiaal tulenes kaneeli derivaatides propaani kõrvalahela olemasolust; konjugeeritud kaksiksidemel nende külgahelates on intensiivne mõju fenoksüülradikaalile resonantsi teel, parandades seeläbi antioksüdantset jõudu. Gallushape on ka võimas antioksüdant, mida leidub rohkesti maasikates, vaarikates, punastes viinamarjades, greibides, jõhvikates ja murakates ning ka nendest puuviljadest valmistatud mahlades [75]. Gallushappe antioksüdantne aktiivsus on kolm korda suurem kui E- või C-vitamiinil, mis tähendab, et gallushappe kolm hüdroksüülrühma võivad iseseisvalt toimida elektronide aktseptorina [77]. Gallushappe derivaadid toimivad seega ka tugeva antioksüdandina, millel on vaba hüdroksüülrühm, mis vastutab vähirakkude radikaalide eemaldamise ja apoptoosi eest. Gallushappe kõige intrigeerivamaid eeliseid on hinnatud nahale [105]. Eesnäärmevähi rakkude puhul takistab gallushape paljunemist ja rakkude surma. On teatatud, et fenoolhapetel on mitmesugused kasulikud terapeutilised toimed, nagu põletikuvastane, viirusevastane, antibakteriaalne, allergiavastane, vähivastane, mutageenne ja melanogeenne toime J77,106. Ruifeng et al. [107Ma viisin läbi katse, et hinnata, kas klorogeenhape võib leevendada põletikulist reaktsiooni lipopolüsahhariididest põhjustatud hiirte mastiidi korral. Leiud näitasid, et klorogeenhape vähendas märkimisväärselt kasvaja nekroosifaktor-alfa (TNF-) ja interleukiinide (IL-1, IL-6) tootmist lipopolüsahhariididest põhjustatud mastiidi vastu. Western blot analüüs näitas, et klorogeenhape võib pärssida tasulise retseptori (TLR4) ekspressiooni, tuumafaktori kappa B (NF-kB) fosforüülimist ja lipopolüsahhariidi poolt indutseeritud NF-kB (IkB) inhibeerimist ja seega. tõstab esile põletikuvastase reaktsiooni.

Lisateabe saamiseks klõpsake siin

3.2.2. Flavonoidid

Flavonoidid on mitmekesised ja enim uuritud polüfenoolide rühm, mida leidub rohkesti mitmetes puuviljades, nagu murakad, mustikad, vaarikad, mustsõstrad, maasikad, viinamarjad, jõhvikad, õunad, kirsid jne. Praegu on teada üle 8000 flavonoidi, millest mõned on vastutavad. lehtede, lillede ja puuviljade põnevate värvide jaoks [108]. Looduslikest allikatest saadud fenoolseid ühendeid peetakse sünteesitud kemikaalidest palju ohutumaks, kuna neil pole kõrvalmõjusid [109, 110]. Sünteetilised antioksüdandid osalevad teatud kontsentratsioonides inimeste haiguste vallandamisel]111. Puuviljades leidub flavonoide glükosiidide või atsüülglükosiidide kujul, samas kui metüülitud, atsüülitud ja sulfaadi molekulid on haruldased ja esinevad väikeses kontsentratsioonis. Erinevate puuviljade flavonoidide sisaldus on loetletud tabelis 3. Flavonoidide ühine põhistruktuur koosneb kahest aromaatsest tsüklist, mis on omavahel seotud kolme süsinikuaatomiga ja moodustavad suletud hapnikurikka heterotsüklilise püraanitsükli [112]. Flavonoidid klassifitseeritakse kuue alamklassi, lähtudes selles rühmas esinevate heterotsüklite tüübist: flavanoolid (mustikad ja õunad), flavonoolid (viinamarjad) ja flavanoonid (tsitrusviljad), flavonid, isoflavoonid ja antotsüaniinid (viinamarjad ja marjad)[ 113 114]. Flavonoolid, flavonoolid ja antotsüaniinid on üldlevinud ja neil on tugevad antioksüdantsed omadused, mis sõltuvad peamiselt nende struktuuris olevate hüdroksüülrühmade asukohast ja arvust. Flavonoididel on ka suur hulk bioloogilisi toimeid, nimelt antibakteriaalne, antioksüdantne, põletikuvastane, hüperlipideemiavastane ja hepatoprotektiivne toime [115].

Cistanche on vananemisvastane toime

Tsitrusviljade flavonoidid võivad pärssida fosfodiesteraasi ja kinaasi aktivatsiooni, mis on seotud põletiku algusfaasiga. Need ensüümid võivad mõjutada proteiinkinaase ja põletikueelset TNF-o ekspressiooni. Mõned flavonoidid võivad pärssida tsütokiinide poolt aktiveeritud endoteelirakkude adhesioonimolekulide esilekutsumist. Põletikulisi reaktsioone pärsivad ka monotsüütide, leukotsüütide ja neutrofiilide adhesiooni takistamine vigastatud piirkondadega, tõstes seeläbi esile põletikuvastase toime [116, 117]. Flavonoidid vähendavad ka südame isheemiatõve riski, hoides ära madala tihedusega lipoproteiinide (LDL) oksüdeerumise, vähendades vereliistakute hüübimisvõimet ja parandades pärgarteri vasodilatatsiooni [118]. Flavonoidid võivad toimida pahaloomuliste kasvajate erinevates arenguetappides, inaktiveerides kantserogeene, kaitstes DNA-d oksüdatiivsete kahjustuste eest, pärssides mutageenseid geene ja ensüümi ekspressiooni, mis vastutab kantserogeensete ainete vallandamise eest, ning käivitades ksenobiootilise detoksifitseerimise eest vastutavad süsteemid [119].cistanche tubulosa ekstraktEnamik uuringuid on näidanud struktuurset ja funktsionaalset seost, mis näitab, et flavonoidide proliferatsioonivastane, ensüümi inhibeeriv ja antioksüdantne toime sõltub spetsiifilistest struktuurimotiividest [120-122].

Antotsüaniinid

Antotsüaniinid on tavaliselt looduses esinevad pigmendid, millel on ainulaadne asukoht polüfenoolide rühmas[123]. Need on laialt levinud paljudes puu- ja köögiviljades ning suurt antotsüaniinide kontsentratsiooni on täheldatud jõhvikates, mustsõstrates, maasikates, mustikates, vaarikates, murakates, mustikates ja arooniates [124,125]. Need moodustavad ka tohutu hulga värvilisi vees lahustuvaid pigmente, mis annavad viljadele lilla, sinise ja punase värvi [55]. Antotsüaniinid ei vastuta aga ainult puuviljade värvuse eest, vaid neid kasutatakse sageli toiduainetööstuses loodusliku pigmendina. Praeguseks on looduses tunnustatud üle 600 antotsüaniini, kuid puuviljades leidub laialdaselt vaid kuut antotsüaniini: malvidiin, pelargonidiin, peonidiin, delfinidiin, tsüanidiin ja petunidiin [126,127]. Mitmete puuviljade üldine antotsüaniinisisaldus on ära toodud tabelis 3. Antotsüaniine tuntakse ka tõhusate looduslike antioksüdantidena [1281. Antotsüaniini keemiline struktuur määrab selle efektiivsuse antioksüdandina. Antotsüaniini antioksüdantne aktiivsus on seotud vabade hüdroksüülrühmade arvuga püroonitsükli ümber. Mida suurem on hüdroksüülrühm, seda suurem on antioksüdantne aktiivsus [129]. Antotsüaniinid on näidanud omadusi, mis pärsivad vabade radikaalide moodustumist, vähendavad mitmesuguste vanusega seotud haiguste (nt vähkkasvajad ja südame-veresoonkonna haigused) ohtu ning parandavad vananemist ja mälu[130]. Viljade puhul leidub antotsüaniine enamasti viljakesta väliskihis. Tsüanidiin{13}}glükosiid on peamine antotsüaniin, mida leidub kõige rohkem viljades. Antotsüaniinide hulka kuuluvad aglükoonid ja nende glükosiidid – antotsüaniidid ja antotsüaniinid, samuti moodustavad nad erinevaid komplekse [131].

Antotsüaniinid varieeruvad molekulis olevate hüdroksüülrühmade arvu, nende metüülimise astme poolest; suhkrutega seotud aromaatsete ja alifaatsete hapete koht, vorm ja arv, arv ja vorm. Marjades esinevad antotsüaniinid erinevates glükosiidivormides, st mono-, di- või tri-, kus glükosiidide jäägid on tavaliselt asendatud C3 või harva C5 või C7 positsioonis [56]. Enim domineerivad suhkrud on soforoos, sambubioos, rutinoos, arabinoos, ramnoos, galaktoos ja glükoos 132l. Antotsüaniini glükosiidijääke atsüülitakse sageli feruul-, p-kumaar-, kohvhappega ja äädik- või maloonhappe p-hüdroksübensoehappega [131,133].

Antotsüaniinidel on mitmeid bioloogilisi omadusi, nagu kasvajavastane, põletikuvastane, antioksüdant, diabeedivastane, vähivastane ja neuroprotektiivne ]134]. Teadlane [135] katsetas, et hinnata antotsüaniinirikka musta sõstra nahaekstrakti kontsentratsioonidega 100 ja 500 mg/kg kemopreventiivset toimet dietüülnitrosoamiini poolt põhjustatud hepatokartsinogeneesi vastu rottidel 18 nädala jooksul. Leiud näitasid iNOS-i ekspressiooni, 3-nitrotürosiini, ebanormaalset lipiidide peroksüdatsiooni ja valkude oksüdatsiooni vähenemist annusest sõltuval viisil. Mehhaanilised uuringud on näidanud, et musta sõstra nahaekstrakt reguleeris mitmete kantserogeenide detoksifitseerivate ja maksa antioksüdantsete ensüümide geeniekspressiooni, nagu uridiindifosfaat-glükuronosüültransferaasi isoensüümid, glutatioon-S-transferaas ja NAD(P)H: kinooni oksidoreduktaas dietüülnitiinitud loomadel. See ravi suurendas märkimisväärselt tuumafaktori E2-seotud faktori 2 (Nrf2) mRNA ja valgu ekspressiooni, andes tunnistust Nrf2-reguleeritud antioksüdantide raja sünkroniseeritud aktiveerimisest, mille tulemuseks on mitme majapidamise aktiveerimine. geenid. Veelgi enam, antotsüaniinide põletikuvastast toimet võib seostada nende antioksüdantsete omadustega, mille tulemuseks on redoks-tundliku tuumafaktor-B signaaliraja allareguleerimine [136].

cistanche salsa ekstrakt

Katehhiinid

Katehhiin on polüfenoolne antioksüdant, mida leidub mitmetes puuviljades, nagu mustikad, maasikad, karusmarjad, kirsid, mustad viinamarjad ja õunad. Katehhiin viitab flavonoidide klassile ja flavan{0}}oolide/flavanoolide alamklassile. Kõige olulisemad toidukatehhiinid on gallotehhiin, epikatehiin (EC), epikatehhiin 3-gallaat (EKG), epigallokatehhiin {{3} }gallaat (EGCG) ja epigallokatehhiin (EGC). Maasikates on katehhiinide üldkogus 2-50 mg/100 g. Kirsid sisaldavad 5-22 mg/100 g katehhiine, õunad aga 10-43 mg/100 g katehhiine, kuid mõlemat leidub rohkesti EGCG-s[137l , eriti rutiin ja kvertsetiin, mis toetavad antioksüdantide kaitsesüsteemi.

Jõhvikates sisalduv katehhiin on nagu rohelises tees leiduv katehhiin, mis aitab kaitsta vähi eest [22]. Katehhiini antioksüdantne toime on efektiivne vähi, neurodegeneratiivsete ja südame-veresoonkonna haiguste vastu [138]. Teadlaste läbiviidud uuring [139] teatas, et epigallokatehhiingallaat (EGCG), peamine katehhiin, inhibeerib tugevalt ensüümi nimega telomeraas, mis on vajalik vähirakkude proliferatsioonivõime vabastamiseks nende kromosoomide otste säilitamise kaudu. Seega võib see olla katehhiinide vähivastase toime teine ​​põhjus. Katehhiini antioksüdantne omadus osutus kasulikuks südame isheemiatõve vähendamisel, kuna see vähendab amiodarooni poolt põhjustatud tsütotoksilisust kopsufibroblastirakkudes [140]. Katehhiinidel on ka põletikuvastane toime inimeste soolehaiguste korral, mõjutades oksüdatiivse stressiga seotud rakkude signaaliülekande radu, nagu transkriptsioonifaktori tuumafaktor (erütroidist tuletatud 2) sarnane 2 (Nrf2), mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasid (MAPK-d), tuumafaktor-kappa B (NF-KB), signaalimuundur ja transkriptsiooni 1/3 (STAT1/3) radade aktivaator [141]. Pan et al. [142] eksperimenteeris katehhiinide põletikuvastase toime uurimiseks in vitro katses, kasutades stimuleeritud inimese nina epiteelirakke (HNEpC) ja ovalbumiinist põhjustatud allergilise riniidi hiiremudelis. Tulemused näitasid, et katehhiin inhibeeris tüümuse strooma lümfopoetiini (molekul, mis mängib peamist rolli allergia tekkes) ekspressiooni epiteelirakkudes, mõjutades NF-kB/TSLP rada. Katehiin vähendas tõhusalt põletikku allergilise riniidi korral. Katehhiinid vähendavad ka neuronite degeneratsiooni, vähendades otseselt või kaudselt oksüdatiivset stressi, eemaldades ROS-i ja parandades antioksüdantseid ensüüme [140]. Seega saavutatakse suurem osa katehhiinide eelistest nende antioksüdantse mehhanismi kaudu.

kvertsetiin

Kvertsetiin on looduslik polüfenoolühend, mida leidub rohkesti mitmetes puuviljades, nagu õunad, viinamarjad, mustikad, vaarikad, kirsid ja mustsõstar [82,143]. Seda peetakse üheks võimsamaks ROS-i püüdjaks flavonoidide klassis ja flavonoolide alamklassis [144]. Pakuti välja eksperiment [145], et hinnata flavonoidide vabade radikaalide püüdmise aktiivsust H2O2-ga töödeldud inimese müelogeense leukeemia (K562) rakkudes. Eksperimentaalsed leiud näitasid, et kvertsetiin ja luteoliin on näidanud kõrgeimat kaitset võrreldes rutiiniga ning apigeniini H2O2-ga indutseeritud kahjustused leukeemiarakkudes. Kvertsetiini antioksüdantne omadus vabu radikaale püüda on tingitud kahe antioksüdantse farmakofoori olemasolust molekulides, millel on vabade radikaalide püüdjate jaoks ideaalne struktuur [33, 146]. Chondrogianni et a1[147] kirjeldasid oma uuringutes, et kvertsetiin ja selle derivaat kvertsetiinkaprülaat (QU-CAP) võivad proteasoome aktiveerides taaselustada vananevaid inimese fibroblaste ja pikendada nende eluiga. See toimib tõhusa antioksüdandina, millel on olulised farmakoloogilised, bioloogilised ja raviomadused. Kvertsetiini antioksüdantne potentsiaal on otseselt võrdeline vabade hüdroksüülrühmade arvuga[148]. Lisaks on sellel ka potentsiaalsed vähivastased ja põletikuvastased omadused. Kvertsetiin pärsib põletikuliste ensüümide nagu lipoksügenaas (LOX) ja tsüklooksügenaas (CO.X) tootmist, vähendades seega prostaglandiinide ja leukotrieenide tootmist, põletikku soodustavate kemikaalide tootmist [149]. Kvertsetiini ja selle derivaatide põletikuvastane ja antioksüdantne toime aitab kaasa vananemisvastasele toimele, kuna põletikku ja kroonilist oksüdatiivset stressi peetakse vananemisprotsessi aktiveerimisel oluliseks rolliks [3].

cistanche vars

3.2.3.Tanniinid

Tanniinid on olulised koostisosad, mis mängivad olulist rolli puuviljade ja nende toodete sensoorsete omaduste määratlemisel. Nende hulka kuuluvad nii ellagiinhape või gallushappe estrid, mida nimetatakse hüdrolüüsitavateks tanniinideks, kui ka kondenseeritud tanniine, mida nimetatakse proantotsüanidiinideks [150]. Nad vastutavad puuvilja värvi ja hapuka maitse varieeruvuse eest [151]. Tanniinid stabiliseerivad antotsüaniine nende rikastes puuviljades, sidudes need kopolümeerideks. Hüdrolüüsitavaid tanniine leidub harva ja neid on esinenud murakates, mustikates, maasikates ja vaarikates [82,95].

Ellaghape sisaldab ligikaudu 51 protsenti kogu fenoolisisaldusest ja esineb nii vabas kui ka kompleksvormis, nagu glükosiidid ja ellagitanniinid, mis on esterdatud glükoosiks. Ellaghappe ja selle derivaatide olemasolu muudab marjade (jõhvikad, vaarikad, murakad, maasikad) ja viinamarjade tarbimise sobivaks tervisele kasulikuks. Lisaks on kirjeldatud, et ellaghappel on tugevad viirusevastased, põletikuvastased, proliferatsioonivastased ja antioksüdantsed omadused ning see kaitseb ka söögitoru-, kopsu- ja käärsoolevähi eest [152,153]. Ellaghapet on tuvastatud mitmes puuviljas, milles ellagiinhappe kogukontsentratsioon arvutati ellagiinhappe ekstraktide happelise hüdrolüüsi järgse kontsentratsiooni hindamise teel [22]. Vaarikate puhul sisaldab vaba ellagiinhape väikese osa kogu ellagiinhappest ja ellagitanniinide peamine allikas väljub happelise hüdrolüüsi teel [95].

3.2.4. Stilbenes

Stilbeenid on madala molekulmassiga ühendid, mida leidub paljudes puuviljades, nagu marjad ja viinamarjad. See koosneb kahest fenüülrühmast, mis on ühendatud kahe süsinikuga metüleensillaga. Üldiselt on stilbeene inimeste toidus madalas kontsentratsioonis. Üks looduslikult esinevaid ja enim uuritud polüfenoolstilbeene on resveratrool [154].

Resveratrool

Resveratrool (RES) on fütoaleksiin, mida moodustavad mitmesugused taimed vastusena seeninfektsioonidele, vigastustele, UV-kiirgusele ja stressile. 1940. aastal eraldati esimene resveratrooli molekul Veratrum grandiflorum O. Loes juurtest (valge hellebore) ja hiljem marjakoortest, viinamarjadest ja Vitis spp. (viinamarjade) lehtedest, mis hõlmas nende sagedast ja enim uuritud allikat[31,155]. Uuringud näitavad, et resveratrooli molekul on Prantsuse paradoksi üks peamisi tegureid, mis määratleb epidemioloogilise vaatluse, mis seob prantslaste südame-veresoonkonna haiguste esinemissageduse vähenemise ja pikema eluea (vaatamata rasvarikkale dieedile) igapäevase punaste veinide tarbimisega. 3,156,157]. Kuna punane vein sisaldab suures koguses resveratrooli, on see tekitanud eksperimentaalkogukonnas suurt huvi, et uurida selle võimalikku kasu tervisele ja seda, kas resveratrool võib neid eeliseid anda.

Resveratrool on polüfenoolne antioksüdant, mis kuulub stilbeenide perekonda ja mida sünteesivad viinamarjad ja mitmed teised taimed vastusena patogeenide rünnakule p-kumaroüül-CoA ja malonüül-koensüüm A (CoA) prekursormolekulide poolt ensüümi olemasolul. stilbeeni süntaas [158]. Resveratrooli leidub erinevates puuviljades, nagu viinamarjad ja Vaccinium spp. (jõhvikas, mustikas ja mustikas). Seda on tuvastatud ka ploomiviljades, suurendades selle looduslikku rikkuse profiili, eriti toiduallikates [31,159].

Paljud tõendid näitavad, et resveratrooli lisamine toiduga avaldab soodsat mõju vananemisele ja mitmetele teistele vanusega seotud kroonilistele haigustele, eriti Alzheimeri tõvele, vähile, diabeedile jne [160]. Lisaks leiti, et see pikendab Saccharomyces cerevisiae puhul, mis on tüüpiline vananemisuuringute mudel, eluiga 70 protsenti. Viimase kahe aastakümne jooksul on resveratrooli vananemisvastaste omaduste tõttu erakordselt uuritud. See toimib nii radikaalide püüdjana kui ka kelaativa ainena ning sellel on põletikuvastane toime [161].

4. Sissevaade puuviljade farmakoloogilistesse ja bioloogilistesse eelistesse

Ülemaailmsed uuringud näitavad üha enam, et puuviljad on tasakaalustatud toitumise hädavajalik osa. Paljudel puuviljadest pärit fütokemikaalidel on antioksüdantsed omadused, mis kaitsevad vabade radikaalide kahjulike mõjude eest, mis põhjustavad veelgi vananemisega seotud kroonilisi patoloogiaid[162,163]. Puuviljad on ka hea looduslikult esinevate antioksüdantide, sealhulgas vitamiinide, mineraalide, flavonoidide ja fenoolhapete allikas. Nende antioksüdantide olemasolu aitab edasi lükata või ära hoida biomolekulide oksüdatiivset kahjustust ROS-i poolt, mis sisaldavad reaktiivseid vabu radikaale, sealhulgas hüdroksüül-, peroksüül-, alkoksüül-, superoksiidi ja mitteradikaale, nagu hüpokloor, vesinikperoksiid jne. Puuviljades sisalduvad antotsüaniinid on samuti enim uuritud fenool, millel on palju erinevaid bioaktiivsusi, sealhulgas vananemisvastased, vähivastased, põletikuvastased ja antioksüdantsed omadused. Antioksüdandid hävitavad need radikaalid, tõrjudes vabade radikaalide teket metalliioonidega kinnitumise või ahela initsiatsiooni ja ahela katkemise leviku pärssimise, superoksiidi ja singletthapniku summutamisega ning vesiniku redutseerimisega.

cistanche tubulosa eelised ja kõrvaltoimed

peroksiid[164] ja väldib seega mitmeid vanusega seotud haigusi, nagu 2. tüüpi diabeet, põletik, vähk ja CVD. Tabelis 4 on kirjeldatud mitmete puuviljade erinevaid farmakoloogilisi ja bioloogilisi omadusi.

See artikkel on Antioksüdandid 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants