Flavonoidele se numără printre cei mai remarcabili compuși vegetali care se găsesc în mod obișnuit în natură. Potențialul lor uriaș constă în principal în prevenirea și tratamentul complementar al bolilor civilizației, astfel încât experții își pun o mare speranță în cercetarea lor. Cercetătorul Lucia Račková de la Institutul de Farmacologie Experimentală și Toxicologie al Academiei Slovace de Științe (SAS) se ocupă și de ei, care a descris în detaliu pentru examinare de ce oamenii de știință din secolul XXI sunt fascinați de efectele lor.

substanțe

Flavonoidele sunt antioxidanți cunoscuți. În ce alimente le găsim cel mai mult?

Surse importante de flavonoide sunt fructele, legumele, ceaiul verde și negru, cacao, vinul roșu, plantele medicinale și unele condimente. Antociani sunt unul dintre principalele și cele mai mari grupuri de flavonoide. Reprezintă pigmenți vegetali responsabili de culoarea roșie, albastră și violetă a florilor și fructelor. Sunt bogat reprezentate în fructele de mure chokeberry, bază neagră, afine, coacăze negre și mure și, de asemenea, în popularul fruct exotic açai. Cojile de fasole au, de asemenea, un conținut mai mare de antociani soia neagră și fasolea neagră. Cantități semnificative, în special flavone și flavonoli, pot fi găsite în pătrunjel. Printre condimente putem menționa oregano uscat, care este o sursă bogată de flavanoni și flavoni. Citricele ca lămâile, portocalele, grepfruturile conțin flavanone precum naringina și hesperidina. Flavonol quercetin este prezent în principal în ceapa. Soia este la rândul său o sursă importantă de izoflavone, cum ar fi genisteina, daidzeina și gliciteina, care aparțin așa-numitelor fitoestrogenul, o substanță similară cu hormonul feminin estrogen.

Care sunt efectele asupra sănătății acestor substanțe bioactive asupra corpului uman?

Cercetările sugerează o gamă întreagă de efecte benefice pe care flavonoizii le pot avea asupra corpului uman, în principal datorită capacității lor de a afecta funcția multor enzime importante. Acestea suprimă inflamația, protejează corpul de microbi, viruși și creșterea tumorii și acționează ca antioxidanți. Acestea suprimă producția de agenți cancerigeni în organism și facilitează îndepărtarea lor din corp, protejează ficatul, suprimă reacțiile alergice, pot avea și un efect analgezic. De asemenea, au un efect pozitiv asupra echilibrului hormonal, ajută în tratamentul obezității și tulburărilor metabolice și reduc riscul bolilor cardiovasculare. Pot îmbunătăți vederea, memoria, chiar pot reduce formarea cariilor dentare și pot suprima efectele secundare ale chimioterapiei. În ultimii ani, cercetările s-au concentrat pe capacitatea flavonoidelor de a reduce incidența bolilor cronice, în special efectele protectoare asupra inimii și vaselor de sânge, efectele antitumorale și neuroprotectoare. Aceste substanțe sunt utilizate și în industria alimentară ca arome, coloranți naturali și conservanți, datorită capacității lor de a suprima procesele oxidative din alimente. Sunt folosite și în produse cosmetice, de exemplu ca componente ale cremelor antirid sau celulitei.

Care este funcția flavonoidelor din plante?

La plante, flavonoizii se numără printre cei mai reprezentați pigmenți vegetali, care adaugă aromă și aromă fructelor, florilor și semințelor, ajută la polenizare, protejează plantele de bacterii și ciuperci patogene, insecte, erbivore, toxine și radiații UV, sunt, de asemenea, responsabile de toleranță la frig, căldură și secetă. În solurile sărace în azot, acestea sunt capabile să atragă bacteriile simbiotice care furnizează plantele cu formele sale reduse (utilizabile din plante). Interesant este faptul că flavonoizii eliberați de rădăcini în sol pot reduce germinarea semințelor altor plante. De exemplu, orzul poate fi protejat în acest fel de germinarea buruienilor din vecinătatea sa. Deși un număr mare de dovezi sugerează în favoarea beneficiilor flavonoidelor pentru sănătate, testarea lor trebuie totuși îmbunătățită pentru a fi utilizată în practica clinică. Rămâne, de asemenea, necunoscut dacă sunt componente esențiale ale nutriției ale căror deficite sunt asociate cu dezvoltarea unei boli specifice, precum și cu un deficit de unele vitamine.

Sugerați că aceste ingrediente pe bază de plante ar putea fi cheia pentru tratarea bolilor civilizației.

Este adevărat că, dacă am dori să obținem efecte puternice ale flavonidelor asupra organismului în condiții normale, ar trebui să consumăm multe dintre ele în dieta noastră.?

Un alt exemplu este consumul regulat de ceai verde, în special în rândul națiunilor asiatice. Ceaiul verde conține, printre alte substanțe, catehine de ceai precum galatul de epigalocatechină. Consumul frecvent (în special în nord-estul Japoniei până la câteva căni pe zi) corespunde unui număr mai mic de decese cauzate de bolile cardiovasculare la vârsta mijlocie și în vârstă și efectul este semnificativ mai ales la nefumători.

Efectele acestor compuși remarcabili asupra corpului uman pot fi, de asemenea, toxice?

Există un risc de toxicitate a flavonoidelor dacă acestea sunt suprautilizate. Acest lucru se aplică în special suplimentelor nutritive pe bază de substanțe bioactive pure izolate din amestecurile complexe originale în care se găsesc în alimentele de origine vegetală. Pe lângă flavonoide, ele conțin și un întreg spectru de alte substanțe, precum alți polifenoli, vitamine, minerale, carotenoide sau fibre. Datorită acestora, eficacitatea componentelor individuale poate fi mai mare, toxicitatea mai scăzută și biodisponibilitatea este, de asemenea, îmbunătățită. Producătorul recomandă adesea o doză zilnică care este de câteva ori cantitatea ingerată în mod normal în dietă. Dozele mari de flavonoide din organism pot limita absorbția vitaminelor și mineralelor importante. Acestea includ acidul folic.

Ce surse de flavonoide ar trebui să includem în mod rezonabil în dieta noastră iarna?

Cu toate acestea, conținutul substanțelor active poate fi afectat de depozitarea, cultivarea și recoltarea plantelor în timpul sezonului de iarnă. De exemplu, grapefruiturile și portocalele roșii sunt sensibile la temperaturi scăzute și depozitare pe termen lung, astfel încât aceste condiții reduc conținutul principalilor lor flavonoizi bioactivi naringin și hesperidin. Unele legume, cum ar fi varza albă și drojdia cultivată iarna, au un conținut mai mare de flavonoizi decât în ​​lunile mai calde. Opusul este valabil pentru kale și broccoli cret. Pe de altă parte, broccoli de tulpină, care se cultivă iarna și culminează la începutul primăverii, are un conținut mai mare de flavonoide decât soiurile de conopidă.

Domeniul dvs. este cercetarea efectelor flavonoidelor cu o structură modificată chimic asupra celulelor. Crezi că ar putea fi și mai eficiente după o astfel de ajustare? Ce ai aflat despre ele în laborator până acum?

Activitatea biologică, inclusiv activitatea antioxidantă a flavonoidelor, dar și a altor substanțe în general, este strâns legată de structura moleculelor. În flavonoide este influențat de natura, poziția și numărul substituenților, cum ar fi grupările hidroxil și metoxil și glicozilarea, care afectează și așa-numita biodisponibilitatea, adică cantitatea de substanță care ajunge la locul său de acțiune în organism. În special, efectul terapeutic al quercetinei este limitat de biodisponibilitatea sa mai scăzută. Lipofilicitatea sa mai mică (sau chiar solubilitatea grăsimilor) și, prin urmare, capacitatea mai mică de a transporta barierele lipidice din corp contribuie la acest lucru. Modificarea quercetinei chimic sau de către enzime specifice reprezintă o soluție pentru creșterea lipofilicității acesteia. O astfel de interferență cu structura originală poate afecta favorabil nu numai cantitatea sa la locul de acțiune, ci și interacțiunile cu oxidanți reactivi sau proteine ​​țintă din celule. Flavonoidele modificate pătrund mai ușor în piele, ceea ce poate simplifica și tratamentul topic și utilizarea în produse cosmetice. Flavonoidele lipofile sunt, de asemenea, mai ușor de încorporat în alimentele cu un conținut mai ridicat de grăsimi, ceea ce la rândul lor îmbunătățește utilizarea lor ca stabilizatori alimentari. Derivatele pot avea, de asemenea, o stabilitate mai mare, ceea ce facilitează aplicarea.

În laboratorul nostru, am constatat asta quercetina modificată are o capacitate puțin mai bună de a suprima răspunsul inflamator al celulelor imune din creier, care însoțește și bolile neurodegenerative. La rândul lor, celulele pielii umane expuse la aceste substanțe au fost mai rezistente la stresul oxidativ comparativ cu celulele tratate cu compușii părinți, au avut semne reduse de îmbătrânire și, de asemenea, au acumulat deșeuri mai puțin nedigerabile în lizozomi.

Ce extracte diferite au fost testate? Ce te-a surprins și fascinat cel mai mult în cercetarea ta?

Am testat substanțe naturale extract și constituenți de mahon, extract de lemn dulce, extracte și constituenți ai frunzelor de măsline europene, ulei de semințe de rodie. În plus față de cele modificate, au fost cercetate și câteva flavonoide originale. Am constatat că substanțele testate pot proteja celulele sau membranele lipidice artificiale de daunele care apar și în majoritatea bolilor cronice. Acest efect a corespuns în mare parte conținutului lor de compuși fenolici și capacității lor de a elimina radicalii liberi. Proprietățile lor fizico-chimice au fost, de asemenea, decisive. De exemplu, dintre cele două extracte comparate, extractul de măsline care avea un conținut mai mare de fenoli bioactivi majori, cum ar fi oleuropeină, hidroxitirosol, quercetină, a fost mai bun - protejând mai bine celulele cardiace de deteriorarea oxidantă și de moartea celulară. De asemenea, a protejat capacitatea celulelor pancreatice specializate de a produce insulină.

Extractul de frunze de măslin este utilizat pe scară largă în medicina tradițională și s-a dovedit că ajută în special bolile cardiace și vasculare, dar și tulburările metabolice., ceea ce a fost confirmat de fapt de rezultatele noastre. La rândul său, scoarța de mahon este utilizată în principal în tratamentul adjuvant al psoriazisului. Am constatat că alcaloizii berberină, jatrorizină și magnoflorină conțin structuri asemănătoare membranei celulare din stresul oxidativ. Cu toate acestea, intensitatea efectului depinde, de asemenea, de faptul dacă o parte a moleculei de alcaloizi era fenol, de solubilitatea grăsimilor (lipofilicitate) și de alte proprietăți ale moleculelor. În mod similar, am constatat că fenolii de lemn dulce, cum ar fi derivați de izoflavonă, cumarine și calcone, joacă un rol semnificativ nu numai în antioxidant, ci și în efectul antiinflamator al extractului. Cu toate acestea, conținutul principal de saponină, glicirizina, nu a contribuit la efect.

De asemenea, am confirmat efectele antiinflamatorii pentru uleiul presat din semințe de rodie, care este o sursă bogată de acid punic, acid gras nesaturat omega-5. Acest ulei a suprimat răspunsul pro-inflamator al celulelor imune ale creierului responsabile de neuroinflamare. Efectul a fost comparabil cu cel al acizilor grași omega-3 testați ai uleiului de pește, despre care se știe că au un efect benefic asupra sistemului nervos. Acest lucru sugerează că Uleiul de rodie ar putea ajuta la tratarea și prevenirea bolilor neurodegenerative.

O constatare importantă, pe care am confirmat-o și în cercetarea noastră, este aceea că interacțiunea directă cu radicalii liberi și alte așa-numite Speciile reactive de oxigen nu sunt singurul mod în care constituenții fenolici ai plantelor neutralizează aceste particule dăunătoare din organism. De asemenea, pot activa genele enzimelor care sunt responsabile de eliminarea lor sau de repararea pagubelor pe care le-au cauzat. Esențial în acest mecanism este interacțiunea cu proteinele reglatoare, care funcționează în celulă ca un fel de senzor al speciilor reactive de oxigen. Când își „simt” nivelurile ridicate, activează producția enzimelor menționate, care le neutralizează. Ingredientele pe bază de plante pot activa acești senzori prin imitarea efectivă a oxidanților reactivi, care sunt, de asemenea, responsabili pentru stresul oxidativ și deteriorarea în cantități mari. Acest lucru este paradoxal și interesant, deoarece acestor substanțe li se atribuie în general un efect antioxidant, adică efectul exact opus. Și aici, însă, proprietățile structurale ale moleculelor au o influență importantă.

Unde va merge următoarea dvs. cercetare?

În viitor, am dori să continuăm cercetarea mecanismelor prin care medicamentele naturale și sintetice modulează răspunsul adaptativ deja descris la stres, care poate fi cheia pentru prevenirea și tratarea bolilor cronice și înțelegerea modurilor în care substanțele cu efecte protectoare cunoscute au impact asupra sănătății. Ar fi interesant să monitorizăm eficacitatea ingredientelor selectate în combinații, deoarece beneficiile optime pentru sănătate ale alimentelor și preparatelor vegetale pot fi reprezentate de reprezentarea întregului spectru de ingrediente și a interacțiunilor acestora.