© Borgis - Postępy Fitoterapii 1/2001, s. 20-24
Jan Niedworok, Franciszek Brzozowski
Badania nad biologicznymi i fitoterapeutycznymi właściwościami antocyjanin aronii czarnoowocowej E
The investigation of a biological and phytotherapeutical properties of the aronia melanocarpa E anthocyanins
Zakład Farmakologii Instytutu Nauk Patofizjologicznych Wojskowej Akademii Medycznej w Łodzi
Summary
This study presents decribtion of occurence, appearance of plant, levels and fuits of Aronia melanocarpa E. The chemical composition of Aronia melanocarpa fruit was described, epecially anthocyanosids compared to compo-sition of anthocynosids obtained from fruits of grapes and their antioxidant activity. The toxicity of anthocyanins of Aronia melanocarpa was discussed. This studies presents the results of investigations over profitable influence of Aronia melanocarpa anthocyanins on course experimental pancreatitis, diabetes mellitus, poisoning derivates of yperite sulphuric and cyclosphosphamid, radiation disease and chronic experimental lead poisoning, and also the protective activity against UV radiaton.
Aronia czarnoowocowa Elliot (Aronia melanocarpa E) jest krzewem z rodziny różowatych. Roślina znana od dawna we wschodniej części Ameryki Północnej, uprawiana od XIX wieku w Rosji i w Szwecji, a później także w krajach środkowo-wschodniej Europy. W ostatnim dziesięcioleciu szybko się rozpowszechniła w Czechach i Słowacji (16, 18), a także w Polsce, gdzie uprawiana jest na stosunkowo dużym areale. Roślina nie jest zbyt wymagająca. Rośnie w postaci szybko rozrastających się krzaków, osiągając nieraz wysokość 2 m. Liście mają kształt epileptyczny, są gładkie, mają barwę ciemnozieloną, jesienią czerwono-brunatne, długości od 3 do 7 cm i 1 do 4 cm szerokości.
Kwitnie pod koniec maja w postaci białego koszyczka, złożonego z wielu małych kwiatów. Jest rośliną wiatropylną. Owoce są kuliste lub nieco wydłużone, dojrzewają po około 90 dniach wzrostu od końca sierpnia do października, osiągając średnicę 6 do 30 mm i masie 0,8 do 2 g, posiadają stosunkowo dużą pestkę. Aronię czarnoowocową można rozmnażać z nasion lub sadzonek wegetatywnych. Owoce posiadają szeroką gamę smaku od słodkiego do kwaśno-gorzkiego w zależności od zawartości polifenoli. Surowcem spożywczym (do produkcji soków, win, dżemów), jak i farmaceutycznym są dojrzałe owoce oraz liście (napary i herbaty owocowe).
SKŁAD CHEMICZNY
Owoce aronii czarnoowocowej posiadają bogaty, zróżnicowany skład chemiczny zależnie od rejonu uprawy i warunków atmosferycznych w okresie wegetacji. Dojrzałe owoce aronii zawierają 74-85% wody oraz 17-26% suchej masy. Są jednym z najbogatszych źródeł bioflawonoidów. Cukry stanowią około 10% masy świeżych owoców, zawartość kwasów organicznych, w tym kwasu cytrynowego, jabłkowego, chinowego i sukcynylowego waha się od 0,7 do 1,3%. Świeże owoce zawierają ponadto znaczne ilości witamin, w tym witaminę C, B2, B6, E, PP, prowitaminę A oraz znaczne ilości witaminy P, a także szereg pierwiastków, jak molibden, mangan, miedź, bor, jod i kobalt.
Owoce aronii zawierają również 0,3% substancji garbnikowych. W ich składzie występują katechiny i ich dimery, kwercytyna oraz taniny w znacznej ilości. Związki te odpowiedzialne są za cierpki, a nawet gorzki smak owoców i soku. Uczestniczą w powstawaniu zmętnień i osadów w sokach i winach. Tworzą kompleksy z białkami, polisacharydami i niektórymi metalami zwłaszcza żelazem i glinem. Istotnie wpływają także stabilizująco na barwniki antocyjaninowe odpowiedzialne za zabarwienie czarnofioletowe surowca – owoców. Barwniki te przechodzą do wyciągów wodnych, nadając swoisty kolor soku o różnym odcieniu, zależnym od kwasowości (pH) roztworu. W składzie chemicznym stwierdzono również obecność 0,63-0,75% związków pektynowych. O intensywności barwy soku z owoców aronii decyduje, jak już wspomniano, obecność antocyjanin (306-330 mg/100 g) (16).
Barwnik ten nie jest jednorodny, jest on złożony z 4 antycyjanozydów o następującym składzie odsetkowym (27, 28):
1) 3-O-galaktozyd cyjanidyny – 64,5%,
2) 3-O-arabinozyd cyjanidyny – 28,9%
3) 3-O-ksylozyd cyjanidyny – 4,2%
4) 3-O-glukozyd cyjanidyny – 2,4%
W porównaniu preparat antocyjaninowy Frencz Paradox otrzymany z wina Cabernet ma trochę odmienny skład zawiera bowiem:
1) 3-O- glukozyd delfinidyny – 16,06%
2) 3-O glukozyd cyjanidyny – 9,34%
3) 3-O glukozyd petuidyny – 15,4%
4) 3-O glukozyd-p-kumaryl peonidyny – 59,19%
Oba preparaty wywierają silne działanie antyoksydacyjne, zarówno in vivo jak i in vitro. Wykorzystując metodę Lamaisona i wsp., przy użyciu odczynnika 2,2 dwufenylo 1-pikrylohydrazynę oceniono antyoksydacyjną aktywność obu antocyjanin in vitro (17), co zobrazowano na rycinie 1.
Ryc. 1. Aktywność antyoksydacyjna barwników antocyjaninowych in vitro.
Barwa soku i preparatów uzyskanych po jego zagęszczeniu były przedmiotem licznych badań nad warunkami przechowywania, obróbki i nad wykorzystywaniem tego naturalnego, nietoksycznego, nieszkodliwego barwnika o dużej wydajności barwiącej do barwienia produktów żywnościowych i różnych form leków (4, 29). Podczas tych badań stwierdzono, że intensywność odcieni barwy tak, jak i antocyjanin innego pochodzenia niż z aronii czarnoowocowej jest silnie zależna od kwasowości (pH) roztworu. W silnie kwaśnym zakresie barwniki antocyjaninowe są intensywnie czerwone, wraz ze wzrastającymi wartościami kwasowości (pH) odcienie koloru zmieniają się poprzez czerwonofioletowe do granatowego włącznie. W odczynie zasadowym barwnik może nabrać odcienia żółtego.
TOKSYCZNOŚĆ OSTRA I PODOSTRA
Metabolizm antocyjanin w ustroju nie został jak dotychczas dostatecznie dobrze poznany. W trakcie prób nad ustaleniem dawki toksycznej antocyjanin w postaci krystalicznej (Agropharm) metodą wyznaczenia DL50 stwierdzono, że preparat antocyjanin otrzymany z aronii czarnoowocowej jest nietoksyczny. Podanie bowiem 5 g/kg m.c. w postaci wodnego roztworu nie wywoływało objawów toksycznych – wyższych dawek nie badano ze względu na konieczność podawania zbyt dużych objętości.
Podawanie dożołądkowe szczurom badanego preparatu antocyjaninowego w dawce 10 mg/kg m.c. przez okres 6 tygodni nie wywoływało objawów. Zwierzęta w tym okresie zachowywały się normalnie, nie obserwowano zaburzeń w oddawaniu moczu i kału. W dobowej zbiórce moczu nie stwierdzano ani zmian w ilości wydalanego moczu ani w jego składzie w porównaniu do grupy odnośnikowej. W badaniach histologicznych narządów wewnętrznych nie obserwowano zmian toksycznych.
DZIAŁANIE FARMAKOLOGICZNE
Efekt działania farmakologicznego soku (Aronii) a zwłaszcza preparatów antocyjaninowych uzyskanych z soku, bądź pozostałości po wytłoczeniu soku z owoców aronii jest złożony i wynika z bogatego składu chemicznego, a w szczególności z zawartości antocyjanin, polifenoli, witamin i mikroelementów.
Na szczególną uwagę zasługuje silne działanie przeciwutleniające. W wielu badaniach doświadczalnych stwierdzono, że antocyjaniny i inne składniki zawarte w aronii zapobiegają tworzeniu się w nadmiarze wolnych rodników w tym hydroksylowych, ponadtlenkowych, azotynowych, chlorowych i innych wywierających szkodliwe działanie w organizmie. Do szkodliwych efektów działania wspomnianych rodników uwalnianych w nadmiarze należy między innymi degradacja kolagenu, inaktywacja niektórych enzymów, uszkodzenie nici DNa, powstanie mutacji, peroksydacja lipidów błon komórkowych i inne. Działanie antyoksydacyjne soku jak i preparatów uzyskanych z aronii czarnoowocowej polega między innymi na zapobieganiu tworzenia się wspomnianych rodników poprzez redukcję jonów wodorowych oraz na chelatowaniu metali, a także na wyłapywaniu już powstałych w nadmiarze wolnych rodników, i tworzeniu mniej aktywnych związków ulegających dysmutacji i katalizowaniu procesów przejścia tych rodników w produkty obojętne (20, 22).
W oparciu o wyżej opisane mechanizmy działania, we własnych badaniach stwierdzono korzystny efekt stosowania soku i preparatów uzyskanych z soku aronii na chemicznie wywołane zakwaszonym alkoholem etylowym owrzodzenia żołądka. Jednoczesne bowiem podanie z zakwaszonym etanolem odpowiedniej ilości soku z aronii bądź preparatów antocyjaninowych hamowało w istotny sposób powstawanie licznych owrzodzeń w żołądku zwierząt doświadczalnych i procesy utleniania lipidów błon komórkowych w jelicie, wątrobie i płucach (21).
W innym doświadczeniu stwierdzono także korzystny wpływ soku i preparatu antocyjaninowego uzyskanego z aronii na przebieg doświadczalnego zapalenia trzustki, wywołanego zarówno podawaniem dootrzewnowym czynnika aktywującego płytki (PAF) jak też dożylnym podawaniem ceruleiny. Wyrażało się to znacznym złagodzeniem przebiegu tego schorzenia pod postacią istotnego zmniejszenia się obrzęku trzustki, mierzonego zmniejszonym przyżyciowo wychwytem barwnika – błękitu Evansa i poprawą badanych wskaźników laboratoryjnych, w tym zmniejszona aktywność deaminazy adenozyny w surowicy badanych zwierząt oraz zmniejszenie stężenia produktów peroksydacji nienasyconych kwasów tłuszczowych reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS) (7, 8, 9).
Zaobserwowano także złagodzenie przebiegu doświadczalnie wywołanej alloksanym jak i streptozocyną cukrzycy. Złagodzenie przebiegu wyrażało się istotnym zmniejszeniem się objawów, jak normalizacją masy ciała zwierząt doświadczalnych, zmniejszeniem pragnienia, ilością wydalanego moczu oraz zmniejszeniem wielkości badanych wykładników laboratoryjnych cukrzycy. Stwierdzono między innymi zmniejszenie się stężenia cukru we krwi i w moczu, hamowaniem generacji wolnych rodników ponadtlenkowych mierzonych metodą chemiluminescencji oraz produktów peroksydacji lipidów komórkowych jako wyrazu hamowania aktywności nadmiernie uwalnianych w przebiegu tego schorzenia wolnych rodników (10, 11, 12, 13, 14).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Andryskowski G.: Wpływ naturalnego barwnika antocyjaninowego z aronii czarnoowocowej na przebieg choroby popromiennej u zwierząt doświadczalnych, Praca doktorka – Rada Wydziału WAM, Łódź, 1995. 2. Andryskowski G. et al.: Protective effect of natural anthocyanin dye on experimental radiation sickness, Acta Pol. Tox., 1998, 6:155. 3. Andryskowski G. et al.: The effect of natural anthocyanin dye on superoxide radical genaration and chemiluminescens in animal after absorbed 4 Gy dose of ă radiation, Pol. J. Environm., 1998, 7:357. 4. Czapski J. et al.: Limanówka – Jacygrad Coloru of chokebery nectars: Proc. Sym. Polyphenols and Anthocyjanins as Food Colorants and Antioxidans, Vienna, 1996:64. 5. Charyk K.: Ochronny wpływ barwników antocyjaninowych w zatruciu 2-chloroetylo 3 – chloropropylo sulfidem, Praca doktorska – Rada Wydziału WAM, Łódź, 1995. 6. Gąsiorowski K. et al.: Antimutagenic activity of anthocyanins isolated from Aronia melanocarpa fruits, Can. Let, 1997, 119:37. 7. Jankowska B.: Wpływ naturalnych antocyjanin z Aronia melanocarpa na doświadczalne zapalenie trzustki wywołane czynnikiem aktywującym płytki. Praca doktorska – Rada Wydziału WAM, Łódź, 1994. 8. Jankowska B. i wsp.: Wpływ naturalnych anthocyanin na przebieg ostrego doświadczalnego zapalenia trzustki u szczurów, Med. Biol., 1997, 4:114. 9. Jankowska B. i wsp.: Wpływ antocyjanin z aronii czarnoowocowej na przebieg doświadczalnego zapalenia trzustki. Acta Clin. Morph. 1999, 2:45-51. 10. Jankowski A.: Wpływ naturalnych antocyjanin na przebieg doświadczalnej cukrzycy. Praca doktorska – Rada Wydziału WAM, 1997. 11. Jankowski A. i wsp.: Wpływ aronii czarnoowocowej (Aronia melanocarpa, Elliot) na doświadczalną cukrzycę u królików wywołaną alloksanem. Herba Pol., 1998, 44:357. 12. Jankowski A. i wsp.: Wpływ antocyjanin z winogron na doświadczalną cukrzycę u szczurów. Nowiny Lekarskie, 1999, 68:43. 13. Jankowski A., Niedworok J.: Wpływ barwnika antocyjaninowego z aronii czarnoowocowej i winogron na doświadczalną cukrzycę. Acta Clin. Morph. 1999, 2:53-58. 14. Jankowski A. i wsp.: Wpływ antocyjanin z aronii czarnoowocowej (Aronia melanocarpa Elliot) na przebieg cukrzycy doświadczalnej. Diabetologia Pol. 1999, 6:87-94. 15. Kowalczyk E. et. al.: Experimental studies on detoxicating activity of anthocyanines in chronic lead poisoning. Intern. Symp. Metals in environm. Medic. Wrocław 2000:53. 16. Kramer-Schafhalter A. et al.: Anthocyanins of Aronia melanocarpa: analysis, stability, changes during treatment and storage, Proc. Sym. Polyphenols and Anthocyjanins as Food Colorants and Antioxicants, Vienna, 1996:75. 17. Lamaison J.L. et al.: Lamiacees medicales a properties antioxydants. Source potentialle d´acide rosmarinique. Pharm. Acta Helv. 1991, 66-185-188. 18. Lamer-Zarawska E. et al.: Some pharmalogical aspects of anthocyanosides from Aronia melanocarpa fruits. 2nd Int. Symp. Natural Drugs., Maratea, 1997. 19. Niedworok J. et al.: Antioxidant activity of anthocyanins from Aronia melanocarpa. The superoxide anion generation in vitro. III Re. contre Intern. Coursan Ande Ville de Coursan, 1993, 108. 20. Niedworok J. i wsp.: Antyoksydacyjne działanie barwnika antocyjaninowego z aronii czarnoowocowej, Wiad. Zielarskie, 1995, 37, 9, 21. 21. Niedworok J. et al.: Anti ulcer activity of anthocyanin dye from aronia melanocarpa Elliot, Herba Pol., 1997, 43, 222. 22. Niedworok J., Gostkowska E.: Właściwości farmakologiczne aronii czarnoowocowej. Wiad. Ziel. 1999, 41:6. 23. Niedworok J. i wsp.: Badania nad protekcyjnym wpływem żelu antocyjaninowego na fototoksyczne działanie promieni UV. Ochrona Środowiska i Zasobów Natur. 1999, 18:83-87. 24. Nieworok J. i wsp.: Badania porównawcze nad odtruwającym działaniem wyciągu z tarczycy bajkalskiej i aronii czarnoowocowej w przewlekłym zatruciu ołowiem. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 1999, 18:63-70. 25. Niedworok J. i wsp.: Badania porównawcze nad profilaktycznym działaniem wyciągu z tarczycy bajkalskiej i aronii czarnoowocowej w przewlekłym narażeniu na kontakt z ołowiem. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 1999, 18:73-80. 26. Niedworok J. et al.: Studies on prophylatic activity of anthocyanines in chronic lead poisoning. Intern. Symp. Metals in Environm. Med. Wrocław 2000, 53. 27. Oszmiański J., Sapis J.C.: Anthocyanins in fruits of Aronia Melanocarpa (Chokeberry), J. Food Sci., 1988, 53:1241. 28. Oszmiański J., Kucharska A.: Taniny aronii. Zeszyty Naukowe A.R., Wrocław, 1995, Technologia Żywności VIII, 1. 29. Silhar S. et al.: Process considerations and optimisation for the production of an Aronia melanocarpa concentrate, Proc. Sym. Polyphenols and Anthocyjanins as Food Colorants and Antioxidants, Vienna, 1996:80. 30. Wagner H.: New plant phenolic of pharmaceutical interest, Ann. Proc. Phytochem. Soc. Aur., van Sumere C.F. u. Lea P.J., Hrsg., Clarendon Press, Vol. 25, Oxford, 1985:409.
