© Borgis - Postępy Fitoterapii 1/2003, s. 6-10
Jerzy Lutomski, Alina Mścisz
Znaczenie prewencyjne związków polifenolowych zawartych w winogronach
The preventive role of polyphenolic compounds contained in grapevine
Instytut Roślin i Przetworów Zielarskich w Poznaniu
Summary
The polyphenolic compounds called often bioflawonoids are the main group of natural substances contained in grapevine (Vitis vinifera). They have the impertent role in functional food. The natural extract from the seeds of red grapevine with high contents of biologically active flavonoids (OPC – oligomeric procyanidins) is the source of natural antioxidants.
The results of experiments confirm the preventive activity of procyanidins from grape against risk of hearth insuffciency. Independently the protective effect of procyanidins from Vitis vinifera on vitamins E and C has been found.
Key words: winogrona,
związki polifenolowe,
procyjanid,
postępy fitoterapii,
ziołolecznictwo,
zioła,
zielarstwo,
fitoterapia,
medycyna,
medyczne,
grapevine,
polyphenolic compounds,
pro-cyanidins,
antioxidative activity,
preventive effect of procyanidins.
Winorośl właściwa (Vitis vinifera L.) pnącze z rodziny winoroślowatych (Vitaceae) pochodzi z terenów Kaukazu i Iranu, skąd zostało wprowadzone do Europy i na inne kontynenty. Winorośl jest jedną z najstarszych – obok zboża – uprawianych roślin, znaną prawdopodobnie od 9 tysięcy lat. Opisane zostało ponad 8 tysięcy odmian tej rośliny, ale tylko około 25% jest uprawiane w winnicach. Najważniejszym surowcem pozyskiwanym z winorośli są owoce szeroko wykorzystywane w przemyśle spożywczym. Poza ich konsumpcją w postaci świeżych winogron spożywa się je w postaci wysuszonej jako rodzynki. Winogrona służą również do produkcji wina, napoju będącego od tysięcy lat składnikiem diety wielu narodów.
Mniej popularnym, jednak równie dobrze znanym surowcem otrzymywanym z winorośli są liście, szczególnie pochodzące z odmiany czerwonej. Stosuje się je zarówno jako produkt żywnościowy przeznaczony do odżywiania ludzi oraz jako suplement diety, wyprodukowany w postaci kapsułek lub tabletek, zawierający skoncentrowane źródło składników aktywnych biologicznie, będących uzupełnieniem normalnej diety.
Liście winorośli są podstawowym składnikiem tradycyjnej greckiej potrawy nazwanej dolmas". Podawana jest ona również często w Turcji, a obecnie znajduje się w menu kuchni europejskiej, szczególnie śródziemnomorskiej, amerykańskiej i innych. Potrawa ta podawana jest w wersji tradycyjnej tzn. z mięsem oraz w wersji wegetariańskiej. Ponadto liście winogron używane są również jako dodatek do świeżych sałatek i innych przetworów warzywnych.
Związki polifenolowe w świecie roślinnym
Od początku XX wieku do dnia dzisiejszego prowadzone są intensywne badania składu chemicznego winorośli, szczególnie owoców, a także i liści, celem szczegółowego wyjaśnienia ich już częściowo zdefiniowanej aktywności biologicznej. Badania te są niezwykle skomplikowane, a wyniki często dyskusyjne ze względu na ogromną różnorodność badanego materiału. Substancje naturalne występujące w winorośli to przede wszystkim związki polifenolowe, obecnie często nazywane bioflawonoidami. Odgrywają one istotną rolę w żywności funkcjonalnej prozdrowotnego przeznaczenia.
Związki polifenolowe to duża liczba substancji naturalnych, których cząsteczki zawierają grupy wodorotlenowe. Są to drugorzędowe metabolity występujące w świecie roślin. Nie są one syntetyzowane w organizmach ludzi i zwierząt. Różnią się budową chemiczną, wielkością i właściwościami biologicznymi oraz należą do różnych klas związków naturalnych. Właśnie ta zróżnicowana struktura polifenoli wyznacza określone kierunki ich działania prewencyjnego. Do grupy polifenoli zaliczane są polifenolokwasy, flawonoidy, izoflawonoidy, chalkony, antocyjany, stilbeny, katechiny, kumaryny, lignany, ligniny i wiele innych substancji.
Rozpowszechnienie związków polifenolowych w świecie roślinnym jest ogromne. Samych flawonoidów zidentyfikowano około 5 tysięcy. Związki polifenolowe występują w jadalnych produktach roślinnych oraz roślinach leczniczych. Są zatem obecne w roślinach strączkowych (zboża, orzechy) nasionach, grzybach, warzywach i owocach. Znajdujemy je m.in. w kawie, herbacie, kakao, owocach cytrusowych i winogronach.
Bioflawonoidy – działają przeciwzapalnie i przeciwhistaminowo, zmniejszając reakcje alergiczne. Hamują reprodukcję wirusów, są silnymi przeciwutleniaczami, chronią układ krążenia i zapobiegają chorobom wieku starczego.
Naturalny ekstrakt z nasion czerwonych winogron z wysoką zawartością biologicznie aktywnych flawonoidów (OPC – oligomeryczne procyjanidyny), stanowi źródło naturalnych przeciwutleniaczy. Właściwości te odkryto, badając przypadki tzw. paradoksu francuskiego. Francuzi jedzą więcej tłuszczów; więcej palą, uprawiają mniej sportów niż Amerykanie w tym samym czasie, a chorują rzadziej na serce i choroby układu krążenia. Prawdopodobnie odpowiedzialne za to są substancje znalezione w czerwonym winie, a chroniące błony komórkowe przed wolnymi rodnikami, m.in. resveratrol. Ekstrakt z pestek winogron dostarcza tych samych substancji i powoduje ten sam efekt ochronny przed tzw. chorobami cywilizacyjnymi.
Skład chemiczny nasion i skórki winogron
W nasionach winogron winorośli właściwej (Vitis vinifera L.) występują oligomery i polimery katechiny oraz epikatechiny. Nazywane są one procyjanidynami (inne nazwy to: proantocyjanidyny, pycnogenol lub skróty OPC", OPCs") ponieważ po ogrzaniu w środowisku kwaśnym powstaje z nich cyjanidyna. Procyjanidyny są zbudowane ze zmiennej ilości jednostek flawanu regularnie połączonych wiązaniami C4-C6 i C4-C8. Najprostsze procyjanidyny są dimerami, ale trimery, tetramery i oligomery do 8 jednostek mogą być obecne w mieszaninie obecnej w winogronach. Obecność monomerycznych katechin zależy od stopnia dojrzałości owoców.
Stosując specjalne metody ekstrakcji z nasion winogron otrzymuje się mieszaniny polifenoli (15) zawierające dimery, trimery, tetramery i oligomery procyjanidyn oraz niewielkie ilości katechiny i epikatechiny. W mieszaninie tej dimery stanowią 15% całej frakcji oligomerycznej. Tego rodzaju ekstrakty stosuje się jako środki zapobiegające zaburzeniom naczyniowo-sercowym.
Ponadto w nasionach i w skórce owoców znaleziono odpowiednie ilości resveratrolu. Resveratrol (trans-3,5,4´-trihydroksystilben) jest fitoaleksyną, związkiem fenolowym produkowanym przez niektóre rośliny (winorośl, eukaliptus, świerk, lilie, morwa, orzechy ziemne), w ramach systemu obronnego przed grzybami (6) lub abiotykami, jak jony metali ciężkich czy promieniowanie UV (1).
Obecnie wiele badań wskazuje, że konsumpcja czerwonego wina a zatem i resveratrolu zmniejsza zapadalność na chorobę wieńcową (13). Prowadzone prace eksperymentalne wykazały, że resveratrol jest bardzo efektywnym przeciwutleniaczem (2, 7, 12, 33, 37). Inne badania (29, 33, 36) wykazały zmniejszenie agregacji płytek pod wpływem resveratrolu, co jak wiadomo jest również istotne w zapobieganiu miażdżycy i chorobie niedokrwiennej serca.
Podsumowując można stwierdzić, że resveratrol dzięki swym właściwościom przeciwutleniającym moduluje metabolizm lipidów, hamuje utlenianie lipoprotein i agregację płytek przez co może zmniejszać ryzyko choroby naczyniowo-sercowej.
Aktywność biologiczna procyjanidyn
Procyjanidyny zawarte w winogronach są związkami oddziaływującymi na naczynia krwionośne poprzez swą aktywność przeciwutleniającą i wpływ na elastazę (19, 27). Ponadto wykazują znamienną statystycznie aktywność przeciwagregacyjną płytek (35).
Procyjanidyny z nasion winogron posiadają wartość prewencyjną w zapobieganiu zaburzeń naczyniowych. Wykazują silną aktywność przeciwutleniającą i wyjątkową zdolność usuwania wolnych rodników (4). Aktywność przeciwutleniająca procyjanidyn z nasion winogron została potwierdzona na różnych eksperymentalnych modelach. Procyjanidyny w zależności od dawki hamują katalizowaną żelazem peroksydację lipidów w liposomach fosfatydylocholinowych (IC50 = 2,5µmol/l), wykazując silniejszą aktywność od katechiny (IC50 = 50 µmol/l), użytej jako substancja referencyjna (23). W tych samych badaniach wykazano, że procyjanidyny z winogron wykazują silną aktywność hamującą wobec kolagenazy, elastazy, hialuronidazy i β-glukuronidazy, wszystkich enzymów związanych z degradacją kolagenu, elastyny i kwasu hialuronowego, głównych składników strukturalnych pozanaczyniowej substancji międzykomórkowej. Procyjanidyny mogą zapobiegać takiej degradacji przez usuwanie wolnych rodników oraz przez modulację aktywności enzymów proteolitycznych jak kalagenaza i elastaza. Ponadto mogą one zabezpieczać integralność kwasu hialuronowego utrzymując makrocząsteczki w wysoko spolimeryzowanej formie poprzez hamowanie specyficznego (hialuronidaza) i niespecyficznego (β-glukuronidaza) systemu enzymów, związanego z fizjologiczną depolimeryzacją. W rezultacie dowodzi to, że procyjanidyny zapobiegają utleniającym uszkodzeniom nabłonka naczyniowego poprzez różne, dopełniające się mechanizmy. Potwierdzenie, że procyjanidyny posiadają wysoką zdolność usuwania różnych reaktywnych form tlenu związanych z uszkodzeniami powstałymi w fazie niedokrwienie/reperfuzja mięśnia sercowego uzyskano w badaniach na wyizolowanym sercu szczura (24).
Wyniki doświadczenia dowodzą prewencyjnego działania procyjanidyn z winogron w zagrożeniu niedokrwienną chorobą serca. W innych badaniach prowadzonych na szczurach wykazano, że dieta wzbogacona o procyjanidyny z winogron powoduje, że serce staje się mniej podatne na zniszczenia wywołane procesem niedokrwienie/reperfuzja, a także, że jest to dodatnio związane ze wzrostem aktywności przeciwutleniaczy plazmy (11).
Efekt mutagenny procyjanidyn z winogron badano in vitro. Wykazano silne przeciwuderzenie mutacji spontanicznej zarówno na poziomie mitochondrialnym, jak i nuklearnym (22).
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. Adrian M., et al.: Induction of phytoalexin (resveratrol) synthesis in grapevine leaves treated with aluminium chloride. J. Agric. Food. Chem. 1996, 44:1979-1981. 2. Belgouendouz L., et al.: Interaction of transresveratrol with plasma lipoproteins. Biochem. Pharmacol. 1998, 55:811-816. 3. Bertelli A.: Relazione farmaco-tossicologica – Instituto di Farmacologia Universita degli Studi di Pisa 1982; Indena S.p.A.; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 4.Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 5. Bossin J.P., et al.: Chlorioretinal circulation and dazzling: use of procyanidol oligomers (Endotelon). Bull. Soc. Ophtalmol. Fr. 1988, 88:173-174, 177-179. 6. Celotti E., et al.: Resveratrol content of some wines obtained from dried Valpolicella grapes: Recioto and Amarone. J. Chromatogr. 1996, A730:47-52. 7. Chanvitayapongs S., et al.: Amelioration of oxidative stress by antioxidants and resveratrol on PC12 cells. Neuroreport 1997, 8:1499-1502. 8. Corbe C., et al.: Light vision and chorioretinal circulation. Study of the effect of procyanidolic oligomers (Endotelon). J. Fr. Ophatalmol. 1988, 11:453-60. 9. Delacroix P.: Rev. Medecine 1981, 27-28:1793; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 10. Facino R.M., et al.: Sparing effect of procyanidins from Vitis vinifera on vitamin E: In vitro studies. Planta Med. 1998, 64:343-347. 11. Facino R.N., et al.: Diet enriched with procyanidins enhances antioxidant activity and reduces myocardial post-ischemic damage in rats. Life Sci. 1999, 64:627-642. 12. Frankel E.N., et al.: Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol. Lancet 1993, 341:1103-1104. 13. Fremont L.: Biological effects of resveratrol. Life Sci. 2000, 66:663-73. 14. Fusi L., et al.: Ann. Ott. Clin. Ocul. 1990, 116:575; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 15. Gabetta B., et al.: Characterization of proanthocyanidins from grape seeds. Fitoterapia 2000, 71:162-175. 16.Gavignet C., et al.: Effect of procyanidolic oligomers on cultured mesenchymal cells. I.Effect on attachment, proliferation and detachment of cells. Pathol. Biol. (Paris) 1989, 37:746-753. 17. Groult N., et al.: Study of effect of procyanidoel oligomers on cultured mesenchymatous cells. III. Size and form of cells and nuclei. Quantitative morphologic study. Pathol. Biol (Paris) 1991, 39:277-282. 18. Harmand M.F., Blanquet P.: Eur. J. Drug. Metab. Pharmacokin. 1978, 1:15; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 19.Jonadet M., et al.: Antocyanosides extracted from Vitis vinifera, Vaccinium myrtillus and Pinus maritimus. I. Elastase-inhibiting activities in vitro. II. Compared angioprotective activities in vivo. J. Pharm. Belg. 1989, 38:41-46. 20. Laparra J., et al.: Plantes medicin. et Phytother. 1977, 11:133; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 21. Laparra J., et al.: Acta Therap. 1978, 4:233; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 22. Livero L., et al.: Antimutagenic activity of procyanidins from Vitis vinifera. Fitoterapai 65:203-209, 1994. 23.Maffei Facino R., et al.: Free radicals scaveninging action and anti-enzyme activities of procyanidines from Vitis vinifera. A mechanism for their capillary protective action. Arzneimittelforschung 1994, 44:592-601. 24.Maffei Facino R., et al.: Procyanidines from Vitis vinifera seeds protect rabbit heart from ischemia/reperfusion injury: antioxidant intervention and/or iron and copper sequestering ability. Planta Med. 1996, 62: 95-502. 25. Masquelier J., et al.: Bull. Soc. Pharm. Bordeaux 1979, 118:95; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L.: Fitoterapia 1995, 64:291-317. 26. Masquelier J., et al.: Flavonoids and pycnogenols. J. Vit. Nutr. Res. 1979, 49:307-311. 27. Meunier M.T., et al.: Plant medicin. et Phytother. 23:267, 1989; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 28.Moriconi S., Bellezza P.G.: Ann. Ott. Clin. Ocul. 1988, 114:585; wg Bombardelli E., Morizzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 29. Olas B., et al.: Inhibitory effect of resveratrol on free radical generation in blood platelets. Acta. Biochim. Pol. 199, 46:4-16. 30. Pfister A., et al.: Acta Therap. 1982, 8: 223; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 31. Proto F., et al.: Ann. Ott. Clin. Ocul. 1988, 114:85; wg Bombardelli E., Morazzoni P.: Vitis vinifera L. Fitoterapia 1995, 64:291-317. 32.Robert A.M., et al.: Effect of procyanidolic oligomers on cultured mesenchymal cells. II. Attachment of elastic fibres to the cells. Pathol. Biol. (Paris) 1990, 38:601-607. 33. Rotondo S., et al.: Br. J.Pharmacol. 1998, 123:1691-1699. 34. Royer R.J., Schmidt C.L.: Evaluation of venotropic drugs by venous gas plethysmography. A study of procyanidolic oligomers. Sem. Hop. 1981, 57:2009-2013. 35. Russo P., et al.: Effects of dealkoholated red wine and its phenolic fractions on platelet aggregation. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2001, 11:25-29. 36. Soleas G.J., et al.: Resveratrol: a molecule whose time has come? And gone? Clin. Biochem. 1997, 30:991-113. 37. Stivala L.A., et al.: Specific structural determinants are responsible for the antioxidant activity and the cell cycle effects of resveratrol. J. Biol. Chem. 2001, 276:2586-2594.
