Otyłość jest spowodowana dostarczaniem większej ilości energii niż możliwość jej spalania, tj. kiedy bilans energetyczny jest dodatni. Wiąże się to głównie ze spożywaniem żywności wysokoenergetycznej i brakiem aktywności fizycznej. Wynika to ze zmian społeczno-ekonomicznych i środowiskowych. W obecnych czasach człowiek jest wyręczany przez maszyny wykonujące za niego większość czynności, ponadto wzrasta siła nabywcza, a co za tym idzie, zwiększa się konsumpcja żywności (1). Obserwuje się znaczące ograniczanie wysiłku fizycznego na rzecz wysiłku umysłowego oraz statycznego trybu życia (2). Otyłość może być związana z rozwojem dyslipidemii, cukrzycy, zaburzeń mięśniowo-szkieletowych (zwłaszcza chorobą zwyrodnieniową stawów) oraz niektórymi rodzajami nowotworów (3). U osób otyłych wzrasta także czynnik ryzyka zawału serca, nadciśnienia, insulinooporności, nietolerancji glukozy i podwyższony jest wskaźnik masy ciała (BMI) (4). Zgodnie z danymi WHO, w 2016 roku na całym świecie 39% populacji dorosłej miało nadwagę, 13% cierpiało na otyłość, a wśród dzieci w wieku 5-19 lat nadwagę stwierdzono u 18%, a otyłość u 7%. Według danych GUS, w 2014 roku co druga dorosła osoba (w wieku powyżej 15 lat) w Polsce miała problemy z podwyższoną masą ciała. Zjawisko relatywnie częściej występowało wśród mężczyzn: nadwagę lub otyłość miało 62% mężczyzn, w porównaniu do 46% kobiet. Otyłość występowała w przypadku 15,6% kobiet i 18,1% mężczyzn. Zarówno u dorosłych mężczyzn, jak i kobiet populacja osób z nadwagą lub otyłością zwiększyła się o 1 punkt procentowy w ciągu ostatnich 5 lat. Na podobną skalę problemu wskazuje OECD, podając, że w 2014 roku 53,3% Polaków w wieku powyżej 15 lat miało nadwagę lub otyłość (BMI powyżej 25 kg/m²) (5).

W leczeniu otyłości zaleca się na początku obok diety i aktywności fizycznej przyjmowanie leków typu orlistat i topiramat, w dalszym etapie dopiero operacje bariatryczne (6). Leki na otyłość należy stosować ostrożnie, zwłaszcza u pacjentów ze współistnieniem innych chorób, np. z zaburzeniami sercowo-naczyniowymi. Wiele osób poszukuje niekonwencjonalnych terapii opartych na lekach roślinnych, które mogą przyczyniać się do odczuwania sytości, zwiększonego metabolizmu i przyspieszonej utraty masy ciała. Obecnie w Europie popularne są środki przeciw otyłości zawierające surowce roślinne w postaci suplementów diety. Z dostępnych danych piśmiennictwa opartych na metodach farmakologicznych, badaniach przedklinicznych i klinicznych wyselekcjonowano około 76 gatunków roślin, głównie z rodzin Asteraceae i Fabaceae, wspomagających terapię leczenia otyłości. Gatunki te występują głównie w Azji i Ameryce Południowej oraz Afryce. W celu wykazania skuteczności ekstraktów roślinnych przeciw otyłości stosuje się najczęściej modele in vitro wykorzystujące preadipocyty linii komórkowej 3T3-L1 wyizolowane z organizmu myszy (7-9). Badane ekstrakty roślinne działają w procesie różnicowania się tych komórek, na drodze hamowania tworzenia się komórek tłuszczowych (10, 11). W doświadczeniach in vivo zwierzętom laboratoryjnym podaje się wysokoenergetyczną dietę z dodatkiem ekstraktów roślinnych (12-14). W niektórych badaniach in vivo wykorzystuje się zwierzęta laboratoryjne, u których otyłość wywołuje się doświadczalnie, oraz genetycznie modyfikowane. Uważa się, że za działanie przeciw otyłości odpowiedzialne są roślinne metabolity wtórne: saponiny, polifenole, flawonoidy (flawonole, flawony, flawanony, flawanonole, izoflawony, katechiny, antocyjanidyny), garbniki i chalkony. Związki te wykazują aktywność przeciwutleniającą szczególnie w zapobieganiu uszkodzeniom oksydacyjnym w tkance tłuszczowej, hamują wzrost komórek preadipocytów 3T3-L1 in vitro, wywołują apoptozę adipocytów, hamują akumulację lipidów, aktywność lipazy trzustkowej, a także wchłanianie kwasów tłuszczowych.

Przykładem związku chemicznego stosowanego w leczeniu otyłości jest berberyna. Występuje w berberysie zwyczajnym (Berberis vulgaris L.), gorzkniku kanadyjskim (Hydrastis canadensis L.) oraz cynowódzie chińskim (Coptis chinensis L.).

Cynowód chiński, zwany złotnicą (Coptis chinensis Franch.), to niewielka roślina należąca do rodziny Jaskrowatych. Występuje w chłodnych rejonach Azji i Ameryki Północnej. Surowiec zielarski stanowi kłącze (Rhizoma coptidis) pozyskane z gatunków: Coptis chinensis Franch., Coptis deltoides C.Y. Cheng et Hsiao, Coptis japonica Makino (Ranunculaceae). Głównym składnikiem kłącza są: berberyna (C. chinensis: 5-7%; C. deltoides: 4-8%; C. japonica: 7-9%), dalej palmatyna (C. chinensis: 1-4%, C. deltoides: 1-3%, C. japonica: 0,4-0,6%), koptyzyna (C. chinensis: 0,8-2%; C. deltoides: 0,8-1%; C. japonica: 0,4-0,6%), berberastyna (C. chinensis: 1%; C. deltoides: 1%). Tradycyjnie surowiec ten stosuje się w leczeniu zapalenia stawów, oparzeń, cukrzycy, bolesnego miesiączkowania, bólu zębów, malarii, dny moczanowej i chorób nerek (15). Berberynę wykorzystywano także w leczeniu leiszmaniozy skórnej przez bezpośrednie wstrzyknięcie leku do miejscowych zmian. U ludzi efekt leczniczy uzyskano po wstrzyknięciu preparatu zawierającego 2% berberyny w uszkodzenia wywołane przez Leishmania tropica (15). Przeprowadzono także badania dotyczące wykorzystania berberyny w leczeniu cukrzycy (16, 17).

Berberyna wykazuje właściwości obniżania poziomu cholesterolu i działa hipoglikemicznie. Jednakże cechuje się słabą wchłanialnością z przewodu pokarmowego, dlatego aby zwiększyć biodostępność, łączy się ją z sylimaryną. Stworzono preparat złożony z ekstraktów otrzymanych z B. aristata i S. marianum, zawierających 85% berberyny i 60-80% flawonolignanów. Przeprowadzono badanie z podwójnie ślepą próbą, kontrolowane placebo, z udziałem 50 pacjentów w wieku od 18 do 70 lat z cukrzycą typu 2 (stężenie glukozy na czczo ≥ 126 mg/dl) i otyłością (BMI > 30 kg/m²). Osoby badane cechowały się wskaźnikiem oporności na insulinę > 2,5, poziomem cholesterolu całkowitego > 220 mg/dl i poziomem cholesterolu LDL > 100 mg/dl. Nie byli leczeni lekami obniżającymi poziom glukozy lub cholesterolu, nie chorowali na choroby wątroby, nerek i serca, nie planowali ciąży, nie stosowali pigułek antykoncepcyjnych oraz nie byli poddawani wcześniej operacjom bariatrycznym. Część pacjentów otrzymywała 2 razy dziennie tabletki zawierające 500 mg berberyny i 150 mg sylimaryny (BS) lub placebo (P) przez okres 6 miesięcy. Podczas badania wszyscy pacjenci otrzymywali niskokaloryczną dietę (20-25% niższą niż wymagana do utrzymania aktualnej masy ciała) oraz wykonywali przez 30 min dziennie ćwiczenia, głównie aerobowe. Stwierdzono, że różnica w spadku BMI w stosunku do danych wyjściowych w grupie BS zażywającej berberynę i sylimarynę wynosiła 10,0 ± 0,9, a w grupie placebo (P) – 5,6 ± 0,7 kg/m² (p < 0,05). Wskaźnik oporności na insulinę wynosił odpowiednio dla BS – 28,5 ± 2,1 i dla P – 18,1 ± 2,6 (p < 0,01); całkowity cholesterol odpowiednio dla BS – 9,9 ± 0,7 i dla P – 6,2 ± 0,5 mg/dl (p < 0,05); różnica obwodu w pasie (WC) dla BS – 8,2 ± 0,5, a dla P – 4,9 ± 0,6 cm (p < 0,05); różnica w procencie tłuszczu trzewnego VF – 15,2 ± 1,2 vs 6,7 ± 0,6 (p < 0,01) i poziomu hemoglobiny glikowanej (HbA1c) dla BS – 1,1 ± 0,4, a dla P – 0,4 ± 0,2% (p < 0,01). Wyniki przedstawionych badań wymagają dalszych potwierdzeń, jednakże wydają się wskazywać na możliwe zastosowania preparatu z berberyną i sylimaryną w leczeniu otyłości brzusznej u pacjentów z nadwagą, otyłością i cukrzycą typu 2 (18).

Niektóre badania wykazały, że substancje zawarte w kłączu cynowodu chińskiego mogą zmniejszyć masę ciała i obniżać poziom lipidów (19), zmniejszać ich syntezę (20) i hamować adipogenezę (21). Xie i wsp. (22) stwierdzili, że podawanie myszom ekstraktu z Rhizoma coptidis (RC) w ilości (200 mg/kg) i berberyny (200 mg/kg) znacznie obniżało masę ciała, w tym grubość trzewnej tkanki tłuszczowej, poziom glukozy i lipidów we krwi oraz zmniejszało rozkład polisacharydów w diecie wysokotłuszczowej (HFD).

Ekstrakty z Coptis chinensis Franch (CCFS) badano pod kątem bezpieczeństwa poprzez ocenę ich toksyczności u szczurów. Badanie ostrej toksyczności wykazało, że LD₅₀ dla CCFS było większe niż 5000 mg/kg. Badania patomorfologiczne wykazały jednak, że CCFS podane w ilości 5000 mg/kg może powodować odwracalne uszkodzenie wątroby, nerek, śledziony, jąder i jajników. Wartość NOAEL dla CCFS była większa niż 3000 mg/kg masy ciała, ale mniejsza niż 4000 mg/kg masy ciała. Badania farmakologiczne dotyczące bezpieczeństwa wykazały, że CCFS nie ma skutków ubocznych dla ośrodkowego układu nerwowego, układu sercowo-naczyniowego i układu oddechowego (23).

Zhang i wsp. (24) zaobserwowali w 7-dniowym doświadczeniu, że berberyna w stężeniach 0,1; 0,5; 1; 5 oraz 10 μmol hamowała różnicowanie preadipocytów 3T3-L1. Statystycznie istotne hamowanie wewnątrzkomórkowej akumulacji lipidów w adipocytach 3T3-L1 zaobserwowano przy stężeniu 5 μmol berberyny. Autorzy doszli do wniosku, że berberyna hamuje różnicowanie adipocytów głównie przez spowolnienie aktywności białka wiążącego element cAMP (CREB), co prowadzi do zmniejszenia wiązania CCAAT/wzmacniacza wyzwalającego kaskadę transkrypcji białka beta (C/EBPβ).

Kolejnym przykładem roślinnych metabolitów wykazujących działanie przeciw otyłości jest chryzofanol zawarty w rzewieniu dłoniastym. Rheum palmatum L. jest byliną należącą do rodziny Rdestowatych (Polygonaceae), uprawianą w północno-zachodniej części Chin, we wschodnich częściach Tybetu oraz na terenach Korei. Obecnie roślina jest rozprzestrzeniona na całym świecie. Surowiec zawiera kilka frakcji związków biologicznie aktywnych: głównie hydroksyantraceny (emodyna, reiny, chryzofanol, aloeemodyna, reinozydy A – D, sennozydy A – F), garbniki, olejek eteryczny, kwasy fenolowe, flawonoidy, pektyny oraz związki mineralne.

Lim i wsp. (25) podawali kwas chryzofanowy w ilości 5 mg/kg/dzień przez 16 tygodni myszom wraz z dietą wysokoenergetyczną. W surowicy krwi zwierząt zaobserwowano spadek cholesterolu całkowitego oraz frakcji LDL (lipoprotein o niskiej gęstości), triglicerydów oraz glukozy. Stwierdzono również spadek masy ciała. W innym badaniu myszom na diecie wysokoenergetycznej podawano przez 6 tygodni emodynę w ilości 80 mg/kg/dobę. Odnotowano mniejszy przyrost masy ciała zwierząt w porównaniu z grupą na samej diecie wysokoenergetycznej oraz zmniejszenie ilości glukozy we krwi. Jednocześnie poprawiło się wydzielanie insuliny oraz poziom lipidów w surowicy krwi i wątrobie (26).