Bioaktivní sloučeniny jedlého ovoce s vlastnostmi proti stárnutí: Komplexní přehled k prodloužení lidského života
May 12, 2022
Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPro více informací
Abstraktní:Stárnutí je komplikovaný biologický proces, při kterém v průběhu času dochází k funkčním a strukturálním změnám v živém organismu. Reaktivní formy kyslíku jsou jedním z hlavních faktorů odpovědných za stárnutí a jsou spojeny s několika chronickými patologiemi. Vztah mezi stárnutím a stravou je docela zajímavý a získal celosvětovou pozornost. Zdravé jídlo, kromě dietních antioxidantů, je nutné k oddálení procesu stárnutí a zlepšení kvality života. Mnoho zdravých potravin, jako je ovoce, je dobrým zdrojem dietních živin a přírodních bioaktivních sloučenin, které mají antioxidační vlastnosti a podílejí se na prevenci stárnutí a dalších poruch souvisejících s věkem. Zdravotní přínosy spojené se zdravou konzumací ovoce přitahují zvýšený zájem. Značný počet studií dokumentuje výhody konzumace ovoce, protože potlačuje tvorbu volných radikálů, což dále snižuje oxidační stres vytvářený v těle a chrání před několika typy onemocnění, jako je rakovina, cukrovka 2. typu a zánětlivé poruchy a další kardiovaskulární onemocnění, která v konečném důsledku brání stárnutí. Kromě toho má ovoce řadu dalších vlastností, jako jsou protizánětlivé, protirakovinné, antidiabetické, neuroprotektivní a mají zdraví prospěšné účinky. Jsou také popsány mechanismy různých bioaktivních sloučenin, které pomáhají při prevenci různých onemocnění a zvyšují dlouhověkost. Tento rukopis poskytuje souhrn různých bioaktivních složek přítomných v ovoci spolu s jejich zdraví prospěšnými vlastnostmi a vlastnostmi proti stárnutí.
klíčová slova:bioaktivní sloučeniny; proti stárnutí;jedlé ovoce;prodloužení života; antioxidanty;volné radikály;výhody zdraví
1. Úvod
Stárnutí je pomalý proces fyziologického zhoršování, který s časem zažívá každý živý organismus. Ve skutečnosti je stárnutí primárním rizikovým faktorem spojeným se značně zvýšeným výskytem několika degenerativních onemocnění, zejména diabetu 2. typu, rakoviny, Alzheimerovy choroby a kardiovaskulárních onemocnění (CVD), a tato chronická onemocnění jsou příčinou úmrtí lidí [1]. Stárnutí na biologické úrovni se vyznačuje akumulací buněčného a molekulárního poškození, které má za následek funkční a strukturální změny v tkáních a buňkách, jako je narušený mezibuněčný kontakt, stárnutí, ztráta mitochondriální homeostázy a snížená regenerační schopnost [2]. Přibližně 150000 lidí na celém světě umírá každý den stárnutím a přibližně dvě třetiny umírají na nemoci související s věkem [3]. Mezi několik látek, o nichž se předpokládá, že hrají významnou roli ve stárnutí souvisejícím úbytku funkcí, jsou volné radikály, které zahrnují reaktivní formy dusíku (RNS) a reaktivní formy kyslíku (ROS) a hrají zásadní roli [4,5].
Volné radikály a reaktivní částice jsou přirozené vedlejší produkty, které vznikají v organismech jak fyziologickými, tak environmentálními procesy [6]. Volné radikály jsou normálně generovány jako výsledek produkce ATP (adenosintrifosfát) v mitochondriích, když buňky využívají kyslík (nezbytný prvek pro život) k výrobě energie. Nerovnováha mezi nadprodukcí nebo akrecí volných radikálů v těle a potenciálem biologického systému detoxikovat reaktivní látky má za následek oxidační stres, který je hlavním faktorem ve vývoji několika degenerativních a chronických onemocnění souvisejících s věkem [7 ,8]. Řada důkazů navrhla, že oxidativní stres produkovaný v mitochondriích jako vedlejší produkt buněčného dýchání je hlavním důvodem stárnutí [9]. Zpoždění nebo inhibice v patogenezi takových chorob rostlinami je také atraktivní strategií na podporu zdravého stárnutí [3]. Správná výživa je tedy uznávána v boji proti těmto nemocem, protože má podstatný vliv na stárnutí a zdraví bez jakýchkoli vedlejších účinků [10]. Optimistická souvislost mezi stárnutím a stravou navíc zvýšila zájem spotřebitelů o získání více znalostí o funkční stravě bohaté na antioxidanty, jako je zelenina, ovoce a jejich příbuzné produkty [11-14]Antioxidanty jsou přítomné přírodní látky. v ovoci a zelenině, které chrání buňku před poškozením volnými radikály tím, že je neutralizují a vychytávají. Mezi nimi má velký význam ovoce, které přitahovalo celosvětovou pozornost výzkumníků díky své nutriční hodnotě, lahodné chuti, vitamínům, minerálům a obsahu vlákniny. Několik výzkumných zjištění také uvádí, že zdravý příjem ovoce souvisí s nižší prevalencí chronických onemocnění [15-19].
Cistanche může proti stárnutí
Je známo, že různé druhy ovoce a jejich deriváty obsahují zvýšenou hladinu přirozeně se vyskytujících polyfenolických sloučenin [18,20-22]. Polyfenoly jsou rostlinné sekundární metabolity s antioxidačními vlastnostmi, které fungují jako inhibitory volných radikálů a hrají zásadní roli při snižování oxidačního stresu, který v konečném důsledku brání stárnutí a souvisejícím onemocněním [23,24]. Kromě toho má několik bioaktivních sloučenin, jako jsou katechiny, antokyany a isoflavony, silnou antioxidační aktivitu proti ROS. Často konzumované ovoce, zejména jablka, hrozny, bobule, pomeranče a třešně, obsahují různé polyfenolické sloučeniny, které mají příznivý vliv na lidské zdraví [25,26]. Přítomnost vysokého obsahu bioaktivních látek v těchto plodech pomáhá oddalovat procesy stárnutí a zmírňuje riziko různých chronických onemocnění souvisejících s věkem, jako je CVD a rakovina. Polyfenoly však obsahují širokou škálu sloučenin a jsou kategorizovány do různých skupin, jako jsou stilbeny, taniny, flavonoidy (flavanony, flavonoly, flavony, flavonoly, isoflavony, proanthokyanidiny, antokyany), fenolové kyseliny a lignany [27-29] . Bylo zdokumentováno, že uvnitř a napříč ovocnými rody se vyskytuje široká škála antioxidačních aktivit a fytochemických úrovní [22,30].
Pterostilben, resveratrol a quercetin jsou přirozeně se vyskytující fytochemikálie nebo polyfenolické antioxidanty přítomné v různých druzích ovoce, jako jsou brusinky, borůvky a borůvky (Vaccinium sp.)[31]. Nedávné poznatky ukázaly, že tyto látky mají pozitivní účinky, jako je anti-aging a tendence prodlužovat délku života kontrolou známek stárnutí, zánětu, stárnutí buněk, oxidativního poškození a opotřebování telomerů [32,33]. Hlavním účelem tohoto rukopisu je vyvinout přehled různých nutraceutik a bioaktivních sloučenin přítomných v ovoci a jejich vlastnosti proti stárnutí a další zdraví prospěšné vlastnosti, které prodlužují délku života u lidí.
2. Volné radikály a stárnutí
Stárnutí se týká všeobecných, progresivních a škodlivých změn v organismech, ke kterým dochází s časem a které zvyšují pravděpodobnost několika onemocnění a někdy vedou ke smrti [34]. Je zajímavé, že chronická onemocnění a stárnutí jsou úzce spojeny s mutacemi DNA, zánětem nízkého stupně a zvýšeným metabolickým a oxidačním stresem, včetně eskalovaných úrovní poškození [3].
Lidské tělo je v neustálém boji, aby zůstalo daleko od stárnutí. Jednou z dobře prostudovaných a nejprominentnějších teorií o stárnutí je teorie stárnutí volných radikálů [5].
Volné radikály jsou nestabilní, vysoce reaktivní a samostatně existující molekuly, které obsahují jeden nebo více nepárových elektronů na jaderné oběžné dráze. Mohou buď přijmout elektron, nebo darovat elektron jiným molekulám a sloužit tak jako redukční činidla nebo oxidanty [35]. Volné radikály jsou obecně přítomny v těle jako přirozený vedlejší produkt chemických procesů, jako je metabolismus, které mohou zvýšit pravděpodobnost různých onemocnění a urychlit proces stárnutí. ROS, jako je superoxidový radikál (O2), peroxylový radikál (ROO“), alkoxylový radikál (RO), hydroxylový radikál (OH) a RNS, jako je oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2), patří mezi nejběžnější volné radikály. pocházející z exogenních i endogenních zdrojů [6]. Exogenní zdroje ROS/RNS zahrnují látky znečišťující životní prostředí, záření, průmyslové chemikálie, léky, xenobiotika a kouř [35-37]. Mezi endogenní zdroje patří fagocytóza, zánětlivé reakce a buněčné metabolické procesy, jako je mitochondriální transport elektronů [38,39].
cistanche prodloužení životnosti
Nadměrná produkce ROS v lidském těle poškozuje různé biomolekuly prostřednictvím redoxních reakcí a vede k buněčnému poškození, mutaci, buněčné smrti a stárnutí [40-43]. ROS se také podílí na několika chronických onemocněních a dalších poruchách souvisejících s věkem. Obecně platí, že dvě skupiny antioxidantů, např. enzymatické a neenzymatické antioxidanty, regulují reakce volných radikálů lidské tělo využívá enzymatické antioxidační obranné mechanismy k udržení rovnováhy mezi volnými radikály a antioxidanty eliminací nadbytečných ROS. Antioxidační enzymy minimalizují hladinu H a O, protože jsou nezbytné pro prevenci peroxidace lipidů a pro zachování struktury a funkce buněčných membrán. Různé enzymatické antioxidační enzymy, které se podílejí na aktivitě vychytávání volných radikálů, jsou superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT) a glutathionperoxidáza (GSHPx), jak je ukázáno v následujících reakcích.
SOD se nachází v mitochondriích a cytosolu buňky a katalyticky přeměňuje superoxidový radikál (O,") na peroxid vodíku (H, O) a kyslík (O2) v přítomnosti kofaktorů kovových iontů, jako je zinek (Zn) a měď (Cu). )[44] Enzym CAT umístěný v peroxisomu využívá železo jako kofaktor a katalyzuje redukci nebo degradaci peroxidu vodíku (HO2) za vzniku vody (H2O) a molekulárního kyslíku (O2), čímž dokončuje detoxikační proces zahájený SOD. [45] GSHPx je intracelulární enzym přítomný především v mitochondriích a cytosolu, štěpí peroxid vodíku (H2O) na dvě molekuly vody (H2O) a oxiduje GSH (glutathion).Aktivita GSHPx obecně závisí na selenu [46].
Podobně RNS, jako je oxid dusnatý (NO*), je produkován v lidském těle z aminokyseliny L-argininu v přítomnosti enzymu syntázy oxidu dusnatého (NOS), jak ukazuje rovnice:
Ke vzniku volných radikálů dochází absorpcí kyslíku, aktivací NADPH oxidázy a produkce superoxidových aniontových radikálů je znázorněna v rovnici:
Inducibilní syntáza oxidů dusíku (iNOS) se účastní syntézy NO·a reaguje s kyslíkovými radikály (O2) stupně. Stupeň NO a O2*- spolu reagují (radikál-radikálová vazba) za vzniku peroxydusitanu (ONOO-), což je silné oxidační činidlo, které může atakovat širokou škálu biologických cílů [47].
Nedostatečné antioxidační obranné systémy a velké množství ROS/RNS způsobují akreci volných radikálů v buňkách, což způsobuje oxidační poškození [48]. Buněčný oxidační stres způsobuje dysfunkci proteinů, ztrátu strukturální integrity a škodlivé poškození buněčné membrány, DNA a mitochondriální DNA, významně přispívá k chronickým onemocněním souvisejícím s věkem, zejména CVD, cukrovce 2. typu, rakovině, hypertenzi a ateroskleróze, jak je znázorněno na obrázku 1 [39,49-52].
3. Nutraceutika a bioaktivní sloučeniny v ovoci: zdroj antioxidantů
Rostliny syntetizují různé fenolické sloučeniny, které jsou přítomny v různých částech rostliny, ale zejména v plodech, listech a semenech, kde se používají hlavně k ochraně před patogeny a UV zářením [54,55]. Mnoho potravin (rostlinných) ve zdravé stravě, jako je ovoce a zelenina, obsahuje většinu přirozeně se vyskytujících polyfenolů [24]. Ovoce není pouze zdrojem nevýživových sloučenin obsahujících fenolické látky, ale je skvělým zdrojem široké škály nutričních sloučenin obsahujících minerály (železo, měď, zinek, mangan a selen), vitamíny (C, A, E) a dietní látky. vlákna [15,17,56,57]. Tyto minerály a vitamíny slouží jako antioxidanty, které pomáhají snižovat několik chronických onemocnění a onemocnění souvisejících s věkem, zejména cukrovku, rakovinu, ischemickou chorobu srdeční a KVO, a poskytují příznivé zdravotní přínosy a podporují zdravé stárnutí [55]. Antioxidanty také pomáhají snižovat zánět [58]. Dietní sloučeniny přítomné v ovoci aktivují jaderný erytroidní -2faktor-2 (Nrf2), klíčový regulátor antioxidantů, který inhibuje aktivaci dráhy NF-kB (nukleární faktor-kappa B), která je podílí se na rozvoji zánětu. Nrf2 zvyšuje antioxidační obranu, která účinně neutralizuje ROS regulací aktivace NF-kB zprostředkované toll-like receptorem 4- [59,60].
3.1.Nutraceutika
Nutraceutika jsou přírodní potraviny včetně vitamínů a minerálů a mají fyziologické výhody, které chrání různé chronické patologické stavy. Nutraceutika pomáhají oddálit proces stárnutí, zlepšují zdraví, podporují stavbu a funkci těla a prodlužují délku života.
3.1.1.Vitamíny
Vitamíny jsou hlavními mikroživinami, které tělo potřebuje pro správné fungování svého metabolismu. Lidé nemohou tyto živiny přirozeně syntetizovat ve svém těle a snaží se uspokojit jejich požadavky prostřednictvím potravinových zdrojů bohatých na vitamíny[11]. Různé druhy ovoce, jako jsou pomeranče, bobule, grapefruity, třešně, jablka atd., obsahují významné množství vitamínů C, E a A. Tyto vitamíny pomáhají posilovat imunitní systém a snižují zánět [22]. Mají také silné redukční vlastnosti, které z nich dělají lepší antioxidant a pomáhají zmírňovat účinky oxidačního stresu a přispívají ke stárnutí a souvisejícím onemocněním. Vitamin C (kyselina askorbová) je rozpustný ve vodě, který působí jako první obrana proti volným radikálům, a je přítomen v relativně vysokém obsahu v ovoci, jako jsou jahody, pomeranče a černý rybíz (58,8, 53,2 a 41 mg na 100 g ovoce). respektive)[61,62].
cistanche nz
Vitamin Ci je silný antioxidant a lapač radikálů, který odvrací volné radikály před poškozením DNA, tkání a buněčných membrán [63,64] a regeneruje vitamin E, vitamin rozpustný v tucích v lipoproteinech a membránách. Vitamin C (kyselina askorbová) mění askorbátový radikál předáním elektronu lipidovému radikálu, aby se zastavily řetězové reakce peroxidace lipidů popsané na obrázku 2.
Páry askorbátových radikálů pak reagují a tvoří molekulu dehydroaskorbátu a askorbátu. Dehydroaskorbát nemá žádný antioxidační potenciál, takže je zpětně transformován přidáním dvou elektronů na askorbát [63,65]. Během peroxidace lipidů působí vitamin E jako přerušovač řetězce v několika lipidových částicích, jako je lipoprotein s nízkou hustotou (LDL) a v buněčných membránách. Funguje tak, že zachycuje lipidové peroxylové radikály a ukončuje řetězové reakce peroxidace lipidů[65]. Kombinace kyseliny askorbové s -tokoferolem (vitamín E) je účinná hlavně při prevenci oxidace [66]. Vitamin A je také vitamin rozpustný v tucích, který působí jako antioxidant a pomáhá vychytávat volné radikály, aby se zabránilo řadě chronických patologií, jsou popsány na obrázku 3. Monaghan a Schmitt [67] poprvé identifikovali antioxidační potenciál vitaminu A a uvedli, že tento vitamín může chránit lipidy před žluknutím. Vitamin A má také významný antioxidační účinek při ochraně lidského LDL proti oxidaci stimulované mědí [65,68].
3.1.2.Minerály
Minerály jsou prvky přítomné na Zemi a v potravinách, které jsou nezbytné jako základní živiny pro růst organismů a pro vykonávání různých funkcí nezbytných pro život. Ovoce jako jablka, bobule, třešně a hrozny jsou bohaté na mikro i makroživiny obsahující minerály. Klíčovými minerály přítomnými v těchto plodech jsou draslík, hořčík, vápník, fosfor, železo, sodík, měď, zinek, selen a mangan. Bobule akumulují velké množství fosforu, vápníku, sodíku a minerálů železa z prostředí a drží převahu nad všemi ostatními druhy ovoce [22]. Několik mikroelementů, jako je železo, selen, zinek, měď a mangan, působí jako kofaktory pro různé antioxidační enzymy a účastní se redoxního metabolismu, což dále pomáhá zpomalovat proces stárnutí, protože snižuje ROS v buňkách, čímž se prodlužuje délka života organismů. 11, A46]. Minerální živiny jsou klinicky uznávány jako nezbytné prvky pro zdraví spotřebitelů, protože poskytují sílu svalům a hrají klíčovou roli ve vývoji zubů a kostí. Tyto hlavní minerální prvky se podílejí na mnoha základních biochemických a fyziologických procesech, které se vyskytují u lidí. Obsah minerálních látek u několika druhů ovoce je uveden v tabulce 1.
3.2.Bioactioe Conmp0unds
Bioaktivní sloučeniny jsou důležité komplexy, které se nacházejí v potravinách a jsou účinné při regulaci různých metabolických aktivit a vedou k lepšímu zdraví [69,70]. Kromě toho několik druhů ovoce představuje širokou rozmanitost a velký obsah bioaktivních sloučenin, zejména taninů, stilbenů, flavonoidů a fenolových kyselin [14,56,71]. Polyfenoly hrají v ovoci zásadní roli a používají se jako antioxidanty a barviva [72]. Příjem antioxidantů v potravě pomáhá udržovat adekvátní antioxidační stav v lidském těle. Značná část výzkumu polyfenolů zdůrazňuje jejich antioxidační vlastnosti poté, co se předpokládá, že mají optimistické účinky na chronické patologické stavy související s věkem. Různé studie také uvádějí, že strava bohatá na polyfenoly může zabránit oxidativnímu poškození vedoucímu ke stárnutí [73]. Ovoce jako bobule, třešně, jablka a hrozny tvoří přibližně 200-300 mg polyfenolů na 100 g čerstvé hmotnosti [24,74]. Produkty získané z těchto plodů tvoří velký podíl polyfenolů. Některé polyfenoly včetně katechinu, epikatechinu, rutinu, proanthokyanidinu B2, floretinových glykosidů, kvercetinových glykosidů a kyseliny chlorogenové se většinou nacházejí v jablkách, která mají silné antioxidační vlastnosti [1]. Různé polyfenoly s antioxidačními vlastnostmi, které se nacházejí v různých ovocích, jsou uvedeny v tabulce 2.
velikost penisu cistanche
Tyto molekuly mohou působit jako antioxidant (in-vivo) různými způsoby: (i) vychytáváním reaktivních druhů v důsledku zvýšené reaktivity (měřeno jako rychlostní konstanta), která jim umožňuje vychytávat oxidanty dříve, než mohou ovlivnit jiné biologické cíle, jako je např. nukleové kyseliny a proteiny;(ii)vyvoláním endogenních antioxidačních reakcí prostřednictvím genové exprese závislé na Nrf{1}}k modulaci patofyziologických a fyziologických výsledků expozice oxidantu [96];(i) inhibicí produkce ROS/RNS buď inhibicí exprese nebo aktivit enzymů, jako jsou NADPH oxidázy nebo xantinoxidázy, inhibicí zánětu nebo snížením mitochondriálního úniku elektronů [97]. Studie publikovaná v roce 2008 zkoumala účinek doplňování stravy šťávou z červených hroznů (zdroj vitamínu E a polyfenolů) na aktivitu neutrofilní NADPH oxidázy a kardiovaskulární rizikové faktory u 32 pacientů na hemodialýze. Zjištění naznačují, že jak šťáva z červených hroznů, tak vitamin E snižují ex-vivo aktivitu neutrofilní NADPH oxidázy a plazmatické koncentrace oxidovaného LDL. Šťáva z červených hroznů také způsobuje snížení kardiovaskulárních rizikových faktorů [98]. Zjištění tedy naznačují, že přírodní antioxidanty jsou možnými inhibitory NADPH oxidázy.
Tento článek je extrahován z Antioxidanty 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants