2015-10-13
3028
Основными действующими веществами сухого экстракта черники являются антоцианы, относящиеся к группе флавоноидов.
Антоцианы – красящие вещества цветочных лепестков различных растений, всевозможных плодов и ягод. Они окрашивают растительные ткани в самые разнообразные цвета и оттенки – от розового до черно-фиолетового [19].
Строение антоцианов установлено в 1913-1916 г.г. немецким химиком Р. Вильштеттером. Все они содержат в гетероциклическом кольце 4-х валентный кислород (оксоний). В тканях растений (в вакуолях клеток) антоцианы содержатся, как правило, в виде гликозидов.
Агликоны антоцианов называют антоцианидинами.
Антоцианы (от греч. аnthos – цвет, окраска, и kyanos – лазоревый) - растительные гликозиды, содержащие в качестве агликона (антоцианидина) гидроксипроизводные 2-фенилхромена.
 |
|
|
 |
Углеводная часть молекулы (обычно остаток глюкозы, рамнозы, галактозы, ди- или трисахарида) связана с агликоном в положении 3, реже – 3 и 5 у многих антоцианов некоторые группы –ОН метилированы или ацетилированы.
В природе известно только 6 антоцианидинов: цианидин, пеларгонидин, дельфинидин, пеонидин, петунидин и мальвидин.
 |
|
|
| |||
| |||
R1 R2
Цианидин – 3,5,7,31, 41 – пентаоксиантоцианидин ОН Н
Пелларгонидин – 3,5,7,41 – тетраоксиантоцианидин Н Н
Дельфинидин – 3,5,7,31,41,51 – гексаоксиантоцианидин ОН ОН
Пеонидин – 3,5,7,41 – тетраокси-3 метоксиантоцианидин ОСН3 Н
Петунидин – 3,5,7,31,41 – пентаокси – 5 метоксиантоцианидин ОН ОСН3
Мальвидин – 3,5,7,41 – тетраокси – 31,51 диметоксиантоцианидин
ОСН3 ОСН3
Фармакокинетические исследования антоцианозидов показали, что после внутривенного введения данные вещества быстро распределяются в различных тканях. Выделение происходит с мочой и желчью. После разового орального введения концентрация антоцианозидов в плазме достигает максимума через 15 мин и затем быстро снижается в течение 2 часов. Несмотря на ограниченное желудочно-кишечное всасывание и низкую абсолютную биодоступность (1 - 2% введенной дозы), максимальное значение в плазме (2-3 мкг/мл) после орального приема находится в диапазоне биологической активности для данных веществ [27].
Антоцианы – окрашенные кристаллы. Легко растворимы в воде и других полярных растворителях, трудно – в спирте, бензоле. При нагревании с разбавленными кислотами или действии некоторых ферментов отщепляют остаток углерода с образованием пирилиевых солей – пеларгонидина, цианидина и дельфинидина. При щелочном плавлении эти соли образуют флороглюцин (1,3,5-тригидроксибензол) и гидроксибензойную кислоту, а при гидрировании – катехин [41].
Антоцианы придают цвет тканям растений, цветам, плодам. Цвет и строение антоцианов зависят от рН среды, напр.:
где А – остаток глюкозы.
Разнообразие цвета плодов и цветов обусловлено тем, что антоцианы находятся в растениях в виде пирилиевых солей (кислая среда), хиноидной формы (нейтральная среда) или в виде K-, Ca- и Na-солей. Из лепестков розы выделен пигмент цианинхлорид (3,5-глюкозил-3'-гидрокси-2-флавенол), из петунии, флоксов и некоторых других растений – мальвинхлорид (3,5-глюкозил-3', 5'-метокси-2-флавенол) [41].
Клиническое изучение
Canter P.H. и Ernst E. систематизировали обзоры по плацебо-контролируемым исследованиям сухого экстракта черники по доказательствам положительного влияния его на сумеречное зрение. Из 30 исследований только в 4 были получены отрицательные результаты, что связывают с чувствительностью пациентов и неудачной методологией проведения эксперимента. Несмотря на то, что гипотеза о положительном влиянии антоцианозидов на сумеречное зрение не подтверждена достаточными клиническими исследованиями, авторы рекомендуют использовать сухой экстракт черники у людей с ослабленным ночным зрением [29].
На 40 здоровых людях (возраст 60 лет) используемых в пищу ежедневно 100 г черники показана высокая биодоступность из нее кверцетина. Через 2, 4, 8 недель применения соответственно концентрация в крови равнялось 5, 80, 6 мг/день [33]. Наибольшая концентрация наблюдалась через 4 недели применения.
Экстракт черники оказался эффективным при замедлении роста HL 60 лейкозных клеток человека и НСТ 116 кишечных раковых клеток человека in vitro. Черничный экстракт стимулирует апоптоз клеток и фрагментацию нуклеозомала ДНК в клетки HL 60. Количество апоптозных клеток в НСТ 116 в результате воздействия черничного экстракта было намного ниже чем в HL 60 клетках и фрагментация ДНК в первом случае не стимулировалась. Установлено, что дельфинидин и мальвидин, содержащийся в черничном экстракте, стимулируют апоптоз в HL 60 клетках. Рост клеток НСТ 116 подавляет дельфинидин [36].
Активность нитратной редуктазы (NR) в плодах и экстракте плодов черники достигает 1477 (S.d.=277,7) нмоль/z x DW/ч [39].
Fimognari C. с соавторами изучали гемозащитные и гемотерапевтические свойства антоцианидинов, в частности цианидин-3-О-бета-глюкопиранозида (Cy-G) на индукцию апоптоза в клетках Т-лимфобластов, а также на апоптоз и дифференциацию HL 60 промиелоцитных клеток. Cy-G индуцирует апоптоз в обоих системах, HL 60 клетки были менее чувствительны, чем Т-лимфобласты. Установлено, что воздействие Cy-G на HL 60 клетки вызывало их дифференциацию в макрофаги и гранулоциты [38].
В настоящем исследовании были изучены метаболические превращения цианидиновых гликозидов в организме человека, используя твердо-фазную экстракцию, определение ВЭЖХ, MS, MG и ферментные исследования. Добровольцы принимали 20 г экстракта аронии (черноплодной рябины), содержащий 1,3 г цианидин 3-гликозидов (899 мг цианидин 3-галактозы, 32 мг цианидин-3-арабинозы, 51 мг цианидин-3-ксилозы и 50 мг цианидин-3-глюкозы). Образцы крови были взяты через 0; 0,5; 1 и 2 часа после приема экстракта. Пробы мочи также были взяты через 0,45 и 22-24 часа. Все образцы содержали метаболиты цианидин-3- гликозидов, были обнаружены по меньшей мере 10 индивидуальных метаболитов в моче и сыворотке. Средняя концентрация антоцианов и их метаболитов в моче достигала уровня 17,9 (от 14,9 до 20,9) ммоль/л в течение 5 часов после приема экстракта и сохранялась в образцах мочи после 24 ч после приема на уровне 12,1 (11,1 – 13,0) ммоль/л. Средний уровень антоцианов и их метаболитов в сыворотке - 5917 (197,3 – 986,1) ммоль/л через 2 ч после приема. Содержание цианидин-3-галактозы составляло 55,4; (9,9 ммоль (7-2-12-6) и 66,0% (390,6 (119,4 – 661,9 ммоль)) в моче и сыворотке соответственно, метаболиты были обнаружены в виде конъюгатов с глюкуроновой кислотой, а также как метилированные и оксидированные производные цианидин-3-галактозы и цианидин-глюкурониды. Конъюгация, скорее всего, влияет на биологическую активность антоцианов; и продукты их метаболизма частично ответственны за положительные эффекты антоцианов на организм [26].
Антоцианины оказывают антипролиферативный эффект на культуре клеток, а также противовоспалительный и вазозащитный эффект у людей [28].
Антиоксидантное действие шести самых частых производных антоцианидинов – пеларгонидин, цианидин, дельфинидин, пеонидин, петунидин и мальвидин – и их глюкозидных форм исследовалось на липидосодержащих моделях (липопротеинах LDL низкой плотности, обычной плотности и липопротеинах, содержащих большое количество эмульсифированного метил линолеата). Кроме того, изучалось радикальное окисление этими компонентами 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (DPPH). Многие антоцианины и их агликоны вели себя как сильные антиоксиданты в эмульсиях и LDL. Многие компоненты вели себя как известные антиоксиданты – альфа-токоферол, тролокс, катехин, кверцетин. При наличии липопротеинов обычной плотности – метиллинолеата - антоцианины и антоцианидины как антиоксиданты занимали незначительное место, они как бы способствовали антиокислению [31].
Среди этаноловых экстрактов 10 ягод, употребляемых в пищу, экстракт черники оказался самым эффективным в подавлении роста HL 60 лейкозных клеток у людей, НСТ 116 клеток карциномы толстого кишечника у людей in vitro. Экстракт черники вызывал апоптоз тел клеток и нуклеосомных фрагментаций ДНК в клетках HL 60. Соотношение апоптозных клеток под воздействием экстракта черники в НСТ 116 было намного ниже, чем в клетках HL 60, а апоптоза фрагментаций ДНК вообще не было. Среди тестируемых экстрактов экстракт черники содержал самое большое количество фенольных соединений, включая антоцианины, и показал самую высокую очистку радикалов 1,1-дифенил-2-прикрилгидразила (DPPH). Чистые дельфинидин и мальвидин, как и глюкозиды не в экстракте черники, вызывали апоптоз в клетках HL 60. Результаты показывают, что экстракт черники и антоцианины с дельфинидином и мальвидином, таким как аглюкон, подавляют рост клеток HL 60 путем апоптоза. Только чистые дельфинидин и глюкозид вне экстракта черники, но не мальвидин и не глюкозид, подавляли рост клеток НСТ 116 [37, 44].
В последние годы многочисленные исследования показывают, что полифенольные соединения во фруктах и овощах дают много биоэффектов. Однако мало доказана абсорбция ацилированных и глюкосилированных антоцианинов у людей. Такая абсорбция изучалась после употребления в пищу очень жирных сортов мяса с порошком черники, полученным методом сублимации, 25% одного из антоцианинов с 6 ацилированными структурами. 19 из 25 антоцианинов в черных ягодах были обнаружены в сыворотке крови человека. Более того, появление всех антоцианинов в сыворотке напрямую соотносилось с увеличением антиоксидантной способности сыворотки (ORAC (ацетон), Р <0,01). Результаты показывают, что антоцианины могут поглощаться в их интактных глюкозилированных и ацилированных формах у людей и что употребление черники – сильного антиоксиданта – увеличивает антиоксидантный статус сыворотки in vivo [24].
Антоцианидины и процианидины обладают антиоксидантными свойствами, что доказано при проведении белкового и жирового окисления [30, 42, 44].
Обширные исследования показывают, что антоцианины обладают антиканцерогенным действием. Hou D.X. с соавторами для исследования антиканцерогенного действия пищевых продуктов брали 6 антоцианидинов в виде агликонов и наблюдали их влияние на развитие опухоли в клетках JB6 мышей – модели для отслеживания химических агентов, предотвращающих рак и отображающих молекулярный механизм. Антонианины с о-гидроксифенилом на В-кольце 12-о-тетрадеканоилфорбол-β-ацетат (ТРА) вызывали преобразование клетки и активизировали транс-активность протеина-1, т.е. предполагается, что о-дигидрофенил (дельфинидин в экстракте и плодах черники) способствует подавлению развития опухоли. Т.о. антоцианидины способствуют подавлению генезиса опухоли, блокируя активность на пути МАРК (mitogen-activated protein kinase) [25].
В настоящее время еще недостаточно данных об абсорбции, распределению, метаболизму и экскреции антоцианидинов. Тем не менее уже достаточно данных, чтобы рассматривать антоцианины как диетический компонент, благотворно влияющий на здоровье человека [34].
Считается, что антоцианины защищают от сердечно-сосудистых заболеваний. Сравнивали прием и экскрецию антоцианинов у человека и кроликов WHH4 с генетически обусловленной гиперлипидемией. Выздоровление по анализу мочи и плазмы было высоким (99 и 81% соответственно) при небольших дозах (> или = 6,6 или > или =1,1 нМ соответственно) [23].
Эпидемиологические исследования показывают, что умеренное потребление в пищу продуктов, содержащих антоцианидины, например, красное вино, экстракт черники, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и улучшает зрение. Механизм действия можно разделить на 1) антиокисление; 2) молекулярный механизм в антиканцерогенезе; 3) молекулярный механизм в индукции клеток опухоли [41].
Антоцианидины, содержащиеся в ягодах черники, способны подавлять гнилостные процессы в кишечнике [22], что объясняет применение черники при неспецифических язвенных колитах у детей [18].
Ягоды черники снижают уровень окислительных процессов в организме, что особенно важно при старении [43].
Использование в старческом возрасте в пищу черники и шпината предупреждает связанное со старением падение функции мозжечковых норадренергических рецепторов [35], приводящее к освоению новых двигательных навыков.
Животные, с добавлением в пищу черники и голубики отличались лучшим балансом и координацией движений, умственными способностями по сравнению с контрольной группой [21].
Применение сухого экстракта черники в офтальмологии
Одним из направлений лечения заболеваний глаз является применение лекарственных средств, получаемых из растительного сырья, которые содержат различные биофлавоноиды и антоцианозиды.
Довольно давно с этой целью используется экстракт плодов черники.
На сегодняшний день изучены механизмы воздействия экстракта черники на зрительный анализатор. В их основе лежит так называемый окислительно-антиоксидантный баланс, который регулирует содержание свободных радикалов и антиоксидантов в организме. Под воздействием различных неблагоприятных факторов происходит нарушение окислительного равновесия и избыточное накопление свободных радикалов в тканях, что приводит к серьезным негативным последствиям для всего организма. Орган зрения наиболее чувствительно реагирует на деструктивное воздействие свободных радикалов.
Плоды черники содержат антоцианозиды – вещества, относящиеся к биофлавоноидам, сильнейшим растительным полифенольным антиоксидантам, которые эффективно нейтрализуют свободные радикалы, прерывая негативные патогенетические связи в развитии около 100 заболеваний, в том числе и процессы свободно-радикального окисления тканей сетчатки глаза и хрусталика.
Blodi B.A. с соавторами утверждают, что целесообразно применять пищевые добавки с экстрактом черники при различных заболеваниях глаз [38].
Можно считать, что клиническое применение черники, которая до тех пор относилась скорее к народной медицине, началось со времен Второй мировой войны, когда пилоты Британских военно-воздушных сил употребляли черничный джем перед ночными вылетами. Черника улучшала ночное зрение и предотвращала зрительную усталость. Позже, в 1980-х годах, ученые, проведя множество экспериментов, установили, что основными действующими веществами черники являются антоцианозиды [20].
Прогрессирование дегенерации желтого пятна, которая чаще всего возникает в возрасте старше 60 лет в условиях пищевой недостаточности антиоксидантов и дрю факторов, можно приостановить и даже обратить процесс вспять с помощью диетотерапии антиоксидантами, средствами натуропатии (черника, алоэ), фитотерапии (сине-зеленый цвет) [32].
Вследствие выраженного антиоксидантного эффекта антоционозиды блокируют перекисное окисление липидов, которое является одним из звеньев патогенеза глаукомы. После приема 12 мг антоцианозидов 3 раза в день у больных с глаукомой отмечалось повышение остроты зрения на 0,15-0,2 по сравнению с контрольной группой (НИИ им. Гельмгольца, 2002 г.).
Экспериментальные и клинические исследования подтверждают способность антоцианозидов, содержащихся в листьях и плодах черники, ускорять регенерацию светочувствительного пигмента – родопсина, улучшать трофику сетчатки глаза, стимулировать ее микроциркуляцию, и восстанавливать тканевые механизмы защиты сетчатки, что позволяет использовать эти препараты при различных заболеваниях сетчатки [20].
В последние годы в офтальмологической практике успешно используют препарат Стрикс® внутрь по 1 капсуле 2 раза в сутки в течение 1-2 месяцев. Шульга И.В. и Калинина О.В. (2003) после курса медикаментозной терапии с использованием препарата Стрикс® наблюдали статистически достоверное повышение остроты зрения (в среднем на 0,1 или 18,8% от исходного уровня) у 50% пациентов с ВМД. В исследовании J. Lee и соавт. (1995) было показано, что применение высоких доз очищенных олигомеров антоцианозидов способствует повышению контрастной чувствительности зрительного анализатора.
