סקירה כללית של פלבנואידים ביו-אקטיביים מפירות הדר חלק 1

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

תַקצִיר:מיני הדרים הם אחד מגידולי הפירות הפופולריים בעולם, המטופחים בכל העולם בשל ערכיהם הכלכליים והתזונתיים. הדרים, כמו פירות וירקות אחרים, הם מקור חשוב למספר מולקולות נוגדי חמצון (פוליפנולים, חומצה אסקורבית וקרוטנואידים) שיכולות לעכב את ההשפעות המזיקות של רדיקלים חופשיים על גוף האדם; בשל ערכיהם התפקודיים ותכונותיהם המעודדות בריאות, מיני הדרים נחשבים לפירות בעלי ערך לא רק בתעשיית המזון החקלאי אלא גם בתעשיית התרופות. פלבנואידים הם בין המרכיבים העיקריים של פוליפנולים הנמצאים בחלקים שונים של פירות הדר (עור, קליפות, זרעים, קרום עיסת ומיץ). לפלבונואידים תכונות ביולוגיות שונות (פעילות אנטי-ויראלית, אנטי-פטרייתית ואנטי-בקטריאלית).ביופלבנואידיםמספר מחקרים הראו גם את התכונות הקשורות לבריאות של Citrusflavonoids, במיוחד נוגדי חמצון, אנטי סרטניים, אנטי דלקתיים, אנטי אייג'ינג ופעילויות הגנה על הלב וכלי הדם. בסקירה הנוכחית, נעשים ניסיונות לדון במגמות הנוכחיות של מחקר על פלבנואידים במינים שונים של הדרים.

מילות מפתח:סוג הדרים; מולקולות ביו-אקטיביות; פלבנואידים; השפעות טיפוליות; שיטות מיצוי

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

1. הקדמה

סוג ההדרים הוא אחד מגידולי הפירות המובילים בעולם המטופחים לעיבוד מזון וכן לייצור מיץ טרי. הסוג הדרים שייך למשפחת Rutaceae, המכילה מספר מינים כגון סוגי תפוזים, תפוזים חמוצים מתוקים, לימון, קלמנטינות (מנדרינות) וטנגורים. לכל מין או כלאיים יש זן אחד או יותר. מלבד היותם מקור עשיר לויטמינים A, C ו-E, יסודות מינרלים וסיבים תזונתיים, פירות הדר הם מקור מצוין למטבוליטים משניים, כגון פוליפנולים וטרפנואידים[1]. פלבנואידים וחומצות פנוליות הם הקבוצות העיקריות של תרכובות פנוליות המצויות בפירות הדר [2]. באופן כללי, קליפת הפרי מכילה ריכוז גבוה יותר של חומרים נוגדי חמצון מאשר שאר חלקי הפרי [3]. התוכן והפרופילים של פלבנואידים הדרים משתנים באופן משמעותי ממין אחד למשנהו [4].לקנות cistancheקליפת הדרים, המייצגת בין 50 אחוז ל-65 אחוז מהמשקל הכולל של הפירות, היא מקור עשיר לתרכובות ביו-אקטיביות, כולל נוגדי חמצון טבעיים כגון פלבנואידים [5]. מספר מחקרים הראו שלפלבנואידים הדרים נמצא פעילויות אנטי-דלקתיות, אנטי-סרטניות, אנטי-בקטריאליות, אנטי-אייג'ינג והגנה על הלב וכלי הדם [6,7].

Cistanche יכול אנטי אייג'ינג

המטרה שלנו כאן היא לספק סקירה כללית של המבנה, המעמד והמקור של המחלקות המגוונות של הפלבנואידים הדרים. בנוסף, אנו מנסים לסכם נתונים מהספרות המדעית וערכים נוכחיים על הפלבנואידים בכמה מיני הדרים ותכונותיהם המעודדות בריאות.

2. טקסונומיה של הדרים

הדר הוא צמח פורח יבשתי השייך למשפחת ה-Rutaceae, תת-משפחת ה-Aurantioideae, שבט הציטראט ותת-שבט הסיטרין (טבלה 1)[8]. הסוג הדרים מכיל סוגים או סוגים רבים של מינים הנבדלים זה מזה לגבי הפירות, הפרחים, העלים והזרדים שלהם. הטקסונומיה של הסוג הדרים מורכבת ושנויה במחלוקת, בעיקר בגלל התאמה מינית בין מינים וזנים, ופוליאמבריוניות המקבעת ומשכפלת את הגנוטיפים האימהיים. קריטריוני הסיווג מבוססים בעיקר על מאפיינים מורפולוגיים. קיימות שתי מערכות עיקריות של טקסונומיה של הדרים: המערכת של Swingle ו-Reece(1967) [9], והמערכת של Tanaka(1977) [10]. שני המחברים הללו הציגו שני מושגים שונים של סיווג. סווינגל הצליח לזהות רק 16 מינים של הדרים, בעוד שטנקה הגדיר 156 מינים.cistanchהסיווג של Swingle ו-Reece (1967), המבוסס על אכילה של פירות, מבחין בין תת-הסוג של Eucitrus, שבו כל הטקסיות המתורבתות מקובצות, לבין תת-הסוג של Papeda [9]. תת-הסוג שהוזכר לאחרונה מורכב משישה מינים: C. migrant Wester (כיום מילה נרדפת של C.hystrix DC.), C. ichangensis Swing (כיום שם נרדף של Citrus caoaleriei H.Lev.ex Cavalerie), C. hystrix DC. C. latipes (סווינגל) יו. Tanaka, C.celebica Koord (כיום שם נרדף של Citrus hystrix DC.) ו-C. macroptera Montr.(Sankara) (כיום מילה נרדפת של Citrus hystrix DC.).

תת-הסוג Eucitrus מקיף עשרה מינים מעובדים: C.medica L. (סיטרון), C.au-Aurantium L. (כתום חמוץ), ו-C.sinensis (L.)Osbeck (תפוז מתוק), C.limon (L.) אוסבק(לימון), הדרים aurantifolia(Christm.) Swingle(key Lime), C.maxima(Burm.) Mar.(פומלה), C. par-adisi Macfad.(אשכולית), C.reticulata Blanco (מנדרינה), ג. הודו Yu.Tanaka (תפוז בר הודי), ו-C.tachibana (תפוז Tachibana), שהוא כיום מילה נרדפת ל-C.reticulata Blanco.

הטקסונומיה של טנאקה מפורטת הרבה יותר מזו שאומצה על ידי סווינגל וריס.cistanche אוסטרליהואכן, טנאקה חילק את הסוג הדר לשני מיני תת-סוגים: Archicitrus ו- Metacitrus. לפיכך, ההבדלים העיקריים בין סיווג Swingle ו-Tanaka נוגעים להכרה של הכלאיים של הדרים, זנים, נקודות ניצנים וטקסיות וריאנטית כמינים בוטניים אמיתיים. Tanaka (1977) ראה בהם מינים בוטניים מוחלטים; מצד שני, סווינגל וריס לא קיבלו אותם כמינים טקסונומיים אמיתיים.

3. פלבנואידים הדרים: מבנה, סיווג וביוסינתזה

3.1.מבנה וסיווג של פלבנואידים מהדרים

פלבנואידים הם סוג חשוב של מוצרים טבעיים; במיוחד, הם שייכים לתרכובות פוליפנולים ומסונתזים על ידי צמחים באמצעות מטבוליזם ראשוני או שניוני המגנים מפני איומים קצרי טווח או ארוכי טווח וממלאים תפקיד מרכזי בפיתוח ורבייה של צמחים l2J. פלבנואידים נמצאים בתפוצה רחבה ברחבי ממלכת הצמחים וקשורים ליתרונות בריאותיים רבים [13]. הם מחלקה עיקרית של פיטוכימיקלים שהתגלו בפירות הדר, במיוחד בקליפות, עיסת וזרעים. פלבנואידים הם חומרים פוליפנולים בעלי משקל מולקולרי קטן בעלי אותו שלד בסיסי של חמישה עשר פחמנים (C6-C3-C6), המורכבים משתי טבעות פניל ​​(A ו-B) המחוברות באמצעות פיראן הטרוציקלי או טבעת פירון. (ג) במרכז, בהתאם לתחליפים שלהם. הפלבנואידים מחולקים לפלבנולים, אנתוציאנידינים, פלבנונים, פלבנונים וחלקונים [14]. מבנה הפלבנואידים הגנרי ומערכת המספור המשמשת להבחין בין מיקומי הפחמן סביב המולקולה מוצגים בטבלה 2. שלוש הטבעות הפנוליות המרכיבות את מולקולת הפלבנואיד נקראות טבעות פיראן. פלבנואידים הדרים מחולקים לשלושה סוגים עיקריים, דהיינו, פלבנונים, פלבנונים ופלבנולים [15]. בטבלה 2, מוצג הסיווג של הפלבנואידים הדרים והמבנים הכימיים של הפלבנואידים העיקריים. הפלבנואידים העיקריים המצויים במיני הדרים הם הספרידין, נרירוטין, נרינגין ואריוציטרין.

3.2.ביוסינתזה של פלבנואידים

לפני המסלול הפלבנואידי מתנהל המסלול הפנילפרופנואיד הכללי, שבו שלושה אנזימים מעורבים בהמרה של חומצת האמינו פנילאלנין ל-4-קומארויל-CoA. האנזים הראשון, פנילאלנין אמוניה ליאז (PAL:EC

4.3.1 מזרז את ההמרה של חומצת האמינו

פנילאלנין לחומצה טרנס-קינמית, עם שחרור אמוניה (NH3), ולאחר מכן שני האנזימים האחרים (האנזים cinnamate 4-hydroxylase(C4H: EC1.14.14.91), ואחריו 4-קומאראט- CoA ligase(4CL: EC6.2.1.12)), מזרז את התגובה שמובילה להשגת 4-coumaroyl-CoA, שהוא מבשר חשוב במסלול הפלבנואיד [12,13]. הביוסינתזה של פלבנואידים מקורה במסלול הפניל-פרופנואידים ומתחילה על ידי שני מבשרים בשם malonyl-CoA ו-p-coumaroyl-CoA (איור 1). לאחר עיבוי של שלוש יחידות אצטט מ-malonyl-CoA עם מולקולה אחת של p-coumaroyl-CoA, נוצרים צ'לקונים של נרינגין. Naringenin Chalcone, פיגמנט עיקרי של פרחים, עלים ופירות רבים, הופך ל- Naringenin על ידי Chalcone isomerase (CHI) או באופן לא אנזימטי במבחנה [14,15].יתרונות cistancheתגובה זו המזרזת על ידי סינתאז כלקון (CHS: EC 2.3.1.74) נחשבת לשלב הרגולטורי המרכזי בסינתזה של פלבנואידים. זה מזרז איזומריזציה סטריאו-ספציפית של כלקונים לפלבנונים המקבילים שלהם (2S) באמצעות מנגנון קטליזה של חומצה-בסיס; צורת הכלקון הבלתי יציבה עוברת איזומריזציה בדרך כלל על ידי האנזים כלקון איזומראז (CHI: EC 5.5.1.6) כדי ליצור את המבשרים המבניים למגוון רחב של פלבנואידים, כגון פלבנולים, פלבנונים, אנתוציאנין גליקוזידים ותרכובות נגזרות אחרות (איור).

איור 1. מסלול ביוסינתטי של פלבנואידים צמחיים [15]. אנזימים עבור כל שלב מסומנים כדלקמן: PAL, פנילאלנין אמוניה-ליאז; C4H, cinnamate 4-hydroxylase;4CL,4-coumarate-CoA ligase; CHS, chalcone synthase; CHI, כלקון איזומראז; F3H, פלבנון 3-הידרוקסילאז; F3'H, פלבנואיד 3'-hydroxylase; DFR, dihydro-flavonol 4-רדוקטאז; FNS, פלבונול סינתאז; FLS, פלבונול סינתאז; LAR, leucoanthocyanidin reductase; ANS, anthocyanidin synthase; UFGT, UDP-גלוקוז: פלבנואיד-3-O-glycosyltransferase.

neohesperidose ({{0}}OaL-rhamnosyl-D-glucose) מקושר בעמדה 7 [28]. Hesperidin (0.002 עד 9.42 מ"ג/ג קליפה יבשה) [29,30] הוא הפלבנון העיקרי בכל זני הלימון בעוד שרמות הדיוסמין והאריוציטרין הן הנמוכות ביותר [31]. קליפת המנדרינה עשירה בהספרידין (3.95 עד 80.90 מ"ג/ג קליפה יבשה)[32,33], ניריטין (7.66 עד 15.3 מ"ג/גרם על בסיס קליפה יבשה)[22,34], ונרינגין (0.54 עד 0.65 מ"ג/ג' קילוף יבש)[32,33]. נרינגין הוא הפלבנואיד השכיח ביותר בקליפת האשכולית ובקליפת התפוז המריר, המעניק טעם מר אופייני (10.26 עד 14.40 מ"ג/גרם קליפה יבשה) [29,35].

קליפות הדרים מכילות גם פלבונים פולימתוקסיל, כגון סיננסטין ({{0}}.08 עד 0.29 מ"ג/ג בסיס יבש), נובילטין (0.2 עד 14.05 מ"ג/ג' בסיס יבש), קלמנטינה (0.16 עד 7.99 מ"ג/גרם בסיס יבש) והפטמתוקסיפלאבון [26,36-38]. הפלבונים הגלוקוזילרים נמצאים בכמויות קטנות בקליפת הדרים, כגון דיוסמין, קו גג, איזוריפולין ולוטאולין. פלבנואידים אחרים נמצאים בכמויות קטנות מאוד בקליפת הדרים, כגון פלבנולים (קוורצטין, רוטין, מיריצין וקאמפרול) [39].

מספר מחקרים הראו שתמציות של זרעים ועלים של הדר מכילים כמויות גבוהות של תרכובות פנוליות, כגון פלבנואידים [40,41]. נרינגין הוא הפלבנואיד הנפוץ ביותר בזרעי אשכוליות (0.2 מ"ג/ג' זרעים)[41]. תכולת הפלבנואידים בקליפת הדרים גבוהה בהרבה מאשר בזרעים. הם מופיעים בצמחים ובמזונות בעיקר כגליקוזידים [42].

5. טכניקות מיצוי פלבנואידים הדרים

פלבנואידים הדרים התגלו כנמצאים בכל מקום כמעט בכל חלקי פירות הדר ממינים שונים 45. מיצוי הוא שלב מכריע בתהליך האנליטי, ולהצלחתו יש השפעה משמעותית על איכות התוצאות הסופיות [46]. ניתן לבודד, לאתר ולאפיין פלבנואידים רק לאחר שימוש בהליך המיצוי המתאים. בדרך כלל, כדי להפיק תרכובות ביו-אקטיביות, ניתן להשתמש במספר תהליכים, שרבים מהם נשארו קבועים במשך מאות שנים. כל האסטרטגיות הללו חולקות את אותן מטרות: (א) חילוץ כימיקלים ביו-אקטיביים נבחרים מדגימות צמחים מסובכות; (ב) שיפור סלקטיביות של שיטות אנליטיות והימנעות מנוכחות הפרעות שעלולות לשנות את הניתוח; וכן (ג) שיפור רגישות הביו-אסאי על ידי הגדלת הריכוז של תרכובות ממוקדות לפני ניתוח [46-48].

5.1. טכניקות חילוץ קונבנציונליות

ניתן להשתמש בהליכי מיצוי מסורתיים שונים כדי להפיק כימיקלים ביו-אקטיביים ממקורות צמחיים. שחזור כימיקלים ביו-אקטיביים ממטריצות צמחיות, תוך שימוש בממיסים נפוצים, מכונה מיצוי קונבנציונלי (עם או בלי טיפול בחום)[49J. רוב הגישות הללו מסתמכות על כוח המיצוי של הממסים השונים בשימוש, כמו גם על השימוש בחום ו/או ערבוב. ההליכים הקונבנציונליים המוכרים להפקת כימיקלים ביו-אקטיביים מצמחים הם (1) מריחה, (2) עירוי, (3) מרתח, (4) מיצוי מתמשך חמה (מיצוי סוקסלט), (5) זיקוק הידרו, ו- (6) חלחול.

5.2. טכניקות מיצוי לא קונונציונליות

השפלה של תרכובות ממוקדות עקב טמפרטורות גבוהות וזמני מיצוי ארוכים בממסים היא בעיה מרכזית בה נתקלים בטכניקות מיצוי קלאסיות. על בסיס זה, מציאת אסטרטגיות מיצוי שונות כדי להתגבר על קושי זה הופכת לצעד קריטי לשיפור יעילות המיצוי ו/או הסלקטיביות. לחלופין, באמצעות עזרים ייעודיים/חומרים עתירי אנרגיה, כגון מיצוי בעזרת מיקרוגל 50], שאיבת נוזל בלחץ [51, שאיבת נוזל סופר קריטי [52], מיצוי בעזרת אולטרסאונד, מיצוי בעזרת פלזמה קרה [53], לחץ גבוה- מיצוי בסיוע [54], מיצוי בסיוע שדה חשמלי דופק [55], וחילוץ בסיוע אנזים [56], מתועדים היטב בספרות המדעית כחלופה יעילה. באופן כללי, בזמן לימוד כימיקלים שמקורם בצמח, יש לאמץ בקפידה את השיטה והממסים המשמשים למיצוי [57]. בהקשר זה, נדונות כמה משיטות המיצוי הלא קונבנציונליות.

5.2.1. חילוץ בסיוע אולטרסאונד (איחוד האמירויות הערביות)

מיצוי בעזרת אולטרסאונד היא טכנולוגיה חדשה המשמשת למיצוי מוצרים טבעיים שבעבר לקח שעות רבות להפקה בשיטות מסורתיות. בתחילה הוא שימש לשימור מזון, אך בעשור האחרון הוא נוצל גם להפקת חומרים מועילים (בעיקר פוליפנולים). בגלל פשטות השיטה, מתועדים יתרונות כמו זמן מיצוי מופחת, תפוקת תמצית מוגברת ושימוש במים כממס, המפחית את השימוש בממסים אורגניים. לכן, כדי למנוע תגובות לא רצויות שנוצרו על ידי איחוד האמירויות הערביות ולמקסם את שדה המיצוי, יש לכוון את פרמטרי המיצוי (למשל, משך המיצוי, מערכת הממס, ואם אפשר, תדר ארה"ב) לפני פיתוח תהליך המיצוי [58]. Londono-Londono et al. 2010, ביצע את המיצוי של פלבנואידים מקליפת הדרים מ-C, Sinensis, C.latifolia ו-C.reticulata בתנאים אולטרא-סאונדים אופטימליים של 60 קילו-הרץ, 40 מעלות, למשך שעה, תוך שימוש במתנול כממס [59].

5.2.2. מיצוי נוזל סופר קריטי (SFE)

מיצוי סופר-קריטי היא טכניקה מודרנית המשתמשת בגזים שחרגו מהלחץ והטמפרטורה הקריטיים שלהם, וכתוצאה מכך נוצר נוזל בעל איכויות בין גז לנוזל [60]. מיצוי CO2 על קריטי (שימוש ב-CO2 כממס, בעיקר בשל יכולת ההסתגלות שלו, זמינותו והעלות הנמוכה שלו), היא גישה מועדפת להפקת תרכובות פעילות רבות. למרות העובדה שניתן להשתמש בכל גז כנוזל על קריטי [61]מכיוון שהפלבנואידים הם מולקולות קוטביות, SFE דורש נוכחות של ממס משותף, כגון אתנול או מתנול]62]. בוצע מחקר להפקת נובילטין וטנג'ריטין מ-C.depressa var Hayata. המחברים בדקו הן מתנול והן אתנול כממיסים. בתנאים שדווחו במאמרם, Lee et al. [36] מצא ש-SFE מספק כמות גבוהה יותר של פלבנואידים (בתוספת 7 אחוז) מאשר איחוד האמירויות.

6. הדרים פלבנואידים ומחלות כרוניות

במהלך העשורים האחרונים, מספר מחקרים אפידמיולוגיים הראו את ההשפעה של צריכה תזונתית גבוהה של תרכובות פנוליות, כמו פלבנואידים, על מחלות קטלניות, במיוחד תפקידן במניעת מחלות לב וכלי דם וסרטן. מנגנון הפעולה המעורב בהשפעות הבריאותיות של הפלבנואידים נעשה בעיקר על ידי עיכוב של חמצון שומנים ו-DNA (פעילות נוגדת חמצון) ושליטה בביטוי הגנים [63,64]. ההשפעות הבריאותיות של הפלבנואידים כוללות את הדברים הבאים.

6.1.פעולה נוגדת חמצון

פלבנואידים מסוגלים לסלק רדיקלים חופשיים של חמצן על ידי העברת אלקטרון או מימן. ניתן לבטל את האלקטרון הלא מזווג על פני כל המחזור הארומטי. עם זאת, הוא יכול להמשיך להתפתח לפי מספר תהליכים, בין אם על ידי תגובה עם רדיקלים או נוגדי חמצון אחרים או עם ביומולקולות. הפעילות האנטי-רדיקלית של פנולים נמצאה בקורלציה עם הפוטנציאל לחמצון של פלבנואידים [65]. הפעילות נוגדת החמצון של הפלבנואידים יכולה להתבצע על ידי שילוב של מתכות מעבר. ואכן, אלה מאיצים את היווצרותם של מיני חמצן תגובתיים. בנוסף, ההרכבה של פלבנואידים על ידי מתכות מעבר יכולה לשפר את יכולת נוגד החמצון שלהם על ידי הקטנת פוטנציאל החמצון שלהם [65,66]. פלבנואידים ידועים ביכולתם לעכב מספר אנזימים, כולל, בפרט, אוקסדורדוקטאזות, המערבות, במהלך המחזור הקטליטי שלהם, מינים רדיקליים (כגון ליפוקסיגנאז, ציקלואוקסיגנאז, מונואוקסיגנאז, קסנטין אוקסידאז, פוספוליפאז A2 ופרוטאין קינאז) [65 ]. בשל יכולתם נוגדת החמצון, נעשה שימוש בפלבנואידים במספר תחומים. מספר מחקרים מציעים החלפת נוגדי חמצון סינתטיים, כגון בוטיל הידרוקסי קנסל ובוטיל הידרוקסיטולואן, בנוגדי חמצון טבעיים בגלל הרעילות שלהם המעורבת בקידום התפתחות תאים סרטניים [67].

6.2. פעילות אנטי-סרטנית

פלבנואידים הדרים (פלבנונים ופלבנונים מאוחרים פולי אתוקסיים) נמצאו כבעלי תכונות מעניינות בתחום התרופות. תרכובות אלו, בשל תכונותיהן, מסייעות במניעת מחלות מסוימות, כגון סרטן [68]. בשנים האחרונות, מחקרים רבים הראו כי קיים קשר בין צריכת פלבנואידים לבין היישום הטיפולי הפוטנציאלי שלהם נגד סרטן. Jagetia et al. [69] הראה שלפלבנואידים יש אפקט אנטי-מוטגני על ידי הגנה על DNA מפני נזקי חמצון וניטרול רדיקלים חופשיים, הגורמים למוטציות. מחקרים אחרים הראו כי פלבנואידים עשויים להיות מעורבים במנגנונים אנטי-התרבותיים [42]. מחקרים על עכברים הראו שצריכת הספרטין קידמה את עיכוב האנטיגן הגרעיני של התא המתרבה ועיכוב הצמיחה של גידול MCF-7 המביע ארומטאז בעכברים אטומיים שעברו שחלות [70,71]. Hesperidin, בתור הגליקוזיד של Hesperetin, הוביל לאפופטוזיס של תאים באמצעות ביצוע הביטוי של p53 ו-peroxisome proliferator-activated receptor-gamma [72]. במחקר שנערך לאחרונה, נרינגן הראה שינוי אנטי-מוטגני על ידי הפעלת תיקון DNA, בעקבות נזק חמצוני בתאי סרטן הערמונית אנושיים [73]. מחקרים עדכניים מצביעים על כך שדידימין, פלבנואיד תזונתי גליקוזיד טיפוסי הידוע גם בשם ניאופונצירין, הוכיח השפעה אנטי-שגשוגית על סרטן השד [74]. יתרה מכך, טנג'רטין ונובילטין יכולים להפגין פעילות אנטי-אנגיוגנזה על ידי עיכוב של התמיינות אנגיוגנית ומאמץ של עצירת מחזור תאים בשורות תאים של סרטן השד והמעי הגס [75,76]. לסיכום, מספר מחקרים הראו כי פלבנואידים עשויים להפעיל אפקט אנטי קרצינוגנזה על ידי חסימת מפל הגרורות, עיכוב ניידות תאים סרטניים במערכות הדם, פרואפופטוזיס, חסימת התקדמות מחזור התא ואנטי-אנגיוגנזה [19].

6.3. אפקטים קרדיווסקולריים

מחלות לב וכלי דם הן מונח כללי למצבים המשפיעים על הלב וזרימת הדם, כולל מחלות עורקים כליליים, כגון אנגינה ואוטם שריר הלב. סוכרת מובילה לדלקת מוגברת, ולחץ חמצוני מדרדר גם תפקוד לקוי של תאי האנדותל. מזונות עשירים בפלבונואידים כגון פרי הדר יכולים לקדם השפעות מגן הלב הנגזרות בעיקר מהפעילות נוגדת החמצון והאנטי דלקתית שלהם [77]. Hesperidin מפעיל פעילות נוגדת השמנת יתר ופעילות היפוגליקמית על ידי ויסות חילוף החומרים של גלוקוז [78]. Didymium מעכב שחרור של ציטוקינים דלקתיים וכימוקינים שונים מתאי אנדותל אנושיים שטופלו בגלוקוז גבוה [79]. מחקרים על עכברים הראו השפעות פוטנציאליות להרפיית כלי דם של hesperetin, hesperidin, naringenin, and naringin על ידי עיכוב של איזואנזימים שונים של פוספודיאסטראז [8081]. השפעה נוספת של פלבנואידים על מערכת כלי הדם היא עיכוב הצטברות הטסיות והפחתת היווצרות קריש [63]. במחקר אחר על עכברים שניזונו מתזונה עשירה בכולסטרול, נרינגן הראה ירידה בריכוזי הכולסטרול והטריאצילגליצרולים בפלזמה [82].

6.4.השפעות אנטי-מיקרוביאליות

מחקר מקיף נערך על השפעת הפלבנואידים על התפתחות החיידקים. לפי Kaul et al.[83], להספרידין יש פעילות אנטי-ויראלית נגד מגוון וירוסים (כלומר, פארא-אינפלואנזה, פוליו והרפס). על פי מחקר שנערך לאחרונה על ידי Vikram et al. (2011) [84], הוכח שלנרינגן יש השפעה אנטי-מיקרוביאלית על Salmonella typhimurium על ידי הפחתה של ארסיות ותנועתיות תאים [84]. מחקר אחר הראה שנרינגנין, קאמפרול, קוורצטין ואפיג'נין יכולים להשפיע על האנטגוניסטים של איתות תאים-תאים ולעכב את היווצרות ביופילם E.coli. יתר על כן, naringenin יכול להפחית את הביטוי של גנים המקודדים למערכת הפרשה מסוג Vibrio יש [85]. שטי וחב'. הציע שלפלבנואידים המופקים מ-C.sinensis ו-C.limon peel יש פעילות אנטי-מיקרוביאלית נגד חיידקי עששת שיניים Streptococcus mutans ו-Lactobacillus acidophilus [86].

6.5. השפעות ביולוגיות אחרות

בנוסף להשפעות הביולוגיות שהוזכרו לעיל, נסקרו גם כמה פעילויות ביולוגיות של פירות הדר מהמחקר האחרון. פלבנואידים הדרים מציגים מספר פעילויות אנטי אייג'ינג. מחקר במבחנה הראה שלפלבנואידים המופקים מ-C.reticulata יש פוטנציאל אנטי-קולגנאז ואנטי-אלסטז חזק [87]. במרוקו, לפי Bencheikh וחב', מיני הדרים (לימון. ליים, ורד-עלים-גיל ותפוז מתוק) נמצאים בשימוש נרחב בטיפול בבעיות כליות, כולל אבנים בכליות, קוליק ואי ספיקה [88]. מוראטה וחב'. הראו שגם להספרטין וגם לנרינגנין שהופקו מפירות הדר היו השפעות אנטי-אלרגיות על תאי לוקמיה בזופית RBL-2H3 של חולדות. התוצאות in vivo ו-in vitro מצביעות על כך שמולקולות אלו יכולות להחליש את הסימפטומים של אלרגיה על ידי עיכוב זרחון של חלבון קינאז B(Akt) ועיכוב של דגרנולציה על ידי דיכוי אותות המסלול [89]. ישנם גם מחקרים רבים של מודלים של בעלי חיים המתארים את ההשפעות החיוביות של פלבנואידים על מערכת העצבים. מחקר של Kawahata et al.[90] מציע שנובלטין המופק מ-C.depressa יכול לשפר את הלמידה והזיכרון. יתרה מכך, מחקר הראה שיש קשר בין צריכת hesperetin ו-naringenin לבין שכיחות נמוכה יותר של מחלות מוחיות ואסטמה [91].

7. יישום תעשייתי של הדרים פלבנואידים

פלבנואידים המופקים מפירות הדר כבר משמשים כנוגדי חמצון טבעיים בתחומים הבאים:

תוספי תרופות ותזונתיים: פלבנונים ופלבנונים מאוחרים פולי אתוקסיים המופקים מפירות הדר משמשים בעיקר כנוגדי חמצון טבעיים בניסוח של מוצרים פרמצבטיים. הם משמשים במתחמי ויטמינים רבים וכמרכיב פעיל של תרופות מסוימות (מחלות מערכת הדם)[6,90,91]. עיבוד תוצרי לוואי של הדרים יכול להיות מקור משמעותי לפלבונואידים בשל הנפח הגדול של הקליפה המיוצרת, בנוסף להיותו מקור לשמן אתרי עשיר ב-D-לימונן. שאריות פירות מ-C.aurantium, המושלכות בדרך כלל כפסולת, יכולות לשמש לייצור חומרים תזונתיים בעלי ערך [92].

תעשיית המזון החקלאי: בתעשיית המזון, נרינגין משמש לתיבול משקאות, ממתקים ומוצרי מאפה, בגלל טעמו המריר האופייני [35]. יתרה מכך, בשל פעילותם נוגדת החמצון, להספרידין ולנרירוטין יש השפעות הגנה מפני חמצון של שומנים בשמן חמניות המאוחסן במשך 24 ימים בטמפרטורה גבוהה או בביסקוויטים[33]. קליפת הדרים שימשה גם לייצור הספרידין וניאוהספרידין לסינתזה של דיהידרוכלקונים. תרכובות אלו משמשות בתעשיית המזון כממתיקים ומשפרי טעם [93]. בנוסף, אנתוציאנינים המופקים מפלבונולים משמשים כחומרי צבע (E163) בממתקים, מוצרי חלב וקינוחים או כדי לפצות על שינוי צבע הפירות שנגרם על ידי שלבי עיבוד מסוימים [94].

יישומים תעשייתיים אחרים כמעכבי קורוזיה:

נערכו מספר מחקרים על השפעת הפלבנואידים על פלדת פחמן ונחושת[94,95]. Mhiri et al.2017 [95] חקרו את העיכוב של קורוזיה מפלדת פחמן על ידי neohesperidin ונרינגין בנוכחות חומצה הידרוכלורית. במאמר של אל-קודה, כמה תרכובות פלבנואידים, כגון אפיגנין, לוטאולין וקוורצטין, שימשו כדי לחקור את התנהגות הקורוזיה של נחושת בחומצה חנקתית [96]. המחברים דיווחו כי העיכוב של קורוזיה נחושת עולה ככל שריכוז הפלבנואידים עולה.

8. מסקנות

למרות שהסקירה שלנו התמקדה בפלבנואידים במיני הדרים, הביוסינתזה, הסיווג והפעילויות הטיפוליות שלהם, נדונו גם טכניקות קונבנציונליות ולא קונבנציונליות לאורך סקירה זו. מיני הדרים נחשבים בין המשאבים הביולוגיים החשובים ביותר מבחינה כלכלית מאחר שהם מכילים מגוון מגוון של פיטונוטריינטים ופיטוכימיקלים בעלי תכונות טיפוליות מבטיחות. עד כה, היצור של תרופות המכילות פלבנואידים שמקורם במיני הדרים עדיין מאתגר, בעיקר קשור לזיהוי, מיצוי וטיהור של תרכובות אלו. בנוסף, כדי להבין היטב את ההשפעות של הפלבנואידים הדרים, יש צורך במחקר נוסף (בעיקר ניסויים קליניים מבוקרים אקראיים).

מאמר זה מופק מ-Appl. Sci. 2022, 12, 29. https://doi.org/10.3390/app12010029 https://www.mdpi.com/journal/applsci