Zusammenfassung
Frühere Studien haben gezeigt, dass Kynurensäure (KYNA) in verschiedenen Arten von Lebensmitteln in unterschiedlichen Konzentrationen vorhanden ist. Ziel der Studie war es daher zu überprüfen, ob KYNA in Küchenkräutern und Gewürzen enthalten ist. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass KYNA in allen 19 ausgewählten Küchenkräutern und Gewürzen enthalten ist. Die höchste Konzentration von KYNA wurde in Basilikum und Thymian, 14,08 und 8,87 µg / g, gefunden, während der niedrigste Gehalt an KYNA in Kreuzkümmel und schwarzem Pfeffer, 0,64 und 0 gefunden wurde.10 µg/g. Dies ist der erste Bericht über die Konzentration von KYNA in Küchenkräutern und Gewürzen. Die Notwendigkeit einer detaillierteren Untersuchung der Nahrungsergänzung mit Küchenkräutern und Gewürzen, die KYNA enthalten, wird vorgeschlagen.
1. Einleitung
Kynurensäure (KYNA) ist eine natürliche Substanz, deren Anwesenheit erstmals 1853 von Liebig im Urin nachgewiesen wurde . Es erregte die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler erst in den 1980er und 1990er Jahren, als festgestellt wurde, dass KYNA ein Antagonist ionotroper Glutamatrezeptoren ist, einschließlich N-Methyl-D-Aspartat (NMDA), α-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolpropionsäure (AMPA) und Kainatrezeptoren . Danach wurde auch gezeigt, dass KYNA ein Antagonist von alpha7-Nikotinrezeptoren ist . Interessanterweise sind sowohl ionotrope Glutamatrezeptoren als auch Alpha7-Nikotinrezeptoren hauptsächlich im Gehirn vorhanden. Es wurde auch nachgewiesen, dass KYNA im Gehirn vorhanden ist und dass es im Gehirn entlang des Kynureninweges synthetisiert werden kann . Ein erhöhter Gehalt an KYNA wurde bei Schizophrenie, Alzheimer-Krankheit , Meningitis, Autoimmunerkrankungen und Entzündungen gefunden . Auf der anderen Seite wurde eine verminderte Konzentration von KYNA bei Parkinson , Huntington und Multipler Sklerose gefunden . Aufgrund unterschiedlicher Ergebnisse ist es nicht möglich, die Rolle von KYNA im zentralen Nervensystem fest zu bestimmen. Es sollte jedoch betont werden, dass das Eindringen von KYNA durch die Blut-Hirn-Schranke unter physiologischen Bedingungen begrenzt ist . Daher ist eine separate Analyse von Kynas Anwesenheit und Handlungen außerhalb des Gehirns notwendig. Es wurde festgestellt, dass KYNA im menschlichen Blut und in den peripheren Organen des Körpers vorhanden ist . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass KYNA ein Agonist von GPR35-Rezeptoren ist, die hauptsächlich im Magen-Darm-Trakt vorhanden sind . Wichtig ist, dass die Konzentrationen von KYNA im Verdauungssystem entlang des Gastrointestinaltrakts allmählich zunehmen. Die niedrigste Konzentration wurde im Speichel gefunden, während die höchste im Schleim des Ratten-Ileums . Der Grund für diesen allmählichen Anstieg des KYNA-Gehalts ist nicht bekannt, da die Quelle von KYNA im Magen-Darm-Trakt liegt. Es wurde nachgewiesen, dass KYNA im menschlichen Körper aus oral verabreichtem Tryptophan enzymatisch synthetisiert werden kann . Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, dass KYNA aus dem Verdauungssystem in den Blutkreislauf aufgenommen und dann in andere Gewebe transportiert werden könnte. Die intragastrische Verabreichung von KYNA erhöhte den KYNA-Gehalt in Serum, Leber und Nieren bei Ratten . Darüber hinaus wurde Trinkwasser mit Zusatz von KYNA von Tieren akzeptiert und verursachte keine toxischen Wirkungen . Die erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass KYNA entweder im menschlichen Körper synthetisiert oder aus Nahrungsmitteln und Getränken aufgenommen werden kann.
Die Rolle von KYNA in der Peripherie ist nicht vollständig bekannt. Es wurde jedoch gezeigt, dass KYNA zahlreiche positive Eigenschaften besitzt, darunter hauptsächlich antiulzerative, antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften. Es kann daher eine Reihe von Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts, insbesondere Geschwüre und Kolitis, positiv beeinflussen (siehe Übersicht ). Es kann umstritten sein, ob KYNA eine positive oder eine negative Rolle bei Darmerkrankungen spielt, da seine Konzentration bei Patienten mit Reizdarmsyndrom verringert ist, während sie bei Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen erhöht ist . Dennoch scheint es, als ob KYNA überwiegend positive Eigenschaften im Magen-Darm-Trakt besitzt, was darauf hindeutet, dass sein täglicher Verzehr analysiert und kontrolliert werden sollte.
Frühere Studien zeigten, dass KYNA Bestandteil verschiedener Arten von Lebensmitteln ist und dass seine Konzentration in Lebensmitteln variiert. Die höchste Konzentration von KYNA wurde in Gemüse und Honig gefunden, während die niedrigste in Fleisch gefunden wurde . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der Gehalt an KYNA in verschiedenen Teilen einer Pflanze unterschiedlich ist — der höchste Gehalt wurde in Blättern gefunden, während der niedrigste in Wurzeln gefunden wurde — und es wurde gezeigt, dass eine Pflanze KYNA entweder aus ihrem Vorläufer Kynurenin synthetisieren oder aus dem Boden aufnehmen kann . KYNA wurde auch in verschiedenen Kräutern und Kräuterpräparaten gefunden; Die höchsten Konzentrationen von KYNA wurden in St gefunden. Johanniskraut, Brennnesselblatt, Birkenblatt, Holunderblüte und Pfefferminzblatt, von denen angenommen wird, dass sie heilende und schützende Eigenschaften besitzen, wenn es um das Verdauungssystem geht. Ziel dieser Studie war es daher zu untersuchen, ob ausgewählte Küchenkräuter und Gewürze pflanzlichen Ursprungs KYNA enthalten.
2. Materialien und Methoden
2.1. Standard und Reagenzien
Kynurensäure (KYNA) wurde von Sigma (St. Louis, MO, USA) bezogen. Alle Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)-Reagenzien wurden von J.T. Baker (Deventer, Niederlande) oder Sigma (St. Louis, MO, USA) und waren von höchster verfügbarer Reinheit. Zur Extraktion von KYNA wurde das Kationenaustauscherharz Dowex 50 WX4-400 der Firma Sigma (St. Louis, MO, USA) verwendet.
2.2. Materialien
Alle Küchenkräuter und Gewürze wurden in regulären Geschäften gekauft. Folgende Produkte wurden verwendet: Fenchel (Foeniculi fructus), Minze (Menthae piperitae folium), Rosmarin (Rosmarini folium), Salbei (Salvia officinalis) (alle vertrieben von Kawon, Gostyn, Polen); Basilikum, schwarzer Pfeffer, Nelken, Thymian (alle vertrieben von Drogheria & Alimentari S.p.a. Lorbeerblatt, Currypulver, Glechoma, Kräuter der Provence, Majoran, Oregano, Petersilie, Bohnenkraut, Estragon, Kurkuma (alle vertrieben von Dary Natury, Grodzisk, Polen); und Kreuzkümmel (vertrieben von Dr. Kaldysz, Posen, Polen).
2.3. Methoden
Experimente wurden nach der zuvor ausführlich beschriebenen Methode durchgeführt. In Kürze wurden Proben von Küchenkräutern und Gewürzen gewogen und mit destilliertem Wasser versetzt (1 : 10 w / v). Anschließend wurden sie homogenisiert und zentrifugiert (5000 upm, 10 min) und 1 ml Überstand gesammelt. Anschließend wurden die Proben mit 50%iger Trichloressigsäure angesäuert und vortexiert. Denaturierte Proteine wurden durch Zentrifugation (12.000 U/min, 10 min) entfernt. Mit 1 N HCl angesäuerte Proben wurden auf die mit 0,1 N HCl vorgewaschenen Säulen mit Kationenaustauscherharz Dowex 50 aufgebracht. Anschließend wurden die Säulen mit 1 ml 0,1 N HCl und 1 ml Wasser gewaschen. Die KYNA enthaltende Fraktion wurde mit 4 ml Wasser eluiert. Das Eluat wurde einer HPLC (Dionex HPLC System) unterzogen; ESA Catecholamine HR-80, 3 µm, C18-Rückphasensäule) und KYNA fluorometrisch quantifiziert (Fluoreszenzdetektor Dionex RF2000; Anregung 350 nm, Emission 404 nm). Die mobile Phase bestand aus 50 mM Natriumacetat und 250 mM Zinkacetat (pH 6,2), enthaltend 5% Acetonitril. Die Flussrate betrug 1,0 ml/min.
Original KYNA wurde einigen Proben als interner Standard hinzugefügt.
2.4. Statistische Analyse
Die Proben wurden in dreifacher Ausfertigung analysiert. Die Daten wurden als Mittelwert und Standardabweichung (SD) dargestellt.
3. Ergebnisse
Das HPLC-Profil einer aus Küchenkräutern und Gewürzen isolierten Substanz wurde mit authentischem KYNA verglichen. In allen Fällen waren die Form und die Retentionszeit des Peaks von isolierter Substanz und authentischem KYNA identisch (Abbildung 1).
(ein)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
KYNA wurde in allen analysierten Gewürzen und Kräutern gefunden (Tabelle 1). Der höchste Gehalt an KYNA wurde in Basilikum (14,08 ± 1,33 µg / g) und Thymian (8,87 ± 0,83 µg / g) gefunden. Konzentrationen von 2,37 ± 0,07 µg/g bis 2,50 ± 0,22 µg/g, 3,02 ± 0,32 µg/g, 3,20 ± 0,07 µg/g und 3,39 ± 0.26 µg / g bis zu 3,78 ± 0,08 µg / g wurden in Bohnenkraut, Oregano, Minze, Herbes de Provence, Currypulver und Majoran gefunden. Niedrigere KYNA-Gehalte wurden in Kreuzkümmel (0,64 ± 0,03 µg / g), Petersilie (0,76 ± 0,09 µg / g), Fenchel (0,80 ± 0,10 µg / g), Lorbeerblatt (0,91 ± 0,01 µg / g), Glechom (1,01 ± 0,03 µg / g), Estragon (1,04 ± 0,04 µg / g), Nelken (1,29 ± 0,07 µg/g), Rosmarin (1,21 ± 0,04 µg/g), Salbei (1,28 ± 0,14 µg/g) und Kurkuma (1,48 ± 0,03 µg/g). Die niedrigste Konzentration von KYNA wurde in schwarzem Pfeffer gefunden (0,10 ± 0,01 µg / g) (Tabelle 1).
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| KYNA: Kynurensäure; SD: Standardabweichung. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Diskussion
KYNA wurde in allen analysierten Küchenkräuter- und Gewürzproben gefunden. Interessanterweise variierte der Gehalt an KYNA zwischen den analysierten Kräutern und Gewürzen signifikant; Der Gehalt an KYNA in Basilikum war etwa 140-mal höher als der Gehalt an KYNA in schwarzem Pfeffer. Basierend auf der Tatsache, dass Pflanzen KYNA aus dem Boden enthalten, produzieren und absorbieren und dass alle analysierten Kräuter und Gewürze pflanzlichen Ursprungs waren, sind die Ergebnisse, die zeigen, dass alle Kräuter und Gewürze KYNA enthalten, nicht unerwartet. Diese Schlussfolgerung wird durch die Tatsache verstärkt, dass der KYNA-Gehalt in Blättern höher war als der Gehalt in Blüten und Wurzeln, während die Mehrheit der analysierten Kräuter und Gewürze aus Pflanzenblättern stammte. Interessanterweise war der Gehalt an KYNA in Kräutern und Gewürzen höher als der Gehalt an KYNA in allen zuvor analysierten Lebensmitteln, einschließlich Brokkoli, Kartoffeln und Honig, von denen angenommen wurde, dass sie signifikante Mengen an KYNA enthalten . Wenn man jedoch eine tägliche Einnahme von KYNA in Betracht zieht, wird die Menge, die durch den Verzehr von Kräutern und Gewürzen bereitgestellt wird, höchstwahrscheinlich niedriger sein als die Menge, die von den beliebtesten Gemüsesorten bereitgestellt wird, die erhebliche Mengen an KYNA enthalten, wie Brokkoli oder Kartoffeln. Dennoch können verschiedene Kräuter und Gewürze als wertvolle Quelle für KYNA in einer täglichen Ernährung angesehen werden, da sie sowohl mit Gemüse als auch mit Fleisch verwendet werden. Die Tatsache, dass sie häufig zusammen mit Fleisch verwendet werden, kann sinnvoll sein, wenn man bedenkt, dass Fleisch keine reiche Quelle von KYNA ist . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Diäten, die viel Fleisch enthalten, insbesondere rotes Fleisch, ungesund sind und zahlreiche Pathologien verursachen. Eines der wichtigsten Ergebnisse zeigt, dass ein hoher Verzehr von rotem Fleisch so stark mit Diabetes korreliert, dass es als einer seiner Risikofaktoren behandelt werden sollte . Darüber hinaus gibt es zahlreiche Studien, die zeigen, dass ein erhöhter Verzehr von rotem Fleisch zu Stoffwechselerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit führen kann . Die Forscher vermuten auch, dass der Verzehr von rotem Fleisch direkt mit einigen Krebsarten im Magen-Darm-Trakt korreliert. Meta-Analysen zeigen, dass der Verzehr von mehr als 50 g rotem Fleisch pro Tag zu einem erhöhten Risiko für Darmkrebs führen kann; Der entscheidende Risikofaktor ist jedoch die Regelmäßigkeit des Verzehrs von rotem Fleisch. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der Verzehr von rotem Fleisch zu einem 27% igen Anstieg des Risikos für Bauchspeicheldrüsenkrebs führen kann . Diese Ergebnisse wurden durch eine Studie bestätigt, die zeigte, dass der Verzehr von verarbeitetem Fleisch und rotem Fleisch das Risiko, an Bauchspeicheldrüsenkrebs zu erkranken, um 68% bzw. 50% erhöhte. Alles in allem kann gefolgert werden, dass Diäten, die reich an rotem Fleisch sind, zu schweren Pathologien nicht nur des Magen-Darm-Trakts, sondern des gesamten Organismus führen. Daher scheint es wichtig, nach Substanzen zu suchen, die negative Auswirkungen solcher Diäten schützen oder begrenzen können.
Trotz der Tatsache, dass die Rolle von KYNA in der Peripherie noch nicht vollständig bekannt ist, wurden zahlreiche positive Eigenschaften von KYNA in der Literatur beschrieben. Es wurde gezeigt, dass KYNA vor Zwölffingerdarm- und Magengeschwüren schützt, die durch giftige atlantische Schalentiere verursacht werden, und Stress- und Ethanol-induzierte Ulzerationen bei Ratten reduziert . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass KYNA die Hypermotilität im Darm und die Aktivität der Xanthinoxidase bei Darmverschluss bei Hunden senkt . Es wurde auch festgestellt, dass KYNA entzündungshemmende Eigenschaften besitzt . Darüber hinaus wurde gezeigt, dass KYNA in vitro antiproliferative Eigenschaften bei Darmkrebs hat . Der KYNA-Gehalt war bei Patienten mit Reizdarmsyndrom niedriger, während er bei Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen höher war . Schließlich wurde eine erhöhte Konzentration von KYNA in Schleim aus Coecum oder Colon ascendens bei Patienten gefunden, die an Darmkrebsadenomen litten .
Alles in allem scheint es, dass KYNA überwiegend positive Eigenschaften besitzt, wenn es um den Magen-Darm-Trakt geht. Seine Rolle bei Patienten mit verschiedenen Darmerkrankungen muss weiter untersucht werden, bevor Schlussfolgerungen gezogen werden können. Wenn es um einen erhöhten KYNA-Gehalt im Schleim von Coecum oder Colon ascendens bei Patienten mit Darmkrebsadenomen geht, gibt es noch keine zufriedenstellende Erklärung. Einerseits wurde festgestellt, dass KYNA antiproliferative Eigenschaften hat. Auf der anderen Seite wurde gezeigt, dass Krebszellen im Darm KYNA im Vergleich zu normalen Darmzellen effektiver produzieren. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich. Derzeit kann ein erhöhter KYNA-Spiegel bei solchen Patienten als neuartiger Marker in der Gastroenterologie verwendet werden .
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Fakten können Küchenkräuter und Gewürze, die KYNA enthalten, wie in der Arbeit nachgewiesen wurde, zu einem wichtigen Nahrungsergänzungsmittel werden. Küchenkräuter und Gewürze können basierend auf ihrem Gehalt an KYNA ausgewählt werden, was zu einer Erhöhung oder Verringerung der Menge an KYNA in einer Diät führt, abhängig von den spezifischen Bedürfnissen einer Person. Eine solche Nahrungsergänzung mit bestimmten Küchenkräutern und Gewürzen bedarf weiterer Untersuchungen.
Offenlegung
Michal P. Turski ist Doktorand und Freiwilliger an der Abteilung für Chirurgie und Chirurgische Krankenpflege der Medizinischen Universität in Lublin. Monika Turska ist Studentin und Freiwillige am Institut für experimentelle und klinische Pharmakologie der Medizinischen Universität in Lublin.
Interessenkonflikt
Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt bezüglich der Veröffentlichung dieser Arbeit besteht.
