Abstract
Studi precedenti hanno dimostrato che l’acido kynurenico (KYNA) è presente in vari tipi di alimenti in concentrazioni variabili. Pertanto, lo scopo dello studio era quello di verificare se KYNA è presente nelle erbe e spezie culinarie. I risultati raggiunti indicano che KYNA è presente in tutte le 19 erbe e spezie culinarie selezionate. La più alta concentrazione di KYNA è stata trovata in basilico e timo, 14,08 e 8,87 µg/g, rispettivamente, mentre il contenuto più basso di KYNA è stato trovato in cumino e pepe nero, 0,64 e 0.10 µg/g, rispettivamente. Questo è il primo rapporto sulla concentrazione di KYNA in erbe e spezie culinarie. Si suggerisce la necessità di un’indagine più dettagliata sull’integrazione dietetica con erbe culinarie e spezie contenenti KYNA.
1. Introduzione
L’acido cinurenico (KYNA) è una sostanza naturale la cui presenza è stata dimostrata per la prima volta nelle urine da Liebig nel 1853 . Non ha attirato l’attenzione degli scienziati fino agli anni 1980 e 1990 quando è stato trovato che il KYNA è un antagonista dei recettori del glutammato ionotropico, tra cui l’acido N-metil-D-aspartato (NMDA), l’acido α-ammino-3-idrossi-5-metil-4-isoxazolepropionico (AMPA) e i recettori del kainato . Successivamente, è stato anche dimostrato che KYNA è un antagonista dei recettori nicotinici alfa7 . È interessante notare che entrambi i recettori ionotropici del glutammato e i recettori nicotinici alfa7 sono presenti principalmente nel cervello. È stato anche dimostrato che il KYNA è presente nel cervello e che può essere sintetizzato nel cervello lungo la via della chinurenina . Un aumento del contenuto di KYNA è stato trovato nella schizofrenia , nella malattia di Alzheimer, nella meningite, nelle malattie autoimmuni e nell’infiammazione . D’altra parte , una diminuzione della concentrazione di KYNA è stata trovata nella malattia di Parkinson , nella malattia di Huntington e nella sclerosi multipla . A causa di risultati variabili non è possibile affermare con fermezza il ruolo di KYNA nel sistema nervoso centrale. Tuttavia, va sottolineato che la penetrazione di KYNA attraverso la barriera emato-encefalica in condizioni fisiologiche è limitata . Pertanto, è necessaria un’analisi separata della presenza e delle azioni di KYNA al di fuori del cervello. Si è scoperto che KYNA è presente nel sangue umano e negli organi periferici del corpo . Inoltre, è stato indicato che KYNA è un agonista dei recettori GPR35 che sono presenti principalmente nel tratto gastrointestinale . È importante sottolineare che le concentrazioni di KYNA nel sistema digestivo aumentano gradualmente lungo il tratto gastrointestinale. La concentrazione più bassa è stata trovata nella saliva mentre la più alta nel muco dell’ileo del ratto . La ragione di questo graduale aumento del contenuto di KYNA non è nota come la fonte di KYNA nel tratto gastrointestinale. È stato dimostrato che KYNA può essere sintetizzato enzimaticamente nel corpo umano dal triptofano somministrato per via orale . Inoltre, è stato suggerito che KYNA potrebbe essere assorbito dal sistema digestivo al flusso sanguigno e poi trasportato ad altri tessuti. La somministrazione intragastrica di KYNA ha aumentato il contenuto di KYNA nel siero, nel fegato e nei reni nei ratti . Inoltre, l’acqua potabile con aggiunta di KYNA è stata accettata dagli animali e non ha causato alcun effetto tossico . I risultati raggiunti indicano che KYNA potrebbe essere sintetizzato nel corpo umano o assorbito da cibo e bevande.
Il ruolo di KYNA nella periferia non è completamente noto. È stato, tuttavia, dimostrato che KYNA possiede numerose proprietà positive, tra cui principalmente proprietà antiulcerative, antiossidanti e antinfiammatorie. Può, quindi, influenzare positivamente una serie di patologie del tratto gastrointestinale, in particolare ulcere e colite (vedi per la revisione ). Ci può essere qualche controversia se KYNA svolge un ruolo positivo o negativo nelle malattie intestinali poiché la sua concentrazione nei pazienti con sindrome dell’intestino irritabile è diminuita mentre nei pazienti con malattia infiammatoria intestinale è aumentata . Tuttavia, sembra che KYNA possedesse proprietà per lo più positive nel tratto gastrointestinale, il che suggerisce che il suo consumo giornaliero dovrebbe essere analizzato e controllato.
Studi precedenti hanno dimostrato che il KYNA è un costituente di vari tipi di alimenti e che la sua concentrazione nel cibo varia. La più alta concentrazione di KYNA è stata trovata nelle verdure e nel miele mentre la più bassa è stata trovata nella carne . Inoltre, è stato dimostrato che il contenuto di KYNA è diverso in varie parti di una pianta—il contenuto più alto è stato trovato nelle foglie mentre il più basso è stato trovato nelle radici—ed è stato dimostrato che una pianta potrebbe sintetizzare KYNA dal suo precursore, kynurenine, o assorbirlo dal terreno . KYNA è stato trovato anche in varie erbe e preparati a base di erbe; le più alte concentrazioni di KYNA sono stati trovati in St. Erba di Giovanni, foglia di ortica, foglia di betulla, fiore di sambuco e foglia di menta piperita, che si ritiene possiedano proprietà curative e protettive quando si tratta del sistema digestivo. Pertanto, l’obiettivo di questo studio era indagare se le erbe e le spezie culinarie selezionate di origine vegetale contenessero KYNA.
2. Materiali e metodi
2.1. Standard e reagenti
L’acido kynurenico (KYNA) è stato acquistato da Sigma (St. Louis, MO, USA). Tutti i reagenti per cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) sono stati acquistati da J. T. Baker (Deventer, Paesi Bassi) o Sigma (St. Louis, MO, USA) ed erano della più alta purezza disponibile. Per l’estrazione di KYNA è stata utilizzata la resina a scambio cationico Dowex 50 WX4-400 acquistata da Sigma (St. Louis, MO, USA).
2.2. Materiali
Tutte le erbe e le spezie culinarie sono state acquistate nei negozi regolari. Sono stati utilizzati: finocchio (Foeniculi fructus), menta (Menthae piperitae folium), rosmarino (Rosmarini folium), salvia (Salvia officinalis) (tutti distribuiti da Kawon, Gostyn, Polonia); basilico, pepe nero, chiodi di garofano, timo (tutti distribuiti da Drogheria & Alimentari S.p.A., Firenze, Italia); alloro, curry in polvere, Glechoma, herbes de Provence, maggiorana, origano, prezzemolo, santoreggia, dragoncello, curcuma (tutti distribuiti da Dary Natury, Grodzisk, Polonia); e cumino (distribuito da Dr Kaldysz, Poznan, Polonia).
2.3. Metodi
Gli esperimenti sono stati eseguiti secondo il metodo descritto in dettaglio in precedenza . In breve, sono stati pesati campioni di erbe e spezie culinarie e è stata aggiunta acqua distillata (1: 10 w/v). Sono stati quindi omogeneizzati e centrifugati (5.000 giri / min, 10 min) e 1 ml di surnatante è stato raccolto. I campioni sono stati poi acidificati con acido tricloroacetico al 50% e vortexati. Le proteine denaturate sono state rimosse mediante centrifugazione (12.000 giri / min, 10 min). Campioni acidificati con 1 N HCl sono stati applicati alle colonne contenenti resina a scambio cationico Dowex 50 prelavata con 0,1 N HCl. Successivamente, le colonne sono state lavate con 1 mL di 0,1 N HCl e 1 mL di acqua. La frazione contenente KYNA è stata eluita con 4 mL di acqua. L’eluato è stato sottoposto a HPLC (Dionex HPLC system; ESA catecolamina HR-80, 3 µm, colonna di fase inversa C18) e KYNA è stata quantificata fluorometricamente (rivelatore di fluorescenza Dionex RF2000; eccitazione 350 nm, emissione 404 nm). La fase mobile consisteva in acetato di sodio da 50 mm e acetato di zinco da 250 mm (pH 6,2), contenente il 5% di acetonitrile. La portata era di 1,0 ml / min.
KYNA originale è stato aggiunto ad alcuni dei campioni come standard interno.
2.4. Analisi statistica
I campioni sono stati analizzati in triplice copia. I dati sono stati presentati come valore medio e deviazione standard (DS).
3. Risultati
Il profilo HPLC di una sostanza isolata da erbe e spezie culinarie è stato confrontato con l’autentico KYNA. In tutti i casi, la forma e il tempo di ritenzione del picco della sostanza isolata e del KYNA autentico erano identici (Figura 1).
(a)
(b)
(c)
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KYNA è stata trovata in tutte le spezie e le erbe analizzate (Tabella 1). Il più alto contenuto di KYNA è stato trovato in basilico (14,08 ± 1,33 µg/g) e timo (8,87 ± 0,83 µg/g). Concentrazioni che variano da 2,37 ± 0,07 µg/g a 2,50 ± 0,22 µg/g, 3,02 ± 0,32 µg/g, 3,20 ± 0,07 µg / g e 3,39 ± 0.26 µg / g fino a 3,78 ± 0,08 µg/g sono stati trovati in salato, origano, menta, erbe di Provenza, polvere di curry e maggiorana, rispettivamente. Basso contenuto di KYNA sono stati scoperti al cumino (0.64 ± 0.03 µg/g), prezzemolo (0.76 ± 0.09 µg/g), finocchio (0.80 ± 0.10 µg/g), la foglia di alloro (0.91 ± 0.01 µg/g), Glechoma (1.01 ± 0.03 µg/g), dragoncello (1.04 ± 0.04 µg/g), chiodi di garofano (1.29 ± 0.07 µg/g), il rosmarino (1.21 ± 0.04 µg/g), la salvia (1.28 ± 0.14 µg/g), e la curcuma (1.48 ± 0.03 µg/g). La concentrazione più bassa di KYNA è stata trovata nel pepe nero (0,10 ± 0,01 µg/g) (Tabella 1).
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| KYNA: kynurenic acido; SD: deviazione standard. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Discussione
KYNA è stato trovato in tutti i campioni analizzati di erbe e spezie culinarie. È interessante notare che il contenuto di KYNA variava significativamente tra erbe e spezie analizzate; il contenuto di KYNA nel basilico era circa 140 volte superiore al contenuto di KYNA trovato nel pepe nero. Sulla base del fatto che le piante sono state trovate per contenere, produrre e assorbire KYNA dal terreno e che tutte le erbe e le spezie analizzate erano di origine vegetale, i risultati ottenuti che dimostrano che tutte le erbe e le spezie contengono KYNA non sono inaspettati. Tale conclusione è rafforzata dal fatto che il contenuto di KYNA nelle foglie è risultato superiore al suo contenuto nei fiori e nelle radici, mentre la maggior parte delle erbe e delle spezie analizzate proveniva dalle foglie delle piante. È interessante notare che, però, il contenuto di KYNA in erbe e spezie era superiore al contenuto di KYNA in tutti gli alimenti precedentemente analizzati, tra cui broccoli, patate e miele, che si pensava contenessero quantità significative di KYNA . Tuttavia, quando si considera un’assunzione giornaliera di KYNA, la quantità fornita attraverso il consumo di erbe e spezie sarà molto probabilmente inferiore rispetto alla quantità fornita dalle verdure più popolari che contengono quantità significative di KYNA, come broccoli o patate. Tuttavia, varie erbe e spezie possono essere considerate una preziosa fonte di KYNA in una dieta quotidiana poiché vengono utilizzate sia con verdure che con carni. Il fatto che siano comunemente usati insieme alle carni potrebbe essere significativo tenendo presente il fatto che le carni non sono una ricca fonte di KYNA . Inoltre, è stato dimostrato che le diete che contengono elevate quantità di carne, in particolare carne rossa, sono malsane e causano numerose patologie. Uno dei risultati chiave indica che l’alto consumo di carne rossa è così fortemente correlato al diabete che dovrebbe essere trattato come uno dei suoi fattori di rischio . Inoltre, ci sono numerosi studi che dimostrano che un aumento del consumo di carne rossa può portare a malattie metaboliche, malattie cardiovascolari e obesità . I ricercatori suggeriscono anche che il consumo di carne rossa è direttamente correlato ad alcuni tumori che si verificano nel tratto gastrointestinale. Le meta-analisi indicano che il consumo di più di 50 g di carne rossa al giorno può portare ad un aumento del rischio di cancro del colon-retto; tuttavia, il fattore di rischio cruciale è la regolarità del consumo di carne rossa. Inoltre, è stato dimostrato che il consumo di carne rossa può portare ad un aumento del 27% del rischio di sviluppare il cancro al pancreas . Questi risultati sono stati confermati da una ricerca, che ha dimostrato che il consumo di carne lavorata e carne rossa ha aumentato il rischio di sviluppare il cancro al pancreas del 68% e del 50%, rispettivamente. Tutto sommato, si può concludere che le diete ricche di carne rossa portano a gravi patologie non solo del tratto gastrointestinale ma dell’intero organismo. Pertanto, sembra vitale cercare sostanze che possano proteggere o limitare gli effetti negativi esercitati da tali diete.
Nonostante il fatto che il ruolo di KYNA nella periferia non sia ancora completamente noto, numerose proprietà positive di KYNA sono state descritte in letteratura. È stato indicato che KYNA protegge dall’ulcerazione duodenale e gastrica causata da molluschi atlantici velenosi e riduce l’ulcerazione indotta da stress ed etanolo nei ratti . Inoltre, è stato dimostrato che KYNA riduce l’ipermotilità nell’intestino e l’attività della xantina ossidasi nell’ostruzione del colon nei cani . KYNA è stato anche trovato in possesso di proprietà anti-infiammatorie . Inoltre, è stato dimostrato che KYNA ha proprietà antiproliferative nel cancro del colon in vitro . Il contenuto di KYNA è risultato inferiore nei pazienti con sindrome dell’intestino irritabile mentre è stato trovato più alto nei pazienti con malattia infiammatoria intestinale . Infine, una maggiore concentrazione di KYNA è stata trovata nel muco ottenuto dal coecum o dal colon ascendente in pazienti che soffrivano di adenomi del cancro del colon-retto .
Tutto sommato, sembra che KYNA possieda proprietà per lo più positive quando si tratta del tratto gastrointestinale. Il suo ruolo nei pazienti affetti da varie sindromi intestinali deve essere ulteriormente studiato prima di trarre conclusioni. Quando si tratta di un aumento del contenuto di KYNA nel muco dal coecum o dal colon ascendente nei pazienti con adenomi da cancro del colon-retto, non esiste ancora una spiegazione soddisfacente. Da un lato, KYNA è stato trovato per avere proprietà antiproliferative. D’altra parte, è stato dimostrato che le cellule tumorali nell’intestino producono KYNA in modo più efficace rispetto alle normali cellule intestinali. Pertanto, sono necessarie ulteriori indagini. Per quanto riguarda ora, un aumento del livello di KYNA in tali pazienti può essere usato come un nuovo marker in gastroenterologia .
Tenendo conto di tutti i fatti sopra indicati, le erbe e le spezie culinarie, che contengono KYNA come è stato dimostrato nel documento, possono diventare un importante integratore alimentare. Le erbe e le spezie culinarie possono essere selezionate in base al loro contenuto di KYNA, portando ad un aumento o una diminuzione della quantità di KYNA in una dieta a seconda delle esigenze specifiche di una persona. Tale integrazione dietetica che utilizza erbe e spezie culinarie specifiche necessita di ulteriori indagini.
Divulgazione
Michal P. Turski è uno studente di dottorato e volontario presso il Dipartimento di Chirurgia e infermieristica chirurgica, Università Medica di Lublino. Monika Turska è una studentessa e volontaria presso il Dipartimento di Farmacologia Sperimentale e Clinica, Università Medica di Lublino.
Conflitto di interessi
Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi per quanto riguarda la pubblicazione di questo documento.
