zawartość kwasu Kynurenowego w wybranych ziołach i przyprawach kulinarnych

Streszczenie

poprzednie badania wykazały, że kwas kynurenowy (KYNA) jest obecny w różnych rodzajach żywności w różnych stężeniach. Dlatego celem pracy było sprawdzenie, czy KYNA jest obecna w kulinarnych ziołach i przyprawach. Uzyskane wyniki wskazują, że KYNA jest obecna we wszystkich 19 wybranych kulinarnych ziołach i przyprawach. Najwyższe stężenie KYNA stwierdzono w bazylii i tymianku, odpowiednio 14,08 i 8,87 µg / g, natomiast najniższą zawartość KYNA stwierdzono w kminku i pieprzu czarnym, 0,64 i 0.10 µg/g. Jest to pierwszy raport na temat stężenia KYNA w kulinarnych ziołach i przyprawach. Sugeruje się potrzebę bardziej szczegółowego zbadania suplementacji diety kulinarnymi ziołami i przyprawami zawierającymi KYNA.

1. Wprowadzenie

kwas Kynureniowy (KYNA) jest naturalną substancją, której obecność po raz pierwszy wykazano w moczu przez Liebiga w 1853 roku . Nie przyciągnął uwagi naukowców aż do lat 80. i 90., Kiedy stwierdzono, że KYNA jest antagonistą jonotropowych receptorów glutaminianu, w tym N-metylo-d-asparaginianu (NMDA), kwasu α-amino-3-hydroksy-5-metylo-4-izoksazolepropionowego (AMPA) i receptorów kainianowych . Następnie wykazano również, że KYNA jest antagonistą receptorów nikotynowych Alfa7 . Co ciekawe, zarówno jonotropowe receptory glutaminianowe, jak i receptory nikotynowe Alfa7 są obecne głównie w mózgu. Udowodniono również, że KYNA jest obecna w mózgu i że może być syntetyzowana w mózgu wzdłuż ścieżki kynureniny . Zwiększoną zawartość KYNA stwierdzono w schizofrenii, chorobie Alzheimera, zapaleniu opon mózgowych, chorobach autoimmunologicznych i zapaleniach . Z drugiej strony zmniejszone stężenie KYNA stwierdzono w chorobie Parkinsona , chorobie Huntingtona i stwardnieniu rozsianym . Ze względu na różne wyniki nie jest możliwe jednoznaczne określenie roli KYNA w ośrodkowym układzie nerwowym. Niemniej jednak należy podkreślić, że penetracja KYNA przez barierę krew-mózg w warunkach fizjologicznych jest ograniczona . Dlatego konieczna jest osobna analiza obecności i działań KYNA poza mózgiem. Stwierdzono, że KYNA jest obecna w ludzkiej krwi i narządach obwodowych organizmu . Dodatkowo wskazano, że KYNA jest agonistą receptorów GPR35, które występują głównie w przewodzie pokarmowym . Co ważne, stężenia KYNA w układzie pokarmowym stopniowo zwiększają się wzdłuż przewodu pokarmowego. Najniższe stężenie stwierdzono w ślinie, a najwyższe w śluzie jelita krętego szczura . Przyczyna tego stopniowego wzrostu zawartości KYNA nie jest znana, ponieważ jest źródłem KYNA w przewodzie pokarmowym. Udowodniono, że KYNA może być syntetyzowany enzymatycznie w organizmie człowieka z tryptofanu podawanego doustnie . Ponadto zasugerowano, że KYNA może być wchłaniana z układu pokarmowego do krwiobiegu, a następnie transportowana do innych tkanek. Podawanie dożylne produktu KYNA zwiększało zawartość KYNA w surowicy, wątrobie i nerkach u szczurów . Ponadto woda pitna z dodatkiem KYNA była akceptowana przez zwierzęta i nie powodowała żadnych efektów toksycznych . Uzyskane wyniki wskazują, że KYNA może być syntetyzowana w ludzkim ciele lub wchłaniana z jedzenia i napojów.

rola KYNY na peryferiach nie jest do końca znana. Wykazano jednak, że KYNA posiada liczne pozytywne właściwości, w tym głównie właściwości przeciwulecznikowe, przeciwutleniające i przeciwzapalne. Może zatem pozytywnie wpływać na wiele patologii przewodu pokarmowego, zwłaszcza wrzody i zapalenie jelita grubego(patrz przegląd). Mogą istnieć pewne spory, czy KYNA odgrywa pozytywną lub negatywną rolę w chorobach jelit, ponieważ jego stężenie u pacjentów z zespołem jelita drażliwego zmniejsza się, podczas gdy u pacjentów z zapalną chorobą jelit zwiększa się . Niemniej jednak wydaje się, że KYNA posiada głównie pozytywne właściwości w przewodzie pokarmowym, co sugeruje, że jej codzienne spożycie powinno być analizowane i kontrolowane.

wcześniejsze badania wykazały, że KYNA jest składnikiem różnych rodzajów żywności i że jej stężenie w żywności jest różne. Najwyższe stężenie KYNA stwierdzono w warzywach i miodzie, a najniższe w mięsie . Ponadto wykazano, że zawartość KYNA jest różna w różnych częściach rośliny—najwyższa zawartość została znaleziona w liściach, podczas gdy najniższa została znaleziona w korzeniach—i wykazano, że roślina może albo syntetyzować KYNA ze swojego prekursora, kynureniny, lub wchłonąć ją z ziemi . KYNA stwierdzono również w różnych ziołach i preparatach ziołowych; najwyższe stężenia KYNA stwierdzono w St. Dziurawiec, liść pokrzywy, liść brzozy, kwiat czarnego bzu i liść mięty pieprzowej, z których wszystkie są uważane za posiadające właściwości lecznicze i ochronne, jeśli chodzi o układ trawienny. Dlatego celem tego badania było zbadanie, czy wybrane kulinarne zioła i przyprawy pochodzenia roślinnego zawierają KYNA.

2. Materiały i metody

2.1. Norma i odczynniki

kwas Kynurenowy (KYNA) został zakupiony od Sigmy (St.Louis, MO, USA). Wszystkie odczynniki do wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) zostały zakupione od J. T. Baker (Deventer, Holandia) lub Sigma (St.Louis, MO, USA) i były najwyższej dostępnej czystości. Do ekstrakcji KYNA użyto żywicy Kationowymiennej Dowex 50 WX4-400 zakupionej w firmie Sigma (St. Louis, MO, USA).

2.2. Materiały

wszystkie kulinarne zioła i przyprawy zostały zakupione w zwykłych sklepach. Wykorzystano następujące elementy: koper włoski (Foeniculi fructus), mięta (Menthae piperitae folium), rozmaryn (Rosmarini folium), szałwia (Salvia officinalis) (wszystkie dystrybuowane przez Kawon, Gostyń, Polska); bazylia, czarny pieprz, goździki, tymianek (wszystkie dystrybuowane przez Drogheria & Alimentari S. p. A., Firenze, Włochy); liść laurowy, curry w proszku, Glechoma, zioła prowansalskie, majeranek, oregano, pietruszka, cząber, estragon, kurkuma (wszystkie dystrybuowane przez Dary Natury, Grodzisk, Polska); i kminek (dystrybuowane przez Dr Kaldysz, Poznań, Polska).

2.3. Metody

eksperymenty przeprowadzono według metody opisanej szczegółowo wcześniej . W skrócie, zważono próbki kulinarnych ziół i przypraw i dodano do nich wodę destylowaną (1: 10 w / v). Następnie homogenizowano i odwirowano (5000 obr. / min, 10 min) i zebrano 1 mL supernatantu. Następnie próbki zakwaszono 50% kwasem trichlorooctowym i wytrawiono. Denaturowane białka usunięto przez odwirowanie (12 000 obr. / min, 10 min). Próbki zakwaszone 1 N HCl nanoszono na kolumny zawierające żywicę Kationowymienną Dowex 50 wstępnie przepłukaną 0,1 N HCl. Następnie kolumny przemyto 1 mL 0,1 N HCl i 1 mL wody. Frakcję zawierającą KYNA eluowano 4 mL wody. Eluat poddano HPLC (System Dionex HPLC; Esa katecholamine HR-80, 3 µm, C18 reverse-phase column) i KYNA oznaczano ilościowo fluorometrycznie (detektor fluorescencji Dionex RF2000; wzbudzenie 350 nm, emisja 404 nm). Faza ruchoma składała się z 50 mM octanu sodu i 250 mM octanu cynku (pH 6,2), zawierającego 5% acetonitrylu. Natężenie przepływu wynosiło 1,0 mL / min.

oryginalna KYNA została dodana do niektórych próbek jako wewnętrzny standard.

2.4. Analiza statystyczna

Próbki analizowano w trzech egzemplarzach. Dane przedstawiono jako wartość średnią i odchylenie standardowe (SD).

3. Wyniki

profil HPLC substancji wyizolowanej z kulinarnych ziół i przypraw porównano z autentyczną KYNA. We wszystkich przypadkach kształt i czas retencji piku wyizolowanej substancji i autentycznego KYNA były identyczne (ryc. 1).

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Rysunek 1

Nakładka próbek z widoku integracji. Identyfikacja HPLC i oznaczanie ilościowe KYNA w ziołach i przyprawach kulinarnych: a) autentyczny KYNA 1 pmol; B) profil HPLC substancji ekstrahowanej z bazylii; oraz C) profil HPLC substancji ekstrahowanej z tymianku. Zwróć uwagę na identyczny czas retencji i kształt piku.

KYNA znaleziono we wszystkich analizowanych przyprawach i ziołach (Tabela 1). Największą zawartość KYNA stwierdzono w bazylii (14,08 ± 1,33 µg / g) i tymianku (8,87 ± 0,83 µg / g). Stężenie waha się od 2,37 ± 0,07 µg/g do 2,50 ± 0,22 µg/g, 3,02 ± 0,32 µg/g, 3,20 ± 0,07 µg/g i 3,39 ± 0.26 µg/g do 3,78 ± 0,08 µg/g stwierdzono odpowiednio w pikantnym, oregano, mięcie, ziołach prowansalskich, curry i majeranku. Dolną zawartość KYNA odkryto w kminku (0,64 ± 0,03 µg/g), pietruszce (0,76 ± 0,09 µg/g), koprze włoskim (0,80 ± 0,10 µg/g), liściu laurowym (0,91 ± 0,01 µg/g), Glechomie (1,01 ± 0,03 µg/g), estragonie (1,04 ± 0,04 µg/g), goździkach (1,29 ± 0,07 µg/g), rozmaryn (1,21 ± 0,04 µg/g), szałwia (1,28 ± 0,14 µg/g) i kurkuma (1,48 ± 0,03 µg/g). Najniższe stężenie KYNA stwierdzono w pieprzu czarnym (0,10 ± 0,01 µg/g) (Tabela 1).

4. Dyskusja

KYNA została znaleziona we wszystkich analizowanych próbkach kulinarnych ziół i przypraw. Co ciekawe, zawartość KYNA znacznie różniła się między analizowanymi ziołami i przyprawami; zawartość KYNA w bazylii była około 140 razy wyższa niż zawartość KYNA w czarnym pieprzu. W oparciu o fakt, że stwierdzono, że rośliny zawierają, produkują i wchłaniają KYNA z Ziemi oraz że wszystkie analizowane zioła i przyprawy były pochodzenia roślinnego, osiągnięte wyniki pokazujące, że wszystkie zioła i przyprawy zawierają KYNA nie są nieoczekiwane. Wniosek taki wzmacnia fakt, że stwierdzono, iż zawartość KYNA w liściach jest wyższa niż w kwiatach i korzeniach, podczas gdy większość analizowanych ziół i przypraw pochodzi z liści roślin. Co ciekawe, zawartość KYNA w ziołach i przyprawach była wyższa niż zawartość KYNA we wszystkich wcześniej analizowanych produktach spożywczych, w tym brokułach, ziemniakach i miodzie, które uważano za zawierające znaczne ilości KYNA . Mimo to, biorąc pod uwagę dzienne spożycie KYNA, Ilość dostarczana przez spożycie ziół i przypraw najprawdopodobniej będzie niższa w porównaniu z ilością dostarczaną przez najpopularniejsze warzywa, które zawierają znaczne ilości KYNA, takie jak brokuły czy ziemniaki. Niemniej jednak różne zioła i przyprawy mogą być uważane za cenne źródło KYNA w codziennej diecie, ponieważ są używane zarówno z warzywami, jak i mięsem. Fakt, że są one powszechnie stosowane wraz z mięsem, może mieć znaczenie, biorąc pod uwagę fakt, że mięso nie jest bogatym źródłem KYNA . Ponadto wykazano, że diety zawierające dużą ilość mięsa, zwłaszcza czerwonego, są niezdrowe i powodują liczne patologie. Jedno z kluczowych ustaleń wskazuje, że wysokie spożycie czerwonego mięsa jest tak silnie skorelowane z cukrzycą, że należy je traktować jako jeden z czynników ryzyka . Ponadto istnieją liczne badania pokazujące, że zwiększone spożycie czerwonego mięsa może prowadzić do chorób metabolicznych, chorób układu krążenia i otyłości . Naukowcy sugerują również, że spożycie czerwonego mięsa jest bezpośrednio skorelowane z niektórymi nowotworami występującymi w przewodzie pokarmowym. Metaanalizy wskazują, że spożycie ponad 50 g czerwonego mięsa dziennie może prowadzić do zwiększonego ryzyka raka jelita grubego; jednak kluczowym czynnikiem ryzyka jest regularność spożywania czerwonego mięsa. Ponadto wykazano, że spożycie czerwonego mięsa może prowadzić do 27% wzrostu ryzyka zachorowania na raka trzustki . Wyniki te zostały potwierdzone badaniami, które wykazały, że spożycie przetworzonego mięsa i czerwonego mięsa zwiększyło ryzyko zachorowania na raka trzustki odpowiednio o 68% i 50%. Podsumowując, można stwierdzić, że diety bogate w czerwone mięso prowadzą do poważnych patologii nie tylko przewodu pokarmowego, ale całego organizmu. Dlatego ważne wydaje się poszukiwanie substancji, które mogą chronić lub ograniczać negatywne skutki wywierane przez takie diety.

pomimo faktu, że rola KYNA na peryferiach nie jest jeszcze w pełni znana, w literaturze opisano liczne pozytywne właściwości KYNA. Wykazano, że KYNA chroni przed owrzodzeniami dwunastnicy i żołądka wywołanymi przez trujące skorupiaki i zmniejsza owrzodzenia wywołane stresem i etanolem u szczurów . Ponadto wykazano, że KYNA obniża hipermotylność w jelicie i aktywność oksydazy ksantynowej w niedrożności jelita grubego u psów . Stwierdzono również, że KYNA posiada właściwości przeciwzapalne . Ponadto wykazano, że KYNA ma właściwości antyproliferacyjne w raku jelita grubego in vitro . Stwierdzono, że zawartość KYNA jest niższa u pacjentów z zespołem jelita drażliwego, podczas gdy stwierdzono, że jest wyższa u pacjentów z zapalną chorobą jelit . Wreszcie, zwiększone stężenie KYNA stwierdzono w śluzie uzyskanym z koekum lub wstępującego jelita grubego u pacjentów cierpiących na gruczolaki raka jelita grubego.

w sumie wydaje się, że KYNA ma głównie pozytywne właściwości, jeśli chodzi o przewód pokarmowy. Jego rola u pacjentów cierpiących na różne zespoły jelita grubego musi zostać dokładniej zbadana przed wyciągnięciem jakichkolwiek wniosków. Jeśli chodzi o zwiększoną zawartość KYNA w śluzie z coecum lub wstępującego jelita grubego u pacjentów z gruczolakami raka jelita grubego, nadal nie ma zadowalającego wyjaśnienia. Z jednej strony stwierdzono, że KYNA ma właściwości antyproliferacyjne. Z drugiej strony wykazano, że komórki nowotworowe w jelicie produkują KYNA skuteczniej w porównaniu z normalnymi komórkami jelita. W związku z tym konieczne jest dalsze dochodzenie. Jak na razie zwiększony poziom KYNA u takich pacjentów może być stosowany jako nowy marker w gastroenterologii .

mając na uwadze wszystkie powyższe fakty, ważnym suplementem diety mogą stać się kulinarne zioła i przyprawy, które zawierają KYNA, co zostało udowodnione w artykule. Kulinarne zioła i przyprawy mogą być dobierane na podstawie ich zawartości KYNA, co prowadzi do zwiększenia lub zmniejszenia ilości KYNA w diecie w zależności od konkretnych potrzeb danej osoby. Taka suplementacja diety przy użyciu specyficznych kulinarnych ziół i przypraw wymaga dalszych badań.

Michal P. Turski jest doktorantem i wolontariuszem w Klinice Chirurgii i pielęgniarstwa chirurgicznego Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. Monika Turska jest studentką i wolontariuszką w Zakładzie farmakologii Doświadczalnej i Klinicznej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.

konflikt interesów

autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją niniejszego artykułu.