AKTYWNOŚĆ ANTYOKSYDACYJNĄ FLAWONOIDÓW I N VIVO

W celu poznania znaczenia i roli flawonoidów jako antyoksydantów w zło­ żonych procesach redoks zachodzących w organizmie człowieka i zwierząt po­ trzebne jest określenie:

• przyswajalności różnych grup i form związków flawonoidowych,

• struktury i aktywności antyoksydacyjnej metabolitów związków flawono­ idowych występujących w organizmie,

• wpływu tych metabolitów na pojemność antyoksydacyjną osocza krwi, • roli flawonoidów i ich pochodnych jako antyoksydantów osłaniających przed atakiem RFT: LDL, lipidy błon komórkowych i białka.

Badanie przyswajalności flawonoidów jest trudne i mało jest informacji na ten temat. Absorpcja flawonoidów przez wiele lat uważana była za znikomą, gdyż w produktach roślinnych występują one najczęściej w formie (3-glikozydów, a w przewodzie pokarmowym człowieka nie ma (3-glikozydaz. Jednak tylko nie­ wielka część spożywanych związków flawonoidowych jest wydalana z kałem, co sugeruje, że w dolnych odcinkach jelita grubego zachodzi ich rozkład. Prawdo­ podobnie bytujące tam bakterie wydzielają (3-glikozydazy, a uwolnione aglikony ulegają dalszej degradacji. Duży wpływ na absorpcję flawonoidów mają także reszty glikozydowe. Stwierdzono 4 razy wyższą przyswajalność p-glukozydu w porównaniu z (3-rutynozydem kwercetyny [39], Autorzy ci przypuszczają, że glukozyd jest absorbowany w jelicie cienkim, rutynozyd zaś dopiero w okrężni- cy po uprzedniej deglikolizacji. Aziz i in. [40] po podaniu kilku wolontariuszom po 300 g cebuli stwierdzili w osoczu krwi 8 razy wyższe stężenie 4'-glukozydu izoramnetyny (S'-metoksy-SjS^-trihydroksyflawon^'-glukozyd) w porównaniu

z 4'-glukozydem kwercetyny (3,3', 5,7-tetrahydroksyflawon-4'-glukozyd), mimo iż w cebuli stosunek tych związków jest jak 1 :10. Autorzy przypuszczają, że re­ latywnie wysokie stężenie glukozydu izoramnetyny może być spowodowane me- tylowaniem w procesie metabolicznym 4'-glikozydu kwercetyny w pozycji 3'.

Badano także wydalanie flawonoidów z moczem i stwierdzono, że po do­ ustnym podaniu szczurom kwercetyny, izokwercetyny lub rutyny, w ilości 50 mg/kg, w moczu nie pojawiają się ani podawane związki, ani ich metabolity występujące w osoczu krwi, a przy podawaniu dożylnym stwierdzono wydalanie z moczem tylko 2-10% flawonoidów [41], Takie wyniki mogą oznaczać, że tyl­ ko niewielka część spożywanych związków flawonoidowych jest wchłaniana z przewodu pokarmowego lub że ulegają one w organizmie daleko posuniętej de­ gradacji.

Wiele prac poświęcono oznaczaniu flawonoidów i ich metabolitów w osoczu krwi. Po podaniu szczurom kwercetyny i jej glikozydów [6, 40, 42,43], a także epikatechiny [44, 45] oraz daidzeiny i genisteiny [46] w osoczu krwi pojawiały się glukuronowe i siarczanowe pochodne badanych związków oraz ich formy me- tylowane, natomiast nie znajdowano wcale lub znajdowano zaledwie śladowe ilo­ ści podawanych flawonoidów w formie niezmienionej. Przypuszcza się, że fla- wonoidy ulegają glukuronowaniu w jelicie cienkim, a następnie w wątrobie za­ chodzi podstawienie reszt siarczanowych i metylowych. Piskuła i Terao [44] ba­ dali szybkość pojawiania się i zaniku (-)epikatechiny i jej metabolitów w osoczu krwi szczurów i stwierdzili, że wszystkie identyfikowane związki najwyższe stę­ żenie osiągały po 2 h, przy tym dominującą formą była glukuronowana epikate- china. Po 6-8 h stężenie wszystkich metabolitów spadało do zera, co dowodzi, że są one szybko wydalane z ustroju. W związku z tym nasuwa się pytanie, w jakim stopniu te przemiany metaboliczne wpływają na aktywność antyoksydacyjną fla­ wonoidów. Porównanie aktywności antyoksydacyjnej pochodnych kwercetyny w procesie utleniania lipidów wykazało, że zarówno glukuronid, jak i siarczan kwercetyny wykazują dwukrotnie niższą aktywność antyoksydacyjną niż wolna kwercetyna [47].

Wyniki badań, wykazujących bardzo niską przyswajalność flawonoidów i obniżoną aktywność antyoksydacyjną metabolitów występujących w osoczu krwi, wydają się podważać celowość badań in vitro, prowadzonych w aspekcie aktywności prozdrowotnej tych związków. Z drugiej strony jednak wielokrotnie wykazano, że podawanie zwierzętom doświadczalnym, a także wolontariuszom czystych związków flawonoidowych (najczęściej kwercetyny i jej glukozydów lub katechin i ich oligomerów) lub produktów w nie zasobnych (wina, herbata), powoduje wzrost potencjału antyoksydacyjnego osocza krwi oraz spadek pozio­ mu LDL w osoczu krwi [38, 45, 48].

Mimo szeroko prowadzonych badań trudno określić miejsce i mechanizm działania flawonoidów w ustroju. Wyniki badań aktywności antyoksydacyjnej flawonoidów, prowadzonych w układach modelowych biomembran [49-51], wskazują na wysoką aktywność tych związków jako zmiataczy rodników inicju­

1002 J. WILSKA-JESZKA, A. PODSĘDEK

jących procesy utleniania lipidów w błonach komórkowych, ale także jako sub­ stancji osłaniających tokoferole i askorbinian [15]. Przypuszcza się, że flawono- idy lokalizują się na powierzchni membran lipidowych, na granicy faz i neutra­ lizując rodniki nie dopuszczają do ich ataku na lipidy decydujące o prawidłowej strukturze i funkcji błon [50]. Nie wiadomo natomiast, czy metabolity flawonoi- dów mogą przenikać do komórek.

Aktywność prozdrowotna i antoksydacyjna flawonoidów in vivo może także wynikać z ich działania już na etapie przewodu pokarmowego, gdzie mogą osła­ niać inne łatwo przyswajalne antyoksydanty, np. witaminę C i E, a także chronić przed atakiem RFT błony komórkowe nabłonka ścian przewodu pokarmowego.

PODSUMOWANIE

Flawonoidy to związki o bardzo zróżnicowanej strukturze, właściwościach chemicznych, biologicznych, a więc i antyoksydacyjnych. Mimo szybkiego roz­ woju badań w tej dziedzinie i bezspornie stwierdzonej wysokiej aktywności an- tyoksydacyjnej wielu związków flawonoidowych, nadal mało wiemy o ich przy- swajalności i mechanizmie działania w organizmie. W celu określenia prozdro­ wotnej roli produktów spożywczych bogatych we flawonoidy konieczne jest po­ znanie ich składu, zawartości oraz aktywności antyoksydacyjnej oznaczanej w układach modelowych zbliżonych do występujących w organizmie. Należy jednak zachować dużą ostrożność przy ocenianiu efektywności antyoksydacyjnej

flawonoidów in vivo na podstawie badań prowadzonych in vitro.

PIŚMIENNICTWO CYTOWANE

[1] Z. Jerzmanowska, Wiad. Chem., 1961,15, 1. [2] J. Wilska-Jeszka, Wiad. Chem., 1959,13, 289.

[3] A. Bentsath, S. Rusznyak, A. Szent-György, Nature, 1936, 138, 798. [4] K. Von Böhm, Arzneimittel-Forsch., 1959, 9, 539.

[5] G. Bartosz, Druga twarz tlenu, PWN, Warszawa 1995.

[6] C. Manach, O. Texier, C. Morand, V. Crespy, F. Regerat, C. Demigne, C. Remesy, Free Radie. Biol. Med., 1999, 27, 1259.

[7] E.N. Frankel, A.S. Meyer, J. .Sei. Food Agrie., 2000, 80, 1925.

[8] R. Re, N. Pellegrini, A. Proteggente, A. Patínala, M. Yang, C. Rice-Evans, Free Radie. Biol. Med., 1999, 26, 1231.

[9] V. Fogliano, V. Verde, G. Randazzo, A. Ritieni, J. Agrie. Food Chem., 1999, 47, 1035. [10] C. Sanchez-Moreno, J.A. Larrauri, F. Saura-Calixto, J. Sei. Food Agríe., 1998, 76, 270. [11] N. Saint-Cricq de Gaulejac, N. Vivas, V de Freitas, G. Bourgeois, J. Sei. Food Agrie., 1999,

79, 1081.

[12] S.R. Husain, J. Cillard, P. Cillard, Phytochem., 1987, 26, 2489.

[13] M. Foti, M. Piattelli, M.T. Baratta, G. Ruberto, J. Agrie. Food Chem., 1996, 44, 497. [14] M. Maiorino, A. Zamburlini, A. Roveri, F. Ursini, Free Radie. Biol. Med., 1995, 18, 67. [15] K. Liao, M. Yin, J. Agrie. Food Chem., 2000,48,2266.

[16] M.T. Satue-Gracia, M. Heinonen, E.N. Frankel, J. Agric. Food Chem., 1997, 45, 3362. [17] J.A. Vinson, Y.A. Dabbagh, M.M. Seny, J. Jang, J. Agric. Food Chem., 1995, 43, 2800. [18] H. Esaki, H. Onozaki, S. Kawakishi, T. Osawa, J. Agric. Food Chem., 1996, 44, 696. [19] F. Shahidi, M. Naczk, Food Phenolics, Technomic, Lancaster-Basel, 1995.

[20] N. Cotelle, J.L. Bernier, J.P. Catteau, J. Pommery, J.C. Wallet, E.M. Gaydou, Free Radie. Biol. Med., 1996, 20, 35.

[21] J. Terao, E.L. da Silva, H. Arai, J.H. Moon, M.K. Piskula, ACS Symposium Series 701, San Francisco, 1997, 172.

[22] K.E. Malterud, K.M. Rydland, J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 5576.

[23] C.A. Rice-Evans, N.J. Miller, G. Paganga, Free Radie. Biol. Med., 1996, 20, 933.

[24] S. De Pascual-Teresa, C. Santos-Buelga, J.C. Rivas-Gonzalo, J. Agric. Food Chem., 2000,48, 5331.

[25] A. Picinelli, B. Suarez, J.J. Mangas, Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1997, 204, 48.

[26] B. Sun, C. Leandro, J.M. Ricardo da Silva, I. Spranger, J. Agric. Food Chem., 1998, 46, 1390. [27] F. Nanjo, K. Goto, R. Seto, M. Suzuki, M. Sakai, Y. Hara, Free Radie. Biol. Med.. 1996. 21,

895.

[28] G.W. Plumb, S. de Pascual-Teresa, C. Santos-Buelga, V. Cheynier, G. Williamson, Free Rad. Res., 1998, 29, 351.

[29] H.N. Graham, Preven. Medic., 1992, 21, 339.

[30] M. Suzuki, K. Yoshino, M. Maeda-Yamamoto, T. Miyase, M. Sano, J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 5649.

[31] C.T. Ho, C.W. Chen, U.N. Wanasundara, F. Shahidi, [w:] Natural Antioxidants AOCS Press. Champaign, 111., 1997.

[32] A.S. St. Leger, A.L. Cochrane, Lancet, 1979, 1017.

[33] J.J. Macheix, A. Fleuriet, Fruit Phenolics, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1990. [34] J.M. Merillon, B. Fauconneau, Polyphenols Communications, Bordeaux, 1996, 437. [35] M.G.L. Hertog, P.C.H. Hollman, J. Agric. Food Chem., 1993, 41, 1242.

[36] M. Sato, N. Ramarathnam, Y. Suzuki, T. Ohkubo, M. Takeuchi, H. Ochi, J. Agric. Food Chem., 1996, 44, 37.

[37] T.P. Whitehead, G.H.G. Thorpe, Anal. Chim. Acta, 1992, 266, 265. [38] T.P. Whitehead, D. Robinson, Clin. Chem., 1995, 4, 32.

[39] P.C.H. Hollman, M.N.C.P. Bijsman, Y. van Gameren, E.P.J. Cnossen, J.H.M. de Vries, M.B. Katan, Free Rad. Res., 1999, 31, 569.

[40] A.A. Aziz, C.A. Edwards., M.E.J. Lean, A. Crozier, Free Rad. Res., 1998, 29, 257.

[41] R. Choudhmy, S.K. Srai, E. Debnam, C.A. Rice-Evans, Free Radie. Biol. Med., 1999,27,278. [42] E.L. Da Silva, M. Piskula, N. Yamamoto, J.H. Moon, J. Terao, FEBS Lett., 1998,430, 405. [43] M.K. Piskula, J. Terao, J. Agric. Food Chem., 1998, 46, 4313.

[44] M.K. Piskula, J. Terao, J. Nutr., 1998, 128, 1172.

[45] E.L. Da Silva, M. Piskula, J. Terao, Free Radical. Biol. Med., 1998, 24, 1209. [46] M.K. Piskula, J. Yamakoshi, Y. Iwai, FEBS Lett., 1999, 447, 287.

[47] G. Williamson, Materiały Euro Food Chem X, 1999, 22-24.09, Budapeszt. [48] B. Fuhrman, A. Lavy, M. Aviram, Am. J. Clin. Nutr., 1995, 61, 549. [49] S.W. Huang, E.N. Frankel, J. Agric. Food Chem., 1997, 45, 3033. [50] J. Terao, M.K. Piskula, Nutrition, 1999, 15, 790.

[51] J. Terao, M.K. Piskula, Marcel Dekker, Inc., 1998, 277.

chemiczne pl issn 0043-5104