[2016/Nr 11] Nr 11/2018 (pełna wersja)

(1)

tom 72 · nr 11 rok 2016 listopad issn 0014‑8261

„Farmacja Polska” ukazuje się raz w miesiącu. Pre

numeratorami czasopisma są farmaceuci, apte

ki ogólnodostępne i szpitalne, hurtownie farma

ceutyczne, producenci środków farmaceutycznych i materiałów medycznych. Pismo dociera też do sa

morządu aptekarskiego, Naczelnej Izby Lekarskiej, okręgowych izb lekarskich, lekarzy wojewódzkich oraz niektórych bibliotek.

Cena prenumeraty krajowej na rok 2016 wynosi 233,10 zł (w tym 5% VAT), zagranicznej – 200 USD.

Emeryci – członkowie Polskiego Towarzystwa Far

maceutycznego otrzymują zniżkę 50%, toteż na blankiecie wpłaty należy podać numer emerytury.

W dziale finansowym PTFarm można nabywać po

jedyncze zeszyty czasopisma. Prenumeratę należy opłacać w dowolnym banku lub urzędzie poczto

wym na rachunek bankowy:

Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne

Millennium SA 29 1160 2202 0000 0000 2770 0281

Farmacja Polska zamieszcza płatne reklamy.

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść ogłoszeń.

Redakcja nie zwraca niezamówionych materiałów.

Prezentowane przez autorów prace są wyrazem ich poglądów naukowych i redakcja nie ponosi za nie odpowiedzialności.

Farmacja Polska jest indeksowana w Chemical Abs

tracts, Analytical Abstracts, Biochemical Abstracts, International Pharmaceuticals Abstracts i EMBASE (Excerpta Medica).

Czasopismo jest także indeksowane w Index Copernicus (ICV = 34,80) oraz umieszczone na liś

cie czasopism punktowanych Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (8 pkt).

WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE

KOMITET REDAKCYJNY

dr hab. Iwona Arabas (Warszawa), dr Lucyna Bułaś (Sosnowiec), mgr Lidia Czyż (Rzeszów),

prof. dr hab. Zbigniew Fijałek (Warszawa), prof. dr hab. Barbara Filipek (Kraków), dr Katarzyna Hanisz (Łódź),

prof. dr hab. Renata Jachowicz (Kraków), prof. dr hab. Roman Kaliszan (Gdańsk), prof. dr hab. Aleksander A. Kubis (Wrocław), dr Jadwiga Nartowska (Warszawa),

prof. dr hab. Miguel das Neves Afonso Cavaco (Lisbona, Portugalia), mgr Zbigniew Niewójt (Warszawa),

prof. dr hab. Krystyna Olczyk (Sosnowiec), prof. dr hab. Daria OrszulakMichalak (Łódź), prof. dr hab. Jan Pachecka (Warszawa), prof. dr hab. Janusz Pluta (Wrocław), prof. dr hab. Wiesław Sawicki (Gdańsk), dr hab. Agnieszka Skowron (Kraków), prof. Lidia Tajber (Dublin, Irlandia) dr Elwira Telejko (Białystok),

prof. dr hab. Marek Wesołowski (Gdańsk), prof. dr hab. Witold Wieniawski (Warszawa), dr hab. Katarzyna Winnicka (Białystok)

Prof. dr hab. Andriy Zimenkovsky (Lwów, Ukraina) REDAKCJA

Redaktor naczelny: dr hab. Bożena Karolewicz Redaktor statystyczny: dr Dominik Marciniak Redaktor techniczny: Joanna Czarnecka Korekta: Izabela Pranga

ADRES REDAKCJI

00238 Warszawa, ul. Długa 16, tel. 22 831 02 41 w. 12 WYDAWCA

Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne

Dział Wydawnictw – Redaktor prowadzący: Hanna Plata 00238 Warszawa, ul. Długa 16

tel./faks 22 635 84 43 tel. 22 831 02 41 w. 15

Kolportaż: tel. 22 831 79 63 w. 19, 20

email: wydawnictwa@ptfarm.pl, zamowienia@ptfarm.pl

Adres dla autorów: redakcja@ptfarm.pl

Strona PTFarm w Internecie: http://www.ptfarm.pl

ISSN 00148261

Skład i łamanie: Joanna Czarnecka

Druk: Oficyna WydawniczoPoligraficzna Zygmunt Siemieniak, Ząbki, tel. 22 781 51 02, faks 22 398 78 15, www.siemieniak.pl

Nakład: 5000 egz.

Printed on acidfree paper.

(2)

tom 72 · nr 11 rok 2016 listopad issn 0014‑8261

Spis treści

697 praca oryginalna · opieka farmaceutyczna · Rodzaje herbat i ich właściwości prozdrowotne

Beata Ulewicz-Magulska, Magdalena Jankowska, Marek Wesołowski 704 chemia farmaceutyczna · Środowisko i zaburzenia ze spektrum

autyzmu – związek przyczynowo-skutkowy?

Natalia Miękus, Piotr Kowalski, Edyta Jurkowlaniec

710 terapia i leki · Wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny omega-3 – alternatywa dla leczenia niealkoholowej choroby stłuszczeniowej wątroby?

Rafał Rudzik, Michał Lewiński, Katarzyna Pawlak, Małgorzata Mazurek-Mochol

714 prawo farmaceutyczne · Rynek farmaceutyczny po wprowadzeniu Ustawy Refundacyjnej z 12 maja 2011 r. o refundacji leków, środków spożywczych specjalnego przeznaczenia żywieniowego oraz wyrobów medycznych

Magdalena Orłowska-Zielińska, Włodzimierz Bialik, Ewa Blacha, Barbara Bargieł

719 historia farmacji · Mgr farm. Janina Adamanis (29.08.1900–4.04.1993) i prof. dr hab. Franciszek Adamanis (4.10.1900–14.04.1962) – niezwykli farmaceuci

Marianna Zając, Anna Jelińska

737 historia farmacji · Saradawotano – kreteńskie panaceum Elwira Kaczyńska

Farmacja po dyplomie

745 biochemia farmaceutyczna · Potencjał neuroprotekcyjny flawonoidów

Hanna Czeczot

752 analiza farmaceutyczna · Zastosowanie rentgenowskiej dyfraktometrii proszkowej w farmacji

Igor Mucha, Kinga Niedziela, Katarzyna Wiglusz

758 technologia postaci leku · Rozwiązania w zakresie sporządzania recepturowych kropli do oczu

Anna Czech, Witold Jamróz, Renata Jachowicz

Herbata – występowanie na świecie

Herbata – odkryta ok. 2700 lat p.n.e. jest jed

nym z najstarszych napojów na świecie. Napar z herbaty pity jest najczęściej spośród wszyst

kich napojów i zajmuje drugie po wodzie miejsce pod względem spożycia. W Polsce trzy na cztery osoby wypijają więcej niż jedną filiżankę herbaty dziennie [6–8].

Ten wiecznie zielony krzew znany jest pod dwo

ma nazwami: Camellia sinensis (L.) O. Kuntze oraz Thea sinensis L., jednak jest to ten sam gatunek

R

eaktywne formy tlenu (RFT) i reaktywne for

my azotu (RFA) są stale wytwarzane w or

ganizmie człowieka oraz kontrolowane przez endogenne enzymy, m.in. przez dysmutazę po

nadtlenkową, peroksydazę glutationową i katalazę.

Odgrywają istotną rolę w zaopatrywaniu w ener

gię, detoksykacji, przewodnictwie chemicznym i funkcjonowaniu układu odpornościowego. Jed

nak, gdy te związki produkowane są w nadmia

rze i zachodzi nadmierna ekspozycja na egzogenne substancje utleniające lub zostaną zaburzone me

chanizmy obronne, homeostaza w organizmie zo

staje zachwiana, co może prowadzić do licznych zaburzeń [1, 2].

RFT i RFA, reagując z kwasami nukleinowymi, białkami, lipidami i węglowodanami, mogą po

wodować różnego rodzaju uszkodzenia, np.: prze

rwanie nici DNA, punktowe mutacje czy aber

racje chromosomalne. Prowadzi to do apoptozy komórki. Zmiany w materiale genetycznym mogą też przyczyniać się do nadmiernej proliferacji ko

mórek i postawania nowotworów. Poza tym sądzi się, iż nadmiar wolnych rodników jest powodem wielu schorzeń cywilizacyjnych, m.in. arterio

sklerozy, cukrzycy, katarakty czy chorób neuro

degeneracyjnych; Alzheimera i Parkinsona [1–4].

Dlatego tak wielką uwagę poświęca się przeciwu

tleniaczom – związkom, które m.in. unieczynnia

ją wolne rodniki.

W przyrodzie występuje wiele związków o wła

ściwościach przeciwutleniających, takich jak: to

koferole (witamina E), kwas askorbinowy (wita

mina C), karotenoidy (prekursory witaminy A), niektóre pierwiastki śladowe, a także związki fe

nolowe. Antyoksydanty w postaci aktywnej wy

stępują w znaczącej ilości w żywności. W prze

ciwutleniacze bogate są m.in. warzywa i owoce, produkty zbożowe i rośliny strączkowe. Związki

Sorts of teas and their health-promoting properties · After water, tea is the most widely consumed drink in the world. It is an aromatic beverage produced from leaves and leaf buds harvested from Camellia sinensis evergreen shrub or small tree. Thus, the aim of this paper was to characterise short Camellia sinensis species, which is native to East Asia, the Indian Subcontinent and Southeast Asia. This paper includes the ways of tea processing and the chemical composition of tea with special attention to the biologically active substances, i.e., phenolic compounds, alkaloids, essential oils, proteins, amino acids, enzymes, vitamins and mineral constituents. Furthermore, the health-promoting properties of tea have also been characterised taking into account various sorts of this beverage (white, green, yellow, red and black teas) due to different degree of leaves and leaf buds fermentation.

Keywords: tea, manufacture, chemical composition, antioxidant properties.

Rodzaje herbat i ich właściwości prozdrowotne

Beata Ulewicz-Magulska, Magdalena Jankowska, Marek Wesołowski

Katedra i Zakład Chemii Analitycznej, Gdański Uniwersytet Medyczny

Adres do korespondencji: Beata UlewiczMagulska, Katedra i Zakład Chemii Analitycznej, Gdański Uniwersytet Medyczny, Gen. J. Hallera 107, 80–416 Gdańsk, email: ulewicz@gumed.edu.pl

(4)

rośliny. Herbata pochodzi z rodziny Theaceae zwa

nej też Camelliaceae. Roślina ta posiada skórzaste, owalne, ząbkowane na brzegach, ciemnozielone li

ście oraz białe lub różowe wonne kwiaty, niewiel

kich rozmiarów [9–11].

Camellia sinensis jest wrażliwa na zmiany wa

runków uprawy. Dość specyficzne warunki agro

klimatyczne spełnia tylko klimat tropikalny i sub

tropikalny, aczkolwiek niektóre odmiany tolerują również klimat morski Wysp Brytyjskich. Herba

ta wymaga ciepłego i wilgotnego klimatu, tem

peratury w zakresie od 10 do 30°C i minimalnych rocznych opadów na poziomie 1250 mm. Najbar

dziej preferuje wzniesienia do 2000 metrów n.p.m.

o stromych zboczach i kwaśnych glebach. Produk

cja herbaty jest więc geograficznie ograniczona do kilku obszarów na świecie. Co więcej, obszary o idealnych predyspozycjach pod uprawę herba

ty zagrożone są nadchodzącymi zmianami klima

tycznymi [8].

Wyróżnia się 3 odmiany herbat: chińską, assam

ską i herbatę z Kambodży. Herbatę chińską (Ca- mellia sinensis var. sinensis) uprawia się – jak sama nazwa wskazuje – w Chinach, ale również w Tybecie i Japonii. Preferuje klimat umiarkowa

ny, ale rośnie też w temperaturach do –20°C, jak i w temperaturach tropikalnych. Krzewy w warun

kach naturalnych osiągają wysokość 4,5 m, a liście wielkość około 5 cm. Zbiorów tej odmiany można dokonywać przez cały rok, lecz w Chinach i Japonii praktykuje się 3–4 zbiory w roku. Z kolei herbata assamska (Camellia sinensis var. assamica, Ca- mellia assamica subs. lastocalyx) w stanie dzikim dorasta do 15–18 m wysokości. Drzewo to wytwa

rza wielkie, do 30 cm długości liście, które zbie

ra się przez około 40 lat. Jest to odmiana tropikal

na wymagająca wyższych temperatur, występuje w Indiach, Birmie oraz na Półwyspie Indochiń

skim. Herbata pochodząca z Kambodży (Camellia sinensis var. cambodi, Camellia sinensis subs.

lasiocaly) jest krzewem o wysokości 4,5 m, wy

korzystywanym głównie do tworzenia krzyżówek herbaty [9, 11].

Zrywanie liści rozpoczyna się po czterech, pię

ciu latach od zasadzenia krzewu, a największe zbiory uzyskuje się przez pierwsze 25 lat. Z krze

wów zbiera się pączki z dwoma nowymi listkami [9]. W Chinach czas zbioru związany jest z kalen

darzem księżycowym. Najcenniejszym surowcem jest ten zebrany w okresie zwanym przed świa- tłem. Kolejne zbiory posiadają terminy oznacza

jące w tłumaczeniu jasne światło (czas zbioru przed 6 kwietnia), przed deszczem (zbiór przed 20 kwietnia), ziarno deszczu (przed 5 maja) i po- czątek lata (przed 21 maja). Poza tym do produk

cji herbat o niższej jakości zbiera się większe i star

sze liście z niższych partii krzewu, nie kierując się

zasadami księżycowego kalendarza [12]. W In

diach i na Sri Lance pierwszy zbiór w sezonie, tzw.

first flush, odbywa się w różnych miesiącach i za

leży od usytuowania plantacji. Na przykład w przy

padku rejonu Darjeeling okres ten trwa od marca lub kwietnia do maja lub czerwca. Herbata z first flush jest surowcem najdroższym. Podczas dru

giego zbioru (second flush) uzyskuje się surowiec gorszej jakości, o mocniejszym smaku i ciemniej

szym naparze. Between to zbiory herbat między first flush a second flush, a terminy, takie jak: bre- ad teas i butter teas, to tzw. herbaty pory desz

czowej. Herbata z różnych sezonów, choć zebrana z tego samego krzewu, różni się smakiem i aroma

tem [9, 13–15].

Dane z 2015 r. wskazują, że światowa produkcja herbaty wzrasta i w 2013 r. przekroczyła pięć mi

lionów ton [8]. Największym producentem herba

ty są Chiny, drugim co do wielkości producentem są Indie, a następnie Kenia, Sri Lanka oraz Turcja [8, 9]. Herbatę uprawia się także w Japonii, Birmie, Bangladeszu, Wietnamie, Indonezji, Gruzji, Ugan

dzie, Malawi, Argentynie, Mozambiku i na Tajwanie [9]. Dwoma państwami o najwyższej konsumpcji naparu herbacianego, analogicznie do produkcji, są Chiny i Indie, a kolejne miejsca zajmują: Turcja, Rosja, Stany Zjednoczone, Pakistan i Japonia. Z da

nych z 2013 r. wynika, że w Unii Europejskiej naj

wyższe spożycie herbaty odnotowuje się w Wiel

kiej Brytanii – ponad 116 tys. ton rocznie. W Polsce konsumowane jest 15 tys. ton herbaty. Zarówno w Polsce, jak i na świecie wśród wszystkich rodza

jów herbat dominuje herbata czarna [8, 16].

Etapy produkcji herbaty

W tradycyjnym sposobie produkcji herbaty, który stosuje się głównie w Chinach i na Cejlonie, wyróżnia się następujące etapy: wstępna obróbka polegająca na poddaniu surowca procesom więd

nięcia i skręcania, a następnie fermentacja, su

szenie, sortowanie i klasyfikacja. Naturalny czas więdnięcia trwa bardzo długo. Obecnie produ

cenci skracają go za pomocą specjalnych urządzeń, dzięki czemu możliwe jest ograniczenie tego pro

cesu z kilkudziesięciu godzin do 8–12, a nawet 4.

Czas ten zależy od wieku liści oraz procentowej zawartości wody. Podczas więdnięcia surowiec traci wodę, staje się miękki i skłonny do zwija

nia. Następnie obrabia się go w skręcarkach, czy

li w odpowiednich maszynach do rolowania liści.

Proces rolowania przeprowadza się kilka razy po 20–30 min, aby uszkodzić komórki roślinne i wy

mieszać w nich sok komórkowy [9, 15].

Fermentacja rozpoczyna się już w trakcie skrę

cania zwiędniętych liści, a jej stopień jest kluczowy dla klasyfikacji uzyskanego produktu. Właściwy

(5)

etap utleniania, bo tak inaczej nazywana jest fer

mentacja, ma miejsce w odpowiednio przygoto

wanych do tego celu pomieszczeniach, w których utrzymywana jest wysoka temperatura i niska wil

gotność o stałej wartości. Niezbędne jest również zapewnienie właściwej wentylacji i odpowiedniej ilości tlenu [17].

Suszenie liści odbywa się w suszarniach w tem

peraturze 80–95, a nawet 120°C. Trwa około 20–30 min, w tym czasie zawartość wody w liś

ciach spada do około 3%. W trakcie tego procesu aktywność enzymów zostaje zahamowana, a liście stają się ciemniejsze. W końcu surowiec studzi się, by nie chłonął wilgoci z otoczenia. Suszenie musi być prowadzone w odpowiedni sposób – zbyt sła

be powoduje, że liście stają się brązowe, a zbyt sil

ne może doprowadzić do ich spopielenia [9, 15].

Po wysuszeniu herbatę przesiewa się przez sita mechaniczne, uzyskując surowiec o odpowiedniej wielkości [9]. Herbatę podczas sortowania dzieli się na herbatę liściową (Leaf tea), herbatę łamaną (Broken Tea), herbatę proszkową (Fannings) oraz pył herbaciany (Dust) (tabela 1) [9, 18].

Na świecie stosuje się również inne sposoby produkcji herbaty różniące się przebiegiem nie

których etapów. Wyróżnia się metodę CTC (Cru- shing, Tearing, Curling), w której miażdżenie, rozrywanie i zwijanie tworzą jeden proces tech

nologiczny. Po przesianiu specjalne walce rozdrab

niają liście, które później poddaje się fermentacji.

Produkuje się tak herbatę granulowaną. Kolejna metoda to Legg-cut wykorzystująca maszynę o tej samej nazwie, która tnie świeże liście. Następne etapy to fermentacja i zwijanie. Legg-cut stosuje się przy produkcji herbaty proszkowej i pyłu her

bacianego. Znana jest również metoda LTP (Law- rie Tea Processor), której nazwa pochodzi od na

zwiska twórcy urządzenia do produkcji herbaty.

W tym systemie zwiędnięte liście zostają oskóro

wane przez bijaki wykonane ze stali. W metodzie Rotorvane zwiędnięte liście poddaje się siekaniu, a następnie przeprowadza się fermentację i susze

nie w taki sam sposób, jak w tradycyjnym sposo

bie przetwarzania herbaty [9, 11].

Skład chemiczny herbaty

W liściach Camellia sinensis wyróżnić moż

na ponad 300 związków. Istotny jest fakt, iż pro

fil jakościowy i ilościowy surowca zależy od wieku krzewu, pory roku, w której herbata jest zbiera

na, sposobu uprawy i technologii przetwarzania.

Z tego powodu roślina rosnąca w dwóch różnych rejonach może różnić się pod względem składu i działania na organizm człowieka [10, 15]. Związ

kami wpływającymi na smak herbaty, a także na jej wartości odżywcze są związki fenolowe – kate

chiny, garbniki, a także alkaloidy, olejki eteryczne i białka (tabela 2). Poza tym herbata zawiera skład

niki mineralne i witaminy, kwasy organiczne, pig

menty, glikozydy oraz węglowodany [6].

Charakterystycznymi związkami fenolowymi występującymi w herbacie są katechiny, będące flawanolami należącymi do flawonoidów. Zawar

tość katechin zależy od sposobu obróbki surowca, gdyż ich ilość maleje wraz ze wzrostem stopnia fer

mentacji [19]. Obecnie przyjmuje się, że katechi

ny wraz z produktami ich utlenienia są odpowie

dzialne za większość właściwości sensorycznych naparów herbacianych. Wiele badań wskazuje, że wywierają znaczący wpływ na zdrowie człowieka.

Rodzaje herbat Herbaty dostępne w handlu

Liście całe Flowery Orange Pekoe (FOP), Golden Flowery Orange Pekoe (GFOP), Tippy Golden Flowery Orange Pekoe (TGFOP), Finest Tippy Golden Flowery Orange Pekoe (FTGFOP), Special Finest Tippy Golden Flowery Orange Pekoe (SFTGFOP), Orange Pekoe (OP), Pekoe (P), Flowery Pekoe (FP), Pekoe Souchong (PS), Souchong (S)

Liście łamane Golden Flowery Broken Orange Pekoe (GFBOP), Golden Broken Orange Pekoe (GBOP), Tippy Golden Broken Orange Pekoe (TGBOP), Tippy Golden Flowery Broken Orange Pekoe (TGFBOP), Flowery Broken Orange Pekoe (FBOP), Broken Orange Pekoe (BOP), Broken Pekoe (BP), Broken Pekoe Souchong (BPS) Miał Broken Orange Pekoe Fannings (BOPF), Tippy Golden Flowery Orange Fannings (TGFOF), Golden Flowery Orange Fannings (GFOF), Flowery Orange

Fannings (FOF), Orange Fannings (OF), Pekoe Fannings (PF) Pył Dust 1(D1), Pekoe Dust/ Pekoe Dust 1(PD/PD1)

Tip – nierozwinięte pąki liści herbaty, Flowery – pączek i dwa listki, Golden – złocisty kolor ekstraktu, Orange – długie liście herbaty, Pekoe – liście krótsze i grubsze, Souchong – najgrubsze liście podłużnie zwinięte, Broken – liście łamane, Fannings – miał i odsiew; gdy po nazwie występuje „1”, oznacza to najlepszą jakość

Grupa związków Przykładowe związki Alkaloidy purynowe kofeina, teofilina, teobromina

Związki fenolowe kwasy fenolowe, flawonoidy: flawanole (katechiny) i flawonole (kwercetyna, kemferol), garbniki

Kwasy organiczne kwas szczawiowy, cytrynowy, bursztynowy, jabłkowy, pirogronowy, fumarowy

Białka gluteliny, albuminy

Aminokwasy teanina, kwas glutaminowy Cukry glukoza, fruktoza, skrobia Olejki eteryczne linalool, geraniol Pigmenty chlorofil, ksantofil, karoten

Składniki mineralne potas, fluor, mangan, wapń, magnez, fosfor, chrom, żelazo, miedź, cynk, sód, jod

Witaminy A, B₁, B₂, C, K, niacyna, kwas pantotenowy Tabela 1. Podział herbat ze względu na wielkość i wygląd liści [18]

Tabela 2. Substancje czynne występujące w herbacie [6, 13]

(6)

Głównymi związkami z tej grupy są: katechina, ga

lokatechina, epikatechina, galusan epikatechiny, epigalokatechina oraz galusan epigalokatechiny.

Różnią się one strukturą chemiczną i potencjałem redoks. Zasadniczo, im więcej grup hydroksylo

wych posiadają cząsteczki katechin, tym odzna

czają się większą aktywnością antyoksydacyjną [20, 21]. Katechiny różnią się też stopniem cierp

kości. Proste katechiny (epikatechina, epigaloka

techina, katechina) nie są tak cierpkie jak galusa

ny epikatechiny i epigalokatechiny [22].

Kolejnymi swoistymi dla herbaty związkami są tearubiginy i teaflawiny, które tworzą się w skutek enzymatycznego utlenienia katechin przy udziale fenolooksydaz i peroksydaz. Związki te odznacza

ją się charakterystycznymi kolorami, od złotożół

tego do czerwonego w przypadku teaflawin oraz od czerwonożółtego do pomarańczowobrązowe

go w przypadku tearubigin [15, 23]. Teaflawiny odpowiadają za ściągający smak herbaty. Badania wskazują, że wraz ze wzrostem temperatury i wy

dłużeniem czasu fermentacji obniża się całkowi

ty poziom teaflawin, a napar staje się ciemniejszy.

Z kolei tearubiginy reagują na wspomniane para

metry w sposób odwrotny do teaflawin [22].

Wśród związków fenolowych występujących w herbacie istotną rolę pełnią garbniki. Dzięki zdolności wiązania się z białkami błony śluzowej i śliny odpowiadają za ściągający, cierpki i gorz

ki charakter naparu herbacianego. Przy krótkim czasie parzenia do naparu przechodzi mała ilość garbników, jednak ich zawartość w naparze wzra

sta wraz z wydłużeniem czasu parzenia. Ponieważ garbniki wiążą kofeinę, wpływają na właściwości naparu. Krótko parzona herbata wykazuje właści

wości pobudzające w związku z dużą ilością wol

nej kofeiny. Gdy herbata parzona jest dłużej, ma właściwości uspakajające w efekcie wytworzenia kofeinianu taniny, który wywiera łagodniejsze niż kofeina działanie na OUN [6, 20]. Kolejnymi związ

kami fenolowymi obecnymi w herbacie są flawo

nole, takie jak: kwercetyna, kemferol i ich glikozy

dy, a także kwasy fenolowe, w tym kwas galusowy będący silnym przeciwutleniaczem [24].

Substancjami alkaloidowymi występującymi w liściu herbaty są alkaloidy purynowe: kofeina (teina), teobromina i teofilina. Rozszerzają one na

czynia krwionośne i zwiększają diurezę. Kofeina, powszechna również w ziarnach kawy i liściach koki, w herbacie nazywana jest teiną. Jest substan

cją bezzapachową o gorzkim smaku, działa pobu

dzająco na OUN. Teina nie kumuluje się w ustroju, dzięki czemu, pijąc herbatę nie ma ryzyka zatru

cia tą substancją [13, 14].

Obecność olejków eterycznych w herba

cie zapewnia jej unikalny zapach i smak. W ich skład wchodzą liczne węglowodory, zarówno

alifatyczne, jak i aromatyczne, aldehydy, ketony, złożone kwasy i fenole. Ze względu na lotny cha

rakter tych substancji należy odpowiednio prze

chowywać herbatę celem zachowania jej walorów smakowych. [6].

Białka, aminokwasy i enzymy występują w znacznych ilościach w liściach Camellia sinen- sis. W trakcie przetwarzania surowca tworzą się z nich różne związki chemiczne, w tym składni

ki olejków eterycznych, które wpływają na zapach herbaty [17]. Charakterystycznym aminokwasem jest teanina, będąca znacznikiem jakości herba

ty, im więcej teaniny w surowcu, tym jakość her

baty jest wyższa. Ma ona, przeciwstawnie do ko

feiny, sedatywne działanie i wpływa pozytywnie ma pracę OUN [25, 26]. Pigmentami odpowiada

jącymi za kolor liści są chlorofil, ksantofil i karo

ten, zaś na barwę naparów herbacianych wpływają przede wszystkim tearubiginy i teaflawiny spoty

kane w dużych ilościach w herbatach fermento

wanych [6, 23].

Składniki mineralne w herbacie są ściśle zwią

zane z warunkami uprawy, a przede wszystkim ze składem podłoża. W liściach herbaty mogą wystę

pować związki K, F, Mn, Ca, Mg, P, Cr, Fe, Cu, Zn, Na, I, Co, Sr, Ni i Si. Istotną rolę w rozwoju Camel- lia sinensins odgrywa poziom Ca oraz K w podło

żu. Wysoka zawartość Cu w herbacie może wynikać z użycia na plantacjach preparatów grzybobój

czych, natomiast nadmiar F w naparze jest skut

kiem używania pestycydów na bazie tego pier

wiastka [6, 27].

W herbacie występują też witaminy A, B₁, B₂, C, K, niacyna oraz kwas pantotenowy. Biorąc pod uwagę masę herbaty używanej do przygotowania naparu, zawartość witamin nie odgrywa znaczą

cej roli punktu widzenia żywienia człowieka. W li

ściach Camellia sinensis występują również kwa

sy organiczne, takie jak szczawiowy, cytrynowy, bursztynowy, jabłkowy, pirogronowy i fumarowy.

Są one cenne z punktu widzenia wartości odżyw

czej i dietetycznej. Poza tym w herbacie znaleźć można związki żywiczne i pektynowe, glikozydy i węglowodany [6].

Rodzaje herbat

Poza wspomnianym podziałem herbaty ze względu na wielkość liści, herbatę można podzie

lić według innych kryteriów, np. z uwagi na for

mę, w jakiej występuje w sprzedaży. W sklepach dostępna jest w postaci sypkiej – herbaty liściaste lub granulowane, w których listki lub granulki nie są związane ze sobą i są pakowane w opakowania zbiorcze. Występują również herbaty prasowane, w postaci brykietów, cegiełek, itp., a także por

cjowane w saszetkach, zwane inaczej herbatami

(7)

ekspresowymi. W Polsce najchętniej kupowane są te ostatnie [14, 22, 28]. Zależnie od stopnia prze

prowadzonego procesu fermentacji herbatę moż

na podzielić na: białą i zieloną (niefermentowane), żółtą i czerwoną (częściowo fermentowane) oraz herbatę czarną (całkowicie fermentowaną) [22].

Herbatę białą pozyskuje się przez zebranie pą

ków i młodych liści pokrytych srebrnym mesz

kiem tuż przed pełnym rozwinięciem. Jest to her

bata najmniej przetworzona, przechodząca jedynie etap więdnięcia i suszenia, dlatego charakteryzuje się delikatnym aromatem i smakiem. Pod wzglę

dem składu chemicznego odznacza się najwyższą zawartością związków fenolowych. Produkuje się jej niewiele i stanowi około 2% produkcji świato

wej. Wysoka cena powoduje, że w Polsce spożycie tego rodzaju herbaty jest małe [7, 29–31].

Herbata zielona to kolejny rodzaj, którego pro

dukcja odbywa się z pominięciem etapu fermenta

cji. Liście po więdnięciu poddaje się działaniu pary wodnej, która dezaktywuje enzymy (oksydazę po

lifenolową i oksyreduktazę tlenową), dzięki cze

mu związki fenolowe nie podlegają utlenieniu lub innym przemianom, witaminy nie ulegają degra

dacji, a liście zachowują oliwkowozielony kolor.

Następnie, gdy odparuje para wodna, herbatę zwi

ja się, by później ją wysuszyć, posortować i zapa

kować [3, 9, 17]. Herbata zielona zawiera ponad 300 różnych związków, w tym wysoką zawartość flawanoli – katechiny, epikatechiny i epigalokate

chiny, jak również kwasów fenolowych [32]. Od

znacza się ziołowym aromatem i jasną, słomko

wą lub lekko zieloną barwą naparu. W stosunku do herbaty czarnej jest bardziej gorzka. Stanowi 20% globalnej produkcji, a spożywana jest przede wszystkim w Chinach oraz Japonii i [3, 17, 29].

Herbaty czerwone i żółte poddawane są częścio

wej (niepełnej) fermentacji, dzięki czemu enzymy nie są całkowicie dezaktywowane. Mają pośred

ni skład i właściwości pomiędzy herbatą zielo

ną i czarną. Herbata czerwona wykazuje wyższy stopnień fermentacji (30–50%), a jej właściwo

ści zbliżone są do herbaty czarnej. Herbata żółta o niższym stopniu fermentacji (około 13%) bliż

sza jest pod względem właściwości herbacie zie

lonej. Herbata czerwona charakteryzują się wy

soką zawartością olejków eterycznych, co stanowi o jej silnym aromacie. Jej produkcja stanowi oko

ło 5% w skali światowej, a głównym producentem są Chiny [3, 17, 29]. Herbata żółta to mniej popu

larny rodzaj herbaty i, w odróżnieniu od herbaty zielonej, pozbawiona jest trawiastego smaku. Po

woli zyskuje uznanie w krajach zachodnich. Wy

twarzana jest tylko w Chinach i ma długą historię stosowania [33].

By uzyskać herbatę czarną, zebrany suro

wiec suszy się do momentu osiągnięcia około 55%

masy wyjściowej. Potem liście zwija się, rozdrab

nia i poddaje utlenianiu [34]. Proces fermentacji zachodzi w nich całkowicie, a im dłużej trwa, tym herbata daje mocniejszy napar, jest łagodniejsza w smaku i ma więcej aromatu. W trakcie fermenta

cji związki fenolowe (w tym 75% katechin znajdu

jących się w liściu) poddawane są procesom utle

niania, dekarboksylacji i reakcjom polimeryzacji [3, 17, 32]. Tego typu reakcje są źródłem nowych związków o bardziej złożonej budowie, takich jak:

teaflawiny i tearubiginy [20]. Zmiana składu che

micznego zachodząca podczas fermentacji warun

kuje charakterystyczny smak i ciemny, brązowo

czerwony kolor naparu [20, 24]. Herbata czarna jest najbardziej popularnym rodzajem herbaty, szczególnie w krajach zachodnich, a jej produkcja stanowi 72% produkcji światowej [30].

Aktywność antyoksydacyjna herbaty

Związki fenolowe w herbacie wykazują wyższą aktywność antyoksydacyjną niż takie przeciwutle

niacze, jak witamina C czy tokoferol [35]. Herba

ta, zależnie od stopnia fermentacji wpływającej na rodzaj i ilość związków fenolowych, charakteryzu

je się różną aktywnością przeciwutleniającą. Wie

le badań wskazuje, iż najwyższą aktywność anty

oksydacyjną wykazuje herbata zielona, następnie czerwona i czarna, jednak znane są również do

niesienia odmiennie klasyfikujące te herbaty [3].

Mechanizm działania związków fenolowych jest wielokierunkowy. Hamują tworzenie się wolnych rodników, potrafią je wychwytywać i przerywać ich reakcje kaskadowe. Zdolne są także do chela

towania, jak również redukowania jonów metali (Fe, Cu), które są katalizatorami syntezy wolnych rodników [3, 32, 36]. Poza tym działają ochron

nie wobec innych przeciwutleniaczy, tokoferoli występujących w błonach biologicznych i askor

binianu znajdującego się w cytozolu, który jed

nocześnie działa ochronnie wobec związków feno

lowych. Przeciwutleniacze występujące w herbacie zwiększają aktywność enzymów detoksykacyjnych w jelicie cienkim, wątrobie i płucach: dysmuta

zy ponadtlenkowej, peroksydazy glutationowej, reduktazy glutationowej, Stransferazy glutatio

nowej, katalazy i reduktazy chinonowej. Regu

lują przemianę etanolu i zmniejszają syntezę re

aktywnych form tlenu, które wykazują wysoką aktywność podczas metabolizmu alkoholu. Ogra

niczają również aktywność enzymów: oksydazy ksantynowej, błonowej oksydazy NADPH i mie

loperoksydazy, odpowiedzialnych za wytwarza

nie rodników, a także destrukcję białek i kwasów nukleinowych [30, 32, 36]. Należy podkreślić, że te roślinne przeciwutleniacze mogą także da

wać efekt odwrotny do zamierzonego – działanie

(8)

prooksydacyjne, gdy stosowane są w zbyt wyso

kich, niefizjologicznych stężeniach [36].

Prozdrowotne działanie herbaty

Dobroczynny wpływ herbaty na zdrowie czlo

wieka jest nierozerwalnie związany z wysoką za

wartością związków fenolowych i ich aktywnością antyoksydacyjną. To zagadnienie jest obiektem za

interesowań wielu badaczy, którzy próbują usta

lić wpływ spożycia naparu herbaty jako elementu przeciwdziałającego wielu chorobom [2].

Dzięki różnym mechanizmom działania napa

ry herbaty zmniejszają ryzyko wystąpienia scho

rzeń układu sercowonaczyniowego bądź opóź

niają ich rozwój. Badania wskazują, iż spożycie herbaty znacząco obniża stężenie cholesterolu cał

kowitego i trójglicerydów we krwi, zwiększa po

ziom lipoprotein wysokiej gęstości (HDL), a także opóźnia wchłanianie lipoprotein niskiej i bardzo niskiej gęstości (LDL i VLDL). Poza tym herbata hamuje wzmożoną aktywność płytkową, zapobie

gając zatorom tętnic wieńcowych. Badania na lu

dziach wykazały, iż przyjmowanie związków feno

lowych wyizolowanych z zielonej herbaty znacząco hamowało agregację płytek krwi zależną od ADP.

Dodatkowo, katechiny zmniejszają poziom nad

ltenku fosfatydylocholiny – markera stresu oksy

dacyjnego przyczyniającego się do chorób ukła

du krążenia. Co ciekawe, obniżenie tego znacznika obserwowano zarówno u palaczy, jak i osób nie

palących [35].

Spożywanie zielonej herbaty obniża ciśnie

nie tętnicze krwi. Znaczącą rolę w tym przypad

ku odgrywa galusan epigalokatechiny, pobudza

jąc wytwarzanie śródbłonkowej syntazy tlenku azotu i powodując rozkurczanie naczyń krwio

nośnych, co skutkuje spadkiem ciśnienia. Badania epidemiologiczne wykazały, iż u osób spożywają

cych dziennie 2–3 filiżanki zielonej herbaty ryzy

ko wystąpienia nadciśnienia obserwowano rzadziej (46%), a u osób pijących ponad 3 filiżanki ryzyko to było o 65% mniejsze niż u osób niepijących tego naparu. Ponadto codzienne picie zielonej herba

ty może zmniejszyć ryzyko wystąpienia zawału, a także działa ochronnie przed jego skutkami, za

pobiegając postniedokrwiennej apoptozie komórek kurczliwych serca [21].

Opisano wiele badań o działaniu przeciwno

wotworowym herbaty. Związki fenolowe regulu

ją procesy wzrostu komórek rakowych i ich prze

trwanie, a także ograniczają przerzuty. Mechanizm tego działania jest złożony, polega na zapobiega

niu starzenia oksydacyjnego DNA i RNA oraz ha

mowaniem ekspresji genów zmutowanych i en

zymów biorących udział w nowotworzeniu. Wyżej wymienione działania zależne są jednak od dawki,

zbyt duże stężenia flawonoidów mogą wzmagać procesy rakotwórcze. Spożywanie herbaty zmniej

sza ryzyko powstawania wielu nowotworów: skó

ry, płuc, przełyku, żołądka, dwunastnicy, trzust

ki, pęcherza moczowego i prostaty oraz odbytu.

Herbata zmniejsza też częstość nawrotu raka pier

si i szyjki macicy u kobiet [30, 36, 37].

Herbata pomaga w leczeniu otyłości. Włącze

nie jej naparu do diety pomaga zredukować tkankę tłuszczową, ograniczając tworzenie nowych adipo

cytów oraz ich wzrost [34]. Katechiny hamują ak

tywność lipazy trzustkowej, wchłanianie lipidów i węglowodanów ze światła przewodu pokarmo

wego, a także hamują lipogenezę de novo. Wykaza

no, iż spadek masy ciała i ilości tkanki tłuszczowej oraz zmniejszenie obwodu talii były większe u osób spożywających ekstrakty z zielonej herbaty o wyż

szych stężeniach. Poza tym, regularne picie herbaty może również zmniejszać procent tkanki tłuszczo

wej trzewnej i pomaga utrzymać stałą masę ciała po przebytej kuracji odchudzającej [38].

Oprócz tego herbata wykorzystywana jest w le

czeniu stanów zapalnych skóry. Na metabolizm ko

mórek, w tym keratynocytów, wpływają związki fenolowe, które pobudzają komórki skóry do odno

wy i do tworzenia DNA. Zastosowanie zewnętrzne herbaty w formie okładu przyspiesza regeneracje naskórka, pomaga zwalczyć stany chorobowe skó

ry, takie jak np. łuszczyca, różyczka czy nadmierne rogowacenie. Camellia sinensis pomocna jest też przy różnego rodzaju oparzeniach, ranach i obrzę

kach, a także w świądzie po ukąszeniach [37].

Wyciągi herbaciane pomocne są w leczeniu aft, hamują rozwój szczepów bakterii Streptococcus salivarius, Streptococcus sorbinus, Streptococcus mutans i Escherichia Coli, zapobiegając próchnicy, przy czym wyciągi z czarnych herbat mają więk

szą aktywność przeciwbakteryjną niż z herbat zie

lonych [25, 37].

Spożywanie herbaty może zapobiec uszko

dzeniu wątroby przez alkohol lub inne substan

cje chemiczne. Metabolizm tych substancji skut

kuje tworzeniem się wolnych rodników, których ilość może przekroczyć zdolności wątroby do ich unieczynnienia [30]. Kolejną przypadłością, w któ

rej pomocny okazać się może napar z liści Camel- lia sinensis są uszkodzenia błony śluzowej jelit.

Spożywanie zielonej herbaty wspomaga ochro

nę komórek śluzówki jelita na zasadzie inaktywa

cji syntetyzowanych kinaz prozapalnych i rodni

ków tlenowych [2].

Picie herbaty może wzmagać odporność or

ganizmu na patogeny. Wykazano, że galusan epi

galokatechiny odznacza się szerokim spektrum przeciwbakteryjnym, działając na szczepy Staphy- lococcus aureus, Stenotrophomonas maltophilia, Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pylori,

(9)

Streptococcus spp., Clostridium spp., Bacillus ce- reus, Salmonella spp. i Mycoplasma pneumoniae.

Hamuje też rozwój wielu grzybów, m.in. z rodza

ju Candida. Poza tym wykazuje działanie przeciw

wirusowe wobec wirusa grypy, wirusów zapalenia wątroby typu B i C oraz wirusa HIV [39].

Niektóre katechiny mają właściwości chondro

terapeutyczne, w związku z tym spożywanie zie

lonej herbaty może wspomagać profilaktykę za

palenia stawów i działać korzystnie u pacjentów cierpiących na to schorzenie. Mechanizm działania opiera się na zmniejszeniu stanu zapalnego i spo

wolnieniu rozpadu chrząstki. Katechiny, w szcze

gólności w postaci galusanu, były skuteczne przy stężeniach mikromolowych w hamowaniu roz

padu proteoglikanu i kolagenu typu II, przy czym nie zaobserwowano toksycznego działania kate

chin [40]. Zielona herbata, jako źródło antyoksy

dantów, może być pomocna w profilaktyce chorób neurodegeneracyjnych, a także pomagać w ich le

czeniu. Żelazo, biorące udział w tworzeniu złogów białkowych charakterystycznych dla tych scho

rzeń, miałoby być chelatowane przez związki feno

lowe herbaty, które przenikają przez barierę krew

mózg [41, 42].

Otrzymano: 2016.08.03 · Zaakceptowano: 2016.09.25

Piśmiennictwo

1. Boskou D.: Sources of natural phenolic antioxidants. Trends in Food Science and Technology, 2006, 17: 505–512.

2. Parus A.: Przeciwutleniające i farmakologiczne właściwości kwasów fenolowych. Postępy Fitoterapii, 2013, 1: 48–53.

3. Fik M., Zawiślak A.: Porównanie właściwości przeciwutleniających wybranych herbat. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004, 40:

98–105.

4. Szajdek A., Borowska J.: Właściwości przeciwutleniające żywności pochodzenia roślinnego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004, 41: 5–28.

5. Dmowski P., Śmiechowska M., Tesmar A.: Właściwości przeciwutle

niające herbaty jako czynnik kształtujący jej wartość zdrowotną. Pro

blemy Higieny i Epidemiologii. 2013, 94: 309–312.

6. Cichoń Z., Miśniakiewicz M.: Analiza jakości czarnych herbat liścia

stych. Zeszyty Naukowe Akademii Ekonomicznej w Krakowie, 2005, 678: 103–127.

7. Plust D., CzerniejewskaSurma B., Domiszewski Z., Bienkiewicz G., Subda R., Wesołowski T.: Jakość wybranych herbat białych. Żywność.

Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 76: 90–97.

8. Chang K.: World tea production and trade. Current and future deve

lopment. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 2015. http://www.fao.org/3/ai4480e.pdf, dostęp 06.2016 9. Śmiechowska M., Dmowski P., NewerliGuz J.: Używki – Herbata. w:

Przybyłowski P.: Towaroznawstwo artykułów spożywczych. Część I.

Gdynia, Wydawnictwo Akademia Morska w Gdyni, 2003: 95–104.

10. Kania M., Baraniak J.: Wybrane właściwości biologiczne i farmako

logiczne zielonej herbaty (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze). Postę

py Fitoterapii, 2011, 1: 34–40.

11. MiazgaSławińska M., Grzegorczyk A.: Herbaty – rodzaje, właściwo

ści, jakość i zafałszowania. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, 2014, 304: 473–479.

12. Hilszczański B.: Zbiory herbaty na świecie, przewodnik, 2014.

http://www.czajnikowy.com.pl/przewodnikpozbiorachherba

tynaswiecie, dostęp 08.2016

13. Rum L.: Ilustrowany leksykon herbaty. Wyd. I., Poznań, KURPISZ, 2003.

14. Wawer I., Zawadzka R.: Flirt herbaty z medycyną. Warszawa, Wy

dawnictwo BioActive, 2004.

15. Soon E.: Herbata według Dilmah. Wyd. I, Warszawa, 2011.

16. Krupa P.: Obraz polskiego rynku herbaty, Biuro Komunikacji Spo

łecznej, Ministerstwo Skarbu Państwa, 2014. https://www.msp.

gov.pl/pl/przeksztalcenia/ serwisgospodarczy/wiadomosci

gospodarcze/28509,Obrazpolskiegorynkuherbaty.html, dostęp 06.2016

17. WaszkiewiczRobak B.: Używki, w: Świderski F.: Towaroznawstwo żywności przetworzonej, Wyd. I, Warszawa, SGGW, 1999.

18. Oznaczenie herbat. http://www.eherbata.com/herbata/oznaczenie

herbat, dostęp 07.2016

19. Mirecka A.A., KołodziejczykCzepas J., Wachowicz B.: Katechiny – aktywność biologiczna i rola w profilaktyce chorób układu krążenia.

Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, 2013, 298: 77–85.

20. MichalakMajewska M.: Właściwości herbaty. Część 1. Znaczenie ży

wieniowe. Nauka Przyroda Technologie, 2011, 5: 1–8.

21. Turek I.A., Kozińska J., Dygas W.: Zielona herbata jako czynnik pro

tekcyjny w profilaktyce i leczeniu wybranych chorób serca i naczyń.

Kardiologia Polska, 2012, 70: 848–852.

22. Obanda M., Okinda Owuor P., Mang’oka R.: Changes in the che

mical and sensory quality parameters of black tea due to variations of fermentation time and temperature. Food Chemistry, 2001, 75:

395–404.

23. Oštádalová M., Tremilová B., Straka I., Bartl P.: Wpływ przechowy

wania na zawartość teaflawin i tearubigin w herbatach typu Oolong.

Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2014, 96: 217–227.

24. Jeszka M., Flaczyk E., KobusCisowska J., Dziedzic K.: Związki feno

lowe – charakterystyka i znaczenie w technologii żywności. Nauka Przyroda Technologie, 2010, 4: 1–12.

25. Stańczyk A., Skolimowska U., Wędzisz A.: Zawartość garbników w zielonych i czarnych herbatach oraz właściwości antybakteryjne metanolowych wyciągów. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna.

2008, 41: 976–980.

26. Wołosiak R., Mazurkiewicz M., Drużyńska B., Worobiej E.: Aktyw

ność przeciwutleniająca wybranych herbat zielonych. Żywność. Na

uka. Technologia. Jakość, 2008, 59: 290–297.

27. Stańczyk A., Rogala E., Wędzisz A.: Oznaczenie zawartości garbni

ków oraz wybranych składników mineralnych w zielonych herba

tach. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna. 2010, 43: 505–508.

28. Dmowski P., Śmiechowska M., Łabędzki A.: Znaczenie opakowań w kształtowaniu jakości herbaty. Bromatologia i Chemia Toksykolo

giczna, 2009, 42: 431–435.

29. Ostrowska J.: Herbaty – naturalne źródło antyoksydantów. Gazeta Farmaceutyczna, 2008, 1: 46–50.

30. Sharangi A.B.: Medicinal and therapeutic potentialities of tea (Ca- mellia sinensis L.) – A review. Food Research International, 2009, 42: 529–535.

31. Plust D., CzerniejewskaSurma B., Domiszewski Z., Bienkiewicz G.:

Zawartość polifenoli, właściwości przeciwutleniające oraz zdolności redukujące naparów herbat białych liściastych. Folia Pomeranae Uni

versitatis Technologiae Stetinensis. Agricultura, Alimentaria, Pisca

ria et Zootechnica, 2011, 18: 47–52.

32. Donejko M., Niczyporuk M., Galicka E., Przylipiak A.: Właściwo

ści antynowotworowe galusanu epigallokatechiny zawartego w zie

lonej herbacie. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2013, 67: 26–34.

33. Qiang W., Xin Z., Yu Q., Rui W.: In vitro antioxidative activity of yel

low tea and its in vivo preventive effect on gastric injury. Experimen

tal and Therapeutic Medicine, 2013, 6: 423–426.

34. Całka J., Zasadowski A., Juranek J.: Niektóre aspekty leczniczego działania zielonej herbaty. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, 2008, 41: 5–14.

35. Vinson J.: Black and green tea and heart disease: A review. BioFac

tors, 2000, 13: 127–132.

36. Ostrowska J., Skrzydlewska E.: Aktywność biologiczna flawonoidów.

Postępy Fitoterapii, 2005, 3–4: 71–79.

37. Nowak K., Porażyńska D., Ciesielska N., Podhorecka M., Zukow W.:

Rola zielonej herbaty w żywieniu pacjentów geriatrycznych. Journal of Health Sciences, 2014, 16: 139–143.

38. Grove K.A., Lambert J.D.: Laboratory, epidemiological, and human intervention studies show that tea (Camellia sinensis) may be useful in the prevention of obesity. Journal of Nutrition, 2010, 140: 446–

453.

39. Das S., Tanwar J., Hameed S., Fatima Z.: Antimicrobial potential of epigallocatechin3gallate (EGCG): a green tea polyphenol. Journal of Biochemical and Pharmacological Research, 2014, 2: 167–174.

40. Adcocks C., Collin P., Buttle D.J.: Catechins from green tea (Camel- lia sinensis) inhibit bovine and human cartilage proteoglycan and type II collagen degradation in vitro. Journal of Nutrition, 2002, 132:

341–346.

41. Nowak A., Klimowicz A.: Zdrowotne oddziaływanie polifenoli zielo

nej herbaty (Camellia sinensis L.). Kosmos. Problemy Nauk Biolo

gicznych, 2013, 298: 87–93.

(10)

Do EDC należą różnorodne związki chemicz

ne obecne w otaczającym nas środowisku. W gru

pie tej wymieniane są m.in. związki używane po

wszechnie jako materiały wykorzystywane do produkcji opakowań mających bezpośredni kon

takt z produktami spożywczymi, produktami leczniczymi, suplementami diety, a także związ

ki znajdujące się w wodzie pitnej, przedostające się z zanieczyszczeń fabrycznych, przemysłu, rol

nictwa, hodowli zwierząt i innych źródeł [2, 3].

Fakt ten przyczynia się do wzrostu bezpośrednie

go zagrożenia ze strony EDC dla każdego człowie

ka, dlatego problem przyjmuje wymiar globalny.

Liczba zidentyfikowanych związków zaliczanych do EDC waha się w granicach od kilkudziesięciu do kilkuset, wśród nich są na przykład: chlorowa

ne środki zmniejszające palność, 2,3,7,8tetra

chlorodibenzopdioksyny, perfluorowane kwa

sy alkilowe, pestycydy chloro i fosforoorganiczne, związki przeciwbakteryjne (na przykład triklo

san). Ich negatywny wpływ na zdrowie człowieka stanowi tematykę licznych doniesień naukowych [3–6]. Dostępne prace uwzględniają nie tylko wy

niki uzyskane na modelach zwierzęcych, ale rów

nież wyniki obserwacji klinicznych prowadzonych dla populacji ludzkiej oraz wyniki badań epidemio

logicznych [7]. Dla niektórych EDC wprowadzo

no regulacje dotyczące ograniczeń ich stosowania, jak na przykład zakaz używania bisfenolu A jako materiału do produkcji butelek dla niemowląt [2].

Wciąż jednak istnieje konieczność sporządzenia dokładnych wytycznych, które klasyfikowałyby jednoznacznie konkretne związki chemiczne do grupy EDC oraz określały ich normy stężeniowe w środowisku albo wprowadzały całkowity za

kaz ich stosowania. KE posiadała już od długiego czasu informacje z projektów, takich jak np. pro

gram REACH (Rejestracja, Ewaluacja, Autoryzacja

Wstęp

Od 2016 r. zaobserwować można intensyfi

kację prac Komisji Europejskiej (KE) dotyczących ustaw kategoryzujących związki chemiczne obecne w środowisku jako endocrine disrupting chemicals (EDC). Nazewnictwo tych zagrażających zdrowiu człowieka substancji nie zostało dotychczas ujedno

licone w języku polskim. Obecnie znaleźć można ich różne określenia, takie jak: ksenohormony, endo

krynnie aktywne modulatory hormonalne, związ

ki zakłócające działanie endokrynne, związki en

dokrynnie aktywne, związki hormonalnie czynne [1]. W dalszej części artykułu używany będzie do ich opisu angielski skrót EDC, celem zachowania spój

ności i przejrzystości przedstawionej problematyki.

Environment and Autism Spectrum Disorders- cause-effect relation? · From several years the increase in society awareness about the environment and food pollution and its influence on human health is observed. The problem of the pollutants is discussed in context of several areas. Great attendance has been paid to the endocrine disrupting chemicals (EDC). Those substances could severely disrupt the homeostasis in the human body and could promote multiple diseases.

Among others, they could promote central nervous system pathologies such as promotion of Autism Spectrum Disorders (ASD). Although, the diagnosis possibilities of ASD has increased unfortunately, there is no clear background of this disease. In our study, the discussion of the impact of the EDC on the pathogenesis of ASD could bring a new lights into this neurodevelopmental disease. Gained information could help in the basic research of the disease and could provide new preventive and diagnostic tools for the fight with ASD.

Keywords: pollutants, endocrine disrupting chemicals, Autism Spectrum Disorders, diseases of central nervous system, hormonal disruption.

Środowisko i zaburzenia ze spektrum autyzmu – związek przyczynowo-skutkowy?

Natalia Miękus

¹

, Piotr Kowalski

²

, Edyta Jurkowlaniec

¹

1 Katedra Fizjologii Zwierząt i Człowieka, Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, Gdańsk

2 Katedra i Zakład Chemii Farmaceutycznej, Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk

Adres do korespondencji: Natalia Miękus, ul. Wita Stwosza 59, 80308 Gdańsk, email: miekusn@gmail.com

(11)

C H E M I A FA R M A C E U T Y C Z N A

Rycina 1. Kroki zmierzające do podkreślenia istotności wpływu EDC na częstość występowania autyzmu:

Poziom 1 – określenie interaktomu: choroba + potencjalny promotor

Poziom 2 – wyniki badań prowadzonych na kobietach w okresie prenatalnym oraz u ich narodzonych dzieci

Poziom 3 – wyniki badań uzyskane dla obu podkategorii z poziomu 2, prowadzonych zarówno na modelach zwierzęcych choroby, jak i na ludziach

Poziom 4 – ostateczny wynik poziomów 14: opracowanie norm prawnych kategoryzujących grupę związków EDC, określających możliwości ich wykorzystywania w środowisku, oraz przepisów zmierzających do wprowadzenia nakazu pomiaru stężeń EDC w środowisku

Legenda: EDC – endocrine disrupting chemicals i Restrykcja Substancji), wprowadzony w Stanach Zjednoczonych przez Centrum Zwalczania i Zapo

biegania Chorobom (Centers for Disease Control and Prevention, CDC). Został on implementowa

ny dla kontroli substancji chemicznych w Europie w lipcu 2007 r. przez Europejską Agencję Chemi

kaliów (ECHA), który nagłaśniał szkodliwy wpływ EDC na organizm ludzki. Z uwagi na opóźnienia KE dotyczące wprowadzenia przepisów kategoryzują

cych związki z grupy EDC, niektóre państwa Unii Europejskiej (np. Szwecja) podjęły stosowne kro

ki na drodze sądowej, celem przyspieszenia prac przez KE związanych z wystosowaniem odpowied

nich ustaw i przepisów dotyczących EDC.

Wśród najpoważniejszych działań niepożądanych tych niebezpiecznych substancji można wymie

nić: udział w nowotworzeniu, działanie immuno

supresyjne i teratogenne (np. 2,3,7,8tetrachloro

dibenzopdioksyny) [3]. Ponadto EDC wpływają negatywnie na gospodarkę hormonalną i zdolno

ści rozrodcze [8–10]. Sytuacja jest poważna rów

nież z uwagi na fakt, że narażenie kobiet ciężarnych na EDC sprzyja pojawianiu się problemów rozwo

jowych we wczesnych latach życia ich potomstwa, co może prowadzić do promocji rozwoju zaburzeń

ze spektrum autyzmu (Autism Spectrum Disor- ders, ASD) [5, 7].

Wzrost zdiagnozowanych przypadków ASD u dzieci w ostatnich latach spowodowany jest więk

szym zainteresowaniem problematyką chorób zwią

zanych z wczesnymi okresami rozwoju organiz

mu i układu nerwowego, jak również ze wzrostem świadomości społeczeństwa na temat tego schorze

nia neurologicznego. Do tego wzrostu przyczynił się również fakt wypracowania trafniejszych me

tod diagnostycznych ASD [11, 12]. Autyzm jest za

burzeniem neurorozwojowym należącym do gru

py chorób określanych jako „całościowe zaburzenia rozwojowe” (Pervasive Developmental Disorder, PDD) [13]. Termin „zaburzenia ze spektrum au

tyzmu” obejmuje między innymi autyzm. Obecnie CDC szacuje, że 1 na 68 dzieci w Stanach Zjednoczo

nych Ameryki cierpi na ASD. Zróżnicowany obraz kliniczny, nasilenie objawów związanych z upośle

dzeniem rozwoju umiejętności społecznych, objawy niespecyficzne i współistniejące zaburzenia, to tylko jedne z nielicznych powodów, dla których diagno

styka ASD oraz charakterystyka ważnych poten

cjalnych promotorów choroby jest dość problema

tyczna [13]. Pomimo wdrożenia bardziej trafnych

POZIOM 4 POZIOM 2

POZIOM 3 POZIOM 1

oszacowanie zagrożenia dla zdrowia człowieka

AUTYZM – DEC

okres prenatalny okres dzieciństwa

modele zwierzęce

oraz badania na ludziach

(tkanki mózgu, płyny ustrojowe)

(12)

metod diagnostycznych oraz szeregu opublikowa

nych prac na temat ASD, do dziś nie znamy jedno

znacznej przyczyny choroby. W literaturze znaleźć można liczne hipotezy jej patogenezy: od zmian ge

netycznych, poprzez desynchronizację szlaków sy

gnalizacyjnych (np. serotoninergicznego), udział pola magnetycznego, po nieprawidłowości w budo

wie i funkcjonowaniu mózgu [3, 14–17]. Również współudział EDC w rozwoju ASD na drodze różno

rodnych mechanizmów został poddany pod dysku

sję. W dalszej części pracy omówione zostaną niepo

kojące doniesienia naukowe łączące EDC z ASD oraz zaproponowany zostanie kierunek prac zmierzają

cych do uzupełnienia wiedzy o tych niebezpiecz

nych dla ludzi związkach chemicznych, w aspekcie współudziału w rozwoju ASD (rycina 1).

EDC, ASD i gospodarka hormonalna

W kontekście badania związku przyczynowo

skutkowego pomiędzy EDC i ASD istotne znacze

nie mają prace obrazujące wpływ zanieczyszczeń obecnych w środowisku na deregulację hormo

nalną. Człowiek już od poczęcia narażony jest na działanie licznych substancji chemicznych, zali

czanych też do EDC, z uwagi na ich zdolność prze

chodzenia przez barierę krewłożysko. Szczegól

nie w początkowych okresach życia, gdy bariera krewmózg nie jest jeszcze w pełni rozwinięta, zwiększona podatność na EDC kształtującego się mózgu jest oczywista [18]. Już od wielu lat bada

nia naukowe prowadzone na świecie skierowane były na EDC, z uwagi na podobieństwo struktural

ne oraz zdolność naśladowania endogennych hor

monów. Właśnie udział w procesach deregulacji gospodarki hormonalnej stanowi jeden z ich me

chanizmów działania wpływający na zwiększenie zachorowalności na ASD. W 2012 r. holenderska grupa naukowców pod kierownictwem Marijke de Cock, poprzez przeprowadzenie analizy dostępnej literatury naukowej, postanowiła przedstawić ba

dania obrazujące istotność narażenia na EDC ko

biet w okresie prenatalnym i powiązać ją z promo

cją rozwoju ASD u poczętych dzieci [5]. Podjęcie badań wynikało z wcześniejszych doniesień opi

sujących silne oddziaływania EDC na płód, głów

nie z powodu imitowania przez te związki działa

nia hormonów i deregulacji endogennych szlaków przekazywania sygnałów. EDC zaburzają bowiem gospodarkę hormonalną, szczególnie w odniesie

niu do hormonów tarczycy oraz hormonów płcio

wych, przez co wpływają negatywnie na prawi

dłową neurogenezę w stadium embrionalnym [19, 20]. Zaburzenie homeostazy hormonalnej w mó

zgu jest szczególnie niebezpieczne w początkach jego kształtowania. Ta sama grupa holenderskich badaczy przeprowadziła przegląd amerykańskich

danych z lat 2007–2011, przedstawiający wpływ narażenia kobiet ciężarnych na różnorodne związ

ki z grupy EDC i możliwy rozwój ASD u dzieci tych kobiet [5]. Przedstawione doniesienia sugerowały, że niezbędne jest dalsze badanie EDC i ich związku z występowaniem ASD.

Dalsze badania wzrostu częstości zachorowań na ASD poprzez kontakt z toksycznymi substan

cjami obecnymi w środowisku i ich wpływowi na gospodarkę hormonalną zostały przedyskutowane pod kątem podatności płciowej. Otóż wykazano, że chłopcy częściej zapadają na ASD, co jest wiązane z poziomem płodowego testosteronu, który wpły

wa na rozwój mózgu [21]. W przytoczonym donie

sieniu naukowym deregulacja hormonalna na wcze

snym etapie rozwoju jest również jedną z przyczyn dyskutowaną jako predysponującą do rozwoju ASD, głównie z uwagi na swój potwierdzony negatywny wpływ na prawidłową neurogenezę [22, 23]. Do

datkowo przedstawiono na modelach zwierzęcych ASD wpływ mutacji obejmującej gen RORA (reti- noic acid receptor-related orphan receptor gene).

Jest to ważny gen zaangażowany w ekspresję białka niezbędnego do przekształcania hormonów męskich w hormony żeńskie w mózgu [24]. W próbkach po

zyskanych od osobników męskich rejestrowano jego znacząco wyższe stężenia w porównaniu z próbka

mi pozyskanymi od osobników żeńskich. Ponadto, badając tkanki mózgu zwierząt z ASD, obserwowa

no jego zmniejszoną ekspresję zarówno u osobni

ków płci męskiej, jak i płci żeńskiej w porównaniu ze zdrowymi osobnikami. Co więcej, deregulacje tego genu mogą być wynikiem działania EDC. Ba

dania nad genem RORA stanowią kolejny dowód na prawdziwość hipotezy łączącej wpływ deregulacji hormonów płciowych poprzez EDC z zaburzeniem neurogenezy oraz promocję niektórych procesów patofizjologicznych, które mogą predysponować do rozwoju ASD u dzieci.

Kolejne deregulacje związane z potencjalnym rozwojem ASD obejmują oś hormonalną podwzgó

rzeprzysadkatarczyca, gdyż prawidłowy rozwój mózgu dziecka jest silnie zależny od poziomu hor

monów tarczycy matki [25]. Migracja neuronalna poprzez reelinę (białko regulujące procesy migra

cji i umiejscowienia neuronów w mózgu) wyma

ga obecności trójjodotyroniny produkowanej przez odjodowanie tyroksyny w pozycji 5’ przy udziale dejodynazy jodotyroninowej typu II [26]. Badania prowadzone na modelach zwierzęcych potwier

dziły, że deficyty hormonów tarczycy prowadzą do trwałych zmian w strukturze kory mózgowej przypominających zmiany w mózgach pacjentów z ASD. Obserwacje te przyczyniły się do sformu

łowania hipotezy o wpływie stężenia hormonów matki, szczególnie w początkowych stadiach ciąży (8–12 tydzień ciąży, w którym komórki nerwowe

(13)

C H E M I A FA R M A C E U T Y C Z N A

migrują do miejsc swojego przeznaczenia) na wy

stąpienie zmian morfologicznych w mózgu, któ

re z kolei promować mogą ASD u dzieci tych kobiet [25]. Coraz silniej postulowana jest hipoteza łącząca EDC (wśród których są związki działające przeciw

tarczycowo) z deregulacją hormonalną obejmują

cą gruczoł tarczowy u kobiet w okresie prenatal

nym oraz późniejszym wystąpieniem ASD u dzieci tych kobiet.

EDC, ASD i materiał genetyczny

Jak wynika z wcześniej prowadzonych badań, etiologii ASD nie można opisać poprzez charakte

rystykę jednego czynnika potencjalnie zaangażo

wanego w rozwój choroby [27]. Złożona patoge

neza tego schorzenia neurologicznego sprawia, że badania naukowe należy kontynuować na wszyst

kich płaszczyznach, szczególnie w kierunku gene

tycznym i w kierunku określenia wpływu środowi

ska na materiał genetyczny. Żadna ze studiowanych niezależnie hipotez nie pozwala na otrzymanie peł

nej informacji na temat etiologii ASD. Hipoteza za

angażowania zarówno czynników genetycznych, jak i środowiskowych w rozwoju ASD jest po

wszechnie znana. Jej istotność potwierdzają licz

ne doniesienia, które studiują złożone interakcje pomiędzy tymi dwoma czynnikami i ich wpływ na występowanie choroby [22, 28]. W przypad

ku rozpatrywania najnowszych doniesień nauko

wych o EDC badania zmierzające do potwierdze

nia lub odrzucenia hipotezy o zaangażowaniu EDC w rozwój ASD, zarówno w kontekście genetycz

nym, jak i epigenetycznym, są prowadzone na sze

roką skalę nie tylko w Stanach Zjednoczonych, ale również w Europie.

Za przykład niech posłuży praca naukowa opu

blikowana już w 2008 r., której celem było potwier

dzenie hipotezy o zaangażowaniu EDC w wywo

ływanie zmian genetycznych i epigenetycznych podczas rozwoju mózgu. W badaniach tych szcze

gólną uwagę poświęcono deregulacjom obejmują

cym hipokamp i ciało migdałowate. Zespół naukowy Skinnera podjął badania na modelach zwierzęcych, które dowiodły, że narażenie w okresie zarodko

wym na winklozolinę – substancję grzybobójczą zaliczaną do EDC, używaną do ochrony upraw nie

których roślin, warzyw i owoców – powoduje de

regulację ekspresji genów, a obserwowane zmia

ny w zachowaniu narodzonych myszy są związane z patologiami w rozwoju mózgu (zaburzenia lękowe, które są między innymi charakterystyczne dla ASD).

Co więcej, obserwacje prowadzone przez Skinne

ra i współpracowników potwierdziły przekazywa

nie tych zmian kolejno badanym trzem pokoleniom, nawet po izolacji przyszłych generacji od szkodli

wych substancji [29]. Zdolność do akumulacji EDC

w organizmie można również tłumaczyć strukturą tych związków, ich znaczącą lipofilowością i odpor

nością na degradację, zarówno fizyczną, chemicz

ną, jak i biologiczną [18].

Analizując EDC, nie można pominąć dysku

sji o ich udziale w zmianach epigenetycznych.

Grupa naukowców ze Stanów Zjednoczonych już w 2007 r. przeanalizowała zaburzenia wywołane przez EDC związane z metylacją DNA (uważaną za jeden z czynników etiologicznych chorób neurolo

gicznych) [30]. Badania kontynuowane były rów

nież w Europie w późniejszych latach, co przed

stawione zostało w przeglądowej pracy włoskich naukowców. Stwierdzono, że nawet małe stężenia niektórych związków z grupy EDC (takich jak: bis

fenol A, dichlorodifenylotrichloroetan) powodu

ją niecałkowitą metylację niektórych fragmentów DNA w rozwijającym się mózgu, przez co zabu

rzona zostaje neurogeneza. Dalsze badania pró

bek moczu pozyskanego od osób z ASD oraz grupy kontrolnej (osoby bez zdiagnozowanego ASD) wy

kazały znacząco wyższy poziom bisfenolu A oraz jego metabolitu w moczu grupy badanej, co uwia

rygodnia hipotezę łączącą rozwój ASD z naraże

niem na EDC [31].

EDC, ASD i klasyczne neuroprzekaźniki

Dzięki badaniom genetycznym wykazano rów

nież zaangażowanie EDC w deregulację neuroprze

kaźnictwa, które jest typowane jako potencjalny czynnik predysponujący do wystąpienia ASD. Mię

dzy innymi szwajcarscy naukowcy poddali badaniu zwierzęta narażone na EDC [32]. Testowano wpływ mieszaniny składającej się z różnorodnych związ

ków zaliczanych do EDC (wśród nich: związków antyandrogennych oraz tych o aktywności estro

genowej) na samice ciężarne i w okresie laktacji.

Wywnioskowano, że głównym deregulacjom ule

gają geny związane z przekaźnictwem glutaminer

gicznym i GABAergicznym oraz inne geny zwią

zane z rozwojem mózgu. Wśród nich wytypowano geny korelujące ze wzrostem ryzyka wystąpienia ASD. Wyników uzyskanych na modelach zwierzę

cych nie ekstrapolowano bezpośrednio na wyniki obejmujące populację ludzką. Zaproponowano na

tomiast kontynuację weryfikacji hipotezy poprzez przegląd badań epidemiologicznych, które po

twierdziły zasadność łączenia EDC z genetycznymi zmianami, obejmującymi powyższe szlaki neuro

przekaźnikowe, predysponującymi do wystąpienia ASD u dzieci. Zwłaszcza najważniejszy neuroprze

kaźnik hamujący – GABA – został przedstawiony jako szczególnie istotny w kontekście ASD. Zna

cząco mniej receptorów dla GABA rejestrowano w próbkach osób cierpiących na ASD (poddając analizie pośmiertnie pobraną tkankę nerwową).