Bioaktyvūs valgomųjų vaisių junginiai, turintys senėjimą stabdančių savybių: išsami apžvalga, kaip prailginti žmogaus gyvenimą

Prašau susisiektioscar.xiao@wecistanche.comDaugiau informacijos

Santrauka:Senėjimas yra sudėtingas biologinis procesas, kurio metu gyvo organizmo funkciniai ir struktūriniai pokyčiai laikui bėgant vyksta. Reaktyviosios deguonies rūšys yra vienas iš pagrindinių senėjimo veiksnių ir yra susiję su keliomis lėtinėmis patologijomis. Ryšys tarp senėjimo ir mitybos yra gana įdomus ir sulaukė viso pasaulio dėmesio. Sveikas maistas, be maistinių antioksidantų, reikalingas senėjimo procesui atitolinti ir gyvenimo kokybei pagerinti. Daugelis sveikų maisto produktų, tokių kaip vaisiai, yra geras maistinių medžiagų ir natūralių biologiškai aktyvių junginių, turinčių antioksidacinių savybių ir padedančių išvengti senėjimo bei kitų su amžiumi susijusių sutrikimų, šaltinis. Su sveiku vaisių vartojimu susijusi nauda sveikatai sulaukė didesnio susidomėjimo. Daugybė tyrimų patvirtino vaisių vartojimo privalumus, nes jis slopina laisvųjų radikalų vystymąsi, o tai dar labiau sumažina organizme susidarantį oksidacinį stresą ir apsaugo nuo kelių rūšių ligų, tokių kaip vėžys, 2 tipo diabetas ir uždegiminiai sutrikimai. kitų širdies ir kraujagyslių ligų, kurios galiausiai užkerta kelią senėjimui. Be to, vaisiai turi daug kitų savybių, pavyzdžiui, priešuždegiminių, priešvėžinių, antidiabetinių, neuroprotekcinių ir sveikatą stiprinančių savybių. Taip pat aprašomi įvairių bioaktyvių junginių mechanizmai, padedantys išvengti įvairių ligų ir prailginti ilgaamžiškumą. Šiame rankraštyje pateikiama įvairių biologiškai aktyvių komponentų, esančių vaisiuose, ir jų sveikatą stiprinančių bei senėjimą stabdančių savybių santrauka.

Raktiniai žodžiai:biologiškai aktyvūs junginiai; anti-senėjimo;valgomieji vaisiai;gyvenimo pratęsimas; antioksidantai;laisvieji radikalai;nauda sveikatai

1. Įvadas

Senėjimas yra lėtas fiziologinio blogėjimo procesas, kurį laikui bėgant patiria kiekvienas gyvas organizmas. Tiesą sakant, senėjimas yra pagrindinis rizikos veiksnys, susijęs su žymiai padidėjusiu sergamumu keliomis degeneracinėmis ligomis, ypač 2 tipo diabetu, vėžiu, Alzheimerio liga ir širdies ir kraujagyslių ligomis (ŠKL), ir dėl šių lėtinių ligų miršta žmonės [1]. Senėjimas biologiniame lygmenyje išsiskiria ląstelių ir molekulinių pažeidimų kaupimu, dėl kurio atsiranda funkcinių ir struktūrinių audinių ir ląstelių pokyčių, tokių kaip tarpląstelinio kontakto sutrikimas, senėjimas, mitochondrijų homeostazės praradimas ir regeneracinių gebėjimų sumažėjimas [2]. Maždaug 150,{4}} žmonių visame pasaulyje kasdien miršta dėl senėjimo, o maždaug du trečdaliai miršta nuo su amžiumi susijusių ligų [3]. Tarp kelių agentų, kurie, kaip manoma, vaidina reikšmingą vaidmenį su amžiumi susijusį funkcijų mažėjimą, yra laisvieji radikalai, kurie apima reaktyviąsias azoto rūšis (RNS) ir reaktyviąsias deguonies rūšis (ROS) ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį [4,5].

Norėdami sužinoti daugiau, spustelėkite čia

Laisvieji radikalai ir reaktyvios rūšys yra natūralūs šalutiniai produktai, susidarantys organizmuose per fiziologinius ir aplinkos procesus [6]. Laisvieji radikalai paprastai susidaro dėl ATP (adenozino trifosfato) gamybos mitochondrijose, kai ląstelės naudoja deguonį (būtiną gyvybės elementą) energijai gaminti. Taigi, disbalansas tarp laisvųjų radikalų perprodukcijos arba kaupimosi organizme ir biologinės sistemos potencialo detoksikuoti reaktyviąsias medžiagas sukelia oksidacinį stresą, kuris yra pagrindinis veiksnys vystantis keletui degeneracinių ir su amžiumi susijusių lėtinių sutrikimų [7] ,8]. Daugybė įrodymų rodo, kad oksidacinis stresas, atsirandantis mitochondrijose kaip šalutinis ląstelių kvėpavimo produktas, yra pagrindinė senėjimo priežastis [9]. Tokių ligų patogenezės atidėjimas arba slopinimas augalams taip pat yra patraukli strategija, skatinanti sveiką senėjimą [3]. Taigi, kovojant su šiomis ligomis pripažįstama tinkama mityba, nes ji turi didelę įtaką senėjimui ir sveikatai be jokio šalutinio poveikio [10]. Be to, optimistinis senėjimo ir mitybos ryšys padidino vartotojų susidomėjimą įgyti daugiau žinių apie funkcinę mitybą, kurioje gausu antioksidantų, tokių kaip daržovės, vaisiai ir su jais susiję produktai [11-14]Antioksidantai yra natūralios medžiagos vaisiuose ir daržovėse, kurie apsaugo ląstelę nuo laisvųjų radikalų daromos žalos juos neutralizuodami ir pašalindami. Tarp jų didelę reikšmę turi vaisiai, dėl savo maistinės vertės, skanaus skonio, vitaminų, mineralų ir skaidulų kiekio visame pasaulyje patraukę mokslininkų dėmesį. Keli tyrimų rezultatai taip pat pranešė, kad sveikų vaisių vartojimas yra susijęs su mažesniu lėtinių ligų paplitimu [15-19].

Cistanche gali kovoti su senėjimu

Yra žinoma, kad įvairūs vaisiai ir jų dariniai turi aukštą natūraliai susidarančių polifenolinių junginių kiekį [18,20-22]. Polifenoliai yra antriniai augalų metabolitai, turintys antioksidacinių savybių, kurie veikia kaip laisvųjų radikalų inhibitoriai ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį mažinant oksidacinį stresą, kuris galiausiai užkerta kelią senėjimui ir su juo susijusioms ligoms [23, 24]. Be to, kai kurie biologiškai aktyvūs junginiai, tokie kaip katechinai, antocianinai ir izoflavonai, turi stiprų antioksidacinį aktyvumą prieš ROS. Dažnai vartojami vaisiai, ypač obuoliai, vynuogės, uogos, apelsinai ir vyšnios, turi įvairių polifenolinių junginių, kurie turi teigiamą poveikį žmonių sveikatai [25,26]. Didelis biologiškai aktyvus šių vaisių kiekis padeda sulėtinti senėjimo procesus ir sumažina įvairių su amžiumi susijusių lėtinių ligų, tokių kaip ŠKL ir vėžys, riziką. Tačiau polifenolių sudėtyje yra daug įvairių junginių ir jie skirstomi į įvairias grupes, tokias kaip stilbenai, taninai, flavonoidai (flavanonai, flavonoliai, flavonai, flavonoliai, izoflavonai, proantocianidinai, antocianinai), fenolio rūgštys ir lignanai [27-29] . Buvo dokumentuota, kad vaisių gentyse ir tarp jų yra daug įvairių antioksidacinių veiklų ir fitocheminių lygių [22, 30].

Pterostilbenas, resveratrolis ir kvercetinas yra natūraliai randami fitochemikalai arba polifenoliniai antioksidantai, esantys įvairiuose vaisiuose, tokiuose kaip spanguolės, mėlynės ir mėlynės (Vaccinium sp.)[31]. Naujausi atradimai parodė, kad jie turi teigiamą poveikį, pavyzdžiui, stabdo senėjimą ir linkę pailginti gyvenimo trukmę, kontroliuojant senėjimo požymius, uždegimą, ląstelių senėjimą, oksidacinį pažeidimą ir telomerinį dilimą [32,33]. Pagrindinis šio rankraščio tikslas – parengti įvairių vaisiuose esančių maistinių medžiagų ir biologiškai aktyvių junginių, jų senėjimą stabdančių ir kitų sveikatą stiprinančių savybių, prailginančių žmonių gyvenimo trukmę, apžvalgą.

2. Laisvieji radikalai ir senėjimas

Senėjimas reiškia visuotinius, progresuojančius ir žalingus organizmų pokyčius, kurie atsiranda laikui bėgant ir kurie padidina kelių ligų tikimybę ir kartais baigiasi mirtimi [34]. Įdomu tai, kad tiek lėtinės ligos, tiek senėjimas yra labai susiję su DNR mutacijomis, žemo laipsnio uždegimu ir padidėjusiu metaboliniu bei oksidaciniu stresu, įskaitant padidėjusius žalos lygius [3].

Žmogaus kūnas nuolat kovoja, kad išvengtų senėjimo. Viena iš gerai ištirtų ir ryškiausių senėjimo teorijų yra laisvųjų radikalų senėjimo teorija [5].

Laisvieji radikalai yra nestabilios, labai reaktyvios ir savaime egzistuojančios molekulės, turinčios vieną ar daugiau nesuporuotų elektronų branduolinėje orbitoje. Jie gali priimti elektroną arba paaukoti elektroną kitoms molekulėms ir tokiu būdu būti reduktoriais arba oksidatoriais [35]. Laisvieji radikalai paprastai yra organizme kaip natūralus cheminių procesų, tokių kaip metabolizmas, šalutinis produktas, kuris gali padidinti įvairių ligų tikimybę ir pagreitinti senėjimo procesą. ROS, pvz., superoksido radikalas (O2), peroksilo radikalas (ROO), alkoksilo radikalas (RO), hidroksilo radikalas (OH) ir RNS, pvz., azoto oksidas (NO) ir azoto dioksidas (NO2), yra vieni iš labiausiai paplitusių laisvųjų radikalų. kilę iš egzogeninių ir endogeninių šaltinių [6]. Egzogeniniai ROS/RNS šaltiniai yra aplinkos teršalai, radiacija, pramoninės cheminės medžiagos, vaistai, ksenobiotikai ir dūmai [35-37]. Endogeniniai šaltiniai yra fagocitozė, uždegiminiai atsakai ir ląstelių medžiagų apykaitos procesai, tokie kaip mitochondrijų elektronų pernešimas [38, 39].

cistanche gyvenimo pratęsimas

Perteklinė ROS gamyba žmogaus organizme pažeidžia įvairias biomolekules per redokso reakcijas ir sukelia ląstelių pažeidimus, mutacijas, ląstelių mirtį ir senėjimą [40-43]. ROS taip pat yra susijęs su keliomis lėtinėmis ligomis ir kitais su amžiumi susijusiais sutrikimais. Paprastai dvi antioksidantų grupės, t. fermentiniai ir nefermentiniai antioksidantai, reguliuoja laisvųjų radikalų reakcijas. Antioksidaciniai fermentai sumažina H ir O kiekį, nes jis yra būtinas siekiant užkirsti kelią lipidų peroksidacijai ir išlaikyti ląstelių membranų struktūrą ir funkcijas. Įvairūs fermentiniai antioksidaciniai fermentai, dalyvaujantys laisvųjų radikalų šalinimo veikloje, yra superoksido dismutazė (SOD), katalazė (CAT) ir glutationo peroksidazė (GSHPx), kaip parodyta toliau pateiktose reakcijose.

SOD randamas ląstelės mitochondrijose ir citozolyje, kataliziškai paverčiant superoksido radikalą (O") į vandenilio peroksidą (H, O) ir deguonį (O2), dalyvaujant metalo jonų kofaktoriams, tokiems kaip cinkas (Zn) ir varis (Cu). )[44]. Peroksisomoje esantis CAT fermentas naudoja geležį kaip kofaktorių ir katalizuoja vandenilio peroksido (HO2) redukciją arba skaidymą, kad susidarytų vanduo (H2O) ir molekulinis deguonis (O2), taip užbaigiant SOD pradėtą ​​detoksikacijos procesą. [45] GSHPxi yra tarpląstelinis fermentas, daugiausia esantis mitochondrijose ir citozolyje, suskaido vandenilio peroksidą (H2O) į dvi vandens molekules (H2O) ir oksiduoja GSH (glutationą). GSHPx aktyvumas paprastai priklauso nuo seleno [46].

Panašiai, RNS, pvz., azoto oksidas (NO*), žmogaus organizme gaminamas iš aminorūgšties L-arginino, dalyvaujant fermentui azoto oksido sintazei (NOS), kaip parodyta lygtyje:

Laisvieji radikalai susidaro absorbuojant deguonį, aktyvuojant NADPH oksidazę, o superoksido anijonų radikalų susidarymas parodytas lygtyje:

Indukuojama azoto oksido sintazė (iNOS) dalyvauja NO sintezėje ir reaguoja su deguonies radikalais (O2) laipsniu. NO laipsnis ir O2* reaguoja kartu (radikalų ir radikalų jungtis), kad susidarytų peroksinitritas (ONOO-), kuris yra galingas oksidatorius, galintis atakuoti daugybę biologinių taikinių [47].

Nepakankamos antioksidacinės gynybos sistemos ir didelis ROS/RNS kiekis sukelia laisvųjų radikalų kaupimąsi ląstelėse, o tai sukelia oksidacinę žalą [48]. Ląstelių oksidacinis stresas sukelia baltymų disfunkciją, struktūrinio vientisumo praradimą ir žalingą ląstelių membranos, DNR ir mitochondrijų DNR pažeidimą labai prisideda prie lėtinių su amžiumi susijusių ligų, daugiausia ŠKL, 2 tipo diabeto, vėžio, hipertenzijos ir aterosklerozės, kaip parodyta paveikslėlyje. 1 [39, 49-52].

3. Maistiniai preparatai ir biologiškai aktyvūs junginiai vaisiuose: antioksidantų šaltinis

Augalai sintetina įvairius fenolio junginius, kurių yra įvairiose augalo dalyse, bet ypač vaisiuose, lapuose ir sėklose, kur jie daugiausia naudojami apsaugoti nuo patogenų ir UV spindulių[54,55]. Daugelyje sveikos mitybos maisto produktų (augalinės kilmės), pavyzdžiui, vaisiuose ir daržovėse, yra daugumos natūraliai esančių polifenolių [24]. Vaisiai yra ne tik nemaistingų junginių, turinčių fenolių, šaltinis, bet ir puikus įvairių maistinių junginių, turinčių mineralų (geležies, vario, cinko, mangano ir seleno), vitaminų (C, A, E) ir maistinių medžiagų, šaltinis. pluoštai [15,17,56,57]. Šie mineralai ir vitaminai yra antioksidantai, padedantys sumažinti kai kurias lėtines ir su amžiumi susijusias ligas, daugiausia diabetą, vėžį, koronarinę širdies ligą ir ŠKL, ir naudingos sveikatai bei skatinantys sveiką senėjimą [55]. Antioksidantai taip pat padeda sumažinti uždegimą [58]. Kadangi vaisiuose esantys dietiniai junginiai suaktyvina branduolinį eritroidą -2 panašų faktorių-2(Nrf2), pagrindinį antioksidantų reguliatorių, kuris slopina NF-kB (branduolinio faktoriaus-kappa B) kelio aktyvavimą. dalyvauja vystant uždegimą. Nrf2 padidina antioksidacinę apsaugą, kuri veiksmingai neutralizuoja ROS, reguliuodama į rinkliavą panašių receptorių 4-tarpininkaujantį NF-kB aktyvavimą [59, 60].

3.1.Maistinės medžiagos

Maistiniai preparatai yra natūralus maistas, įskaitant vitaminus ir mineralus, ir turi fiziologinę naudą, apsaugančią nuo įvairių lėtinių patologijų. Maistiniai preparatai padeda sulėtinti senėjimo procesą, gerina sveikatą, palaiko organizmo struktūrą ir funkcijas bei ilgina gyvenimo trukmę.

3.1.1.Vitaminai

Vitaminai yra pagrindiniai mikroelementai, kurių organizmui reikia tinkamam metabolizmo funkcionavimui. Žmonės negali natūraliai sintetinti šių maistinių medžiagų savo kūne ir bandyti patenkinti savo poreikius iš maisto šaltinių, kuriuose gausu vitaminų[11]. Įvairiuose vaisiuose, tokiuose kaip apelsinai, uogos, greipfrutai, vyšnios, obuoliai ir kt., yra daug vitaminų C, E ir A. Šie vitaminai padeda stiprinti imuninę sistemą ir mažina uždegimą [22]. Jie taip pat turi galingų redukuojančių savybių, todėl jie yra geresnis antioksidantas ir padeda sušvelninti oksidacinio streso poveikį bei prisideda prie senėjimo ir susijusių ligų. Vitaminas C (askorbo rūgštis) yra vandenyje tirpus, veikiantis kaip pirmoji apsauga nuo laisvųjų radikalų. Šio vitamino yra gana daug vaisiuose, tokiuose kaip braškės, apelsinai ir juodieji serbentai (58,8, 53,2 ir 41 mg 100 g vaisių). atitinkamai)[61,62].

cistanche nz

Vitaminas C yra stiprus antioksidantas ir radikalų gaudytojas, kuris neleidžia laisviesiems radikalams pažeisti DNR, audinius ir ląstelių membranas [63,64] ir regeneruoja vitaminą E, lipiduose tirpų vitaminą lipoproteinuose ir membranose. Vitaminas C (askorbo rūgštis) keičia askorbato radikalą, suteikdamas elektroną lipidų radikalui, kad sustabdytų lipidų peroksidacijos grandinines reakcijas, aprašytas 2 paveiksle.

Tada askorbato radikalų poros reaguoja ir sudaro dehidroaskorbato ir askorbato molekulę. Dehidroaskorbatas neturi jokio antioksidacinio potencialo, todėl jis paverčiamas atgal, pridedant du elektronus į askorbatą [63, 65]. Lipidų peroksidacijos metu vitaminas E veikia kaip grandinės pertraukiklis keliose lipidų dalelėse, tokiose kaip mažo tankio lipoproteinai (MTL) ir ląstelių membranose. Jis sulaiko lipidų peroksilo radikalus ir nutraukia lipidų peroksidacijos grandinines reakcijas [65]. Askorbo rūgšties ir -tokoferolio (vitamino E) derinys daugiausia veiksmingas užkertant kelią oksidacijai [66]. Vitaminas A taip pat yra lipiduose tirpus vitaminas, kuris veikia kaip antioksidantas ir padeda sunaikinti laisvuosius radikalus, kad būtų išvengta įvairių lėtinių patologijų, aprašyta 3 paveiksle. Monaghan ir Schmitt [67] pirmiausia nustatė vitamino A antioksidacinį potencialą ir pareiškė, kad šis vitaminas gali apsaugoti lipidus nuo apkartimo. Vitaminas A taip pat turi didelį antioksidacinį poveikį, apsaugodamas žmogaus MTL nuo vario stimuliuojamos oksidacijos [65, 68].

3.1.2.Mineralai

Mineralai – tai žemėje ir maiste esantys elementai, kurie būtini kaip būtinos maistinės medžiagos organizmams augti ir atlikti įvairias gyvybei reikalingas funkcijas. Vaisiuose, tokiuose kaip obuoliai, uogos, vyšnios ir vynuogės, gausu tiek mikro, tiek makroelementų, turinčių mineralų. Pagrindiniai šiuose vaisiuose esantys mineralai yra kalis, magnis, kalcis, fosforas, geležis, natris, varis, cinkas, selenas ir manganas. Uogos iš aplinkos sukaupia daug fosforo, kalcio, natrio ir geležies mineralų ir turi viršenybę prieš visus kitus vaisius [22]. Kai kurie mikroelementai, tokie kaip geležis, selenas, cinkas, varis ir manganas, veikia kaip įvairių antioksidantų fermentų kofaktoriai ir dalyvauja redokso apykaitoje, o tai dar labiau padeda sulėtinti senėjimo procesą, nes sumažina ROS ląstelėse ir taip padidina organizmų gyvenimo trukmę. 11, A46]. Mineralinės maistinės medžiagos yra kliniškai pripažintos būtinomis vartotojų sveikatos sudedamosiomis dalimis, nes jos suteikia jėgų raumenims ir vaidina lemiamą vaidmenį dantų ir kaulų vystymuisi. Šie pagrindiniai mineraliniai elementai yra susiję su daugeliu esminių biocheminių ir fiziologinių procesų, vykstančių žmonėms. Kelių vaisių mineralų kiekis parodytas 1 lentelėje.

3.2.Bioactioe Conmp{2}}unds

Bioaktyvūs junginiai yra svarbūs kompleksai, randami maiste ir yra veiksmingi reguliuojant įvairias medžiagų apykaitos veiklas ir gerinant sveikatą [69, 70]. Be to, keli vaisiai sudaro didelę įvairovę ir daug biologiškai aktyvių junginių, ypač taninų, stilbenų, flavonoidų ir fenolio rūgščių [14,56,71]. Polifenoliai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį vaisiuose ir yra naudojami kaip antioksidantai ir dažikliai [72]. Su maistu gaunamų antioksidantų vartojimas padeda palaikyti tinkamą žmogaus organizmo antioksidantų būklę. Daugybė polifenolių tyrimų pabrėžia jų antioksidacines savybes po to, kai manoma, kad jie turi optimistinį poveikį su amžiumi susijusioms lėtinėms patologijoms. Įvairūs tyrimai taip pat pranešė, kad dieta, kurioje gausu polifenolių, gali užkirsti kelią oksidacinei žalai, sukeliančiai senėjimą [73]. Vaisiai, tokie kaip uogos, vyšnios, obuoliai ir vynuogės, sudaro maždaug 200-300 mg polifenolių 100 g šviežios masės [24,74]. Iš šių vaisių gauti produktai sudaro didelę polifenolių dalį. Kai kurie polifenoliai, įskaitant katechiną, epikatechiną, rutiną, proantocianidiną B2, floretino glikozidus, kvercetino glikozidus ir chlorogeninę rūgštį, dažniausiai randami obuoliuose, kurie pasižymi stipriomis antioksidacinėmis savybėmis [1]. Įvairūs polifenoliai, turintys antioksidacinių savybių, randami skirtinguose vaisiuose, parodyti 2 lentelėje.

cistanche varpos dydis

Šios molekulės gali veikti kaip antioksidantas (in vivo) įvairiais būdais: (i) pašalindamos reaktyviąsias rūšis dėl padidėjusio reaktyvumo (matuojamos kaip greičio konstanta), leidžiančios pašalinti oksidantus, kol jie gali paveikti kitus biologinius taikinius, pvz. nukleino rūgštys ir baltymai;(ii)sukeliant endogeninius antioksidacinius atsakus per Nrf2-priklausomą genų ekspresiją, siekiant modifikuoti patofiziologinius ir fiziologinius oksidatoriaus poveikio padarinius [96];(i) slopinant ROS/RNS gamybą arba slopina fermentų, tokių kaip NADPH oksidazės ar ksantino oksidazė, ekspresiją arba aktyvumą, slopina uždegimą arba mažina mitochondrijų elektronų nutekėjimą [97]. 2008 m. paskelbtame tyrime buvo tiriamas maisto papildų su raudonųjų vynuogių sultimis (vitamino E ir polifenolių šaltinis) poveikis neutrofilų NADPH oksidazės aktyvumui ir širdies ir kraujagyslių rizikos veiksniams trisdešimt dviem hemodializuojamiems pacientams. Išvados rodo, kad tiek raudonųjų vynuogių sultys, tiek vitaminas E sumažino ex vivo neutrofilų NADPH oksidazės aktyvumą ir oksiduoto MTL koncentraciją plazmoje. Raudonųjų vynuogių sultys taip pat sumažina širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksnius [98]. Taigi, išvados rodo, kad natūralūs antioksidantai yra galimi NADPH oksidazės inhibitoriai.

Šis straipsnis ištrauktas iš Antioksidantai 2020, 9, 1123; doi: 10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants