© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2010, s. 170-175
*Agata Stobnicka, Małgorzata Gniewosz
Możliwości wykorzystania właściwości żurawiny ( Oxycoccus) we współczesnej medycynie
Possibilities for using cranberry fruits' properties in nowadays medicine
Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Kierownik Katedry: dr hab. Małgorzata Gniewosz, prof. SGGW
Summary
Cranberry is a very popular plant growing on marshlands in Europe, Siberia, United States and Canada. These inconspicuous fruits have been willingly consumed and used in folk medicine for centuries. Atractive colour and characteristic a bit tart taste make cranberry very important component of many dishes and food products as jams, sauces or drinks. Nowadays we rediscover advantages of this plant. We can buy fresh, dried or freezed fruits. Richness of many bioactive components for example phenols, anthocyanins, oligomeric proanthocyanidines, flavonols and organic acids, determinates antioxidant, antimicrobial and antiadhesion activities of juice, what make cranberry very helpful in prevention and treatment of many diseases as urinary tract infections, heart diseases and cancer.
Wprowadzenie
Żurawina ( Oxycoccus) jest wieloletnią, zimozieloną rośliną, występującą dość powszechnie na torfowiskach Europy, Syberii, Stanów Zjednoczonych i Kanady. Ta niskopienna krzewinka o czerwonych, lekko cierpkich owocach, zaliczana jest do rodziny żurawi-nowatych ( Oxycoccaceae) (według systemu Reveala) lub do rodziny wrzosowatych ( Ericaceae) (według innych systemów klasyfikacyjnych). Ne terenie Polski spotykane są trzy gatunki z rodzaju Oxycoccus: żurawina błotna ( Oxycoccus palustris,syn. Oxycoccus quadripetalus,syn. Vaccinium oxycoccus) – gatunek rodzimy, żurawina drobnoowocowa, syn. drobnolistkowa ( Oxycoccus microcarpus,syn. Vaccinium microcarpon) – antropofit zadomowiony oraz żurawina wielkoowocowa ( Oxycoccus macrocarpus,syn. Vaccinium macrocarpon) – antropofit zadomowiony (1).
Owoce żurawiny już od wieków są ważnym i chętnie spożywanym składnikiem diety. Stanowiły istotne urozmaicenie nie tylko codziennych, ale również świątecznych posiłków i na stałe wpisały się w tradycje wielu regionalnych kuchni. Ze względu na atrakcyjną barwę i charakterystyczny lekko cierpki smak, znalazły zastosowanie w różnych potrawach i produktach spożywczych. Z żurawiny przyrządza się m.in. dżemy, konfitury i soki, a także stosuje się ją jako dodatek do sosów czy napojów. Przetwory z tego owocu są też doskonałym, bardzo wykwintnym dodatkiem podawanym do różnego rodzaju mięs i pasztetów. W handlu dostępne są świeże, suszone oraz mrożone owoce, jak również cała gama produktów spożywczych, w których żurawina stanowi główny lub dodatkowy składnik.
Żurawinę stosowano również z powodzeniem w słowiańskiej medycynie ludowej. Owoce były wykorzystywane m.in. jako środek leczniczy przy reumatyzmie, zapaleniach śluzówki jamy ustnej, przeziębieniach, anginie, problemach żołądkowo-jelitowych, a nawet przy bólach głowy spowodowanych zaczadzeniem. W czasach średniowiecznych słynna Hildegarda z Bingen zalecała owoce żurawiny także przy skąpych i bolesnych miesiączkach. Właściwości lecznicze tego owocu od niepamiętnych czasów wykorzystywane były również przez rdzenne plemiona Indian Ameryki Północnej. Indianie używali soku żurawinowego m.in. do przemywania ran i wyciągania toksyn po zatrutych strzałach (2).
Pomimo tak szerokiego zastosowania owoców żurawiny w medycynie ludowej, w kręgu zainteresowań medycyny klasycznej znalazła się ona dopiero stosunkowo niedawno. Obecnie jednak staje się ona coraz bardziej popularna, a właściwości prozdrowotne tej niepozornej rośliny, zwanej niegdyś „cytryną dla ubogich” wydają się być nie do przecenienia, szczególnie w czasach, gdy naturalne substancje lecznicze zyskują coraz większe grono zwolenników.
Szerokie możliwości lecznicze owoców żurawiny i ich wykorzystania w medycynie wiążą się z bogatym składem chemicznym zawartego w nich soku. Pomimo niskiej kaloryczności owoce te zawierają duże ilości witamin, soli mineralnych, błonnika oraz związków bioaktywnych, które warunkują działanie przeciwutleniające i przeciwdrobnoustrojowe wyciągów i ekstraktów żurawinowych (3-4). Jak wykazały badania, w skład owoców żurawiny wchodzą: związki fenolowe, antocyjany (3-galaktozydy, 3-glukozydy, 3-arabinozydy cyjanidyny i peonidyny), proantocyjanidyny oligomeryczne (procyjanidyny B2, A2, tetramery i pentamery 2,3-cis-procyjanidyn typu B), tokotrienole, flawonoidy (flawonole: myrycetyna, kwercetyna), antocyjany (cyjanidyna, delfinidyna, peonidyna i malwidyna), kwasy organiczne (benzoesowy, p-kumarowy, cytrynowy, jabłkowy, malonowy, chlorogenowy, p-anyżowy, chinowy, szikimowy), kwas fenyloborowy, triterpeny: kwas ursolowy i oleanolowy, również podstawione kwasem hydroksycynamonowym, katechiny, cukry (dekstroza, fruktoza) oraz znaczne ilości witaminy C (15 mg w 100 g). W liściach żurawiny wykazano natomiast obecność akaloidów: N-metyloindolowego oraz metyloazatricyklowego (5-7).
Według wielu autorów silniejszymi właściwościami i bogatszym składem chemicznym charakteryzują się owoce żurawiny wielkoowocowej, jednak, np. w przypadku flawonoidów, zawartość tych związków w obydwu odmianach jest porównywalna (8).
Profilaktyka i leczenie chorób dróg moczowych żurawiną
Zakażenie dróg moczowych – zwykle pęcherza moczowego i cewki moczowej, to dolegliwość objawiająca się najczęściej bólem, wzmożonym parciem na mocz i pieczeniem w trakcie oddawania moczu. Na schorzenie to najbardziej narażone są kobiety (mężczyznom przypadłość ta zdarza się około 8 razy rzadziej). Statystycznie co trzecia kobieta przynajmniej raz w życiu przechodzi zapalenie dróg moczowych. Najczęściej spotykane zakażenie pęcherza i cewki moczowej spowodowane jest przez kolonizację nabłonka wyściełającego powyższe narządy przez szczepy Escherichia coli. Szczepy bakterii powodujących zakażenie układu moczowego wyposażone są w rzęski typu P. Rzęski umożliwiają adhezję tych drobnoustrojów do komórek nabłonka dróg moczowych. Na poziomie molekularnym adhezja następuje poprzez wiązanie lektyn obecnych na powierzchni fimbrii do komplementarnych węglowodanów (mannoza) w tkance gospodarza (9). Pierwsze informacje na temat możliwości wykorzystania antybakteryjnych właściwości żurawiny w schorzeniach dróg moczowych pojawiły się w 1923 roku. Blatherwick i Long (10) przedstawili wówczas wyniki badań nad zakwaszającymi właściwościami tych owoców. Spożycie 350 g żurawiny dziennie powodowało spadek pH moczu przy jednoczesnej zwiększonej ekskrecji kwasu hipurowego. Obniżone pH działało bakteriostatycznie na szczepy Escherichia coli obecne w drogach moczowych (10).
Dalsze badania naukowe potwierdziły zależność pomiędzy podawanym doustnie sokiem z żurawiny, a częstotliwością występowania tego schorzenia oraz nasileniem jego objawów. Okazało się bowiem, że zawarte w żurawinie proantocyjanidyny (PAC) mają większe znaczenie niż samo działanie zakwaszające soku żurawinowego. PAC znacznie utrudniają adhezję bakterii Escherichia coli do komórek nabłonkowych. Dalsze doświadczenia wykazały, że kluczową rolę w tym procesie odgrywa trimer proantocyjanidyny typu A. Co więcej, ekstrakty żurawinowe wykazują działanie także na szczepy antybiotykooporne Escherichia coli (11-12). W ostatnim czasie okazało się również, że wspomniane, obecne w żurawinie proantocyanidyny, po dodaniu do podłoża wzrostowego mogą także hamować wytwarzanie fimbrii przez komórki bakteryjne. Wyniki badań pokazują zmniejszenie o 95% liczby tworzonych fimbrii przy jednoczesnym skrajnie dużym wydłużeniu komórki (13-14).
Zakażenie dróg moczowych jest schorzeniem charakteryzującym się dość częstymi nawrotami. Avorn i wsp. (15) wskazują, że spożywanie 300 ml soku żurawinowego dziennie obniża częstotliwość nawrotów choroby nawet o 42%. Systematyczne spożywanie żurawiny zmniejsza także konieczność stosowania antybiotyków w infekcjach dróg moczowych. Obecnie na rynku dostępnych jest wiele preparatów farmaceutycznych zawierających ekstrakt, proszek lub zagęszczony sok żurawinowy. Produkty te charakteryzują się dużą skutecznością w leczeniu nawracających zakażeń cewki moczowej i pęcherza.
Antyadhezyjna aktywność proantocyjanidyn (PAC) w stomatologii i gastroenterologii
Właściwości antyadhezyjne związków chemicznych obecnych w owocach żurawiny zostały potwierdzone licznymi badaniami naukowymi przeprowadzonymi in vivo i in vitro przez wielu autorów. Jednymi z pierwszych badań potwierdzających takie działanie żurawiny były doświadczenia nad przyleganiem bakterii Escherichia coli do szkła (16). Inhibicja adhezji wynika zarówno z hamowania wytwarzania rzęsek przez bakterie, jak również z redukcji hydrofobowości powierzchni komórek bakteryjnych (17). Uniemożliwienie adhezji drobnoustrojów do atakowanej tkanki wiąże się z hamowaniem tworzenia biofilmów bakteryjnych odgrywających główną rolę w kolonizacji narządów wewnętrznych i wywoływaniu zakażeń. Biofilmy bakteryjne mogą powstawać w takich narządach, jak omawiane drogi moczowe, żołądek czy jama ustna.
Ze względu na możliwość hamowania tworzenia biofilmów bakteryjnych, związki aktywne zawarte w soku żurawinowym mogą mieć duże znaczenie w stomatologii, w profilaktyce chorób zębów i przyzębia. Kluczową rolę w zmianach próchnicowych i stanach zapalnych dziąseł odgrywa bowiem płytka nazębna, którą stanowi nieustannie tworząca się, lepka i bezbarwna warstwa bakterii i węglowodanów. Jeżeli nie jest codziennie usuwana, może ulec mineralizacji, przekształcając się w kamień nazębny. Za tworzenie biofilmów w jamie ustnej odpowiadają głównie bakterie z rodzaju Streptococcus – Streptococcus mutans, Streptococcus sanguinis, Streptococcus salivarius, Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Streptococcus gordonii i Streptococcus sobrinus (18, 19). Hamowanie agregacji i adhezji komórek bakteryjnych do powierzchni zębów, przez związki bioaktywne pochodzące z żurawiny, zostało potwierdzone licznymi badaniami. W testach in vitro wykorzystano hydroksyapatytowe kulki pokryte ludzką śliną. Kulki inkubowano z inokulum bakteryjnym oraz dodatkiem soku żurawinowego lub wybranymi składnikami soku – tzw. związkami o wysokiej masie cząsteczkowej, nieulegającymi dializie (ang. high-molecular weight, non-dialysable material , NDM). Już chwilowa ekspozycja na działanie 25% soku żurawinowego widocznie hamowała adhezję komórek bakteryjnych sześciu z siedmiu badanych szczepów bakterii z rodzaju Streptococcus (17). W badaniach in vivo przygotowano płyn do płukania jamy ustnej z dodatkiem związków o wysokiej masie cząsteczkowej pozyskanych w wyniku dializy z zagęszczonego soku żurawinowego, który przetestowano na 60 zdrowych ochotnikach. Wykazano, że codzienne użytkowanie wyżej wymienionego płynu przez okres sześciu tygodni wyraźnie zmniejszyło liczbę bakterii obecnych w jamie ustnej (20).
Bakteria Helicobacter pylori to urzęsiona pałeczka, którą obarcza się odpowiedzialnością za powodowanie przewlekłego zapalenia błony śluzowej żołądka, wrzodów żołądka i dwunastnicy oraz niektórych typów nowotworów żołądka, w tym gruczolakoraka (adenocarcinoma) (21).
Z piśmiennictwa wynika, że zakażenia pałeczkami Helicobacter pylori spotykane są praktycznie na całym świecie i występują we wszystkich grupach wiekowych ludności. Szacuje się, że zakażenie dotyczy około 10% dzieci i około 40-50% populacji ludzi dorosłych w krajach rozwiniętych, a nawet do 90% ludzi dorosłych w krajach rozwijających się (22). Zanim jednak bakterie spowodują objawy chorobowe, muszą najpierw pokonać ochronną warstwę śluzową żołądka i ulec adherencji do komórek epitelialnych. Patogenne działanie Helicobacter pylori wiąże się z wytwarzaniem proteazy i lipazy, które uszkadzają komórki nabłonka; proteazy rozkładającej glikoproteiny śluzu, enzymu proteolitycznego zwanego mucynazą, fosfolipazy, katalazy i cytotoksyny powodującej wakuolizację komórek. Bakterie produkują też ureazę, która katalizuje hydrolizę mocznika z wytworzeniem amoniaku, dzięki któremu dochodzi do zmiany pH środowiska i możliwości przeżycia pałeczek w niesprzyjających warunkach (23). W badaniach in vitro przebadano 22 szczepy bakterii Helicobacter pylori charakterystycznych dla środowiska śluzu i komórek ludzkiego żołądka. Wyniki eksperymentu pokazały, że przy stężeniu 0,2 mg/ml związków wysokocząsteczkowych pochodzących z soku żurawinowego, adhezja 12 szczepów została zahamowana w 75%, inhibicja adhezji 7 szczepów wahała się w przedziale 35-74%, a zaledwie 3 szczepy były hamowane słabo. Nie zaobserwowano natomiast efektu odłączania bakterii od komórek epitelialnych nawet przy stężeniu 100 mg/ml (24-25). Związki bioaktywne zawarte w owocach żurawiny mogą być więc pomocne w profilaktyce choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy.
Działanie przeciwnowotworowe żurawiny
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Bloom C. Systematyka rodzaju Oxycoccus. The Compleat Botanica. 2. Rodowski D. Żurawina – nowe spojrzenie na właściwości lecznicze. Post Fit 2001; (2-3):28-31. 3. Hong V, Wrolstad RE. Cranberry juice composition. J AOAC Int 1986; 69:99-107. 4. Chen H, Zuo J, Deng Y. Separation and determination of flavonoids and other phenolic compounds in cranberry juice by high performance liquid chromatography. J Chromatogr 2001; 913:387-95. 5. Jankowski K, Boudreau J, Jankowska I. Experientia 1971; 27:1141. 6. Jankowski K, Jankowska I. Experientia 1971; 27:1383. IUPAC, 8th Int Symp Chem Nat Products, New Delhi, Abstracts of Papers, A-7. 7. Spiteller-Friedmann G. Mh Chem 1962; 93:795. 8. Witkowska-Banaszczak E, Bylka W. Zawartość flawonoidów w owocach żurawiny błotnej i wielkoowocowej. Herba Pol 2007; 53:122-3. 9. Johnson JR, Kaster N, Kuskowski Ma i wsp. Identification or urovirulence traits in Escherichia coli by comparison of urinary and rectal E. coli isolates from dogs with urinary tract infection. J Clin Microbiol 2003; 41:337-45. 10. Blatherwick NR, Long ML. Studies on urinary acidity. II. The increased acidity produced by eating prunes and cranberries. J Biol Chem 1923; 57:815-8. 11. Howell AB, Vorsa N, Der Marderosian A i wsp. Inhibition of the adherence of p-fimbriated Esherichia coli to uroepithelial cell surfaces by proanthocyanidin extracts from cranberries. N Engl J Med 1998; 339:1085-6. 12. Foo L, Lu Y, Howell AB i wsp. A-type proanthocynidin trimers from cranberry that inhibit adherence of uropathogenic p-fimbriated E.coli. J Nat Prod 2000; 63:1225-8. 13. Ahuja S, Kaack B, Roberts J. Loss of fimbrial adhesion with the addition of Vaccinium macrocarpon to the growth of p-fimbriated E. coli. J Urol 1998; 159:559-62. 14. Ahuja S, Kaack B, Roberts J. Loss of fimbrial adhesion with the addition of Vaccinium macrocarpon to the growth medium of p-fimbriated Escherichia coli. J Urol 1998; 159:559-62. 15. Avorn J, Monane M, Gurwitz JH i wsp. Reduction of bacteriuria and pyuria after ingestion of cranberry and bluberry juices. JAMA 1994; 271:751-4. 16. Allison DG i wsp. Influence of cranberry juice on attachment of Escherichia coli to glass. J Basic Microbiol 2000; 40(1):3-6. 17. Yamanaka A, Kimizuka R, Kato T i wsp. Inhibitory effects of cranberry juice on attachment of oral streptococci and biofilm formation. Oral Microbiol Immunol 2004; 19:150-4. 18. Loesche WJ. Role of Streptococcus mutans in human dental decay. Microbiol Rev 1986; 50:353-80. 19. Loo CY, Collis DA, Ganeshkumar N. Streptococcus gordonii biofilm formation. Identification of genes that code for biofilm phenotypes. J Bacteriol 2000; 183:1374-82. 20. Weiss EI, Kozlovsky A, Steinberg D i wsp. A high molecular mass cranberry constituent reduces mutans streptococci level in saliva and inhibits in vitro adhesion to hydroxyapatite. FEMS Microbiol Letters 2004; 232:89-92. 21. Dorrell N, Crabtree JE, Wren BW. Host-bacterial interactions and the pathogenesis of Helicobacter pylori infection. Trends Microbiol 1998; 6:379-81. 22. Blaser MJ. Helicobacter pylori eradication and its implications for the future. Ailment Pharmacol Ther 1997; 11:103-7. 23. Kusters JG, van Vliet AH, Kuipers EJ. Pathogenesis of Helicobacter pylori infection. Clin Microbiol Rev 2006; 3:449-90. 24. Burger O, Itzhak O, Tabak M i wsp. A high moleculer mass constituent of cranberry juice inhibits Helicobacter pylori adhesion to human gastric mucus. Fed Euro Microbiol Soc 2000; 29:295-301. 25. Burger O, Weiss E, Sharon N i wsp. Inhibition of Helicobacter pylori adhesion to human gastric mucus by a high-molecular-weight constituent of cranberry juice. Crit Rev Food Sci Nutr 2002; 42:279-84. 26. Liu RH. Potential synergy of phytochemicals in cancer prevention: mechanism of action. J Nutr 2004; 134:3479-85. 27. Sun J, Liu RH. Cranberry phytochemical extracts induce cell cycle arrest and apoptosis in human MCF-7 breast cancer cells. Cancer Letters 2006; 241:124-34. 28. Ferguson PJ, Kurowska E, Freeman D i wsp. Cranberry constituents and prostate cancer cell growth. J Nutr 2003; 133:3843-50. 29. Murphy BT, MacKinnon SL, Xiaojun Y i wsp. Identification of triterpene hydroxycinnamates with in vitro antitumor activity from whole cranberry fruit ( Vaccinium macrocarpon). J Agric Food Chem 2003; 51:3541-5. 30. Li J, Guo WJ, Yang QY. Effects of ursolic acid and oleanolic acid on human colon carcinoma cell line HCT15. World J Gastroenterol 2002; 8:493-5. 31. Ferguson PJ i wsp. A flavonoid fraction from cranberry extract inhibits proliferation of human tumor cell lines. J Nutr 2004; 134:1529-35. 32. Liberty AM, Hart PE, Neto CC. Ursolic acid and proanthocyanidins from cranberry ( Vaccinium macrocarpon) inhibit colony formation and proliferation in HCT-116 and HT-29 colon and MCF-7 breast tumor cells. 233rd National Meeting of the American Chemical Society, 2007. 33. Neto CC, Amoroso J, Liberty A. Anticancer activities of cranberry phytochemicals: An update. Mol Nutr Food Res 2008; 52:S18-S27. 34. Harkins KJ. What's the use of cranberry juice? Age and Ageing. 2000; 29:9-12. 35. Szczeklik A (red.): Choroby wewnętrzne: podręcznik multimedialny oparty na zasadach EBM. T. 1. Kraków, Med Prakt 2005; 123:127-31. 36. Wilson T, Porcari JP, Harbin D. Cranberry extract inhibits low density lipoprotein oxidation. Life Sci 1998; 62:381-6. 37. Krueger CG, Porter ML, Weibe DA i wsp. Potential of cranberry flavonoids in the prevention of copper-induced LDL oxidation. Polyphenols Comm, 2000; 2:447-8. 38. Swartz JH, Medrek TF. Antifungal properties of cranberry juice. Appl Microbiol 1968; 16:1524-7. 39. Yee-Lean, Owens J, Thrupp L i wsp. Does cranberry juice have antibacterial activity. JAMA 2000; 283:1691. 40. Wu C-HV, Qiu X, Bushway A i wsp. Antibacterial effects of american cranberry ( Vaccinium macrocarpon) concentrate on foodborne pathogens. Food Sci Tech 2008; 41:1834-41. 41. Mara CL, Nogueira OA. Oyarza BAL i wsp. Inactivation of Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, and Salmonella in cranberry, lemon, and lime juice concentrates. J Food Protect 2003; 66:1637-41. 42. Viskelis P, Rubinskiene M, Jasutiene I i wsp. Anthocyanins, antioxidative, and antimicrobial properties of american cranberry ( Vaccinium macrocarpon Ait.) and their press cakes. J Food Sci 2009; 74:157-61. 43. Lin RG, Labbe KS. Inhibition of Vibrio parahaemolyticus in seafood systems using oregano and cranberry phytochemical synergies and lactic acid. Inn Food Sci Emer Tech 2005; 6:453-8. 44. Terris MK, Issa MM, Tacker JR. Dietary supplementation with cranberry concentrate tablets may increase the risk of nephrolithiasis. Urology 2001; 57:26-9. 45. Witkowska-Banaszczak E, Bylka W. Bezpieczeństwo stosowania owoców żurawiny. Herba Pol 2006; 52:109-10. 46. Żylicz Z, Krajnik M. Sok z żurawin w zapobieganiu i leczeniu zakażeń dróg moczowych u chorych terminalnych. Czy mamy wystarczające dowody, aby wierzyć w jego skuteczność? Pol Med Paliat 2002; 1:85-8.
