Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2016, s. 189-199
Marta Sarnowska, *Anna Gawron-Gzella
Rooibos (Aspalathus linearis (Burm. f.) R. Dahlgren) – substancje biologicznie aktywne i działanie farmakologiczne
Rooibos (Aspalathus linearis (Burm. f.) R. Dahlgren) – biological active substances and farmacological activity
Katedra i Zakład Farmakognozji, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. n. farm. Wiesława Bylka
Streszczenie
Prezentowana praca stanowi przegląd literatury dotyczącej Aspalathus linearis (Burm. f.) R. Dahlgren (Rooibos), rośliny endemicznej Południowej Afryki, popularnej ze względu na smak i aromat sporządzanej z niej ziołowej herbaty. Przedstawiono: wygląd morfologiczny tej rośliny, występowanie, skład chemiczny i aktywność farmakologiczną. Głównymi związkami biologicznie czynnymi A. linearis są flawonoidy, szczególnie unikalne dihydrochalkony – aspalatyna i notofagina. Działanie lecznicze rośliny zostało udowodnione w licznych badaniach in vitro, na modelach komórkowych i zwierzęcych, a nawet w badaniach klinicznych na ochotnikach. Działanie farmakologiczne naparów z Rooibos jest związane z ich wysoką aktywnością przeciwutleniającą i dlatego mogą one być użyteczne w zapobieganiu i leczeniu wielu chorób neurodegeneracyjnych, chorób układu sercowo-naczyniowego, cukrzycy, otyłości, uszkodzenia wątroby, a nawet nowotworów. Z powodu niskiej toksyczności, braku kofeiny, niskiej zawartości garbników, wysokiej zawartości żelaza i innych mikroelementów Rooibos może być bezpiecznie podawany dzieciom, kobietom w ciąży oraz stanowić alternatywę dla kawy lub herbaty.
Summary
The presented paper is a review of literature on Aspalathus linearis (Burm. f.) R. Dahlgren (Rooibos) – an endemic South African plant, valued for the taste and aroma of the herbal tea made from it. The morphological appearance, occurrence, phytochemical composition and pharmacological activity of this plant were presented. The main biologically active compounds of A. linearis are flavonoids, especially unique dihydrochalcones – aspalathin and nothofagin. The therapeutic effect of this plant has been proven by numerous in vitro studies, on cell and animal models, and even in clinical studies on volunteers. The pharmacological activity of Rooibos infusions is associated with their high antioxidant activity, and may, therefore, be useful in prevention and treatment of several neurodegenerative diseases, cardiovascular diseases, diabetes, liver damage and even cancer. Due to low toxicity, lack of caffeine, a low tannin content, a high content of iron and other microelements, Rooibos can be safely administered to children, pregnant women, and offer an alternative to coffee or tea.
Wstęp
Nazwa Rooibos określa zarówno południowoafrykańską roślinę Aspalathus linearis (aspalat prosty), jak i produkowany z liści i łodyg tej rośliny napój (herbatę) o przyjemnym smaku i cennych właściwościach zdrowotnych (1). Mimo iż dystrybucja Rooibos poza miejsce jego naturalnego występowania rozpoczęła się dopiero w XX wieku, to produkt ten, zaliczany obecnie do żywności funkcjonalnej, szybko zdobywa zwolenników. Napój jest ceniony głównie z powodu braku kofeiny i niskiej zawartości garbników, a także wysokiej zawartości flawonoidów i związków mineralnych (2).
Przynależność systematyczna i morfologia A. linearis
Aspalathus linearis (Burm. f.) R. Dahlgren (aspalat prosty) według systemu APG III (zgodnego z klasyfikacją filogenetyczną roślin telomowych) należy do rodziny Fabaceae (Bobowatych), plemienia Crotalarieae i liczącego około 300 gatunków rodzaju Aspalathus (aspalat). Aspalat prosty lepiej znany jest jako Rooibos, czerwonokrzew, red bush, rotbush, a w języku afrykanerskim – koopmanstee, naaldtee, rooibostee, speldtee, swarttee (3).
W obrębie gatunku A. linearis istnieje silne zróżnicowanie morfologiczne, genetyczne, chemiczne i funkcjonalne. Na podstawie pokroju rośliny, koloru liści, kwiatów, przystosowania do przetrwania pożaru oraz składu chemicznego, zwłaszcza rodzaju związków polifenolowych, rozróżnia się 7 zasadniczych biotypów (4). Z kolei biorąc pod uwagę preferencje siedliskowe, wyróżnia się 5 ekotypów tego gatunku (1).
Główna, komercyjna odmiana A. linearis, jest gęsto rozgałęzionym krzewem, o jednolicie żółtych kwiatach, osadzonych na szypułkach i zwykle cienkich, jasnozielonych liściach. Inne odmiany mają często szarawozielone, najczęściej nagie lub delikatnie omszone liście oraz małe, żółte lub czerwonożółte kwiaty ze spiczastą linią grzbietową (4, 5). Aspalat prosty ma mocny korzeń palowy o długości ok. 2 metrów, dzięki czemu jest uważany za cenną roślinę pionierską i odtwarzającą strukturę gleby po pożarze. Owocem jest lancetowaty i puszysty strąk, zawierający pojedyncze, małe, żółte, nerkowate nasienie (1, 2).
Występowanie
Rodzaj Aspalathus jest endemiczny dla Południowej Afryki. Występuje na terenie najmniejszego na świecie państwa florystycznego – Państwa Przylądkowego (Capensis), tylko w obrębie formacji roślinnej Fynbos w górach Cederberg, rozciągających się w zachodnich i południowo-wschodnich częściach prowincji Western Cape oraz w południowo-zachodniej części prowincji Northern Cape (1). Rooibos wymaga klimatu typu śródziemnomorskiego. A. linearis nie rośnie poniżej 450 m n.p.m., a kwitnie tylko powyżej 900 m n.p.m. Młode rośliny są wrażliwe na mróz i śnieg, za to dojrzałe dobrze znoszą surowe zimy i gorące lata. Gatunek jest przystosowany do głębokich, dobrze przepuszczalnych piasków, ubogich w składniki odżywcze, bardzo kwaśnych (pH 3-3,5), typowych dla terenów górskich. Próby rozprzestrzenienia A. linearis na inne tereny Południowej Afryki zakończyły się niepowodzeniem (1, 2, 5).
Uprawa, produkcja i parzenie herbaty Rooibos
Aspalathus linearis jest jedną z roślin, które przeszły transformację z lokalnego naturalnie rosnącego surowca, do ważnej rośliny uprawnej (6). Wykorzystanie przez miejscową ludność herbaty z Rooibos pochodzącej z naturalnych stanowisk było znane już w XVIII w., ale dopiero w latach 30. XX wieku dzięki Le Frais Nortier – angielskiemu lekarzowi, zafascynowanemu korzyściami zdrowotnymi herbaty z tego gatunku, rozpoczęto eksperymenty, prowadzące do uprawy tej rośliny i umożliwiające sukces dzisiejszego przemysłu. Obecnie uprawiana jest tylko jedna odmiana – A. linearis Nortier. Ponad 90% komercyjnego produktu otrzymuje się z tej odmiany, natomiast wciąż są zbierane z naturalnych stanowisk odmiany Wupperthal i Nieuwoudtville, jako produkty specjalistyczne (1, 7, 8).
Rośliny są gotowe do zbioru surowca po 2 latach od ich posadzenia, dając maksymalny plon po 3 latach. Z dojrzałego krzewu otrzymuje się 110-220 gramów herbaty. Rośliny mogą żyć do 20 lat, natomiast na plantacjach najczęściej są utrzymywane przez 6-7 lat, gdyż z czasem drewnieją (2). W ostatnich dekadach obserwuje się znaczący wzrost zapotrzebowania na Rooibos. Odbiorcami są niemal wszystkie kraje świata, od Australii, Nowej Zelandii i Europy do Japonii, Kanady i USA (2, 7, 9). Ilość produktu na światowych rynkach wzrosła w ciągu 10 lat z 750 ton (1993 r.) do 5964 ton (2003 r.), a w roku 2007 osiągnęła wartość 7176 ton (9).
Produkcja herbaty jest procesem długotrwałym. Latem ścinane są szczytowe części roślin o długości ok. 45 cm, a po zwiędnięciu w specjalnych halach są cięte na drobne, ok. 0,5 cm odcinki, rozsypywane na betonowych platformach i gniecione przez traktory, następnie przewracane i zwilżane kilka razy wodą dla wzmocnienia naturalnego procesu enzymatycznego utleniania. W kolejnym etapie, ułożony w kopce i przykryty na 24 godz. surowiec jest poddawany fermentacji, w trakcie której liście z zielonych stają się intensywnie bursztynowe. Powstała w ten sposób czerwono-brązowa masa jest rozkładana cienkimi warstwami i suszona na słońcu do osiągnięcia ok. 11% wilgoci. Po około 3-miesięcznym przechowywaniu, Rooibos jest pakowany i kierowany do obrotu (2).
Bardziej wartościowy, głównie ze względu na większą ilość aspalatyny, jest tzw. zielony Rooibos. Podczas jego produkcji proces utleniania jest celowo hamowany – inaktywacja enzymów następuje poprzez poddanie surowca działaniu pary wodnej lub podsuszaniu niepociętych pędów w niskiej temperaturze i przy małej wilgotności powietrza. Następnie surowiec jest rozdrabniany i suszony do wymaganej wilgotności (7, 10, 11).
Surowiec do przygotowywania herbaty Rooibos składa się z fragmentów liści i czubków łodyg o długości ok. 0,5 cm. Liście są spłaszczone, a delikatnie żeberkowane młode łodygi wskutek pocięcia są bardzo podobne do rozdrobnionych liści (7).
W celu sporządzenia naparu z A. linearis zaleca się zalanie wrzątkiem 1,5 g surowca lub jednej torebki typu fix na filiżankę i parzenie przez 8-10 min. Polecana jest zarówno gorąca, jak i mrożona herbata Rooibos, która może być słodzona cukrem lub sokami owocowymi albo podawana z mlekiem (2, 12).
Skład chemiczny
Najliczniejszą grupę związków czynnych A. linearis stanowią związki fenolowe – zawartość sumy polifenoli w ekstrakcie wodnym sięga 252 mg/g, a etanolowym 234 mg/g (13). Dotychczas potwierdzono obecność ok. 30 różnorodnych związków fenolowych, głównie flawonoidów, licznych kwasów fenolowych oraz fenylopropanoidów, a także niewielkie ilości garbników, fenyloetanoidów i kumaryn (13-16).
Spośród związków flawonoidowych w A. linearis można wyróżnić: dihydrochalkony, flawony, flawonole i flawanony. Całkowita zawartość flawonoidów wynosi 5,52 mg/g w ekstrakcie wodnym i 6,70 mg/g w ekstrakcie alkoholowym (10).
Najważniejszą grupę, z punktu widzenia aktywności A. linearis, stanowią dihydrochalkony. W roślinie tej są obecne dwa C-glikozydy dihydrochalkonu: aspalatyna (3?-C-β-D-glukopiranozyd 2?,3,4,4?,6?-pentahydroksydihydrochalkonu) – występująca wyłącznie w A. linearis i notofagina (3?-C-β-D-glukopiranozyd 2?,4,4?,6?-tetrahydroksydihydrochalkonu) – znaleziona tylko w Nothofagus fusca, Schoepfia chinensis i A. linearis, a także aspalalinina – C-glukozyd cyklicznego dihydrochalkonu (ryc. 1) (13-18).
Ryc. 1. Dihydrochalkony obecne w A. linearis (13)
Najliczniejszą grupę flawonoidów stanowią flawony: luteolina i chryzoeriol oraz C-glikozydy flawonowe: pochodne apigeniny (witeksyna, izowiteksyna i wicenina-2), chryzeoriolu (skoparyna) oraz luteoliny (orientyna, izoorientyna, karlinozyd, jego izomer neokarlinozyd oraz izokarlinozyd) (ryc. 2). Ponadto obecne są O-glikozydy flawonowe, m.in. 7-O-glukozyd luteoliny (cynarozyd) oraz 2”-0-β-arabinopiranozyd orientyny (13-20).
Ryc. 2. Niektóre flawony obecne w A. linearis (13)
W A. linearis zidentyfikowano ponadto 7 flawonoli, poza 7-glukozydem patuletyny, także kwercetynę i jej 5 glikozydów: hiperozyd, izokwercytrynę, rutynę, 3-O-robinobiozyd oraz 3-O-arabinoglukozyd kwercetyny (13-16, 18).
Z grupy flawanonów w A. linearis wykryto 4 pochodne eriodykcjolu: (S)- i (R)-6-C-D-glukopiranozyd oraz (S)- i (R)-8-C-D-glukopiranozyd eriodykcjolu, czyli enancjomery 2,3-dihydroizoorientyny i 2,3-dihydroorientyny (ryc. 3). Związki te powstają wskutek fotochemicznej konwersji aspalatyny na diastereoizomeryczną mieszaninę flawanonów podczas fermentacji rośliny. W wyciągu z aspalatu wykryto także 5,3’-di-O-glukozyd eriodykcjolu oraz 5-glukozyd naryngeniny (hemiflorynę) (10, 13, 15, 16, 20, 21).
Ryc. 3. Flawanony obecne w A. linearis (13)
W A. linearis obecne są liczne kwasy fenolowe pochodne kwasu benzoesowego: galusowy, protokatechowy, α-rezorcylowy, gentyzynowy, p-hydroksybenzoesowy, wanilinowy, syryngowy i salicylowy oraz pochodne kwasu hydroksycynamonowego: kawowy, p-kumarowy, ferulowy, synapinowy, chlorogenowy i 3,4,5-trihydroksycynamonowy (15, 20).
Z grupy fenyloetanoidów wykryto tyrozol (p-hydroksyfenyloetanol) i glikol 3-metoksy-4-hydroksyfenylowy (16, 20). Przedstawicielem fenylopropanoidów jest 2-O-glukozyd kwasu fenylopirogronowego (PPAG) odpowiedzialny za właściwości przeciwcukrzycowe (14) oraz syryngina (16) i safflomina A, będąca C-glukozydową pochodną kwasu cynamonowego (13).
Aspalathus linearis wyróżnia się niską, w porównaniu do czarnej herbaty, zawartością garbników. Zidentyfikowano jedynie (+)-katechinę występującą w bardzo małym stężeniu (15, 20) oraz oligomeryczne flawan-3-ole: procyjanidynę B3 i bis-fisetinidol-(4,6:4,8)-katechiny (20, 22).
Badanie metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas pozwoliło na wykrycie ponad 200 różnych związków lotnych odpowiedzialnych za aromat surowca, należących przede wszystkim do laktonów oraz aldehydów, alkoholi, ketonów, estrów, eterów, węglowodorów i kwasów. Zidentyfikowano m.in. gwajakol (24,0%) oraz dihydroaktynidiolid, β-jonon, 5,6-epoksyjonon, octan geraniolu, benzaldehyd, kwas kapronowy i β-damascenon (23, 24).
Spośród wielu związków mineralnych w najwyższym stężeniu są obecne: potas, sód, magnez i wapń, odpowiednio 4083, 2467, 2360 i 2130 μg/g liści, a następnie fosfor, glin, żelazo i mangan oraz niewielkie ilości miedzi, boru, cynku i fluoru (2, 20).
Ponadto w A. linearis potwierdzono obecność dwóch kumaryn eskuliny i eskuletyny (15, 16), lignanów: sekoizolarycyrezynolu, jego O-glikozydu i wladinolu F (16); zidentyfikowano też (+)-pinitol i nukleozyd urydyny (21) oraz 6-C-glukozyd 5,7-dihydroksychromonu, który jest prekursorem flawonoidów (13).
Jedną z najczęściej podkreślanych zalet herbaty Rooibos jest brak kofeiny i innych alkaloidów, poza śladowymi ilościami sparteiny (9, 25).
Działanie farmakologiczne
Najwcześniejsze publikacje na temat herbaty Rooibos skupiają się na jej walorach jako napoju, natomiast badania właściwości biologicznych rozpoczęto dopiero w drugiej połowie XX wieku i cały czas są one kontynuowane. Wyniki prac in vitro i in vivo oraz nielicznych badań klinicznych pozwalają na stwierdzenie, że aspalat prosty ma wielokierunkowe działanie lecznicze (9, 20).
Aktywność przeciwutleniająca
Zmiatanie wolnych rodników jest jednym z najlepiej udokumentowanych działań A. linearis, w szczególności dla występującej wyłącznie w tej roślinie aspalatyny (9, 18, 20, 26-28).
Pierwsze badania aktywności przeciwutleniającej naparów z A. linearis prowadzono z wykorzystaniem wolnego rodnika DPPH w porównaniu z działaniem naparów z herbaty zielonej, czarnej i oolong. Napary z niefermentowanego Rooibos wykazały wyższą aktywność od fermentowanego, ale niższą niż zielona herbata (27). W teście Rancimat aktywność naparów z Rooibos była wyższa, jeśli czas parzenia został wydłużony do 30 min (29).
W kolejnych testach z wykorzystaniem rodnika nadtlenkowego oraz DPPH oceniono aktywność przeciwutleniającą herbaty Rooibos na różnych etapach jej produkcji. Udowodniono, że największy spadek aktywności następuje podczas fermentacji, a przesiewanie, suszenie na słońcu czy pasteryzacja w mniejszym stopniu wpływają na działanie przeciwwolnorodnikowe. Potwierdzono też wyższą aktywność surowca niefermentowanego (30).
W badaniu neutralizowania nadtlenku wodoru z wykorzystaniem kwasu homowanilinowego jako wskaźnika, działanie przeciwutleniające naparu z A. linearis wyrażone w równoważnikach troloksu było o połowę niższe niż zielonej i czarnej herbaty, a także niższe od popularnych herbat z dodatkiem mięty (31). W metodzie z wykorzystaniem rodnika ABTS, stwierdzono, że istnieje duża korelacja (R2 = 0,81) między zawartością aspalatyny w komercyjnej zielonej herbacie Rooibos a aktywnością przeciwutleniającą. Wykazano również, że aktywność przeciwutleniająca herbaty z niefermentowanego surowca była 2-2,8 raza wyższa niż fermentowanego (32, 33).
W licznych pracach potwierdzono, że za działanie przeciwutleniające odpowiedzialne są głównie flawonoidy. Badania metodą z rodnikiem DPPH wykazały, że aspalatyna, kwercetyna, izokwercytryna, rutyna i kwas kawowy zmiatały wolne rodniki silniej niż α-tokoferol, BHA i BHT. Z kolei w porównaniu z β-karotenem, tylko luteolina i kwercetyna, spośród polifenoli aspalatu, wykazywały wyższą aktywność niż wymienione substancje porównawcze (28).
W innych badaniach siła zmiatania rodnika DPPH przez flawonoidy wyizolowane z herbaty Rooibos zmniejszała się w następującej kolejności: kwercetyna > orientyna > luteolina > aspalatyna > izokwercytryna > izoorientyna > rutyna > witeksyna > chryzoeriol. Troloks, stosowany jako substancja porównawcza, miał aktywność niższą od rutyny. Natomiast aktywność przeciwutleniająca badanych związków wobec rodnika nadtlenkowego (O2) były zbliżone do porównywanej w tym teście (-)-epikatechiny, jedynie kwercetyna i aspalatyna działały o ok. 10% silniej niż substancja porównawcza (34).
Przeciwutleniające właściwości aspalatyny i notofaginy oraz glikozydów flawonoidowych badano także za pomocą rodnika ABTS oraz testów oceniających peroksydację lipidów w komórkach mikrosomalnych wątroby szczurów. Najsilniejsze właściwości przeciwwolnorodnikowe wykazywały aspalatyna i kwercetyna (ich wartości IC50 były zbliżone do IC50 EGCG – wzorcowego przeciwutleniacza), następnie notofagina, najsłabiej działały izowiteksyna i witeksyna. Kwercetyna okazała się najbardziej skutecznym inhibitorem peroksydacji lipidowej (podobnie jak EGCG), aspalatyna o połowę słabszym, natomiast notofagina i pozostałe flawonoidy były prawie nieskuteczne (35).
W nowszych badaniach Joubert i De Beer (36) sprawdzano przydatność suchych wyciągów z herbaty Rooibos, które dzięki właściwościom przeciwutleniającym mogłyby być dodawane do żywności. Porównywano różnice w zawartości sumy polifenoli, aspalatyny, orientyny i izoorientyny oraz aktywności przeciwutleniającej (TAC) ekstraktów wodnych z Rooibos z suchą pozostałością po odparowaniu wody z filiżanki zaparzonej herbaty. Całkowita zawartość polifenoli i aspalatyny w ekstraktach wodnych z czerwonokrzewu i suchych naparach były równoważne, natomiast ilości izoorientyny i orientyny w suchym naparze były nieznacznie wyższe niż w ekstraktach płynnych.
Wyniki aktywności przeciwutleniającej, mierzone testem ORAC, wskazują na wysoką siłę działania aspalatyny i notofaginy (ORAC wynosił odpowiednio 0,06 i 0,04, a wzorcowej kwercetyny 0,11). Aktywność przeciwutleniająca tych dihydrochalkonów najprawdopodobniej jest związana z obecnością w ich cząsteczkach grup OH przy C2’ i C6’ (37). Prowadzone były również badania wykorzystujące fingerprinty analiz HPLC naparów z A. linearis, mające na celu modelowanie aktywności przeciwutleniającej ekstraktów i identyfikowanie potencjalnych markerów przeciwutleniających. Takie badania mogą być przydatne w laboratoriach sprawdzających jakość produkowanych herbat Rooibos (38).
Wysoki poziom stresu oksydacyjnego może powodować gromadzenie się uszkodzeń oksydacyjnych prowadzących do wielu chorób neurodegeneracyjnych.

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2015-10-17
zaakceptowano do druku: 2016-01-20

Adres do korespondencji:
*dr n. farm. Anna Gawron-Gzella
Katedra i Zakład Farmakognozji Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
ul. Święcickiego 4, 60-781 Poznań
tel.: +48 (61) 854-67-07
e-mail: aggzella@ump.edu.pl

Postępy Fitoterapii 3/2016
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii