Kvercetin (3,3,4,5,7-pentahidroksiflavon) je jedan od sekundarnih metabolita široko prisutnih u biljnom carstvu. Flavonoid kvercetin je polifenol sastoji se od tri benzenska prstena i pet hidroksilnih grupa.
Kvercetin je prvi izolovao i prepoznao Szent-Gyorgyi 1936. godine. Hemijska formula kvercetina je C15H10O7. Struktura ima flavonsko jezgro formirano od dva benzenska prstena i povezano je heterocikličkim pironskim prstenom; to je aglikon
Ovaj flavonoid je poznat ima antioksidativna svojstva i ima zaštitnu funkciju protiv starenja. Iako je aglikon i ne uključuje dijelove ugljikohidrata, dostupan je u prirodi iu slobodnom iu konjugiranom stanju. Na primjer, nalazi se u obliku glikozida u hrani. Nakon gutanja, glikozid se hidrolizira kako bi se oslobodio aglikon, koji se apsorbira i metabolizira u druge glukuronizirane, sulfatirane i metilirane oblike.
Svojstva fizičko-hemijska svojstva
Riječ "quercetum" je latinski izraz za kvercetin, koji znači spoj žute boje. Ovo jedinjenje je gorko kristalno jedinjenje. Lako se rastvara u lipidima i alkoholu, nerastvorljiv u hladnoj vodi, a slabo rastvorljiv u toploj vodi.
U prirodi se proizvodi uglavnom putem fenilpropanoidnog puta, koji ima aminokiselinu fenilalanin kao svoj prethodnik. Početni koraci uključuju sintezu cimetne kiseline putem fenilalanina. Fenilalanin amonijak liaza igra ključnu ulogu u katalizaciji reakcije. Kvercetin ima sposobnost da donira svoje atome vodika i zaustavi aktivnost reaktivnih vrsta kiseonika. On direktno stupa u interakciju sa intracelularnim signalnim putevima odgovornim za antioksidativnu funkciju. Nekoliko in vivo studija sugerira da kvercetin ima sposobnost da inhibira ksantin oksidazu smanjujući stvaranje slobodnih radikala i stoga se smatra potencijalnim antioksidansom. U stvari, polifenoli kao što je kvercetin već su dobro poznati po svojoj ulozi štiti ćeliju od oksidativnog stresa.
Osim toga, kvercetin je lipofilne prirode, tako da lako prolazi krvno-moždanu barijeru i ima neuroprotektivnu aktivnost. Ima zaštitnu ulogu protiv neurodegeneracije. Poznato je da molekul snižava nivo glukoze u krvi i čuva funkciju β ćelija kod dijabetičkih štakora i miševa. Pokazuje pozitivan utjecaj na liječenje i prevencija dijabetesa. Nekoliko in vitro i in vivo studija je pokazalo da kvercetin ima antikancerogena aktivnost i može se koristiti kao pouzdan lijek u terapiji raka. Kvercetin ima ključnu ulogu kao protuupalni molekul.
Gdje ga pronaći u hrani
Biljne porodice kao Solanaceae, Asteraceae, Passifloraceae i Rhamnaceae Bogate su sadržajem kvercetina. Kvercetin se najčešće nalazi u velikim količinama u različitom voću i povrću, uključujući jabuke, bobičasto voće, trešnje, crvena salata, luk, šparoge i u malim količinama u paprike, brokoli, grašak i paradajz. Takođe je poznato da je prisutan u agrumima, sjemenkama i orašastim plodovima, te crvenom grožđu. Luk ima najveću količinu kvercetina. Poznato je i da je kvercetin prisutan u bilju kao što su kopar, neke vrste čaja i vino. U biljkama je takođe prisutan u Gingko, američka bazga i Hypericum. Glikozidni oblik kvercetina uključuje hiperozid, rutin i izokvercetrin. Glikozidaze su odgovorne za razbijanje glikozidnih veza nakon oralnog uzimanja.
Farmakokinetika kvercetina
Nakon ingestije, kvercetin se može kombinovati sa proteinima pljuvačke i formirati rastvorljive binarne agregate protein-kvercetin. Po dolasku u tanko crijevo, kvercetin se deglikozilira laktat florizin hidrolazom. Kvercetin se može apsorbovati u epitelne ćelije putem disperzije ovisni o lipofilnosti. Prije ulaska u cirkulatorni sistem, većina kvercetina se pretvara u konjugirane metabolite. Nedavne studije sugeriraju da crijevna mikrobiota sudjeluje u proizvodnji glikozidaza i enzima koji pretvaraju kvercetin u molekule koje se lakše apsorbiraju.
Otprilike 60% do 81% kvercetina se transportuje u jetru kroz epitel, gdje se metabolizira i se pretvara u bioraspoloživi oblik. Većina kvercetina i njegovih metabolita izlučuje se kroz crijeva, ali male količine izlučuju bubrezi u urinu. Eliminacija kvercetina iz tijela je vrlo brza i vjeruje se da ima vrlo kratko vrijeme poluraspada u krvi.
U nastavku objašnjavam različita svojstva kvercetina i njegov mehanizam djelovanja:
Osobine i mehanizam djelovanja
- protuupalna svojstva: povećava ekspresiju IFN-γ ćelija (pod IFN mislimo na interferon) i smanjuje pozitivnu ćelijsku ekspresiju IL-4 (pod IL mislimo na interleukin);
- antikancerogena svojstva: indukuje ekstrinzične i unutrašnje puteve apoptoze, autofagije i zaustavlja ćelijski ciklus;
- antioksidanti: reguliše nivo GSH (GSH je skraćenica od glutationa); snižava nivo MDA (MDA je skraćenica za malondialdehid, jedan od krajnjih proizvoda peroksidacije polinezasićenih masnih kiselina u ćelijama) i povećava aktivnost SOD (SOD = superoksid dismutaza). Kvercetin je čistač slobodnih radikala;
- antihipertenziv: smanjuje težinu hipertenzije smanjenjem nivoa dušikovog oksida, TNF-α (TNF je skraćenica za faktor nekroze tumora) i IL-6;
- antidijabetički: Kvercetin smanjuje koncentraciju nivoa glukoze u krvi, čuva funkciju ćelija otočića, broj β ćelija kod dijabetičkih miševa.
- neurodegenerativno: Ublažava neuronska oksidativna oštećenja i neuroinflamacije i ispoljava antidemencijsko i neuroprotektivno djelovanje.
Antioksidativna svojstva
Zbog fenolne hidroksilne grupe i prisutnosti dvostruke veze, kvercetin ima potencijalno antioksidativno djelovanje. Antioksidativna svojstva kvercetina su povezana sa prevenciju i liječenje karcinoma i kardiovaskularnih bolesti. Hidroksilna grupa u strukturi kvercetina djeluje kao hvatač slobodnih radikala. Hidroksilna grupa molekula inaktivira slobodne radikale opskrbljujući aktivnim vodikom dok sprječava oksidaciju nezasićenih masnih kiselina.
Zbog svoje hemijske strukture, kvercetin ima sposobnost uklanjanja različitih slobodnih radikala, uključujući vodikov peroksid, superoksid i hidroksilni radikali. Kateholna grupa prisutna u prstenu B i OH grupa prisutna na poziciji 3 prstena A doprinose antioksidativnom svojstvu kvercetina.
Kvercetin održava oksidativnu ravnotežu i stoga je snažan antioksidans. Reguliše nivo GSH u organizmu. Još nije jasno da li kvercetin popravlja DNK ili je štiti od oksidativnog oštećenja. Utvrđeno je da je antioksidativni učinak kvercetin-DNK veći od samog kvercetina.
Svojstva protiv kardiovaskularnih poremećaja
Kvercetin je dobro poznati flavonoid koji, kada je prisutan u cirkulaciji, poboljšava vaskularno zdravlje a kada je prisutan u konjugiranom obliku, smanjuje pojavu kardiovaskularnih poremećaja. Kvercetin i njegovi drugi derivati sprječavaju zgrušavanje krvi i smanjuju pojavu moždanog udara, osim što ima antioksidativno djelovanje i samim tim štiti organizam od oksidativnog stresa. Poznato je da utiče na stabilnost i fluidnost lipidnog dvosloja i utiče na aktivnost ATP-zavisnog proteinskog transportera.
Takođe ima efekte antihipertenzivi i vazodilatatori koji proširuju arterije, što ukazuje na bolju cirkulaciju. Njegov tretman reguliše nivo glukoze i lipida u krvi tokom posta, smanjuje količinu taloženja masti u jetri, smanjuje težinu bubrežne fibroze i igra važnu ulogu u AMPK-ovisnom procesu autofagije. Gojazni miševi kada su hranjeni kvercetinom uzrokovali su gubitak težine i sniženi nivo triglicerida i holesterola u plazmi i time poboljšali metaboličke uslove. Izvještaji sugeriraju ponovno sastavljanje bijelih adipocita u smeđe adipocite.
Ovo ima zaštitni mehanizam protiv osteoporoze, plućnih oboljenja, ali i bolesti vena.
antivirusna svojstva
Poznato je da kvercetin, zbog svoje antivirusna svojstva, inhibira aktivnost polimeraze, reverzne transkriptaze, proteaze, DNK giraze i vezuje se za virusne kapsid proteine.
U studija objavljena u pubmed ovdje kvercetin igra i preventivnu i korisnu ulogu takođe protiv SARS-Covida, zahvaljujući svom antiinflamatornom potencijalu, zajedno sa drugim prirodnim supstancama. Zapravo, tokom nove pandemije koronavirusa, kvercetin je još jednom privukao pažnju nekoliko istraživača jer njegove komponente djeluju kao inhibitori samog virusa.
Međunarodna studija u kojoj je učestvovala grupa istraživača sa Instituta za nanotehnologiju Nacionalnog istraživačkog vijeća, Cnr-Nanotec iz Cosenze, sugerira da kvercetin djeluje kao specifični inhibitor SARS CoV-2. Čini se da kvercetin, prema ovoj studiji, ima destabilizirajuće djelovanje na 3CLpro, jedan od osnovnih proteina za replikaciju virusa, smanjujući njegovu enzimsku aktivnost. Drugim riječima, ometajući replikaciju virusa i smanjujući adheziju stanica za domaćina, čini se da ima antivirusno djelovanje.
Djelovanje protiv autoimunih bolesti
Kvercetin navodno deluje snažnog antiinflamatornog dejstva, uglavnom kroz inhibiciju proizvodnje citokina, smanjenje ekspresije ciklooksigenaze i lipoksigenaze i održavanje stabilnosti mastocita.
Odlična antioksidativna aktivnost kvercetina se manifestuje uglavnom kroz njegove efekte na aktivnost glutationa, enzime i reaktivne vrste kisika (ROS) i regulacijom puteva prijenosa signala, kao što je faktor 1 povezan s hemom/nuklearna eritroidna oksigenaza 2 (Nrf2), protein kinaza aktivirana mitogenom, receptor 4/fosfatidilinozitol-3-kinaza i adenozin monofosfat 5′-aktivirana protein kinaza.
Kvercetin može smanjiti visokovrijedno željezo, koje inhibira oksidaciju lipida i gasi ROS, koji pomaže u suzbijanju upale i prevenciji povezanih bolesti. Kalantari et al. objavili su da je kvercetin značajno ublažio oštećenje jetre kod miševa suzbijanjem slobodnih radikala i povećanjem nivoa antioksidativnih enzima, uključujući glutation peroksidazu, superoksid dismutazu i katalazu. Konačno, prijavljeno je da kvercetin ima neuroprotektivno djelovanje i antitumorsko djelovanje.
Osobine metaboličkog sindroma
Metabolički sindrom (MetS) je kompleks bolesti koje dovode do smrtnosti zbog razvoja kardiovaskularnih problema. Kvercetin, kao važan flavonoid, ima različita svojstva, kao što su snižavanje krvnog tlaka, antihiperlipidemija, antihiperglikemija, antioksidans, antivirusno, antikancerogeno, protuupalno, antimikrobno, neuroprotektivno i kardioprotektivno. U ovom preglednom članku (OVDE), originalni članci su prikupljeni iz različitih izvora, uključujući Google Scholar, Medline, Scopus i Pubmed, koji povezuju učinak kvercetina na poboljšanje MetS znakova, uključujući povišenu glukozu, hiperlipidemiju, gojaznost i krvni tlak.
Na osnovu ovih podataka, kvercetin također može igrati ulogu u liječenju metaboličkih poremećaja kroz nekoliko mehanizama, kao što su povećanje adiponektina, smanjenje leptina, antioksidativna aktivnost, smanjena insulinska rezistencija, povećanje nivoa insulina i blokada kalcijumskih kanala.
Kada ga treba uzimati i kako?
Kada uzimati kvercetin? u slučajevima:
- Hipoimunitet.
- Sezonske virusne epidemijske infekcije.
- Prehlade
- Sinusitis.
- Slobodni radikali.
- Krhka kapilara.
Sinergijska partnerstva: Zašto je bolje
Blagotvorno djelovanje kvercetina može se pojačati:
Vitamini C i D
Čini se da postoji povezanost s vitaminom C povećanje Bioraspoloživost kvercetina, prekidajući ulazak, replikaciju i enzimsku aktivnost virusa i istovremeno podržavajući i jačajući imuni odgovor. Kombinirana primjena kvercetina i vitamina C je eksperimentalna strategija za prevenciju i liječenje različitih respiratornih virusa. Vitamin D je vrlo koristan u prevenciji i liječenju infekcija gornjih disajnih puteva, kao i tradicionalne gripe.. Znamo da je sposoban da podrži imuni sistem i da ga stoga učini efikasnijim protiv virusa. Osim toga, čini se da je kvercetin sposoban da aktivira receptor za vitamin D, zbog čega se oni povezuju.
Cink i bromelin
Cink može razbiti upalu i smanjiti vezu između virusa i njegovog receptora; također smanjuje replikaciju virusa. ali za to, cinku su potrebni jonofori koji omogućavaju veći prodor u ćelije: kvercetin je upravo cinkov jonofor. Dakle, ova povezanost omogućava cinku da pojača svoje antivirusno djelovanje. Studije također pokazuju da je kvercetin komplementaran bromelainu jer jača protuupalno djelovanje povećavajući proizvodnju prostaglandina. Uzeti zajedno, oni su stoga nezamjenjiv resurs za podršku imunološkom sistemu.