Kvercetīns (3,3,4,5,7-pentahidroksiflavons) ir viens no sekundārajiem metabolītiem, kas plaši sastopami augu valstī. Flavonoīds kvercetīns ir polifenols sastāv no trim benzola gredzeniem un piecām hidroksilgrupām.
Kvercetīnu pirmo reizi izolēja un atpazina Szent-Gyorgyi 1936. gadā. Kvercetīna ķīmiskā formula ir C15H10O7. Struktūrai ir flavoniskais kodols, ko veido divi benzola gredzeni, un to savieno heterociklisks pirona gredzens; tas ir aglikons
Šis flavonoīds ir zināms piemīt antioksidanta īpašības un aizsargājoša funkcija pret novecošanos. Lai gan tas ir aglikons un neietver ogļhidrātu daļas, tas ir pieejams dabā gan brīvā, gan konjugētā stāvoklī. Piemēram, tas ir atrodams pārtikā glikozīda veidā. Pēc norīšanas glikozīds tiek hidrolizēts, lai atbrīvotu aglikonu, kas tiek absorbēts un metabolizēts citās glikuronizētās, sulfatētās un metilētās formās.
Īpašības fizikāli ķīmiskās īpašības
Vārds "quercetum" ir latīņu termins kvercetīnam, kas nozīmē dzeltenas krāsas savienojumu. Šis savienojums ir rūgts kristālisks savienojums. Tas ir viegli šķīst lipīdos un spirtā, nešķīst aukstā ūdenī un slikti šķīst karstā ūdenī.
Dabā to ražo galvenokārt fenilpropanoīda ceļā, kura priekštecis ir aminoskābe fenilalanīns. Sākotnējie soļi ietver kanēļskābes sintēzi, izmantojot fenilalanīnu. Fenilalanīna amonjaka liāzei ir izšķiroša loma reakcijas katalizatorā. Kvercetīnam ir iespēja ziedot savus ūdeņraža atomus un apturēt reaktīvo skābekļa sugu darbību. Tas tieši mijiedarbojas ar intracelulārajiem signalizācijas ceļiem, kas ir atbildīgi par antioksidantu funkciju. Vairāki in vivo pētījumi liecina, ka kvercetīnam ir spēja inhibēt ksantīna oksidāzi, samazinot brīvo radikāļu veidošanos, un tāpēc to uzskata par potenciālu antioksidantu. Faktiski polifenoli, piemēram, kvercetīns, jau ir labi pazīstami ar savu lomu aizsargātu šūnas no oksidatīvā stresa.
Turklāt kvercetīnam ir lipofīls raksturs, tāpēc tas viegli šķērso hematoencefālisko barjeru un tam ir neiroprotektīva aktivitāte. Spēlē aizsargājošu lomu pret neirodeģenerāciju. Ir zināms, ka šī molekula pazemina glikozes līmeni asinīs un saglabā β šūnu funkciju diabēta žurkām un pelēm. Parāda pozitīvu ietekmi uz ārstēšanu un diabēta profilakse. Vairāki in vitro un in vivo pētījumi ir parādījuši, ka kvercetīns ir pretvēža darbība un to var izmantot kā uzticamu medikamentu vēža terapijā. Kvercetīnam ir izšķiroša nozīme kā pretiekaisuma molekulai.
Kur to atrast pārtikā
Stādu ģimenēm patīk Solanaceae, Asteraceae, Passifloraceae un Rhamnaceae Tie ir bagāti ar kvercetīna saturu. Visbiežāk kvercetīns lielos daudzumos ir atrodams dažādos augļos un dārzeņos, tai skaitā āboli, ogas, ķirši, sarkanie salāti, sīpoli, sparģeļi un nelielos daudzumos paprika, brokoļi, zirņi un tomāti. Ir zināms, ka tas ir arī citrusaugļos, sēklās un riekstos, kā arī sarkanajās vīnogās. Sīpolos ir vislielākais kvercetīna daudzums. Ir zināms, ka kvercetīns ir atrodams arī tādos augos kā dilles, dažas tējas šķirnes un vīns. Augos tas ir arī klāt Gingko, Amerikas plūškoks un Hypericum. Kvercetīna glikozīdu forma ietver hiperozīdu, rutīnu un izokvercetrīnu. Glikozidāzes ir atbildīgas par glikozīdu saišu pārtraukšanu pēc iekšķīgas lietošanas.
Kvercetīna farmakokinētika
Pēc norīšanas kvercetīns var apvienoties ar siekalu olbaltumvielām, veidojot šķīstošus proteīna-kvercetīna bināros agregātus. Sasniedzot tievo zarnu, kvercetīns tiek deglikozilēts ar laktāta florizīna hidrolāzi. Kvercetīnu var absorbēt epitēlija šūnās ar dispersijas palīdzību atkarīgs no lipofilitātes. Pirms nokļūšanas asinsrites sistēmā lielākā daļa kvercetīna tiek pārveidota par konjugētiem metabolītiem. Jaunākie pētījumi liecina, ka zarnu mikrobiota piedalās glikozidāžu un enzīmu ražošanā, kas kvercetīnu pārvērš vieglāk absorbējamās molekulās.
Apmēram 60% līdz 81% kvercetīna caur epitēliju tiek transportēti uz aknām, kur tas tiek metabolizēts un tiek pārveidots bioloģiski pieejamā formā. Lielākā daļa kvercetīna un tā metabolītu tiek izvadīti caur zarnām, bet neliels daudzums izdalās caur nierēm ar urīnu. Kvercetīna izvadīšana no organisma notiek ļoti ātri, un tiek uzskatīts, ka tam ir ļoti īss pussabrukšanas periods asinīs.
Tālāk es izskaidroju dažādās kvercetīna īpašības un tā darbības mehānismu:
Īpašības un darbības mehānisms
- pretiekaisuma īpašības: palielina IFN-γ šūnu ekspresiju (ar IFN mēs domājam interferonu) un samazina pozitīvo IL-4 ekspresiju šūnās (ar IL mēs domājam interleikīnu);
- pretvēža īpašības: inducē ārējos un iekšējos apoptozes, autofagijas ceļus un aptur šūnu ciklu;
- antioksidanti: regulē GSH līmeni (GSH apzīmē glutationu); tas samazina MDA līmeni (MDA apzīmē malondialdehīdu, kas ir viens no polinepiesātināto taukskābju peroksidācijas galaproduktiem šūnās) un paaugstina SOD aktivitāti (SOD = superoksīda dismutāze). Kvercetīns ir brīvo radikāļu iznīcinātājs;
- antihipertensīvs: samazina hipertensijas smagumu, samazinot slāpekļa oksīda, TNF-α (TNF apzīmē audzēja nekrozes faktoru) un IL-6 līmeni;
- pretdiabēta līdzeklis: Kvercetīns samazina glikozes līmeņa koncentrāciju asinīs, saglabā saliņu šūnu darbību, β šūnu skaitu diabēta pelēm.
- neirodeģeneratīvs: Atvieglo neironu oksidatīvos bojājumus un neiroiekaisumus, un tai piemīt antidemences un neiroprotektīva iedarbība.
Antioksidantu īpašības
Fenola hidroksilgrupas un dubultās saites klātbūtnes dēļ kvercetīnam ir potenciāla antioksidanta iedarbība. Kvercetīna antioksidanta īpašības ir saistītas ar vēža un sirds un asinsvadu slimību profilakse un ārstēšana. Hidroksilgrupa kvercetīna struktūrā darbojas kā brīvo radikāļu uztvērējs. Molekulas hidroksilgrupa inaktivē brīvos radikāļus, piegādājot aktīvo ūdeņradi, vienlaikus novēršot nepiesātināto taukskābju oksidēšanos.
Pateicoties tā ķīmiskajai struktūrai, kvercetīns spēj attīrīt dažādus brīvos radikāļus, tostarp ūdeņraža peroksīds, superoksīds un hidroksila radikāļi. Katehola grupa, kas atrodas gredzenā B, un OH grupa, kas atrodas A gredzena 3. pozīcijā, veicina kvercetīna antioksidanta īpašību.
Kvercetīns uztur oksidatīvo līdzsvaru un tāpēc ir spēcīgs antioksidants. Regulē GSH līmeni organismā. Vēl nav skaidrs, vai kvercetīns atjauno DNS vai aizsargā to no oksidatīviem bojājumiem. Tika konstatēts, ka kvercetīna-DNS antioksidanta iedarbība ir lielāka nekā tikai kvercetīnam.
Īpašības pret sirds un asinsvadu slimībām
Kvercetīns ir labi zināms flavonoīds, kas, nonākot cirkulācijā, uzlabo asinsvadu veselību un, ja tas ir konjugētā veidā, tas samazina sirds un asinsvadu traucējumu rašanos. Kvercetīns un citi tā atvasinājumi novērš asins recēšanu un samazina insultu rašanos, papildus tam, ka tai piemīt antioksidanta iedarbība un tādējādi aizsargā organismu no oksidatīvā stresa. Ir zināms, ka tas ietekmē lipīdu divslāņu stabilitāti un plūstamību un ietekmē ATP atkarīgā proteīna transportētāja aktivitāti.
Tam ir arī sekas antihipertensīvie līdzekļi un vazodilatatori, kas paplašina artērijas, kas liecina par labāku cirkulāciju. Tā ārstēšana regulē glikozes un lipīdu līmeni asinīs tukšā dūšā, samazina tauku nogulsnēšanos aknās, samazina nieru fibrozes smagumu un spēlē nozīmīgu lomu no AMPK atkarīgā autofagijas procesā. Aptaukošanās peles, kuras baroja ar kvercetīnu, izraisīja svara zudumu un samazināja triglicerīdu un holesterīna līmeni plazmā, tādējādi uzlabojot vielmaiņas apstākļus. Pārskati liecina par balto adipocītu atkārtotu salikšanu brūnos adipocītos.
Tam ir aizsargmehānisms pret osteoporozi, plaušu slimībām un arī vēnu slimībām.
pretvīrusu īpašības
Ir zināms, ka kvercetīns, pateicoties tā pretvīrusu īpašības, inhibē polimerāzes, reversās transkriptāzes, proteāzes, DNS girāzes aktivitāti un saistās ar vīrusu kapsīdu proteīniem.
Jo pētījums publicēts pubmed šeit kvercetīnam ir gan profilaktiska, gan labvēlīga loma arī pret SARS-Covid, pateicoties tā pretiekaisuma potenciālam, kopā ar citām dabīgām vielām. Faktiski jaunās koronavīrusa pandēmijas laikā kvercetīns atkal ir piesaistījis vairāku pētnieku uzmanību, jo tā sastāvdaļas darbojas kā paša vīrusa inhibitori.
Starptautisks pētījums, kurā piedalījās pētnieku grupa no Nacionālās pētniecības padomes Nanotehnoloģiju institūta Cosenza Cnr-Nanotec, liecina, ka kvercetīns darbojas kā specifisks SARS CoV-2 inhibitors. Saskaņā ar šo pētījumu kvercetīnam, šķiet, ir destabilizējoša iedarbība uz 3CLpro, kas ir viens no galvenajiem vīrusa replikācijas proteīniem, samazinot tā fermentatīvo aktivitāti. Citiem vārdiem sakot, traucējot vīrusa replikāciju un samazinot šūnu adhēziju ar saimniekorganismu, šķiet, ka tam ir pretvīrusu darbība.
Darbība pret autoimūnām slimībām
Tiek ziņots, ka kvercetīns iedarbojas spēcīga pretiekaisuma iedarbība, galvenokārt inhibējot citokīnu veidošanos, samazinot ciklooksigenāzes un lipoksigenāzes ekspresiju un saglabājot tuklo šūnu stabilitāti.
Kvercetīna lieliskā antioksidanta aktivitāte izpaužas galvenokārt tāpēc, ka tas iedarbojas uz glutationa aktivitāte, fermentus un reaktīvās skābekļa sugas (ROS) un regulējot signālu transdukcijas ceļus, piemēram, ar hēmu saistīto faktoru 1/nukleāro eritroīdo oksigenāzi 2 (Nrf2), mitogēnu aktivētu proteīnkināzi, nodevām līdzīgo receptoru 4/fosfatidilinozīta-3-kināzi. un adenozīna monofosfāta 5′-aktivētā proteīnkināze.
Kvercetīns var samazināt augstvērtīgo dzelzi, kas kavē lipīdu oksidāciju un dzēš ROS, kas palīdz nomākt iekaisumu un novērst ar to saistītās slimības. Kalantari u.c. ziņoja, ka kvercetīns ievērojami mazināja aknu bojājumus pelēm, nomācot brīvos radikāļus un paaugstinot antioksidantu enzīmu, tostarp glutationa peroksidāzes, superoksīda dismutāzes un katalāzes, līmeni. Visbeidzot, ir ziņots, ka kvercetīnam ir neiroprotektīva iedarbība un pretvēža aktivitāte.
Metaboliskā sindroma īpašības
Metaboliskais sindroms (MetS) ir slimību komplekss, kas izraisa mirstību sirds un asinsvadu problēmu attīstības dēļ. Kvercetīnam kā svarīgam flavonoīdam piemīt dažādas īpašības, piemēram, asinsspiedienu pazeminoša, antihiperlipidēmija, antihiperglikēmija, antioksidants, pretvīrusu, pretvēža, pretiekaisuma, pretmikrobu, neiroprotektīvs un kardioprotektīvs līdzeklis. Šajā pārskata rakstā (ŠEIT), oriģinālie raksti tika savākti no dažādiem avotiem, tostarp Google Scholar, Medline, Scopus un Pubmed, korelējot kvercetīna ietekmi uz MetS pazīmju uzlabošanos, tostarp paaugstinātu glikozes līmeni, hiperlipidēmiju, aptaukošanos un asinsspiedienu.
Pamatojoties uz šiem datiem, kvercetīnam var būt nozīme arī vielmaiņas traucējumu ārstēšanā, izmantojot vairākus mehānismus, piemēram, paaugstinātu adiponektīna līmeni, samazinātu leptīna līmeni, antioksidantu aktivitāti, samazinātu insulīna rezistenci, insulīna līmeņa paaugstināšanos un kalcija kanālu bloķēšanu.
Kad un kā to vajadzētu lietot?
Kad lietot kvercetīnu? gadījumos, kad:
- Hipoimunitāte.
- Sezonālas vīrusu epidēmijas infekcijas.
- Saaukstēšanās
- Sinusīts.
- Brīvie radikāļi.
- Trausls kapilārs.
Sinerģiskas partnerības: kāpēc tas ir labāk
Kvercetīna labvēlīgo iedarbību var uzlabot ar:
Vitamīni C un D
Šķiet, ka saistība ar C vitamīnu palielināt Kvercetīna bioloģiskā pieejamība, pārtraucot vīrusa iekļūšanu, replikāciju un enzīmu aktivitāti un vienlaikus atbalstot un pastiprinot imūnreakciju. Kvercetīna un C vitamīna kombinēta ievadīšana ir eksperimentāla stratēģija dažādu elpceļu vīrusu profilaksei un ārstēšanai. D vitamīns ir ļoti noderīgs augšējo elpceļu infekciju, kā arī tradicionālās gripas profilaksē un ārstēšanā.. Mēs zinām, ka tas spēj atbalstīt imūnsistēmu un tādējādi padarīt to efektīvāku pret vīrusu. Turklāt šķiet, ka kvercetīns spēj aktivizēt D vitamīna receptorus, tāpēc tie ir saistīti.
Cinks un bromelīns
Cinks var noārdīt iekaisumu un samazināt saikni starp vīrusu un tā receptoriem; tas arī samazina vīrusu replikāciju. Bet par to, cinkam ir nepieciešami jonofori, kas ļauj labāk iekļūt šūnās: kvercetīns ir tieši cinka jonofors. Tādējādi šī asociācija ļauj cinkam uzlabot tā pretvīrusu darbību. Pētījumi arī liecina, ka kvercetīns papildina bromelainu, jo tas stiprina pretiekaisuma darbību, palielinot prostaglandīnu veidošanos. Tāpēc kopā tie ir neaizstājams resurss imūnsistēmas atbalstam.