بخشی از مقاله
چکیده هدف:
آنتوسیانین ها یک نوعفیتوپیگمنت فلاونوئیدی می باشند. اگرچه نقش آنتوسیانین ها به عنوان یک فاکتور غذای فراسودمند نسبتاً کمتر از فلاونوئیدهای دیگر ثابت شده است، در سال های اخیر پیشرفت در این زمینه در سطح مولکولی بوده است. هدف این مطالعه بررسی و بحث در رابطه با مزایای بالقوه سلامتی بخشی غذاهای گیاهی غنی از آنتوسیانین با تمرکز بر نقش آنتوسیانین ها در زمینه هایی مانند کنترل چاقی، کنترل دیابت، پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی و بهبود عملکرد بینایی و مغز می باشد که توجه زیادی را بخود جلب کرده اند.
مواد و روش ها: مقالات مرتبط با موضوع مورد مطالعه در پایگاه های اینترنتی Sciencedirect، Pubmed و Google Scholar جستجو شدند. در این بررسی، مقالاتی از سال 1998 تا 2011 که در بردارنده مطالبی پیرامون اساس بیوشیمیایی و مزایای سلامتی بخشی رژیم غذایی غنی از آنتوسیانین بودند، وارد مطالعه شدند نتایج و بحث:یافته ها نشان داد که فوائد سلامتی بخشی لزوماً از اثر آنتی اکسیدانی آنتوسیانین ها بدست نیامده است، اما در واقع توسط خصوصیات
شیمیایی ثبت نشده فراتر از ظرفیت آنتی اکسیدانی مولکول ها که اخیراً بدست آمده است، می باشد. با این حال، درک بهتر عملکردهای فیزیولوژیکی آنتوسیانین ها باید به روشنی مشخص شود. نتیجه گیری کلی: بنابراین مطلوب است، نوع مولکولی و ترکیب آنتوسیانین هایی که باعث مزایای سلامتی بخشی خاصی می شوند برای انجام تحقیقات بیشتر در زمینه مکانیسم های مولکولی بنیادی، مشخص شود. رفتارهای دارویی آنتوسیانین ها بدون آگاهی داشتن از اثرات درمانی آنها، اثرات اجزاء غیر آنتوسیانینی و تعاملات ممکن بین آنتوسیانین و گونه های غیر آنتوسیانینی، نمی تواند به طور کامل پایه گزاری شود.
کلمات کلیدی: آنتوسیانین، رژیم غذایی، مزایای سلامتی بخشی
مقدمه
آنتوسیانین ها یک نوع از فیتوپیگمنت های فلاونوئیدی می باشند. [1] تحقیقات پیشین بر آنالیز شیمیایی ساختار و رنگ رنگدانه های گیاهی و پیدایش و تثبیت رنگدانه تمرکز داشته اند. برای شناسایی ژن های سنتز کننده آنتوسیانین در گیاهان و مشخص شدن مسیرهای تنظیمی برای بیان ژن تلاش های بسیاری انجام شده است. در باغبانی، تغییر رنگ رنگدانه های گل توسط مهندسی ژنتیک ممکن می باشد در حالیکه نقش آنتوسیانین ها به عنوان یک عامل غذای فراسودمند نسبتاً کمتر از دیگر فلاونوئیدها به اثبات رسیده است، در سال های اخیر پیشرفت های شگفت آوری در این زمینه در سطح مولکولی انجام شده است. هدف از این بررسی، بحث در مورد مزایای بالقوه سلامتی بخشی غذاهای غنی از آنتوسیانین گیاهی، با تمرکز بر نقش آنتوسیانین ها در زمینه هایی مانند کنترل چاقی، کنترل دیابت، پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی - CVC - ، عمکرد بینایی و مغزی می باشد که توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
شیمی و منبع آنتوسیانین ها
در گیاهان آنتوسیانین ها به طور طبیعی در فرم گلیکوزید وجود دارند که در آن مولکول آنتوسیانین با یک قند همراه است. قسمتی از رنگدانه که بدون قند استعموماً - به عنوان آگلیکون شناخته شده - آنتوسیانیدین نامیده می شود. آنتوسیانین ها را می توان بر اساس اصلاحات مانند گروه های جانشین روی حلقه B، نوع و تعداد قند کونژوگه و وجود یا عدم وجود یک گروه آسیل به انواع مختلفی طبقه بندی کرد. حداقل شش نوع اصلی آنتوسیانین وجود دارد: پلارگویندین، سیانیدین، دلفیدیدن، پئونیدین، پتونیدین و مالویدین. رنگ آنتوسیانین ها ممکن است بر اساس گروه های جانشین مختلف بر روی حلقه B تغییر کند و اشباع رنگ با افزایش تعداد گروه های هیدروکسیل افزایش و با افزودن گروه های متوکسیل کاهش می یابد. تحت شرایط بسیار اسیدی، آنتوسیانین ها به شکل یون فلاویلیوم ظاهر می شوند، به رنگ قرمز در می آیند و نسبتاً پایدار هستند.
اگرچه، در شرایط pH خنثی یا اسیدی ضعیف، آنتوسیانین ها بمحض واکنش با آب بی رنگ شده، در نتیجه ناپایدار می شوند.[2] فراوانی نسبی آنتوسیانین ها با توجه به گونه های گیاهی و زمان برداشت محصول بسیار متفاوت است و آنتوسیانین ها در بسیاری از غذاهای گیاهی مانند غلات، غده ها و ریشه ها، سبزیجات، حبوبات و میوه ها یافت می شوند. سیانیدین ها - که شامل دو گروه هیدروکسیل روی حلقه B می باشند - از گسترده ترین گونه های توزیع شده بعد از دلفیدین ها می باشد. تحقیقات گسترده ای بر توزیع آنتوسیانین ها در غذاهای گیاهی اصلی انجام شده است.[3-5] مشخص شده است که میوه ها - به عنوان مثال انواع توت و انگور - ، غلات و سبزیجات منابع خوبی از آنتوسیانین ها را تشکیل می دهند. همچنین تنوع زیادی در سطوح مصرف روزانه آنتوسیانین کل در افراد مختلف وجود دارد7]و.[6
جذب و متابولیسم و دوز مصرفی برای بیان خواص عملکردی آنتوسیانین ها
تعدادی از مقالات مروری عالی در رابطه با موضوع جذب و متابولیسم آنتوسیانین نوشته شده است.[8-10] در این مطالعه، یافته های مطالعات اخیر با تمرکز بر تعاملات آنتوسیانین ها با دیگر ترکیب ها، جمع آوری و خلاصه شده اند. گزارش شده است که اسید پروتوکاتکوئیک مشتق شده از حلقه B سیانیدین -3گلوکوزید - C3G - به عنوان یک متابولیت آنتوسیانین شناسایی شده است[11]اخیراً،. اسیدهای فنولی شامل اسید پروتوکاتکوئیک، اسید سیرینژیک، اسید وانیلیک، فلوروگلوسینول آلدهید، اسید فلوروگلوسینول و اسید گالیک به عنوان متابولیت های شیمیایی مشتق شده از آنتوسیانین ها تأیید شده اند.[12-19] تصور می شود که این اسیدهای فنلی در طول فرایند متابولیسم توسط باکتری های روده ای یا در واکنش های شیمیایی تشکیل می شوند.[20] این متابولیت های آنتوسیانین همچنین در انسان ها نیز یافت شده اند.[21-23]
بنابراین منطقی است که تأثیرات بالقوه چنین متابولیت هایی برای ارزیابی مزایای سلامتی بخشی آنتوسیانین ها مورد توجه قرار گیرد. در شرایط تعامل با سایر ترکیبات، نشان داده شد که کورستین جذب C3G را مهار می کند.[24] از سوی دیگر، هنگامی که آنتوسیانین های - BA - blackcurrant و اسید فیتیک بطور همزمان تجویز شدند، غلظت آنتوسیانین خون به میزان قابل توجهی هم در موش ها و هم در انسان ها در مقایسه با تجویز BA به تنهایی، افزایش یافت[25]همانطور. که بعداً بحث می شود، در تحقیقات بالینی بر عملکرد بینایی، گزارش شده است که مصرف آنتوسیانین در دوز روزانه 50 میلی گرم موجب برخی از مزایای سلامتی بخشی می شود.[26] در مورد سایر عملکردهای فیزیولوژیکی، گزارش های کمی بر دوز مصرفی بهینه جهت ایجاد اثرات سودمند در انسان ها وجود داشته است.
تاکنون، مزایای سلامتی بخشی آنتوسیانین ها در زمینه خواص آنتی اکسیدانی آن ها بیان شده است. تلاش های اخیر در جهت آشکارسازی اساس مکانیسم مولکولی تعدادی از مزایای سلامتی بخشی جدید آنتوسیانین ها، انجام شده است. چنینعملکردهای جدیدی لزوماً به تأثیرات آنتی اکسیدانی آنتوسیانین ها وابسته نیست، اما در واقع توسط خواص شیمیایی پایه گزاری نشده متداول فراتر از ظرفیت آنتی اکسیدانی مولکول ها ایجاد می شوند. در بخش های زیر، یافته های اخیر در مورد اثرات آنتوسیانین ها در پیشگیری از چاقی و دیابت، جلوگیری از بیماری قلبی عروقی و بهبود عملکرد مغزی و بینایی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
چاقی
اثرات مهارکنندگی آنتوسیانین ها بر تجمع چربی بدن برای اولین توسط توسدا در سال 2003 گزارش شد.[27] در تحقیقی نشان داده شد که در موش C57BL/6، یک رژیم غذایی حاوی - 2 g/kg - C3G به میزان قابل توجهی تجمع چربی بدن ناشی از وعده غذایی پرچرب را در مقایسه با گروه کنترل کاهش می دهد27]،.[28 این اثر احتمالاً به علت مهار سنتز چربی در کبد و در بافت سفید چربی - WAT - می باشد. علاوه بر این، یک رژیم غذایی حاوی C3G به میزان قابل توجهی غلظت گلوکز پلاسما که توسط وعده غذایی پرچرب بالارفته بود را کاهش داد . آنتوسیانین ها روی سلول های چربی عمل می کنند و سطح آدیپوسیتوکین ها را تعدیل می کنند . گزارش شده که C3G، تجلی آدیپونکتین را تنظیم می کند که می تواند حساسیت به انسولین را در سلول های چربی انسان افزایش دهد29]،.[30 با این حال، این اثر در مدل های آزمایشگاهی - موش - مشاهده نشد.[31] توت ها منبع غنی از آنتوسیانین می باشند. بطور قابل توجه، زمانیکه عصاره آنتوسیانین از زغال اخته یا پودر زغال اخته کل - WBP - به عنوان یک مکمل غذایی به وعده غذایی پرچرب موش C57BL/6 افزوده شد، مصرف عصاره آنتوسیانین به میزان قابل توجهی موجب مهار افزایش وزن و تجمع چربی بدن شد، در حالیکه مصرف WBP در واقع به تجمع چربی بدن کمک کرد.[32]
نمونه ای دیگر از منبع آنتوسیانین، تمشک سیاه - آب تمشک سیاه یا پودر تمشک سیاه - قادر به مهارسازی تجمع چربی بدن یا افزایش وزن بدن در موش تغذیه شده با وعده غذایی پرچرب نبود33]، .[34 با این حال، مطالعات دیگر نشان دادند که مصرف عصاره توت در یک فاز آبی به میزان قابل توجهی افزایش وزن بدن را مهار کرد[35]، در حالیکه مصرف عصاره پودر گیلاس ترش افزایش وزن بدن را مهار کرد، میزان چربی صفاق را کاهش داد .[36] در مورد گونه های غیر توت مانند مصرف پرتقال خونی که شامل آنتوسیانین ها می باشد، افزایش وزن بدن و تجمع چربی بدن مهار شد، اما مصرف فراکسیون های عصاره آنتوسیانین کمتر مؤثر بود.[37]
براساس شواهد بدست آمده از مطالعات فوق، مصرف آنتوسیانین می تواند افزایش وزن بدن و تجمع چربی بدن ناشی از مصرف غذای پرچرب را نسبتاً در مدل های حیوانی - موش - مهار کند. تفاوت در یافته ها ممکن است از شرایط آزمایشگاهی مختلف مورد استفاده از جمله درصد چربی به سهم انرژی در رژیم غذایی پرچرب، دوز نمونه های آزمایشی مورد استفاده به عنوان مکمل، و محتوا و ترکیب آنتوسیانین، ناشی شود. این یافته ها همچنین نشان می دهد که قند کونژوگه تجلی خصوصیات عملکردی مولکول آنتوسیانین را تنظیم می کند. تا به امروز، بسیاری از مطالعات نقش ضد چاقی آنتوسیانین ها مبنی بر عصاره خام غنی از آنتوسیانین بدست آمده از منابع گیاهی را ارزیابی می کنند و اینکه کدام ساختار مولکولی آنتوسیانین ها مسئول این نقش می باشند، مشخص نمی باشد.
دیابت
مطالعات مختلف گزارش کرده اند که مصرف آنتوسیانین می تواند افزایش سطح گلوکز خون ناشی از رژیم غذایی پرچرب را در مدل های موش مهار کند28]،32،.[38 در دیابت نوع 2، مصرف آنتوسیانین ها باعث مهار افزایش سطح قند خون و بهبود حساسیت به انسولین شد که توسط مصرف آنتوسیانین با خلوص بالا28]،[31 یا آنتوسیانین عصاره توت [39] - BBE - که شامل طیف متنوعی از آنتوسیانین هاست، بدست آمد. نشان داده شد که در موش مبتلا به دیابت نوع 2 مدل - KK-AY - ، آنتوسیانین C3G - با خلوص بالا - باعث مهار افزایش سطح قند خون و بهبود حساسیت به انسولین از طریق تنظیم کاهشی رتینول متصل به پروتئین - RBP4 - 4 می شود.[31] در مطالعه ای در سال 2005 توسط یانگ و همکاران، RBP4 به عنوان یک آدیپوسیتوکین وابسته به نوع بیماریزای دیابت و به عنوان یک فاکتور دخیل در مقاومت نسبت به انسولین شناخته شد. [40]
در حالیکه این یافته ها ممکن است برای استنتاج نقش RBP4 در دیابت در انسان ناکافی باشد، بینشی در رابطه با چگونگی اثرات مهارکنندگی C3G در برابر دیابت در مدل موش فراهم می کند. به طور خاص، مصرف C3G تجلی انتقال دهنده گلوکز - Glut4 - را تنظیم می کند که به نوبه خود منجر به کاهش تجلی RBP4 می شود. در نتیجه، این روند ترکیبی از یک اثر مهارکنندگی بر کاهش حساسیت به انسولین در بافت های محیطی و رها شدن گلوکز پس از گلوکونئوژنز بیش از حد می باشد.[31] با این حال به دلیل اینکه تنها سطح پایینی از C3G در BBE موجود است، اثرات ضد دیابتی BBE - که حاوی آنتوسیانین های متعدد است - نمی تواند بر اساس کاهش تجلی RBP4 بنا نهاده شود. مطالعات اخیر نشان داده اند که -AMP کیناز فعال پروتئین - AMPK - یکی از عوامل حیاتی برای هموستاز انرژی سلولی است. بنابراین به عنوان یک هدف درمانی بالقوه در پیشگیری و درمان دیابت نوع 2 شناخته شده است.[41] در درمان دیابت نوع 2، AMPK می تواند توسط برخی از داروهای ریز مولکول - به عنوان مثال، متفورمین و تیازولیدیندیئونز - فعال شود42]،.[43 در واقع فعال شدن AMPK با ورزش یکی از مؤثرترین مداخلات در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 می باشد.[44]
بیماری های قلبی عروقی
مطالعه عوامل خطر بیماری های قلبی ناشی از ایسکمی نشان داد که یک گروه از افراد که مقدار زیادی - روز/گرم - >408 از انواع توت های غنی از آنتوسیانین مصرف کرده بودند، خطر مرگ و میر مرتبط با بیماری های قلبی عروقی به میزان قابل توجهی نسبت به کسانی که مصرف کمتری داشتند - روز/گرم - <133 پایین تر بود.[45] ارتباط معنی دار بین مصرف توت فرنگی و مرگ و میر ناشی از بیماری های قلبی عروقی در مطالعات سلامتی زنان Iowa شامل زنان یائسه، یافت شد.[46] از سوی دیگر، کورتیس و همکاران گزارش کردند که مصرف سیانیدین گلیکوزیدها - روز/میلی گرم - 500 بر سطح بیومارکرهای التهابی، واکنش پذیری پلاکت و یا سطوح چربی در بیماری های قلبی عروقی در زنان یائسه تأثیر نمی گذارد.[47] با توجه به کارآزمایی های تداخلی انسانی48]،[49 مصرف غذاهای گیاهی حاوی آنتوسیانین، مانند تمشک سیاه، توت ها و زغال اخته، سطوح کلسترول LDL را کاهش می دهد و ظرفیت آنتی اکسیدانی پلاسما را افزایش می دهد.
علاوه بر این، مصرف آب انگور قرمز غنی از آنتوسیانین غلظت LDL اکسید شده و فعالیت NADPH اکسیداز را در بیماران دیالیزی کاهش می دهد[50] و اثرات مهارکنندگی میوه های حاوی آنتوسیانین در آترواسکلروز در مردان مسن نیز گزارش شده است.[51] با این حال، مطالعات اخیر نشان داد مصرف آب انگور سیاه [52] و آب پرتقال خونی [53] هیچ اثری بر نشانگرهای خطر بیماری های قلبی عروقی ندارد. بنظر می رسد که آنتوسیانین ها اثرات محافظتی قلبی عروقی خود را از طریق فعالیت ضدالتهابی و ضد پلاکتی اعمال می کنند.[48] مطالعات فوق به وضوح اثرات محافظتی قلبی عروقی سودمندی از پلی فنل های دربردارنده آنتوسیانین ها در انسان را نشان می دهد. با این حال، به دلیل برخی از گزارش های منفی، برای روشن شدن اینکه آیا آنتوسیانین ها به تنهایی می توانند به میزان قابل توجهی از سیستم قلبی عروقی محافظت کنند، مطالعات بیشتر مورد نیاز می باشد. علاوه بر این، دانشمندان معتقدند که اثرات محافظتی قلبی عروقی آنتوسیانین ها به متابولیت های آنتوسیانین مانند اسید پروتوکاتکوئیک نسبت داده می شود.[54]
عملکرد بینایی
اثرات آنتی اکسیدانی یکی از عملکردهای فیزیولوژیکی به خوبی مستند شده آنتوسیانین ها می باشد . در تحقیقات این اثرات آنتی اکسیدانی در رنگدانه اپیتلیوم شبکیه چشم نشان داده شده است.[55] در مدل های حیوانی، گزارش شده که عصاره زغال اخته آب مروارید و بطور معنی داری اکسیداسیون لیپید در خون را کاهش می دهد.[56] مطالعات اخیر اثر آنتوسیانین ها در بهبود عملکرد بینایی، بینش جالبی نسبت به BA را نشان می دهد. به عنوان مثال، مصرف BA نزدیک بینی گذرا را مهار می کند، خستگی چشم را کاهش می دهد، انطباق تاریکی را بهبود می بخشد و جریان خون در شبکیه مبتلا به گلوکوم را افزایش می دهد.
اثرات مهار کنندگی بر نزدیک بینی و اثرات کم کننده خستگی چشم در یک مطالعه شامل 21 نفر از افراد دارای نزدیک بینی ضعیف، یک دوز 50 میلی گرم از BA در آبمیوه تجویز شد - امکان مصرف به مدت 2 ساعت - و پس از آن 2 ساعت کار مداوم با کامپیوتر شخصی مشاهده شد که در گروه دریافت کننده آبمیوه BA به میزان قابل توجهی مقدار دیوپتر کاهش یافت، در نتیجه نشان داده شد که BA قادر به جلوگیری از تغییر مقاوم نزدیک بینی بعد از کارهای طولانی بصری بود.[26] این کارآزمایی ها بصورت طراحی دوسویه کور، متقاطع کنترل شده با پلاسبو انجام شدند. در یک مطالعه طراحی شده برای روشن شدن مکانیسم های مولکولی اصلی،
