Антоцианы: зачем есть продукты фиолетового цвета
Фитохимикаты — самое значимое открытие в диетологии за последние полвека. За это время было обнаружено несколько сотен растительных фитонутриентов и детально изучено около 150. Растениям они нужны для роста и выживания, людям — для уменьшения риска развития онкологических заболеваний и многих других задач.
Фитохимикаты делятся на группы в зависимости от цвета — чёрные, синие, красные, зелёные и оранжевые. Сегодня мы расскажем об антоцианах — фитохимикатах красно-фиолетового цвета и мощных антиоксидантах.
Антиоксиданты — это вещества, которые выводят из организма свободные радикалы. Свободные радикалы, в свою очередь, — это продукты жизнедеятельности клеток. Они образуются в результате различных химических реакций, например, при воспалительных процессах или распаде вредных жиров. Когда их много, они начинают разрушать клетки организма и даже могут вызвать онкологические заболевания.
Все антиоксиданты выводят из организма свободные радикалы, но они также делятся на группы, у каждой из которых есть своё преобладающее действие.
Антоцианы снижают вред от воздействия ультрафиолета и уменьшают риск возникновения и ускоряют выздоровление при некоторых видах рака (прямой кишки, шейки матки, груди, печени и кожи).
Также антоцианы замедляют процессы старения и помогают в профилактике и лечении некоторых неврологических заболеваний, бактериальных инфекций и диабета. Это не значит, что ежедневное употребление горсти ягод кардинально улучшит вашу жизнь или ускорит выздоровление при вышеперечисленных заболеваниях, но в комплексе с другими полезными привычками это действительно сделает вас здоровее.
Антоцианы не вырабатываются организмом и должны поступать с пищей. Они содержатся в растениях синего, розового и красного цветов.
Ягоды: черника, голубика, клюква, малина, ежевика, чёрная смородина, брусника, черешня, вишня, боярышник, виноград.
Овощи: баклажаны, помидоры, краснокочанная капуста, красный перец, редис, репа (а вот в свёкле антоцианов немного, несмотря на бардовый цвет).
Напитки: красные вина, тёмные фруктовые соки, чай каркаде (суданская роза). В винах антоцианы также выступают в роли консервантов — благодаря им вино хранится долго.
А ещё есть лайфхак для тех, кто делает акцент на щелочные продукты: самая низкая кислотность у голубых продуктов, самая высокая — у ярко-красных. Нейтральные по кислотности продукты фиолетового цвета.
Также антоцианы могут быть в составе ярких магазинных продуктов — напитков, йогуртов, мороженом и так далее. В промышленности антоцианы извлекаются преимущественно из краснокочанной капусты или виноградной кожицы. Таким способом получают красный и фиолетовый красители, которые не просто безвредны, но полезны. Так что, если найдёте в составе продукта Е-163, не спешите возвращать его на полку — это натуральный антоциан.
Обогатить рацион продуктами с антоцианами нужно тем, кто:
Если вы нашли себя в этом списке, обратитесь к терапевту или диетологу — возможно, вам стоит принимать антоцианы в форме БАД. Но в любом случае ежедневно ешьте продукты с антоцианами — горсть ягод, салат с краснокочанной капустой или бокал красного вина (но чаще ягоды, чем вино, конечно).
Антоцианы — для крепкого здоровья и хорошей памяти
Продлить на долгие годы молодость и красоту, защитить организм от болезней людям помогают антоцианы (гликозиды). Это вещества, содержатся в клетках растений, особенно их много надземных частях — овощах и фруктах, лепестках цветов, листьях и стеблях.
Антоцианы – что это?
Все представители растительного мира содержат флавоноиды — природные биологически активные соединения, разделенные на несколько групп. Среди них антоцианы, содержащие водорастворимые пигменты, они придают яркую окраску внутриклеточной жидкости (цитоплазме) — от розовой до темно-фиолетовой.
Ученые определили, что антоциановая окраска одного и того же соединения меняет оттенки в зависимости от уровня кислотности сока растения. Более кислая среда дает красный цвет, щелочная – синий, темно-фиолетовые цвета говорят о нейтральном рН.
Также оттенки меняют интенсивность от степени созревания плодов, области произрастания (на юге, где много солнечных дней, растительность более яркая и насыщенная).
В человеческом организме соединения оказывают бактерицидное, антиоксидантное, мочегонное и противовирусное действие. Обладают противоаллергическими и противовоспалительными свойствами, избавляют от отеков, хорошо зарекомендовали себя и активно применяются в профилактике и комплексном лечении онкологических заболеваний.
В промышленном производстве сине-фиолетовый пигмент антоциан получают из краснокочанной капусты или кожицы темных сортов винограда. Пигментом окрашивают мороженое, кисломолочные продукты, кондитерские изделия, напитки и витамины. На этикетках обозначается как Е-163 — полезная натуральная добавка, которая не принесет вреда организму.
Полезные свойства антоцианов и их влияние на организм
Сила действия антоцианов напрямую зависит от количества употребляемых человеком продуктов ежедневно, помогая для лечения и профилактики заболеваний. Активные вещества действуют эффективно, практически без негативных эффектов:
Гликозиды подавляют действия вредных веществ, которые содержатся в пиве, табаке, копченостях и колбасных изделиях, способствующих развитию рака органов ЖКТ.
Внимание! Употреблять продукты по возможности в свежем или замороженном виде.
Научные исследования
Первым исследовать пигмент начал в 1664 году биохимик Роберт Бойль. Ученый из Англии выяснил, что щелочь меняет темно-синие оттенки цветков василька на зеленый, кислота — на красный. Дальнейшая работа с пигментами дала ученым XVII столетия возможность идентифицировать реагенты.
Большую работу по изучению красящих веществ проделал Рихард Мартин Вильштеттер — химик-органик, первый выделивший антоциановый краситель в чистом виде из растительного сырья. В 1915 году ученый стал лауреатом Нобелевской премии по химии.
Сейчас экстрагировано 70 антоциановых красителей, среди основных выделяют 3 антоцианидина: пеларгонидин, окрашивающий растения в пурпурно – красный цвет, цианидин – придающие желто-оранжевые тона и дельфинидин – голубой или синий оттенок.
В каких продуктах, содержатся антоцианы
Больше всего цветных флавоноидов содержится в чернике и ежевике, в других растениях несколько меньше:
Суточная потребность в антоцианах
В зависимости от состояния здоровья ежедневная норма гликозидов составляет 200-300 мг. При некоторых заболеваниях норма потребления увеличивается до 450 мг, в частности, при атеросклерозе, воспалительных процессах, для поддержания здоровья сердца. А также при гриппе, ангине, остеопорозе, отеках и гипертонии, для улучшения зрения.
Признаки нехватки антоцианов в организме:
Повышенный прием гликозидов рекомендован при предрасположенности к раковым заболеваниям, обилии солнечных дней в регионе, при длительном контакте с высокочастотными токами и ионовым излучением, при длительном использовании мобильных телефонов.
Признаки избытка антоцианов в организме.
Антоцианозидыбиологически активны, чрезмерное употребление в некоторых случаях приводит к аллергии, поэтому превышать норму надо с осторожностью, после консультации с терапевтом.
Обязательно снизить дозу потребления при индивидуальной непереносимости продукта, при первых симптомах аллергической реакции.
Интересно! Антоцианы, по мнению ученых, усваиваются нашим организмом на 100%!
Пигменты применяются для окрашивания витаминных комплексов и готовых продуктов питания, как общеукрепляющие препараты, богатые антиоксидантами. Добавляются в косметические средства для поддержания эластичности и молодости кожи. В фармакологии используется в БАДах — для снижения уровня плохого холестерина и борьбы с ожирением.
Это эффективное и полезное вещество, необходимое для человека, но в организме не накапливается, поэтому употреблять его нужно постоянно и в разумных количествах.
Антоцианы — ешьте продукты красного, синего и фиолетового цвета
Все эти продукты помогают набирать мышечную массу, сжигать большое количество лишнего жира и предотвращать развитие многих болезней.
Все мы должны есть фрукты и овощи — понятно всем. Это все равно, что сказать кому-то, что он должен дышать чистым воздухом и пить воду без химикатов, а не сидеть на холодном камне. Простой здравый смысл.
Мы слышим эту рекомендацию на каждом шагу — есть фрукты и овощи, но кроме расплывчатых пояснений, мало кто знает зачем. Спросите своих родителей или любого своего знакомого. Большинство людей знакомы с принципами здорового питания, поэтому они скажут: «Потому что в них много витаминов.» И они будут правы. Но лишь отчасти.
Фрукты и овощи полезны не только из-за содержащихся в них витаминов (А, В, С, D, Е и К) и минералов (хотя это, безусловно, являются плюсом), но и из-за огромного количества содержащихся в них фитохимических веществ.
Когда какому-нибудь фрукту или овощу приписывают чудодейственную силу, например, авокадо лечит рак или гранат повышает эрекцию. Все это происходит из-за биологически активных соединений в растениях, известных как фитохимические вещества.
Тем не менее, некоторые из них, обладают намного более мощными свойствами, чем другие. И могут поддерживать здоровье вашей печени, укреплять сердце и сосуды, дают способность хорошо видеть в темноте, заставлять жировые клетки терять жир и накапливать питательные вещества в мышечных волокнах.
К счастью, самые сильные из этих фитохимических веществ можно легко определить по их цвету.
Что же это за цвет?
Вот небольшая классификация этих веществ:
Их можно разделить еще на несколько более мелких групп и подгрупп. Но именно эта последняя подкатегория содержит фитохимические вещества, представляющие особый для нас интерес — это антоцианы.
Тем не менее, считается, что самыми мощными свойствами являются именно продукты синего и фиолетового цвета.
В чем же польза антоцианов?
Вот краткий перечень их свойств:
И продукт с очень похожими свойствами уже существует. Это ягоды черники или голубики. Они богаты особым антоцианом, который называется цианидин-3-глюкозидом.
Многочисленные исследования показали, что он заставляет мышцы поглощать углеводы из крови. Таким образом, в жировые клетки практически ничего не попадает, а мышцы получают то, что им нужно для роста.
В одном исследовании они показали лучшие результаты, в подавлении альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы (эти ферменты расщепляющих крахмалы до глюкозы), чем противодиабетический препарат акарбоза.
Блокировать образование опухолевых клеток при раке простаты. Останавливать развитие рака толстого кишечника. Предотвращать превращение предраковых заболеваний ротовой полости в злокачественные опухоли, а также останавливать метастазирование рака самых различных локализаций.
Какие продукты содержат антоцианы?
Как уже упоминалось, любая натуральная пища красного, синего или фиолетового цвета содержит значительное количество антоцианов. Такие продукты, как черника, голубика, ежевика, вишня, клюква, баклажаны, красная свекла, сливы, виноград, чернослив, красное вино, яблоки, красная фасоль, фиолетовый рис и клубника.
Единственная проблема заключается в том, что у фитохимических веществ очень низкая биодоступность. Ученые выяснили, что после употребления в пищу богатых антоцианами продуктов, только около 1% этих гликозидов обнаруживается в плазме крови и моче. И это является еще одной причиной употреблять из в пищу как можно чаще — желательно ежедневно.
Чем больше вы съедите, тем большее количество фитохимических веществ достигнет их места действия в организме.
В качестве альтернативы существуют биологически активные добавки — БАДы, такие как Антоциан форте или Черника форте. Концентрация фитохимических веществ в них значительно выше, чем в продуктах питания, а также многократно увеличена абсорбция (всасывание).
В любом случае, вы не ошибетесь, если у вас в тарелке начнут все чаще появляться красные, синие или фиолетовые продукты.
Антоцианы что это и для чего какие продукты содержат
Значимость состава пищи для поддержания здоровья человека подтверждена многочисленными современными исследованиями [26, 42]. Например, по данным [23], употребление в достаточном количестве ягод, овощей и фруктов способно снизить риск заболевания раком молочной железы. Установлено, что употребление ягод, которые многими исследователями называются «супер – фруктами», оказывает глубокое положительное влияние на здоровье человека, как продуктов, содержащих природные антиоксиданты в максимальном количестве, превышающем таковое в других видах пищевых продуктов [30, 48]. Ягоды содержат широкий спектр как нутритивных (сахара – глюкоза и фруктоза, органические кислоты – лимонная и яблочная, эфирные масла, каротиноиды, витамины и минералы), так и ненутритивных компонентов (клетчатка), а также биологически активных веществ, в частности, полифенольных соединений – флавоноидов, являющихся производными L – фенилаланина и состоящими из двух ароматических колец. В составе ягод флавоноиды представлены антоцианами, флавонолами, флаванолами, а также стильбенами, таннинами, фенольными кислотами, лигнанами [45]. Флавоноиды выполняют важную роль в растении, защищая его от целого ряда как биотических, так и абиотических стрессов. Некоторые флавоноиды синтезируются в хлоропластах, предотвращая оксидативное повреждение тканей в процессе фотосинтеза [5], другие – в органах размножения растения, для защиты от солнечного излучения [35], а также в корнях, предотвращая инфицирование вирусами, бактериями и грибами [55]. Причем, содержание полифенолов в дикорастущих видах ягод, по данным [34], в 2 – 5 раз превышает таковое в культивируемых сортах. Флавоноиды, будучи коньюгированными с сахарами, химически стабильны, и сохраняются в высоких концентрациях в вакуолях и хлоропластах растения. Полифенолы, наряду с выраженными антиоксидантными свойствами, способны, через комплексные воздействия на клеточные сигнальные пути, оказывать влияние на процессы воспаления, экспрессии генов, жизнеспособности клеток. Попадая в организм в составе пищи, большинство флавоноидов расщепляются в тонком кишечнике с участием микрофлоры, и абсорбируются там в виде агликонов. Лишь проантоцианидины, высокомолекулярные полимеры, не абсорбируются в своей нативной форме. Далее флавоноиды метаболизируются на уровне энтероцитов, подвергаясь метилированию, сульфатированию или глюкуронидированию. Эти производные поступают в кровяное русло через портальную вену, достигают печени, вновь транспортируются в кровь, и экскретируются почками [31].
Учитывая, что несостоятельность организменных механизмов защиты от окислительного стресса ассоциирована с такими патологическими процессами, как хроническое воспаление, нарушение обмена веществ, рост опухолей [39], важность включения ягод, богатых полифенолами, в пищевой рацион современного человека не вызывает сомнений. Наличием наибольшего разнообразия полифенольных соединений среди ягод характеризуется черника [51], которая, по данным [65], характеризуется и наиболее высокой антиоксидантной активностью среди фруктов и овощей.
Черника – растение рода Vaccinium семейства вересковые (Ericaceae). На Кавказе, в Болгарии и Северном Иране распространена черника кавказская (Vaccinium arctostaphylos L.), представляющая собой крупный листопадный кустарник высотой до 3 м. На острове Мадейра произрастает черника черемухолистная (Vaccinium padifolium L.). Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L., V. myrtillus), преобладающая на территории России – это невысокий листопадный кустарник с деревянистыми побегами, покрытыми мелкими кожистыми листьями. Плод черники обыкновенной – шаровидная черная ягода с сизым налетом. Ареал распространения данного растения включает холодные области Евразии и Северной Америки. Черника растет в хвойных и смешанных лесах, а также в тундре и в высокогорье. Известна также черника многощитковая (Vaccinium corymbosum L.), произрастающая в Словении, Северной Америке, и относящаяся к наиболее экономически значимым ягодным культурам [66]. Ягоды черники обыкновенной издавна применяются в народной медицине, как средство для снижения артериального давления.
Полифенольные соединения черники.
В ягодах черники идентифицировано три основных вида флавоноидов: антоцианы, флавонолы и проантоцианидины.
Антоцианы.
Для ягод черники характерно высокое содержание антоцианов – цианидина, делфинидина, петундина, паонидина, пеларгонидина и малвидина [58]. Согласно данным [15, 37], в чернике преобладают петунидин, делфинидин (делфинидин-3-О-глюкопиранозид и делфинидин-3-О-галактопиранозид), цианидин (цианидин-3-О-арабинопиранозид) и малвидин (малвидин-3-О-арабинопиранозид), причем общее содержание антоцианов в соке черники составляет от 152,9 до 360,0 мг/100 мл, и до 2762 мг/100 г сухой массы, что превышает таковое, например, в ежевике. Общее же содержание полифенолов составляет 711,3 ± 0,82/100 мл сока. Количество антоцианов в свежих ягодах значительно превышает таковое в коммерческих соках и нектарах [52]. Согласно данным [44], содержание антоцианов в чернике (V. myrtillus) составляет 568,8 ± 8,8 мг\100 г сухого порошка. По данным других авторов, содержание антоцианов в различных культиварах черники, произрастающих на территории Румынии, составляет 101,88 – 195,01 мг/100 г массы свежих ягод [13].
Антоцианы, класс полифенольных соединений, синтезирующихся только в растениях. Они являются преобладающими среди флавоноидов фруктов и овощей, и представляют собой гликозиды, содержащие в своем составе глюкозу, галактозу, рамнозу, ксилозу или арабинозу, связанную с агликоном через С3 гидроксильную группу в углеродном кольце. Антоцианы водорастворимы, и, в зависимости от кислотности и присутствия хелатированных ионов металлов, интенсивно окрашиваются в голубой, малиновый или красный цвет [60]. Для антоцианов характерна слабая химическая стабильность, но биодоступность их достаточно высока – после употребления человеком 0,33 л сока с содержанием антоцианов 841 мг/л, как в плазме крови, так и в моче обнаруживаются антоцианы – малвидин и пеонидин, как в нативной форме, так и в виде глюкуронированных метаболитов, тогда как другие представители этого класса – делфинин, цианидин и петундин – только в виде нативных гликозидов [25].
Антоцианам присущи антиоксидантные свойства. Благодаря своей фенольной структуре они напрямую способны связывать активные кислородные радикалы: супероксид-радикал (О2-), синглетный кислород (‘О2), пероксид-радикал (ROO-), перекись водорода (Н2О2), гидроксильный радикал (ОН). Антиоксидантная активность антоцианов обусловлена преимущественно присутствием гидроксильных групп в их углеродных кольцах [61]. При исследовании в культуре ткани было установлено, что антоцианы черники значительно снижают уровень активных радикалов кислорода в LPS-стимулированных макрофагах [27].
Антоцианы также способны опосредованно влиять на оксидативный статус организма. Так, они индуцируют активацию детоксикантных энзимов II фазы антиоксидантного ответа клетки (глютатион-редуктазу, глютатион-пероксидазу, глютатион-S-трансферазу), снижающих образование оксидированных участков ДНК, перекисное окисление липидов, подавляющих мутагенез и клеточную пролиферацию. Наряду с антиоксидантными свойствами, антоцианы способны влиять на опухолевый рост, воздействуя на несколькие основные механизмы.
Антипролиферативный эффект антоцианов в отношении опухолевых клеток был продемонстрирован на целом ряде опухолевых клеточных линий [2, 3, 49]. Причем высокое содержание антоцианов в ягодах черники коррелировало с выраженной антиоксидантной активностью сока, а также дозозависимым антипролиферативным эффектом в отношении клеток опухолевых линий. Антоцианы черники способствовали также поддержанию стабильности ДНК [52]. Механизмом антипролиферативного действия антоцианов является влияние на протеины – регуляторы клеточного цикла (р53, р21, р27, циклин D1, циклин А), в результате чего подавляется рост и стимулируется апоптоз опухолевых клеток [53]. Гибель опухолевых клеток при воздействии антоцианов может происходить и по механизму аутофагии [4]. Кроме того, антоцианы способны связываться с рецепторами эстрогена ERα и β в клетках опухоли, оказывая воздействие, сходное с таковым официнального препарата тамоксифена, селективного модулятора рецепторов эстрогена, применяемого для лечения эстроген – зависимых опухолей молочной железы [4].
Антоцианы также обладают противовоспалительным действием, механизмами которого является подавление активности ключевых провоспалительных протеинов – NF-kappaB и циклооксигеназы – 2, а также синтеза провоспалительных цитокинов [10, 21]. При изучении провоспалительных свойств антоцианов черники, было выявлено снижение уровня экспрессии мРНК ИЛ-1β и ФНО-α в LPS-стимулированных макрофагах линии RAW 264,7, а также уменьшением LPS-индуцированной транслокации р65 NF-kappaB в ядро, по механизму, независимому от NRF2 (ядерный фактор Е2) [27].
Антиангиогенный эффект антоцианов опосредуется также несколькими механизмами: подавлением экспрессии фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), стимулирующего рост кровеносных сосудов, васкуляризацию опухолей и их метастазирование и подавлением экспрессии рецептора VEGF в эндотелиальных клетках [8].
Антиинвазивное действие, представляющее собой предотвращение деградации коллагена базальной мембраны путем протеолиза, также присуще антоцианам. Известно, что опухолевые клетки секретируют протеолитические ферменты, вызывающие деградацию внеклеточного матрикса, для своей инвазии. Причем, деградация базальной мембраны зависит не от количества протеолитических ферментов, а от баланса активированных протеаз и их ингибиторов [60]. Матриксные металлопротеиназы и активаторы плазминогена – это ферменты, регулирующие деградацию базальной мембраны. Подавление инвазии опухолевых клеток антоцианами осуществляется путем снижения ими экспрессии металлопротеиназ и урокиназного активатора плазминогена, а также стимуляции экспрессии тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы-2 и ингибитора активатора плазминогена [12].
Кроме того, антоцианы способны стимулировать дифференцировку опухолевых клеток. Так, стимуляция дифференцировки клеток меланомы антоцианами сопровождалась ремоделированием системы микротрубочек и значительным увеличением экспрессии таких компонентов цитоскелета, как протеинов нейрофиламентов NF-160 и NF-200, характерных для ткани мозга [50].
Проантоцианидины.
Проантоцианидины, известные также как конденсированные танины, и представляющие собой группу вторичных метаболитов полифенолов, синтезируются в растениях в виде олигомеров или полимеров флаван-3-жиров. Эти соединения наиболее распространены в дикорастущих растениях, но встречаются и в культивируемых видах. По распространенности среди натуральных фенолов они занимают 2 место после лигнинов. Предполагается, что проантоцианидины обладают меньшей биодоступностью, чем антоцианы [4], они участвуют в антибактериальной, противогрибковой защите растения, а также в формировании устойчивости к различным стрессорным воздействиям [20, 33]. На основании различий в стереохимической структуре, выделяют проантоцианидины А-типа и В-типа. Согласно современной классификации, среди проантоцианидинов выделяют: пропеларгонидины, процианидины, проделфинидины, проробинетинидины, проапигениндины, пролютеолинидины и ряд других [16]. Следует отметить, что, несмотря на общий путь биосинтеза антоцианов и проантоцианидинов и сходство химической структуры, их биологическая роль в растении оппозитна. Если антоцианы, обеспечивая яркую окраску зрелых ягод, овощей и фруктов, привлекают животных и насекомых, то проантоцианидины, содержащиеся преимущественно в незрелых плодах, их отпугивают [66]. Проантоцианидины черники представлены гидролизованными танинами (эквивалентами эпикатехина). Было установлено, что они способны снижать LPS – индуцированный воспалительный ответ в макрофагах мышей, через подавление активности NF-kappaB [21].
Флавонолы.
Флавонолы – кампферол, кверцетин и мирицетин, содержатся в растениях в гликозилированной форме. Причем метаболизм ди- и трисахаридов флавонолов происходит значительно медленнее, чем моносахаридов [31]. В спектре биологической активности флавонолов преобладает противовирусная, в частности, подавление вирус-индуцированного накопления активных радикалов кислорода и блокирование как окисления цитоплазматических лизисом, так и атерификации легкой цепи протеина 1, ассоциированного с микротрубочками, что приводит к подавлению репликации вируса гриппа и снижению смертности экспериментальных животных [1]. Антимикробные свойства флавонолов выявлены в отношении возбудителя гингивита Porphyromonas gingivalis [19]. Кроме того, как и для других флавоноидов, для флавонолов характерна антиоксидинтная, противовоспалительная, гиполипидемическая и антиагрегантная активность [40].
Флавонолы черники, как и проантоцианидины, накапливаются преимущественно в незрелых ягодах и локализуются внутри плода [66]. По данным [44], содержание флавонолов и фенольных кислот в чернике (V. myrtillus) составляет 13,7 ± 0,2 мг/100 г сухого порошка.
Терапевтические свойства черники.
Спектр терапевтической эффективности ягод черники включает снижение риска развития заболеваний нервной системы, сердечно – сосудистых, онкологических заболеваний, а также гиполипидемические, иммуномодулирующие и гепатопротекторные свойства [9, 17, 38].
Сердечно – сосудистые заболевания.
При изучении влияния водного экстракта ягод черники in vitro на функцию кардиомиоцитов крыс с экспериментальным кардитом, было выявлено, что инкубация клеток с полифенольными фракциями экстракта черники предотвращала клеточную гибель и гипертрофию кардиомиоцитов, а также снижала степень конденсации их ядра и активность калпаина, супероксиддисмутазы и каталазы, уменьшая таким образом выраженность оксидативного стресса в этих клетках [28].
Антигипертензивные свойства черники были выявлены при исследовании индуцированной N-нитро-l-аргинин метиловым эфиром гипертензии у крыс. Авторы [6] обнаружили, что употребление порошка черники в течение 4 недель сопровождалось нормализацией повышенного давления крови. Гипотензивный и ангиопротекторный эффект черники был исследован в группе женщин в периоде постменопаузы, с гипертонией 1 степени. Ежедневное употребление 22 г сухого порошка ягод черники в течение 8 недель приводило к нормализации артериального давления, а также уровня оксида азота в сыворотке [22].
Известно, что дисфункция эндотелия сопровождает большинство сердечно – сосудистых заболеваний, наблюдается также и на ранних стадиях развития атеросклероза. При исследовании влияния ежедневного, в течение 6 недель, употребления 45 г порошка черники на функцию эндотелия у пациентов с метаболическим синдромом было установлено увеличение индекса реактивной гиперемии в данной группе, что свидетельствовало об улучшении эндотелиальной функции [54]. Так как сахарный диабет также сопровождается развитием патологии сосудов в виде микро- и макроангиопатии, изучали влияние ягод черники на показатели давления крови, метаболизм глюкозы и липидный профиль на модели сахарного диабета у экспериментальных животных. Авторы [11] установили, что употребление черники приводило к снижению как общего, так и холестерина низкой плотности, при этом увеличивалось содержание холестерина высокой плотности в сыворотке крови; данный эффект был опосредован изменением экспрессии печеночного Х рецептора-α под действием ягод.
Заболевания печени.
В настоящее время установлено, что оксидативный стресс – важное звено патогенеза заболеваний печени, вызывающее повреждение гепатоцитов путем активации перекисного окисления липидов и алкилирования протеинов [64]. Такое состояние возникает, например, при воздействии ксенобиотиков. Авторы [62] изучали влияние черники у экспериментальных животных с гепатитом, индуцированным ксенобиотиками (per os, 0,6 г/10 г, 21 день) на уровень экспрессии в гепатоцитах эритроидного ядерного фактора (Nrf2) и двух энзимов – антиоксидантов: гемоксигеназы 1 (НО-1) и Nqo1. Они обнаружили увеличение экспрессии как Nrf2, ключевого фактора цитопротекции, так и антиоксидантных энзимов, что свидетельствовало о гепатопротекторной роли черники при оксидативном стрессе. Эти данные подтверждены исследованием [64], которые выявили активацию металлотионеина, еще более эффективного скавенджера радикалов кислорода, и супероксиддисмутазы, но при этом снижение уровней экспрессии α-SMA и Col III (маркеров фиброза и активации звездчатых клеток печени) при употреблении сока из замороженных при – 20 °С ягод черники. Авторы выявили, наряду с инактивацией звездчатых клеток печени, снижение экстрацеллюлярной аккумуляции коллагена. Кроме того, на модели экспериментального фиброза печени у крыс, индуцированного подкожным введением 40 % CCl4, было продемонстрировано, что употребление ими сока черники (1,5 г/100 г массы тела) сопровождалось активацией Nrf2, который при воздействии кислородных радикалов транслоцировался в ядро гепатоцита и способствовал экспрессии антиоксидантных энзимов и энзимов детоксикации II фазы; данный эффект сопровождался уменьшением массы печени, снижением количества гиалуроновой кислоты и аланиновой аминотрансферазы (АЛТ) в сыворотке, а также уменьшением морфологических признаков фиброза; увеличением количества супероксиддисмутазы и уменьшением малондиальдегида, что является маркерами снижения активности воспаления и перекисного окисления липидов в печени [63].
Другими авторами [41], был установлен гепатопротекторный эффект черники, которая использовалась совместно с пробиотиками, при остром экспериментальном гепатите, индуцированном d-галактозамином и липополисахаридом. При применении черники происходило снижение продукции провоспалительных цитокинов, улучшение детокицирующей функции гепатоцитов. Сок черники с пробиотиками также оказался эффективным при экспериментальном неалкогольном жировом гепатозе у крыс. Употребление сока приводило к снижению накопления жира в гепатоцитах, снижением АСТ, АЛТ, триглицеридов; активации SIRT1- опосредованного сигнального пути [46].
Таким образом, ягоды и сок черники обладают гепатопротекторными свойствами, за счет антиоксидантной, противовоспалительной и антифибротической активности.
Заболевания нервной системы.
Экстракт черники значительно снижал связанный со старением моторный и когнитивный дефицит у экспериментальных животных, улучшал кратковременную память, способность к распознаванию объекта. Включение ягод черники в диету улучшало моторную функцию – координацию движений и способность к сохранению баланса. Кроме того, было установлено, что антоцианы черники способны проникать в мозг, и их концентрация коррелировала с усилением когнитивной функции у стареющих животных. Данные свойства черники, наряду с антиоксидантной активностью, были обусловлены и рядом других возможных механизмов – прямым действием на сигнальные пути, обеспечивающие нейрональное взаимодействие, способностью предотвращать накопление кальция, увеличением выработки нейропротекторных протеинов стрессового шока, подавлением продкуции NF-κB [7, 18].
Нейропротекторные свойства черники были исследованы на модели повреждения мозга при старении, вызванного введением D-галактозы, у крыс [14]. Было установлено повышение концентрации малондиальдегида, протеин-карбонила, ацетилхолинэстеразы, но снижение глютатиона, глютатионпероксидазы, супероксиддисмутазы и выраженности структурных изменений в мозге при употреблении свежей черники в течение 2 месяцев. Авторы заключают, что черника корректирует прооксидативный статус, восстанавливая повреждения в мозговой ткани, индуцированные D-галактозой.
Cпособность к пространственной ориентации при кормлении пищей с экстрактом черники (200 мг/кг) в течение 8 недель исследовали [56] у мышей с ускоренным старением (линии SAMP8). В группе животных, получавших экстракт черники, отмечалось увеличение жизнеспособности нейронов гиппокампа, уменьшение повреждения клеток мозга, в частности, клеток пирамидального слоя, а также увеличение экспрессии в гиппокампе фосфорилированной экстрацеллюлярной регулируемой протеинкиназы (ERK). Следовательно, по мнению авторов, экстракт черники способен предотвратить снижение когнитивной и поведенческой функции у стареющих мышей, благодаря антиоксидантным свойствам и регуляции ERK-сигнального пути, вовлеченного в стрессовое реагирование.
В экспериментах на молодых здоровых животных также были выявлены нейротропные свойства черники. Так, добавление в пищу 2 % от ее массы ягод черники в течение 7 недель сопровождалось улучшением пространственной ориентации, более быстрой обучаемости. Изменение поведения ассоциировалось с активацией внеклеточной сигнал-связанной киназы (ERK1/2), увеличением продукции сАМФ-элемент-связывающего протенина (CREB), и повышением уровня, как предшественника, так и зрелого мозгового нейротрофического фактора (BDNF) в гиппокампе. Причем, накопление CREB в гиппокампе коррелировало с улучшением памяти у этих животных [47].
Прямые нейропротекторные свойства ягод и листьев черники были исследованы в культуре клеток мозга, обработанных глютаматом, вызывающим гибель до 23 % этих клеток. Экстракт ягод и листьев черники предотвращал цитотоксическое действие глютамата, причем выраженность данного эффекта с концентрацией полифенольных соединений в растительном сырье [59]. Нейропротекторные свойства черники изучали также при кормлении ягодами животных, подвергнутых иррадиации. Известно, что при облучении происходят нейрохимические изменения, например, накопление PHF-tau белка, в различных областях мозга – гиппокампе, мозжечке, фронтальной коре, полосатом теле, которые приводят к нарушению функции нейронов, сходной с таковой, наблюдающейся при старении. Включение черники в диету этих животных оказывало нейропротекторный эффект – снижало количество PHF-tau белка [43].
Онкологические заболевания.
Разработка способов адьювантной терапии и профилактики рака с использованием натуральных продуктов привлекает все большее внимание исследователей. Так, при изучении антиканцерогенного эффекта порошка черники на рост клеток рака молочной железы MDA-MB-231, характеризующегося отсутствием экспрессии рецептора эстрогена, прогестерона, HER-2 рецептора эпидермального фактора роста (семейства рецепторов тирозинкиназы), высокой резистентностью к традиционной химиотерапии, а также негативным прогнозом, быстрым формированием метастазов в мозг и висцеральнеые органы, было обнаружено, что у мышей nude употребление экстракта черники (5 и 10 % порошка от массы тела) оказывало противоопухолевое и антиметастатическое действие, уменьшая объем опухоли на 75 % и 60 %, соответственно. У мышей, в составе пищи которых присутствовал порошок черники, снижалось количество метастазов MDA-MB-231 в печени (на 70 %) и лимфоузлах (на 25 %), а также изменялась экспрессия ИЛ-13, ИФН – γ и тромбоспондина-2 [2, 24]. Снижение метастатического потенциала клеток MDA-MB-231 под действием черники сопровождалось снижением подвижности клеток, активности матриксной металлопротеиназы 9 и секреции активатора плазминогена урокиназного типа, но при этом повышением продукции тканевого ингибитора металлопротеиназы 1 и ингибитора активатора плазминогена, ингибированием фосфатидилинозитол- 3-киназного сигнального клеточного пути [3].
Кроме того, экстракт черники обладал антипролиферативными свойствами в отношении клеток линий рака полости рта KB, CAL-2, молочной железы MCF-7, толстого кишечника HT-29, HCT116, простаты LNCaP в концентрациях 25 – 200 мкг/мл, и вызывал апоптоз в COX-2 экспрессирующих клетках рака толстого кишечника [49]. Фракция антоцианов черники ингибировала рост клеток мышиной меланомы B16-F-10 в концентрациях 500 мг/мл, и стимулировала их апоптоз [13].
Иммунотропные свойства черники.
Иммунотропные свойства черники изучали и у экспериментальных животных, которым в течение 35 дней в пищу добавляли чернику из расчета 0,4 – 0,8 г/10 г массы тела. Авторы обнаружили увеличение массы тимуса и селезенки, повышение пролиферативной активности спленоцитов, а также количества CD3+, CD4+ лимфоцитов и соотношения CD4+/CD8+ у мышей под действием черники [62].
Таким образом, приведенные выше данные литературы убедительно свидетельствуют о том, что биологически активные полифенольные компоненты ягод черники обладают широким спектром биологической активности, определяющим возможность ее широкого применения в медицине, как для лечения, так и для профилактики многих заболеваний человека.