Vitalprof szakértői tudástár Flavonoidok élettani hatása az emberi szervezetre
A Flavonoidokról az elmúlt években több kutatás és tanulmány is megjelent. A jelenlegi ismereteink szerint nagyon fontos szerepet játszanak az egészségünk megőrzésében és a betegségmegelőzésben.
Az összes flavonoid mennyiség összehasonlítása (150 növény - öt leggyakrabban előforduló flavonoidvegyület:
kvercetin, a miricetin , az apigenin, a kempferol és a luteolin) alapján a hagymafélék, a spenót, a zeller, különböző lencsefélék... a leggazdagabb forrásaink.
ANTIOXIDÁNS TULAJDONSÁGÚ NÖVÉNYI HATÓANYAGOK. A FLAVONOIDOK
1. Bevezetés
A növényi flavonoidok szerepéről, kémiai szerkezetéről, élettani hatásáról az elmúlt negyven évben rendszeresen jelentek meg összefoglaló tanulmányok (2, 7, 8), de az emberi szervezetre gyakorolt hatásuk és jelentőségük még ma sem teljesen tisztázott. A flavonoidok az élelmiszerek nem tápanyagkomponensei, vagyis nem jelentenek tápértéket az emberi szervezet számára. Szent- Györgyi és munkatársai már 1936-ban kimutatták, hogy a citrusfélékből származó két flavonoid (rutin, naringenin) csökkenti a kapillárisok törékenységét és permeabilitását (21). Ezért a flavonoidokat P-vitaminnak nevezte el (P - permeabilitás), illetve C 2 -vitaminnak, mivel számos flavonoid képes a C-vitamint stabilizálni. Később a flavonoidok vitamin elmélete megdőlt, és az `50-es években mindkét elnevezést elvetették. A hetvenes években felfedezték, hogy a növényekben az egyik leggyakrabban előforduló flavonoid, a kvercetin bizonyos körülmények között mutagén hatású, ezért nagy figyelem irányult a flavonoidok karcinogenitására, amelyet később nem sikerült egyértelműen bizonyítani. Napjainkban e korai eredményeket kissé elfelejtve a legtöbb kutatócsoport a flavonoidok antioxidáns, antikarcinogén és gyulladáscsökkentő, összességében egészségvédő és betegségmegelőző hatását helyezi előtérbe.
2. A flavonoidok kémiai szerkezete, előfordulásuk
A flavonoidokra a C 6 -C 3 -C 6 alapszénváz jellemző, a két benzolgyűrű egy oxigénatomot tartalmazó heterociklikus pirán- vagy pirongyűrűn keresztül kapcsolódik (1. ábra).
Ez az alapszerkezet rendkívüli változatosságot biztosít mind a szubsztituensek, mind a C-gyűrű szerkezete tekintetében. Jelenleg mintegy 4000-féle különböző szerkezetű flavonoidot azonosítottak (2, 6). Az alapvázhoz (aglikon) különböző cukormolekulák kapcsolódhatnak, és glükozidokat hoznak létre, amelyek sokkal gyakrabban fordulnak elő atermészetben, mint aglikonjaik. A flavonoidokon 13 különböző vegyületcsoportot értünk, amelyek egymástól az alapszerkezethez kapcsolódó hidroxilcsoportok számában, helyzetében, valamint a C 2 - C 3 szénatomok közötti kettős kötés meglétében vagy hiányában térnek el egymástól. Néhány vegyület fontos egészségvédő szerepet játszhat, mint a flavanonok, flavonok, flavonolok, flavanok, antociánok és izoflavonok, míg az egyéb flavonoid komponensek, mint az auronok, chalconok és kumarinok szerepe jelenlegi ismereteink szerint kevésbé jelentős. Valamennyi növényi élelmiszerben megtalálhatók a mg/kg koncentrációtól egészen a néhány g/kg tartományig.
A legtöbb ital, amely természetes növényi alkotórészből készül (zöldség- és gyümölcslevek, gyógyteák) kisebb-nagyobb mennyiségben tartalmaz flavonoidokat, polifenolos vegyületeket (2, 9). Saját vizsgálatainkban öt, a természetben leggyakrabban előforduló flavonoidvegyület, a kvercetin, a luteolin, az apigenin, a kempferol és a miricetin mennyiségét határoztuk meg mintegy 150-féle növényi élelmiszerben (17, 19). Az összes flavonoid mennyiségét illetően a zöldségek közül a hagymafélék, a fehérrépa, a spenót, a zeller különböző részei és a különböző lencsefajták bizonyultak a leggazdagabb forrásnak. A gyümölcsök közül jelentős flavonoidforrások a bogyósok, az olajos magvak közül pedig a dió tűnt ki nagyon jelentős flavonoidtartalmával. Az egyes flavonoid vegyületek közül nagy mennyiségű kvercetin volt kimutatható a vörös- és lilahagymában, a sóskában és a spenótban. A miricetin koncentrációban volt kimutatható a dióban, az eperben, a szederben, a fehérrépában és a petrezselyemzöldben.
3. Étrendi felvétel és epidemiológiai összefüggések
Kühnau a `70-es években az amerikai lakosság összes polifenolfelvételét az izoflavonoidok kivételével az 5 fő flavonoidcsoportba tartozó vegyületekből 1-1,1 g/nap körüli értékben határozta meg, ebből 115 mg a flavonol és flavon (15). A holland lakosság napi flavonoidfelvétele 23 mg-nak bizonyult, míg Leth és Justesen a dánok felvételetelét 28 mg/nap értéknek találta (10, 1. ábra: a flavonoidok alapszerkezete A flavonoidok a növényi metabolizmusmásodlagos termékei. Számos funkciójuk ismert a növényvilágban: pigmentálás, az UV-fény, a mikroorganizmusok és egyéb növényi kártevők - gombák, rovarok, csigák stb. - elleni védelem. Az élelmiszerként szolgáló növényi anyagokban természetes színezőanyagok, ízkomponensek, antioxidánsok (7, 8, 15). A flavonoidok csak16). A finn lakosság flavonoidfelvétele 55,2 mg/nap (14). Hazai vizsgálatok szerint a magyar gyerekek átlagos flavonoidfelvétele 19,5 ą 26,6 mg/fő érték, míg a felnőttek által elfogyasztott flavonoid mennyisége 18,8 ą 28,9 mg/ fő volt. A számított értékek nagy egyénenkénti változatosságot mutattak, gyerekek esetében a felvétel 0-179,3 mg, felnőtteknél 0,5-309,7 mg között változott (18).
A ''Seven Country Study''-ban a szerzők a 25 éves követéses vizsgálat eredményei alapján arra a megállapításra jutottak, hogy a flavonoidfelvétel inverz módon összefügg a szív- és érrendszeri betegségekkel összefüggésbe hozható mortalitással (11). A Zutphen (Hollandia) tanulmányban a flavonoidfelvétel inverz összefüggésben volt az ötéves követéses időszakban megjelenő daganatos és koronáriás betegségek számával. A szív- és érrendszeri betegségekből származó mortalitás 50%-kal kisebb volt a legnagyobb flavonoidfelvételű csoportban a legkevesebbet fogyasztókhoz viszonyítva. A flavonoidfelvétel nem befolyásolta a daganatos betegségek morbiditását és mortalitását (10). Egy 1996-ban megjelent finn tanulmányban a nők esetében szignifikáns inverz összefüggés volt kimutatható a flavonoidfelvétel és az összes, valamint a koronáriás szívbetegségekből eredő halálozások tekintetében is. A férfiak esetében ugyanezt a trendet sikerült kimutatni, de csak az összes halálozásra vonatkozóan volt szignifikáns az összefüggés (13).
4. A flavonoidok kémiai-biokémiai tulajdonságai
A flavonoidok igen széles körű kémiai és biológiai aktivitással rendelkeznek. A részben vagy teljesen bizonyított hatások meglehetősen szerteágazók. Az in vitro, valamint az utóbbi öt évben megsokszorozódott in vivo vizsgálatok alapján a flavonoidok kedvező hatásai a következő biokémiai folyamatok köré csoportosíthatók:
1. antioxidáns hatás és/vagy szabadgyök-befogás,
2. immunmoduláns és gyulladáscsökkentő hatás - nagy valószínűséggel az arachidonsav-metabolizmus módosításán keresztül,
3. asztmaellenes és antiallergén hatás,
4. más enzimek aktivitásának módosítása, általában gátlása,
5. antivirális, antibakteriális hatás,
6. ösztrogénaktivitás (izoflavonoidok),
7. mutagenezist és karcinogenezist befolyásoló hatás,
8. hepatoprotektív hatás,
9. véredényrendszer működését, állapotát befolyásoló hatás, vaszkuláris permeabilitás módosítása.
A fenti tulajdonságok több esetben egymással összefüggnek: a hepatoprotektív hatás a szabadgyökbefogó tulajdonsággal, az antioxidáns hatás sok esetben a xantinoxidáz-gátlással, az asztmaellenes hatás az 5lipoxigenáz-gátlással (2, 5, 16, 20). A fenolos antioxidánsok szabadgyök terminátorként és fémionkelátorként funkcionálhatnak. Hidrogénatomot átadva a szabad gyökök bekapcsolódnak a lipidek és egyéb molekulák oxidációs folyamataiba. A keletkezett átmeneti termék, a fenoxigyök relatíve stabil molekula, ezért az újabb láncreakció iniciációja nehezen következik be. A fenoxigyök más szabad gyökökkel reagálva részt vesz a láncreakció terminációjában. A flavonoidok antioxidáns tulajdonságainak mértéke alapvetően az adott molekula szerkezetétől függ (1, 2, 12).
Az irodalmi adatok szerint a flavonoidok relatíve nem toxikusak a magasabb rendű állatok és az ember számára, eddig teratogén hatást sem sikerült kimutatni. Az Ames-féle in vitro Salmonella typhimurium short-term mutagenezis tesztben számos flavonoid mutagénnek bizonyult, mikroszomális (S-9) metabolikus aktiváció mellett és annak hiányában is (3, 4). A kvercetin több in vitro short-term kísérletben genotoxikus hatású volt emlős sejtvonalakon. Több kutatócsoport tett kísérletet a flavonoidok in vivo genotoxikus hatásának bizonyítására, de legtöbbjük kevés sikerrel járt. Az ezen a területen munkálkodó kutatók összegzése szerint a flavonoidok antikarcinogén hatása sokkal jelentősebb, mint azok prokarcinogén tulajdonságai, de ez utóbbi sem elhanyagolható. A tisztán növényi étrendetfogyasztó vegetárius egyének esetében az eddig elvégzett vizsgálatok nem mutattak ki negatív hatást a vegyes étrenden élőkhöz viszonyított jelentősen nagyobb flavonoidfelvétellel összefüggésben.
5. Problémák az étrendi eredetű flavonoidok táplálkozás-élettani megítélésében
A flavonoidok a gasztrointesztinális szakaszban kisebb-nagyobb szerkezetátalakuláson mennek át. Feltételezhető az is, hogy a szervezetben a felszívódás után teljesen más metabolitok vannak jelen, mint az emésztést megelőzően. Ezért a flavonoidok táplálkozás-élettani hatásai nem szükségszerűen a flavonoidoknak tulajdoníthatók, hanem az enterális és posztabszorpciós interakciók és degradációs folyamatok során keletkező metabolitoknak. Ezért éles határvonalat kell húzni az in vitro és invivovizsgálati eredmények között, valamint az orálisan vagy más úton a szervezetbe juttatott flavonoidok hatásai között is. Nem vethető el az a lehetőség sem, hogy a flavonoidok élettani hatását alapvetően az határozza meg, mi történik a bélrendszerben, és hogy van-e és ha igen, akkor milyen kapcsolat az immunrendszer, az intesztinum baktériumai és a flavonoidok között.
Az étrendi flavonoidok más élelmiszer-alkotókkal együtt jutnak a szervezetbe, ezért hatásukat a kísérő, ill. jelen lévő egyéb komponensekkel történő kölcsönhatások is befolyásolják. A flavonoidok hatása jelenlegi ismereteink szerint főleg preventív (megelőző). Napjainkban a flavonoidok és az egyéb polifenolos vegyületek egyre inkább a tudományos kutatások előterébe kerülnek, mint olyan étrendi komponensek, amelyek rendkívül fontos szerepet játszanak a betegségek megelőzésében és az egészség megőrzésében. Pozitív élettani hatásukban alapvető fontosságú, de nem kizárólagos szerepet játszik bizonyított antioxidáns tulajdonságuk. Élettani hatásuk pontos megismeréséhez sokkal több és megbízható, tudományosan igazolt információra van szükségünk az élelmiszerekben előforduló flavonoidok koncentrációjáról, a konyhatechnikai és egyéb technológiai folyamatok során bekövetkező átalakulásokról és veszteségekről, valamint újabb epidemiológiai tanulmányok is elengedhetetlenül szükségesek. Fentiek miatt a flavonoidok növényi élelmiszerekkel történő rendszeres fogyasztását messzemenően javasoljuk, amely akár a vegetárius étrend határáig is terjedhet, ugyanakkor a nagy dózisú étrendkiegészítőkkel történő, hosszan tartó felvételt a potenciális egészségkárosító hatások elkerülése érdekében elkerülendőnek tartjuk.
Hivatkozások
1. Bors, W., Heller, W., Michel, C., Saran, M., Meth. Enzymol., 186. 343-355. 1990.
2. Bravo, L., Nutr. Rev., 56. 317-333. 1998.
3. Brown, J. P., Dietrich, P. S., Mutat. Res., 66. 223-240. 1979.
4. Czeczot, H., Tudek, B., Kusztelak, J. és mtsai, Mutat. Res., 240. 209- 216. 1990.
5. Duthie, G. G., Crozier, A., Curr. Opin. Lipid., 11. 43-47. 2000.
6. Duthie, G. G., Duthie, S. J., Kyle, J. A., Nutr. Res. Rev., 13. 79-106. 2000.
7. Harborne, J. B., Prog. Clin. Biol. Res., 213. 15-24. 1986.
8. Herrman, K., J. Food Technol., 11. 433-448. 1976.
9. Hertog, M. G. L., Hollman, P. C. H., Katan, M. B., J. Agric. Food Chem., 40. 2379-2383. 1992. 10. Hertog, M. G. L:, Feskens, E. J. M., Hollman, P. C. és mtsai, Lancet, 342. 1007-1011. 1993.
10. Hertog, M. G. L., Kromhout, D., Aravanis, C. és mtsai, Arch. Intern. Med., 155. 381-386. 1995.
11. Kandaswami, C., Middleton, E., Adv. Exp. Med. Biol., 366. 351- 376. 1994.
12. Knekt, P., Järvinen, R., Reunanen, A. és mtsa, Br. Med. J., 312. 478- 481. 1996.
13. Kumpulainen, J. T., Lehtonen, M., Mattila, P. In: Natural Antioxidants and anticarcinogens in nutrition, health and disease. (Ed.: Kumpulainen, J. T., Salonen, J. T.), RSC, Cambridge, UK, 141-150. 1999.
14. Kühnau, J., World Rev. Nutr. Diet, 24. 117-120. 1976.
15. Leth, T., Justesen, U. In: Polyphenols in food. (Eds.: Amado, R., Andersson, H., Bardócz, S., Serra, F.) EU, pp. 39-40. 1998.
16. Lugasi, A., Hóvári, J., Acta Alim. 29. 345-352. 2000.
17. Lugasi A., Hóvári J., Sági V. K., Bíró L., Egészségtudomány, 45. 3. 244- 255. 2001.
18. Lugasi, A., Hóvári, J., Acta Alim., 31. 63-71. 2002.
19. Peterson, J., Dwyer, J., Nutr. Res., 18. 1995-2019. 1998.
20. Rusznyák, S., Szent-Györgyi, A., Nature, 138. 798. 1936.
Lugasi Andrea főosztályvezető-helyettes - FJOKK Országos Élelmezés- és Táplálkozástudományi Intézete
(Forrás: uj-dieta.hu)
