Struktura kyseliny ellagové, vlastnosti, získávání, umístění, použití

3507
Egbert Haynes
Struktura kyseliny ellagové, vlastnosti, získávání, umístění, použití

The kyselina ellagová je tetracyklická organická sloučenina, jejíž chemický vzorec je C14H6NEBO8. Jedná se o polyfenol, který je dimerem kyseliny gallové. Je také známá jako kyselina benzoarová. Je to krémová nebo žlutá krystalická pevná látka, velmi stabilní vůči teplotě. Je to slabá kyselina, velmi málo rozpustná ve vodě, ale rozpustná v zásaditém nebo alkalickém prostředí..

Vyskytuje se v rostlinné říši obsažené v různých druzích ovoce, jako je granátové jablko, hrozny, ořechy a v nápojích, jako je víno a čaj. Je bohatý na dřevo a dřevní zbytky.

Granátová jablka, plody bohaté na kyselinu ellagovou. Autoři: Peggy und Marco Lachmann-Anke. Zdroj: Pixabay.

Má několik důležitých biologických vlastností: antioxidační, protizánětlivé, protirakovinné, antimutagenní, chrání játra a snižuje hladinu tuků v krevní plazmě. Působí ochranně na neurony a podporuje tvorbu inzulínu.

Působí synergicky s jinými přírodními polyfenoly. Z tohoto důvodu je celé ovoce z granátového jablka mnohem účinnější jako antioxidant a protirakovinné jako samotná kyselina ellagová..

I když není snadno absorbován lidským střevem, jeho deriváty nebo metabolity také působí antioxidačně.

Rejstřík článků

  • 1 Struktura
  • 2 Názvosloví
  • 3 Vlastnosti
    • 3.1 Fyzický stav
    • 3,2 Molekulová hmotnost
    • 3.3 Teplota tání
    • 3.4 Hustota
    • 3.5 Rozpustnost
    • 3.6 Disociační konstanty
    • 3.7 Chemické vlastnosti
  • 4 Získání v laboratoři
  • 5 Poloha v přírodě
  • 6 Použití v medicíně
    • 6.1 Ochrana jater
    • 6.2 Ochrana před Alzheimerovou chorobou
    • 6.3 Proti cukrovce
    • 6.4 Proti rakovině žlučníku
    • 6.5 Synergický účinek proti leukémii
    • 6.6 Potenciál proti Parkinsonově chorobě
    • 6.7 Při prevenci gastritidy a žaludečních vředů
    • 6.8 Nevýhody jeho orálního podávání a jejich řešení
    • 6.9 Metabolity kyseliny ellagové
  • 7 Reference

Struktura

Kyselina ellagová má čtyři cyklické struktury kondenzované dohromady. Má také čtyři fenolické -OH skupiny a dvě laktonové struktury.

Struktura molekuly kyseliny ellagové, kde jsou pozorovány fenolové a laktonové skupiny. Autor: Yikrazuul. Zdroj: Vlastní práce. Zdroj: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Kyselina ellagová.

- Kyselina benzoová.

- 4,4 ', 5,5', 6,6'-hexahydroxydifenická-2,6,2 ', 6'-dilakton.

Vlastnosti

Fyzický stav

Krémová nebo žlutá pevná látka, která krystalizuje ve tvaru jehel.

Molekulární váha

302,19 g / mol.

Bod tání

Vyšší než 360 ° C (je vysoce termostabilní).

Hustota

1667 g / cm3 při 18 ° C.

Rozpustnost

Slabě rozpustný ve vodě: méně než 1 mg / ml při 21 ° C. Méně než 10 mg / ml při pH 7,4. Slabě rozpustný v ethylalkoholu.

Rozpustný v alkalickém prostředí a v pyridinu. Prakticky nerozpustný v ethyletheru.

Disociační konstanty

Má čtyři fenolické -OH skupiny. Tady je tendence oddělit se od každého z nich:

pKa1 = 6,69; pKa2 = 7,45; pKa3 = 9,61; pKa4 = 11,50.

Chemické vlastnosti

Je to slabá kyselina, která ionizuje při fyziologickém pH.

Má čtyři kruhy, které představují lipofilní nebo hydrofobní část molekuly. Má čtyři fenolové skupiny a dvě laktonové skupiny, které jsou hydrofilní nebo s vodou související.

Získání v laboratoři

Někteří vědci prováděli v laboratoři syntézu kyseliny ellagové počínaje od methylgalátu oxidativní kopulací přes tvorbu α-pentagaloylglukózy..

Poloha v přírodě

Kyselina ellagová je velmi běžná sloučenina v rostlinách. Je velmi bohatý na ovoce, jako je granátové jablko, bobule, jahody, maliny, ostružiny, hrozny, tomel, broskev, švestky, vlašské ořechy, mandle a v nápojích, jako je víno a čaj..

Ovoce, které obsahuje kyselinu ellagovou. Autor: Andreas N. Zdroj: Pixabay.

U hroznů je hojnější v slupce ovoce než v dužině a je hojnější v dužině než ve šťávě. Čím více hrozen dozrává, tím vyšší je obsah kyseliny ellagové.

Lze jej nalézt ve volné formě nebo častěji v konjugované formě s glykosidy (jako je xylóza a glukóza) nebo jako součást ellagitanninů (polymerních molekul)..

Různé odrůdy čaje jsou významným zdrojem kyseliny ellagové ve formě ellagitanninů..

Nálev čaje, nápoje, který obsahuje kyselinu ellagovou. Autor: Dungthuyvunguyen. Zdroj: Pixabay.

Ellagitaniny jsou bioaktivní polyfenoly, které nejsou intaktně absorbovány lidským střevem, ale mohou být hydrolyzovány na kyselinu ellagovou gastrointestinální flórou tlustého střeva..

Všechna dřeva obsahují kyselinu ellagovou, která je jednou z příčin antioxidačního účinku lihovin ve věku nebo ve dřevě v sudech. Je hojně přítomen v whisky.

Dřevěné zbytky, jako jsou piliny nebo dřevní štěpky, jsou bohatým přírodním zdrojem kyseliny ellagové.

Použití v medicíně

Je považována za sloučeninu s několika biologickými aktivitami: protirakovinnou, antioxidační, antimutagenní, protizánětlivou a kardioprotektivní.

Inhibuje růst mikroorganismů, protože izoluje kovové ionty, které jsou kritické pro metabolismus a růst mikrobů. Působí jako lapač volných radikálů a antivirový.

Předpokládá se, že by mohl mít potenciál v prevenci určitých chronických onemocnění. Kromě toho potlačuje vrásky způsobené UV paprsky.

Je to tak dobrý antioxidant, že se během plastické chirurgie na kůži aplikuje malé množství kyseliny ellagové, aby se zabránilo nekróze..

Je to stimulátor imunitních funkcí a jeho společné podávání bylo navrženo při chemoterapii pacientů s rakovinou prostaty..

Má antiproliferativní aktivitu proti rakovině kůže, jícnu a tlustého střeva, zpomaluje buněčný cyklus a vyvolává apoptózu maligních buněk. Působí při různých reakcích na udržování DNA a zabraňuje nestabilitě genomu, která by jinak vedla k rakovině.

Ochrana jater

Je antihepatotoxický, antisteatotický, antiklestatický, antifibrogenní, antihepatokarcinogenní a antivirový.

Hepatotoxicita se týká dysfunkce jater nebo poškození souvisejícího s expozicí lékům nebo látkám cizím pro tělo. Steatóza je tučné onemocnění jater. Cholestáza je přerušení toku žluči do dvanácterníku. Fibróza jater je přehnaná oprava tkání vystavených chronickému poškození.

Kresba lidských jater. Autor: VSRao. Zdroj: Pixabay.

Kyselina ellagová inhibuje poškození jaterních buněk vyvolané alkoholem zvýšením hladiny antioxidantů, eliminací volných radikálů a stabilizací buněčných membrán..

Snižuje hladinu lipidů v oběhu a zabraňuje jejich peroxidaci. Snižuje hladinu cholesterolu v plazmě. Inhibuje aktivitu proteázy v jaterních patogenních virech a zabraňuje jejich množení.

Ochrana před Alzheimerovou chorobou

Vykazuje neuroprotektivní účinek zlepšením příznaků Alzheimerovy choroby způsobených akumulací konečných produktů pokročilé glykace v mozku, což je reakce mezi cukry a bílkovinami, která vede ke stárnutí buněk.

Proti cukrovce

Působí na β buňky pankreatu, stimuluje sekreci inzulínu a snižuje intoleranci glukózy.

Proti rakovině žlučníku

Kyselina ellagová má antiproliferační účinek na rakovinné buňky u rakoviny žlučníku. Inhibuje invazi nádoru a chemotaxi, což je reakce buněk na chemikálie.

Významně snižuje rychlost růstu nádoru, infiltrační chování a s nádorem spojenou angiogenezi nebo tvorbu krevních cév.

Z tohoto důvodu se má za to, že má potenciál jako doplňková terapie při léčbě rakoviny žlučníku..

Synergický účinek proti leukémii

Kyselina ellagová působí synergicky s určitými flavonoidy, jako je kvercetin, přítomnými v ovoci a zelenině, k inhibici buněčného růstu a podpoře apoptózy v leukemických buňkách.

Synergie je jev, který v tomto případě znamená, že účinek vyvolaný několika chemickými sloučeninami dohromady je větší než výsledek jednotlivého součtu.

Tento účinek se ještě zvyšuje v přítomnosti resveratrolu, dalšího polyfenolu přítomného v mnoha rostlinách, ovoci a zelenině..

Kyselina ellagová je jednou z nejsilnějších fytochemikálií nalezených v ovoci granátového jablka, ale některé studie naznačují, že není tak silná jako samotné granátové jablko, protože v celém plodu existuje řada chemických sloučenin, které působí synergicky. S kyselinou ellagovou jako protirakovinné a antioxidační.

Potenciál proti Parkinsonově chorobě

Někteří vědci zjistili, že kyselina ellagová chrání buňky před některými mechanismy, které vedou k jejich degeneraci.

Eliminuje ŽÁDNÉ radikályX (které se podílejí na tvorbě Parkinsonovy choroby), snižuje mechanismus tvorby reaktivních forem kyslíku a reaktivních forem dusíku a dodává antiapoptotické vlastnosti.

Vyvolává tedy neuroprotektivní účinek. Může se také vázat na lidský sérový albumin.

Tyto výsledky naznačují, že kyselina ellagová může poskytnout podporu při překonávání Parkinsonovy choroby prostřednictvím profylaktického přístupu nebo prevence nemocí..

V prevenci gastritidy a žaludečních vředů

Kyselina ellagová přítomná ve vyzrálé whisky byla experimentálně určena k prevenci gastritidy vyvolané alkoholem. Působí gastroprotektivně proti žaludečním lézím.

Kyselina ellagová se během jejich zrání v sudech přenáší ze dřeva sudů na alkoholické nápoje. Autor: Skeeze. Zdroj: Pixabay.

Studie navíc ukázala, že chrání tělo před toxicitou alkoholu snížením určitých enzymů a zvýšením antioxidačního mechanismu.

Jeho účinek se při léčbě žaludečních vředů jeví jako multifaktoriální. Díky tomu je dobrým kandidátem na vývoj víceúčelového léku proti vředům..

Nevýhody jeho orálního podávání a jejich řešení

Ačkoli kyselina ellagová vykazuje dobrou antioxidační aktivitu, má problémy s rozpustností ve vodném prostředí, a proto má nízkou orální biologickou dostupnost při perorálním podání..

Je velmi špatně absorbován a rychle se vylučuje z těla, což omezuje jeho potenciál jako antioxidantu kvůli neschopnosti dosáhnout odpovídající koncentrace v tkáních..

Jeho nízká biologická dostupnost se připisuje několika faktorům: (1) nízká rozpustnost ve vodě, (2) je metabolizován mikroorganismy v gastrointestinálním traktu, (3) je rychle vylučován z těla díky krátkému poločasu v plazmě (4) se nevratně váže na buněčnou DNA a proteiny.

Bylo však zjištěno, že jeho dodávání ve formě komplexu s fosfolipidy zvyšuje jeho biologickou dostupnost a antioxidační aktivitu. Fosfolipidový komplex má po delší dobu lepší nutriční účinnost než samotná kyselina ellagová.

Metabolity kyseliny ellagové

Po konzumaci potravin bohatých na ellagitaniny jsou tyto látky v gastrointestinálním traktu hydrolyzovány na kyselinu ellagovou bakteriemi, které produkují enzym tannase.

Laktonové kruhy kyseliny ellagové se otevřou, poté probíhá dekarboxylace a dehydroxylace pomocí enzymatických reakcí a určité bakterie v tlustém střevě tvoří různé urolithiny. Nakonec se získá urolithin A a B..

Urolithin A, metabolit generovaný působením střevních bakterií na kyselinu ellagovou. Autor: Kopiersperre. Zdroj: Vlastní práce. Zdroj: Wikimedia Commons.
Urolithin B, další metabolit generovaný mikroorganismy v tlustém střevě z kyseliny ellagové. Autor: Kopiersperre. Zdroj: Vlastní práce. Zdroj: Wikimedia Commons.

Tyto metabolity jsou absorbovány střevem a dostávají se do krevní plazmy.

Předpokládá se, že tyto urolithiny mají antiestrogenní, stárnoucí a protizánětlivé biologické účinky. Bylo také zjištěno, že mají účinek proti melanomu nebo rakovině kůže, protože inhibují tvorbu melaninu a inhibují aktivitu enzymů podporujících melanom.

Reference

  1. Lansky, E.P. (2006). Dejte si pozor na granátová jablka obsahující 40% kyseliny ellagové. J. Med. Food 9 (1) 2006, 119-122. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
  2. NÁS. Národní lékařská knihovna. (2019). Kyselina ellagová. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Derosa, G. a kol. (2016). Kyselina ellagová a její role při chronických nemocech. Pokroky v experimentální medicíně a biologii 2016; 928: 473-479. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Wang, S.-T. et al. (2017). Antimelanogenní účinek urolithinu A a urolithinu B, metabolitů kyseliny ellagové v tlustém střevě, na melanomové buňky B16. J. Agric. Food Chem.2017, 65, 32, 6870-6876. Obnoveno z pubs.acs.org.
  5. Tomas-Barberan, F.A. a Yang, X. (2019). Čaj je významným potravinovým zdrojem ellagitanninů a kyseliny ellagové. J. Agric. Food Chem.2019, 67, 19, 5394-5404. Obnoveno z pubs.acs.org.C
  6. Ceci, C. a kol. (2016). Kyselina ellagová inhibuje invazivitu rakoviny močového měchýře a in vivo růst nádorů. Nutrients 2016, 8 (11), 744. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Kabiraj, P. a kol. (2014) Ellagic Acid zmírňuje agregaci parkinsonských biomarkerů indukovanou SON-PDI. ACS Chemical Neroscience 2014, 5, 12, 1209-1220. Obnoveno z pubs.acs.org.
  8. Selhorst e Silva Beserra, A.M. et al. (2011). Gastroprotektivní mechanismy a léčba vředů kyseliny ellagické u experimentálních potkanů. J. Agric. Food Chem.2011, 59, 13, 6957-6965. Obnoveno z pubs.acs.org.
  9. Murugan, V. a kol. (2009) Enhanced Oral Bioavailability and Antioxidant Profile of Ellagic Acid by Phospholipids. J. Agric. Food Chem.2009, 57, 11, 4559-4565. Obnoveno z pubs.acs.org.
  10. Lee, J.-H. a Talcott, S.T. (2004). Zralost ovoce a extrakce šťávy ovlivňuje deriváty kyseliny ellagové a další antioxidační polyfenoly v hroznech muscadinu. J. Agric. Food Chem.2004, 52 (2): 361-6. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Ren, Y. a kol. (2012). Syntéza a protinádorová aktivita perlacetátu kyseliny ellagové. ACS Medicinal Chemistry Letters 2012, 3, 631-636. Obnoveno z pubs.acs.org.

Zatím žádné komentáře