Antocyjany

Z chemicznego punktu widzenia antocyjany są glikozylowanymi (z dołączoną częścią cukrową) formami antocyjanidyn. Co ciekawe, ich barwa jest zależna od pH środowiska - w środowisku kwasowym antocyjany mają kolor czerwony, natomiast w miarę zmiany pH w stronę zasadowego, zmieniają kolor na niebieski.

Są wykorzystywane w przemyśle żywnościowym jako barwniki .

Antocyjany - właściwości

Antocyjany charakteryzują się właściwościami antyoksydacyjnymi i przeciwzapalnymi

Antocyjany są związkami, które wykazują zdolności do neutralizowania wolnych rodników tlenowych (ROS - reactive oxygen species). Posiadają w swojej strukturze chemicznej miejsca, do których mogą być dołączone wolne elektrony z cząsteczek ROS, które w ten sposób tracą swoje właściwości utleniające i nie przyczyniają się do rozwoju stanów zapalnych .

Wiele badań klinicznych dowiodło antyoksydacyjnych właściwości antocyjanów znajdujących się w owocach i warzywach. Sprzyjały one między innymi:

• obniżeniu stężenia utlenionych lipoprotein LDL, które przyczyniają się do rozwoju miażdżycy ,
• zahamowaniu wytwarzania wolnych rodników tlenowych przez fagocyty ,
• zmniejszeniu uszkodzeń DNA pod wpływem działalności H₂O₂ (jednej z form ROS) ,
• ograniczeniu procesów utleniania lipidów .

Zbadano również wpływ antocyjanów na nasilenie stanów zapalnych. Jak się okazało, wyższe spożycie produktów zawierających te związki, było skorelowane z niższymi stężeniami cytokin prozapalnych, takich jak IL-1, czy też niższym stężeniem białka C-reaktywnego będącego markerem stanu zapalnego .

Antocyjany wykazują działanie kardioprotekcyjne

Choroby układu krążenia są wiodącą przyczyną zgonów na całym świecie. Ich rozwój jest w bardzo dużym stopniu uzależniony od jakości diety. Bardzo wiele badań klinicznych udowodniło pozytywny wpływ wyższej podaży antocyjanów na profil lipidowy pacjentów. Obniżeniu ulegały stężenia lipoproteiny LDL oraz trójglicerydów (TG), podwyższany zaś był poziom lipoproteiny HDL .

Jak się okazuje, interwencje polegające na zwiększeniu podaży antocyjanów skutkowały także obniżeniem zarówno ciśnienia skurczowego, jak i rozkurczowego o około 12% w stosunku do wartości wyjściowych u osób z już stwierdzonym nadciśnieniem . 

Antocyjany wykazują także działanie przeciwkrzepliwe. Zwiększone ich spożycie wiązało się ze zredukowaną liczbą aktywowanych płytek krwi, co wiąże się ze zmniejszeniem ryzyka powstawania zakrzepów .

Poprawa profilu lipidowego, unormowanie wartości ciśnienia tętniczego, zmniejszona aktywacja płytek krwi, a także obniżenie stężenia cytokin prozapalnych były czynnikami, które w całokształcie wpływały na znacznie obniżone ryzyko rozwoju chorób układu krążenia, a także epizodów zawału mięśnia sercowego .

Antocyjany usprawniają funkcje kognitywne oraz wykazują działanie neuroprotekcyjne

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie rolą procesów zapalnych w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych oraz możliwościami zapobiegania tym procesom. Obiecującym środkiem terapeutycznym okazują się być antocyjany .

Badania kliniczne przeprowadzane na grupach starszych ludzi, u których zaobserwowano pierwsze objawy demencji dowiodły, że większe spożycie antocyjanów usprawnia funkcje kognitywne. Poprawie ulegały między innymi: pamięć krótko- i długotrwała, czy też płynność mowy . Osoby starsze deklarowały także mniejsze problemy z codziennym funkcjonowaniem .

Dodatkowo, naukowcy sprawdzili także neuroprotekcyjne działanie antocyjanów w badaniach in vitro oraz in vivo. Mózg jest organem szczególnie podatnym na niekorzystny wpływ wolnych rodników tlenowych. Ponieważ antocyjany charakteryzują się silnym działaniem antyoksydacyjnym, zmniejszają ilość ROS dostających się do neuronów. Tym samym, zapobiegają uruchamianiu szlaków apoptozy, chroniąc komórki nerwowe przed śmiercią .

Antocyjany wykazują się działaniem przeciwnowotworowym

Rozwój chorób nowotworowych wiąże się z wieloma niekorzystnymi procesami. Spośród nich kluczowe wydają się być: mutacje komórkowe, brak apoptozy (śmierci zmienionych komórek), proliferacja (dalsze namnażanie się komórek) oraz angiogeneza, czyli tworzenie nowych naczyń krwionośnych, które odżywiają guza. Jak się okazuje, antocyjany mogą mieć wpływ na te procesy, przyczyniając się do zahamowania zmian kancerogennych, między innymi w obrębie: przełyku, piersi, czy też okrężnicy .

Naukowcy zbadali wpływ ekstraktów z warzyw i owoców bogatych w antocyjany na komórki nowotworowe. Badania przeprowadzane były na liniach komórkowych, a także na zwierzętach laboratoryjnych. Okazało się, że antocyjany przyczyniały się do:

• zahamowania proliferacji komórek rakowych oraz procesów angiogenezy u zwierząt laboratoryjnych ,
• nasilenia apoptozy zmutowanych komórek w badaniach in vitro, a także in vivo ,
• załagodzenia stanów zapalnych w badaniach na zwierzętach laboratoryjnych ,
• zahamowania migracji komórek nowotworowych, co może przyczyniać się do zapobiegania tworzeniu przerzutów ,
• zmniejszenia oporności komórek nowotworowych na chemoterapię i poprawy skuteczności leczenia .

Antocyjany usprawniają gospodarkę węglowodanową i zapobiegają rozwojowi cukrzycy

Zaburzenia funkcjonowania gospodarki węglowodanowej dotykają milionów ludzi na całym świecie, z czego około 90% przypadków to cukrzyca typu 2. Jest to choroba, której w bardzo dużym stopniu można zapobiec poprzez modyfikację diety oraz stylu życia . 

Jak się okazuje, znaczną rolę mogą odgrywać tu substancje bioaktywne, takie jak antocyjany. Pozytywne efekty obserwowane były zarówno wśród zdrowych przypadków, jak i wśród tych, u których już stwierdzono zaburzenia. Zwiększone spożycie antocyjanów wiązało się z obniżonym ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 2 . Przyczyniało się także do zmniejszenia oporności tkanek na insulinę .

Dodatkowo, zaobserwowano efekt polegający na poprawie odpowiedzi glikemicznej po spożyciu posiłku. Oznacza to, że stężenie glukozy we krwi wzrasta wolniej, a następujący spadek jest łagodniejszy . Jest to o tyle ważne, że w przypadku zaburzeń gospodarki węglowodanowej dąży się do jak najmniejszych wahań stężeń cukru we krwi. Naukowcy zaobserwowali również obniżenie stężenia wolnej glukozy we krwi, czy też poprawę wartości hemoglobiny glikowanej, która jest długoterminowym wskaźnikiem utrzymywania prawidłowego poziomu cukru we krwi .

Ponadto, zwiększone spożycie antocyjanów przyczyniało się do:

• zwiększenia ekspresji genów dla receptorów glukozy, co sprzyja jej lepszemu wchłanianiu do komórek ,
• zmniejszeniu stanów zapalnych, które przyczyniają się do pogorszenia ogólnego stanu chorego, a także sprzyjają rozwojowi powikłań cukrzycowych, takich jak choroby nerek lub układu krążenia .

Antocyjany mogą być korzystne w zapobieganiu i leczeniu otyłości

Otyłość jest związana z nagromadzeniem nadmiernej ilości tkanki tłuszczowej w organizmie i może przyczyniać się do rozwoju wielu innych chorób. Jak dowodzą badania, zwiększone spożycie antocyjanów (wraz z odpowiednio zbilansowaną dietą), może zapobiegać rozwojowi otyłości. Antocyjany mogą m.in. zmniejszać gromadzenie się cząsteczek tłuszczu w tkance tłuszczowej, hamować przyrost masy ciała, a także pobudzać produkcję adiponektyny oraz leptyny, które sprzyjają zachowaniu optymalnej masy ciała .

Antocyjany - źródła

Najlepszym źródłem antocyjanów są czerwone, fioletowe i niebieskie rośliny

Antocyjany to związki obecne w rozmaitych częściach roślin, głównie w kwiatach, owocach oraz bulwach. Spośród jadalnych kwiatów bogatych w antocyjany można wymienić na przykład: czerwonego hibiskusa i czerwoną szałwię ananasową, niebieską cykorię i niebieski rozmaryn, czy też fiołka pospolitego i lawendę. Bardziej popularne od kwiatów bywają jednak: tak zwana czarna marchew, czerwona kapusta, czy też fioletowe ziemniaki. W rzeczywistości jednak, najczęstszymi źródłami antocyjanów w naszej codziennej diecie są owoce .

Najpowszechniej występującym antocyjanem jest cyjanidyna

Antocyjanami, które obecne są w owocach i warzywach w największej ilości są kolejno: cyjanidyna, delfinidyna, pelargonidyna, peonidyna, malwidyna oraz petunidyna. Średnio 50% ogólnej zawartości antocyjanów (choć niejednokrotnie znacznie więcej) stanowi cyjanidyna, która ma kolor najbardziej zbliżony do barwy magenta .

Najbogatsze źródła antocyjanów

Biorąc pod uwagę całkowitą zawartość antocyjanów, najbogatszymi źródłami wśród owoców i warzyw są :

Produkt	Całkowita zawartość antocyjanów [mg/100 g produktu]	Zawartość cyjanidyny [mg/100 g produktu]
Czerwona kapusta	209,95	209,83
Borówka amerykańska	163,3	8,46
Czarna porzeczka	157,78	62,46
Żurawina	104,02	46,43
Jeżyna	100,61	99,95
Bakłażan	85,69	b.d.
Czerwona porzeczka	75,02	65,54
Rzodkiewka	63,13	0

 

Antocyjany - szkodliwość

 

Zgodnie z opinią EFSA (Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności), antocyjany są związkiem, który w ilościach możliwych do osiągnięcia wraz z dietą, nie powoduje żadnych skutków ubocznych dla organizmu .

Warto jednak mieć na uwadze, że antocyjany są stosowane również jako dodatek do żywności (oznaczany numerem E-163) lub przyjmowane w zwiększonych ilościach w postaci suplementów diety. Nie mniej jednak, na chwilę obecną brakuje danych toksykologicznych, które umożliwiłyby określenie dawki ADI (acceptable daily intake - dopuszczalne dzienne spożycie) .

Opinią EFSA z 2013 r. podtrzymano stanowisko SCF (Komitetu Naukowego ds. Żywności) mówiące o bezpieczeństwie stosowania antocyjanów jako dodatku do żywności pod warunkiem nieprzekraczania ilości możliwych do dostarczenia wraz z dietą. Szacunkowe wartości narażenia na antocyjany z codziennej diety wynoszą średnio około 0,1 mg/kg mc/dzień dla dorosłych i 0,3 mg/kg mc/dzień dla dzieci .

Antocyjany - interakcje z lekami

Chociaż antocyjany mają udowodnione wiele właściwości prozdrowotnych, należy mieć również na uwadze ich potencjalnie niekorzystne oddziaływanie. Jest ono związane głównie z możliwymi interakcjami z przyjmowanymi lekami, które mogą prowadzić albo do zwiększenia albo do zmniejszenia biodostępności i tym samym skuteczności działania danego farmaceutyka .

W badaniach na zwierzętach laboratoryjnych oraz badaniach in vitro szczególną uwagę zwrócono na interakcje antocyjanów z:

• nifedypiną, czyli lekiem na nadciśnienie - antocyjany z soku żurawinowego hamowały metabolizm leku, tym samym przedłużając i nasilając jego działanie ,
• diklofenakiem, czyli lekiem z grupy NLPZ - tak jak wyżej ,
• karbamazepiną, czyli lekiem przeciwpadaczkowym - antocyjany z soku z grejpfruta hamowały metabolizm leku, zwiększając jego stężenie, nasilając i przedłużając działanie ,
• tolbutamidem, czyli lekiem hipoglikemizującym - tak jak wyżej .

Większość wspomnianych interakcji nie zostało jeszcze potwierdzonych w badaniach na ludziach lub wyniki eksperymentów są niejednoznaczne. Jednak przyjmując powyższe leki, warto mieć na uwadze potencjalne interakcje z antocyjanami i nie przesadzać ze spożyciem bogatych w nie produktów.

Niejednoznaczne są również badania dotyczące interakcji antocyjanów z m.in.: warfaryną, midazolamem oraz cyklosporyną. W związku z tym pacjentom zaleca się ostrożność także podczas przyjmowania wyżej wspomnianych leków .