Антоцианы
Антоцианы – группа водорастворимых пигментов, которые окрашивают фрукты и овощи в яркие тона (фиолетовый, красный, жёлтый, синий).
Природные красители сконцентрированы в генеративных органах растений (пыльце, цветках), вегетативных частях (листьях, корнях, побегах), плодах, семенах. Их количество в продукте зависит от энергии фотосинтеза и особенностей климата.
Для поддержания здоровья взрослому человеку нужно принимать 15 миллиграмм данных веществ в сутки, а в период болезни – 30 миллиграмм.
Потребность в природных пигментах возрастает при:
Однако, из–за высокой биологической активности пигментов, увеличивать дневную дозировку вещества целесообразно только под наблюдением врача.
Антоцианы не накапливаются в организме, быстро выводятся, поэтому нужно следить за количеством и регулярностью их приема. По биологическим эффектам они похожи на витамин Р: оказывают противоотечное, бактерицидное действия, укрепляют стенки капилляров, восстанавливают отток внутриглазной жидкости, улучшают строение соединительной ткани (волокон и клеток).
Общие сведения
Первые опыты по исследованию антоцианов провёл английский биохимик Роберт Бойль в 1664 году. Учёный обнаружил, что под воздействием щелочи синий окрас лепестков василька изменился на зелёный, а под влиянием кислоты цветок покраснел. Дальнейшее изучение свойств пигментов (способности изменять оттенок), привело к «прорыву» в области биохимии, поскольку помогло учёным XVII века идентифицировать химические реагенты.
Неоценимый вклад в изучение антоциановых соединений внес профессор Рихард Вильштеттер, который впервые выделил из растений пигменты в чистом виде. На сегодняшний день биохимики экстрагировали более 70 природных красителей, основными предшественниками которых являются следующие агликоны: цианидин, пеларгонидин, дельфинидин, мальвидин, пеонидин, петунидин. Интересно, что гликозиды первого типа окрашивают растения в пурпурно – красный цвет, второго – в красно – оранжевый тон, третьего – в голубой или синий оттенок.
Количественный состав антоцианов в продукте зависит от условий произрастания и сортовых особенностей растения (значения рН в вакуолях, где накапливается пигмент). При этом, один и тот же пигмент, из–за изменения кислотности клеточной жидкости, может приобретать различный оттенок. При скоплении красителей в щелочной среде растение «получает» жёлто-зелёный окрас, в нейтральной – фиолетовый, в кислой – красный.
В каких продуктах присутствуют антоцианы?
Природные красители содержатся в растениях и защищают их от вредоносного излучения, ускоряют процесс фотосинтеза, преобразуя свет в энергию.
Лидерами по количеству таких гликозидов являются ягоды тёмно – фиолетовой и бордовой окраски: черника, ежевика, голубика, черноплодная рябина, ирга, бузина, клюква, чёрная смородина, вишня, малина, виноград (тёмных сортов). Антоцианами богаты баклажаны, свёкла, помидоры, краснокочанная капуста, красный перец, салат листовой (краснолистный). Кроме того, гликозиды в малых количествах содержатся в «светлых» растениях: картофеле, горохе, грушах, бананах, яблоках.
Интересно, что накоплению природного «красителя» в плодах способствуют низкие температуры и интенсивное освещение. Поэтому, неслучайно максимальные концентрации антоцианов содержат северные и альпийские луговые растения.
Полезные свойства
Антоцианы обладают широким спектром биологической активности.
В организме человека соединения проявляют следующие свойства:
Учитывая, что антоцианы в организме не синтезируются, для профилактики функциональных расстройств важно потреблять не менее 15 миллиграмм соединения в день. Для этого пищевой рацион обогащают «цветными» продуктами питания.
Функции, выполняемые антоцианами:
Лечебное применение
Показания к использованию природных пигментов в повышенном количестве (до 500 миллиграмм в день):
Интересно, что олигомерные проантоцианиды (процианидины) по антиоксидантным свойствам в 50 раз «сильнее» витамина Е, и в 20 раз превосходят аскорбиновую кислоту.
Препараты с антоцианами
Нехватка гликозидов в организме человека вызывает нервное истощение, депрессию, упадок сил, снижение иммунитета. Для поддержания здоровья и улучшения самочувствия диетологи рекомендуют включить в ежедневный рацион антоцианы. Соединения защищают внутренние органы от неблагоприятного влияния окружающей среды, снижают психологическое напряжение, положительно влияют на организм в целом. Не бойтесь получить передозировку от гликозидов, в медицинской практике признаков избытка соединения не зафиксировано.
Многообразие полезных свойств антоцианов обуславливает их применение в фармакологических препаратах и биологически активных комплексах (БАДах).
Рассмотрим некоторые из них:
Препараты, содержащие антоцианы противопоказаны людям с гиперчувствительностью к данным компонентам. Кроме того, с осторожностью их применяют в период беременности и кормления грудью, только под контролем лечащего врача.
Вывод
Антоцианы – группа природных пигментов, раскрашивающих фрукты и овощи в яркие цвета.
Соединения благотворно влияют на человеческий организм, поскольку проявляют антиоксидантные, бактерицидные, противовоспалительные, адаптогенные и спазмолитические свойства. Природные источники пигментов: черника, бузина, чёрная смородина, ежевика, голубика черноплодная рябина.
Природные красители используют в составе комплексной терапии сахарного диабета, сезонных инфекций (гриппа, ОРВИ), онкологии, дегенеративных расстройств, офтальмологических патологий (дистрофии сетчатки, близорукости, диабетической ретинопатии, катаракты, глаукомы). Кроме того, антоцианы применяются в пищевой индустрии (при изготовлении кондитерских изделий, йогуртов, напитков), косметологии (как коллаген), электротехнической отрасли (для краски солнечных батарей).
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
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
В окружающем нас мире растений широко распространены пигменты, именуемые антоцианами. Они растворены в клеточном соке растений. Антоцианы легко извлечь из растений имеющих синюю, розовую либо красную окраску.
К примеру, листья краснокочанной капусты, всевозможные ягоды и некоторые травы имеют в своем составе кристаллики антоцианов. При этом цветность кристаллов зависит от среды, в которой они находятся.
Например, кислая среда придает антоцианам насыщено-красную окраску. Щелочь окрашивает кристаллы антоцианов в голубой цвет. Ну, а в нейтральной среде, они обладают фиолетовой окраской.
Теперь, придя в овощной магазин, вам не составит труда определить кислотно-щелочное равновесие покупаемых овощей и зелени!
Продукты богатые антоцианами:
Общая характеристика антоцианов
Антоцианы часто предопределяют цвет лепестков цветков, окраску плодов и осенних листьев. Их окраска варьируется в зависимости от pH клеточного содержимого и может изменяться в процессе созревания плодов, либо в результате осеннего листопада.
В промышленности антоцианы извлекаются преимущественно из краснокочанной капусты или виноградной кожицы. Таким способом получают красный и фиолетовый красители, которые затем добавляют в напитки, мороженое, йогурты, сладости и другие кондитерские изделия.
На этикетках присутствие растительных пигментов обычно обозначаются как Е-163. Присутствие данных компонентов в готовых продуктах питания и витаминах не только не вредно, но и полезно для организма, об этом сказано в полном справочнике биодобавок.
Суточная потребность в антоцианах
Диетологи рекомендуют употреблять антоцианы в объеме 10-15 мг в сутки.
При этом не стоит впадать в крайности. Употребление малого количества овощей и фруктов, содержащих антоцианы, может привести к снижению защитных сил организма по отношению к онкоклеткам, чрезмерное употребление может привести к аллергическим реакциям организма.
Потребность в антоцианах возрастает:
Потребность в антоцианах снижается:
Усваиваемость антоцианов
Антоцианы хорошо растворимы в воде, Считается, что они усваиваются нашим организмом на все сто процентов!
Полезные свойства антоцианов и их влияние на организм
Антоцианы являются мощными антиоксидантами, которые защищают наш организм от свободных радикалов. Они обладают уникальной способностью противостоять ультрафиолету и уменьшают риск возникновения онкозаболеваний.
Благодаря антоцианам замедляются процессы старения и лечатся некоторые неврологические заболевания. Антоцианы применяются для предотвращения, и в комплексной терапии при лечении бактериальных инфекций. Растительные пигменты также помогают предотвратить диабет, либо уменьшить его последствия.
Взаимодействие с эссенциальными элементами
Антоцианы хорошо взаимодействуют с водой и всеми соединениями, способными растворять гликозиды (растительные вещества, которые состоят из углеводной и не углеводной составляющей).
Признаки нехватки антоцианов в организме:
Признаки избытка антоцианов в организме
Таких на данный момент не обнаружено!
Факторы, влияющие на содержание антоцианов в организме
Важным фактором, регулирующим присутствие антоцианов в нашем организме, является регулярное употребление продуктов, богатых данными соединениями.
Антоцианы для красоты и здоровья
Для того чтобы наша кожа была бархатистой, а волосы шелковистыми, диетологи советуют разнообразить рацион питания растительной пищей, содержащей антоцианы. При этом все органы будут защищены от неблагоприятного воздействия внешней среды, а мы будем спокойнее и счастливее!
Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!
Антоцианы, микробиом и здоровое долголетие
Антоцианы, микробиом и польза для здоровья при старении
Резюме
Прогнозируется, что к 2050 году процент людей старше 60 лет достигнет 22%; хронические заболевания, связанные со старением, могут создавать проблемы для этих людей. Антоцианы и микробиом кишечника были изучены как независимые факторы, влияющие на здоровье. Оба эти фактора оказали положительное влияние на сердечно-сосудистую систему и здоровье костей у людей, а также на профилактику или лечение определенных форм рака. Было показано, что антоцианы модулируют состав микробиома кишечника и могут иметь перекрывающиеся механизмы в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний, рака, нейродегенеративных нарушений и связанной со старением потери костной массы. Эти последствия для здоровья являются причиной госпитализации и смерти миллионов американцев каждый год, и они обходятся Соединенным Штатам в миллиарды долларов ежегодно. Желательны альтернативные методы лечения и профилактики, поскольку обычные методы (хирургические и фармакологические методы, физиотерапия и т.д.) могут быть дорогостоящими и иметь значительные побочные эффекты; данные свидетельствуют о том, что антоцианы и микробиом кишечника могут быть потенциальными путями для этого. В этом обзоре оцениваются результаты существующей литературы о роли антоцианов и кишечного микробиома на здоровье и их потенциале в качестве природного терапевтического агента или органа-мишени, чтобы обеспечить альтернативу традиционным методам профилактики и лечения заболеваний.
1. Введение
Продукты, богатые антоцианами, могут влиять на состав микробиома кишечника и выступать в качестве медиатора положительных результатов для здоровья, связанных с антоцианами. Антоцианы могут перевариваться различными структурами в кишечнике с образованием метаболитов, которые переносятся по всему организму и оказывают положительное биологическое действие [17,18]. Изменения в микробиоме могут быть вызваны другими компонентами пищевого продукта, и некоторые литературные источники предполагают, что содержание клетчатки в богатой антоцианами пище ответственно за изменения, происходящие в кишечнике [19]. Однако документально подтверждено, что метаболизм основных антоцианов оказывает положительное влияние на общую целостность кишечника за счет уменьшения воспаления и окислительного стресса [11]. Микроорганизмы, обитающие в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), вместе известны как микробиом кишечника [20]. Микробиом кишечника функционирует как эндокринный орган и является неотъемлемой частью переваривания пищи с двумя основными катаболическими путями, связанными с расщеплением пищи [21]. Первый путь включает расщепление углеводов и образование метаболитов короткоцепочечных жирных кислот ( SCFA ) [21]. Второй путь отвечает за ферментацию белков, а также приводит к образованию SCFAs, а также следующих потенциально токсичных кометаболитов: аммиака, аминов, тиолов, фенолов и индолов [22]. Индивидуальные вариации в составе микробиома кишечника являются обычным явлением [23], и есть данные, как на человеческих, так и на животных моделях, что диета может влиять на разнообразие микробиома [19,24]. Хотя эти изменения могут происходить быстро, эффекты носят временный характер [25], если не применяется постоянный стимул для поддержания сдвига в разнообразии [26]. Это может включать изменение образа жизни людей, например, строгое соблюдение средиземноморской диеты, которая, как было показано, положительно влияет на микробиоту кишечника [27].
Микробиом кишечника может принести пользу своему хозяину, поскольку он может даже снизить токсичность лечения рака [28] и сыграть ключевую роль в иммунотерапии рака [29]. Взаимодействие микробиоты кишечника с хозяином было изучено как потенциальный путь развития и профилактики заболеваний [21]. В то время как здоровые отношения между организмами кишечного микробиома и хозяином могут быть полезными, дисбиотические отношения могут быть вредными для хозяина и приводить к неблагоприятным последствиям для здоровья [30,31,32]. Это представляет особый интерес для пожилого населения, поскольку изменения, происходящие в микробиоме кишечника на протяжении всего процесса старения, связаны с нездоровым старением [33], включая развитие хронических заболеваний [34]. Обеспечение людям сохранения своего микробного разнообразия может быть полезным для отсрочки или предотвращения возникновения некоторых заболеваний [35]. Старение, образ жизни, диета и функциональность иммунной системы хозяина были определены как факторы, которые могут влиять на состав микробиома кишечника, изменяя его взаимодействие с хозяином [36].
Польза антоцианов для здоровья частично совпадает с оптимально функционирующим микробиомом. В этом обзоре будут рассмотрены четыре исхода для здоровья, преобладающие у пожилого взрослого населения: сердечно-сосудистые заболевания, различные формы рака, нейродегенеративные расстройства и связанная со старением потеря костной массы, на которые, как было показано, влияют антоцианы и состав микробиома кишечника. В совокупности эти болезни обходятся Соединенным Штатам в сотни миллиардов долларов ежегодно и являются причиной миллионов госпитализаций и смертей по всей стране [37,38,39]. Целью настоящего обзора является изучение современных исследований антоцианов не только как независимого фактора влияния на здоровье, но и их роли в модуляции кишечной микробиоты для синергетической работы по улучшению здоровья и функций, а также в качестве потенциально более дешевых альтернатив или адъювантов традиционным методам лечения и профилактики хронических заболеваний.
PubMed был использован для определения статей для этого обзора. Чтобы определить, какую пользу для здоровья несет взаимодействие организма с антоцианами и микробиомом, в базе данных исследователи произвели поиск терминов «антоцианы и здоровье», «микробиом и здоровье» и «микробиом, антоцианы и здоровье». Следующие слова были добавлены, чтобы найти конкретные доказательства того, как антоцианы и микробиом кишечника влияют на здоровье: старение, кардиометаболические эффекты, атеросклероз, холестерин ЛПВП, артериальное давление, сердечно-сосудистые заболевания, рак, рак толстой кишки, рак груди, нейрозащита, нейродегенеративные заболевания, болезнь Альцгеймера. потеря костной массы. Термин «кишечная микробиота и антоцианы» использовался для изучения их взаимодействия. Все статьи, включенные в этот обзор, были опубликованы до октября 2020 года.
2. Биодоступность антоцианов
В случае антоцианов биодоступность можно определить как долю антоцианов, которые абсорбируются и используются организмом [40]. Было высказано предположение, что антоцианы минимально абсорбируются желудочно-кишечным трактом через желудок и тонкий кишечник [8] через активные переносчики в этих местах и транспортируются в другие ткани организма, такие как почки и печень [41]. После абсорбции антоцианы могут также влиять на структуры мозга, транспортируясь через гематоэнцефалический барьер и локализуясь в различных областях [42]. Однако большое количество антоцианов минует тонкий кишечник и попадает в толстую кишку для дальнейшего переваривания посредством процессов гидролиза и ферментации, опосредованных микробиомом [17]. Образующиеся метаболиты толстой кишки вносят свой вклад в биологический эффект, приписываемый антоцианам [18], и транспортируются в печень для дальнейшего метаболизма [8,17]. Существует два основных метода выведения флавоноидов: выведение с мочой через почки и выведение с желчью [8], при этом некоторые из катаболизированных флавоноидных соединений выводятся через желчь, реабсорбируемую тонким кишечником [17].
Предполагается, что биодоступность антоцианов в их нативной форме низка и составляет 1-2% [41]. Однако недавно идентифицированные метаболиты антоцианов указывают на то, что их биодоступность может быть больше, чем предполагалось ранее [43], что подтверждается данными Czank et al., демонстрирующими 12,38% биодоступности цианидин-3-глюкозида ( C3G ) при использовании меченного изотопом индикатора антоциана [44]. Антоцианы и их катаболиты подвергаются ферментативному метаболизму фазы 2, в результате чего их метилированные, глюкуронизированные и сульфатированные формы транспортируются и утилизируются организмом [41]. Эти формы присутствуют в организме в более высокой концентрации, чем нативная структура, и были предложены в качестве соединений, ответственных за пользу для здоровья, связанную с потреблением антоцианов [18].
3. Влияние антоцианов на здоровье
Было высказано предположение, что антоцианы эффективны против неблагоприятных последствий для здоровья, связанных со старением, а именно ССЗ, некоторых форм рака, нейродегенеративных расстройств и связанной со старением потери костной массы. Хотя многие из исследований, обсуждаемых в этом разделе, изучают роль пищевых источников антоцианов в определенный момент времени, а не на протяжении всего процесса старения, они все же могут дать представление о потенциальных способах использования антоцианов в профилактике и лечении последствий для здоровья. Важно отметить, что многие исследования проводят диетическое вмешательство, чтобы увидеть эффект общего количества антоцианов источника, а не одной изолированной формы антоциана. Диетические источники антоцианов содержат много различных антоцианов, и приготовление источника будет оказывать влияние на профиль антоцианов [45]. Например, Prior et al. описал антоциановый профиль черники низкорослой и выделил в плодах 19 различных антоцианов, вклад которых колеблется от 1,1% до 14,4% [46]. Кроме того, сезон сбора урожая и генотип могут влиять на профиль антоцианов [47]. Это затрудняет определение роли специфических родительских антоцианов в здоровье. Дальнейшие исследования необходимо провести для дальнейшего изучения потенциала пищевых источников антоцианов в профилактике или лечении неблагоприятных последствий для здоровья у стареющего населения, поскольку данные свидетельствуют о том, что пищевые источники, богатые антоцианами, могут быть полезным вмешательством в четырех из наиболее важных проблем здоровья этой популяции. В сводную таблицу (таблица 1) были включены общие пищевые источники антоцианов, основные родительские антоцианы в этих источниках и их документированная роль в профилактике заболеваний.
Таблица 1. Общие пищевые источники антоцианов и их документально подтвержденные последствия для здоровья, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком, нейродегенеративными расстройствами и связанной со старением потерей костной массы.
3.1. Сердечно-сосудистые заболевания
Неблагоприятные сердечные события были связаны со снижением способности кровотока; двумя состояниями, учитывающими этот критерий, являются гипертония и атеросклероз [13]. Изучено влияние антоцианов на управление некоторыми факторами риска ССЗ, включая уровень холестерина [49,63] и артериальное давление [64].
Холестерин липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛПВП) обладает антиатеросклеротическим действием, при этом его повышенный уровень связан со снижением риска атеросклероза [65,66]. Повышенный уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) связан с повышенным риском развития атеросклероза [66]. В своем плацебо-контролируемом перекрестном исследовании Hassellund et al. обнаружили, что четырехнедельное вмешательство антоцианов значительно увеличивало уровень ХС-ЛПВП у мужчин с предгипертензией. Капсула для вмешательства содержала в общей сложности 80 мг 17 различных антоцианов из черники и черной смородины, причем большая часть капсулы содержала цианидин 3-O-β-глюкозиды и дельфинидин 3-O-β-глюкозиды [49]. Интересно, что данные Xie et al. не показали разницы в уровнях ХС-ЛПВП в плазме, в то время как уровни ХС-ЛПНП значительно снизились в группе, получавшей экстракт ягод аронии (черноплодной рябины) [63]. Антоцианы не оказали значительного влияния на биомаркеры воспаления и окислительного стресса, которые влияют на риски сердечно-сосудистых заболеваний [49,63], и поэтому основные механизмы его действия на модуляцию липидов неясны.
Добавление антоцианов в стареющую популяцию может иметь важное значение для лечения и профилактики ССЗ, поскольку данные свидетельствуют о том, что антоцианы могут оказывать положительное влияние на обращение вспять гипертонии и развития атеросклероза, что впоследствии снижает общий риск сердечно-сосудистых заболеваний.
3.2. Рак
Повышенная пролиферация клеток и снижение апоптоза являются факторами, которые приводят к развитию и прогрессированию рака [68]; антоцианы могут влиять на эти процессы [9,13,16,69,70,71,72,73,74,75]. Механизм действия не подтвержден, при этом несколько механизмов, вероятно, работают в тандеме [71]. Seeram et al. исследовали эту ассоциацию in vitro с использованием линий опухолевых клеток ротовой полости, груди, толстой кишки и простаты человека и экстрактов ежевики, черной малины, черники, клюквы, красной малины и клубники в концентрациях от 25 до 200 мкг / мл. Все клеточные линии реагировали одинаково, при этом наблюдалось усиление ингибирования роста клеток по мере увеличения концентрации экстракта ягод [9]. Антоцианы могут быть особенно эффективны против колоректального рака [9,71,72,73,74,75], что подтверждается данными метаанализа Wang et al. предполагая значительную обратную связь между общим потреблением антоцианов и риском развития колоректального рака [74]. Антоцианы, полученные из шести видов ягод, упомянутых ранее, и плодов бразильской вишни могут быть особенно эффективными против рака груди [9,76]. Не все виды рака одинаково реагируют на антоцианы. В своем метаанализе Yang et al. пришел к выводу, что не существует связи между различными формами антоцианов и риском развития рака желудка [77], указывая на то, что антоцианы могут быть эффективны только против определенных форм рака.
С 2011–2015 гг. Частота случаев рака легких, простаты, груди и колоректального рака была самой высокой среди пожилых людей, а с 2012–2016 гг. одни и те же формы рака были ответственны за самые высокие показатели смертности среди того же населения [78]. Из этих наиболее распространенных видов рака среди пожилых людей антоцианы оказались потенциально эффективными против рака груди, толстой кишки и простаты. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы лучше понять механизм действия антоцианов, поскольку он связан с развитием рака при старении и лечении, а также обозначить особенности рака, при которых антоцианы могут быть наиболее полезными.
3.3. Нейродегенеративные расстройства
Min et al. изучили нейропротекторную роль известного антоцианина цианидин-3-O-глюкозида ( C3OG ) у мышей. Исследователи подвергли мышей постоянной окклюзии средней мозговой артерии и использовали в качестве лечения C3OG, очищенный из терпких вишен. Они обнаружили, что C3OG значительно уменьшал размер церебрального инфаркта, усиливал неврологический функциональный результат и снижал уровни супероксида в головном мозге [81].
Антоцианы из рациона могут играть определенную роль в предотвращении нейродегенерации у стареющего населения. Было высказано предположение, что их антиоксидантные свойства являются фактором их потенциальной роли, а их способность пересекать гематоэнцефалический барьер ( ГЭБ ) была объяснена их предполагаемым благотворным воздействием на структуры в ЦНС. Необходимо провести дополнительные исследования, особенно на людях, чтобы оценить эффективность использования богатых антоцианами продуктов питания для нейропротекции в стареющей популяции.
3.4. Потеря костной массы, связанная со старением
Исследования показали возможную положительную взаимосвязь между антоцианами и потерей костной массы [14,56,83,84,85,86,87], поскольку потеря костной массы связана с повышенным окислительным стрессом и воспалением [56]. При старении происходит ускорение скорости потери костной массы, а также общее ослабление кости [88]. Это может привести к развитию остеопороза, у людей с остеопорозом повышается риск переломов [38]. Это может представлять особый интерес для женщин, поскольку снижение уровня эстрогена у них во время менопаузы является фактором риска развития остеопороза [89].
Антоцианы могут быть полезными для предотвращения потери костной массы, связанной со старением, особенно при употреблении до чрезмерной потери. Однако не все исследования показали это преимущество, указывая на то, что могут быть различия в эффективности антоцианов в отношении возрастной потери костной массы и потери костной массы в постменопаузе. Диетический источник антоциана также может иметь значение, как и специфические антоциановые соединения.
4. Антоцианы, состав микробиома и влияние на здоровье, связанное со старением
Микробиом меняется с возрастом, что привело к тому, что дисбиоз микробиома стал предполагаемым биомаркером старения [93]. Было высказано предположение, что старение влияет на состав микробиома [94] через физиологические изменения, такие как старение иммунитета и воспаление [95], или изменения в структуре питания [96]. Точный состав микроорганизмов, обитающих в кишечнике, варьируется [23]. Однако было описано наличие основной микробиоты [97,98], которая охватывает преобладающие семейства бактерий [98], включая семейства Lachnospiraceae, Ruminococcaeae и Bacteroidaceae [33]. Пожилые люди часто испытывают проблемы со слабостью, которая связана с низким микробным разнообразием. Доля Bacteroidetes у более слабых пожилых людей обычно выше, чем у более молодых людей [94]. Claesson et al. пришли к выводу, что у пожилых людей наблюдается изменение основного микробного разнообразия, потому что у них есть отчетливый основной микробиом. В частности, исследователи обнаружили, что существует большая доля видов Bacteroides, а также увеличение видов Clostridium [97]. Biagi et al. имели сходные результаты и предположили, что уровни основных семейств микробиоты, перечисленных выше, снижаются с возрастом [98].
Может существовать взаимосвязь между потреблением продуктов, богатых антоцианами, и составом микробиома кишечника, которая включает увеличение общего количества [99], а также увеличение роста определенных микробных веществ [19] ( Таблица 2 ). Влияние антоцианов на разнообразие микробов в кишечнике может быть особенно полезным для снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [100] и колоректального рака [32], поскольку риск связан с отсутствием разнообразия микробиома [15,100].
4.1. Противовоспалительное и антиоксидантное действие родительских антоцианов, опосредованное микробиомом
* HF: с высоким содержанием жиров; LF: с низким содержанием жиров; SCFA; короткоцепочечная жирная кислота; HFHS: с высоким содержанием жира / сахарозы; GSPE: экстракт проантоцианиндина виноградных косточек; BCE: экстракт черной смородины; ССЗ: сердечно-сосудистые заболевания; HEAL19: Lactobacillus plantarum HEAL19; BE: экстракт ежевики, богатый антоцианами; LB: низкий уровень Bacteroides; HB: высокий уровень Bacteroides.
4.2. Кардиозащитное действие продуктов, содержащих антоцианы, опосредованное микробиомом
Gu et al. также исследовали влияние антоцианов черной малины на состав микробиома кишечника. Самцы мышей, получавших 10% лиофилизированный порошок черной малины, показали большее разнообразие микробиома. Род Clostridium, который содержит много патогенных видов, значительно уменьшился, в то время как Barnesiella, недавно обнаруженный род с потенциально полезными эффектами, увеличился [107]. Другое исследование, которое показало, что продукты, содержащие антоцианы, могут влиять на Clostridium, было проведено с использованием экстракта проантоцианидина виноградных косточек ( GSPE ). После добавления мышам 300 мг / кг массы тела GSPE в течение семи недель уровни Clostridium XVIa, Roseburia и Prevotella увеличились [108].
В то время как обычно низкие уровни Clostridium считаются полезными для пожилого населения, Clostridium XVIa не имеет явных токсинов и факторов вирулентности, связанных с патогенными эффектами этого рода [120], и может подавлять инфильтрацию макрофагов в жировой и печеночной тканях [121]. Повышение уровня розебурии (Roseburia) также может представлять интерес с точки зрения риска атеросклероза. Karlsson et al. секвенировали метагеномы кишечника людей с симптоматической атеросклеротической бляшкой и сравнили их с контрольной группой того же пола и возраста. Среди других изменений микробиома исследователи обнаружили повышенные уровни Roseburia и Eubacterium у здоровых людей и повышенные уровни Collinsella у пациентов [122]. Это указывает на то, что метагеном кишечника может быть связан с симптоматическим развитием атеросклероза [122], а диетические источники антоцианов могут помочь в обеспечении желаемых уровней розебурии [108].
Molan et al. также обнаружили полезную модификацию микробиоты кишечника, которая может защитить от сдвига микробиоты центральной части кишечника у пожилых людей путем введения богатого антоцианом порошка, полученного из черной смородины. В своем экспериментальном исследовании на людях исследователи увидели уменьшение как Clostridium, так и Bacteroides, которые были задокументированы как факторы, способствующие микробному сдвигу у пожилых людей. Дальнейшие модификации включают увеличение числа полезных микробных групп Lactobacillus и Bifidobacterium [109]. Эти микробные группы связаны со следующим: подавление патогенов в кишечнике [123], профилактика рака толстой кишки [124], синтез витаминов и укрепление иммунной системы [109]. Однако Yamashiro et al. обнаружили, что повышенное количество видов Lactobacillus ruminus было связано с воспалением ишемического инсульта из-за повышения уровня интерлейкина-6 в сыворотке [125]. Следовательно, конкретные виды бактерий Lactobacillus, которые увеличивают антоцианы, могут иметь значение для пожилого населения, поскольку старение является основным немодифицируемым фактором риска ишемического инсульта [126]. Что касается Bifidobacterium, данные свидетельствуют о том, что продукты, содержащие антоцианы, могут быть особенно эффективными для повышения уровня Bifidobacterium в кишечнике, поскольку исследования на людях и животных с добавлением богатой антоцианом черной смородины [109], клубники [110], черники [111], гранатов. [112], терпкой вишни [113] и плодов юссары [127] документально подтвердили этот эффект.
4.3. Нейропротекторные эффекты продуктов, содержащих антоцианы, опосредованные микробиомом
Данные свидетельствуют о том, что продукты, содержащие антоцианы, могут влиять на состав микробиома кишечника, увеличивая количество полезных бактерий и уменьшая количество потенциально патогенных бактерий. Оптимизация микробиома кишечника с помощью добавок антоцианов может представлять интерес для пожилых людей, поскольку было показано, что и то, и другое оказывает благотворное влияние на хронические заболевания, распространенные в этой популяции. Необходимо провести дополнительные исследования, изучающие роль как антоцианов, так и микробиома кишечника в профилактике или лечении заболеваний. Механизм их действия может совпадать в отношении конкретных хронических заболеваний, затрагивающих пожилых людей, особенно в контексте воспаления и окислительного стресса. Изучение взаимодействия между антоцианами и микробиотой кишечника имеет решающее значение при попытке понять их индивидуальные действия.
5. Выводы
Влияние антоцианов и микробиома кишечника на здоровье было изучено, и имеются данные, свидетельствующие о том, что оба фактора играют роль в предотвращении и лечении негативных последствий для здоровья, существенно влияющих на стареющее население, включая сердечно-сосудистые заболевания, некоторые виды рака, нейродегенеративные расстройства и связанную со старением потерю костной массы. Роль кишечного микробиома в опосредовании эффектов антоцианов представляет интерес, поскольку предполагается, что производные антоцианов метаболиты из микробиома способствуют положительным биологическим эффектам, приписываемым антоцианам. Это может быть особенно актуально для стареющего населения, потому что в основном микробиоме этой популяции произошел сдвиг, связанный с их слабостью. В то время как здоровый состав микробиома может защищать от болезней, дисбиотические отношения могут оказаться пагубными для хозяина, поскольку могут привести к развитию негативных последствий для здоровья. Взаимосвязь между микробиомом кишечника и антоцианами была изучена минимально, и некоторые данные свидетельствуют о том, что взаимодействие между этими компонентами может быть механизмом действия для наблюдаемой пользы для здоровья. Многие исследования используют диетическое вмешательство и изучают роль богатых антоцианами продуктов, содержащих много различных антоцианов, а не роль конкретных антоцианов; трудно определить, как отдельные антоцианы могут влиять на здоровье или как микробиом кишечника может опосредовать эффекты отдельных антоцианов. Основываясь на данных из литературы, употребление продуктов, богатых антоцианами, может быть потенциальным средством профилактики заболеваний у стареющего населения с минимальными побочными эффектами по сравнению с традиционными методами. Тем не менее, время приема антоцианов может иметь важное значение, и некоторые исследования показывают, что раннее употребление антоцианов может иметь защитный эффект в более позднем возрасте. Необходимо завершить дополнительные исследования, в которых конкретно изучаются как микробиом, так и антоцианы для управления здоровьем и предотвращения заболеваний у стареющего населения.
Дополнительные материалы: о микробиоме, возрастных изменениях и здоровом долголетии:
