Лекции 1-3. Биофлавоноиды (стр. 7 )

Рис. 14. Динамика изменения уровня кверцетина в плазме крови человека.

Степень абсорбции флавоноидов и уровень их концентрации в плазме обычно сопоставляют с другим важнейшим показателем, а именно, величиной антиоксидантной активности плазмы. По результатам опытов по окислению липопротеинов in vitro известно, что кверцетин проявляет антиоксидантный эффект при довольно низких концентрациях в плазме (60 нг/мл). Обычно концентрация флавоноидов в плазме крови практически всегда бывает даже более высокой, но для поддержания её на нужном уровне требуется регулярное и длительное поступление флавоноидов в пищевой или медикаментозной форме.

Важным фактором, влияющим на биодоступность, является состав пищи. Биодоступность может снижаться из-за связывания флавоноидов с белками пищи (пример чая с молоком) и, наоборот, повышаться, например, в присутствии спирта. Последний случай был проиллюстрирован экспериментом по измерению в крови уровней полифенолов при употреблении красного вина сравнительно с красным вином без содержания алкоголя. Большой интерес вызывают недавние сведения об улучшении абсорбции специфических флавоноидов в присутствии жиров. Так, катехины из зеленого чая, процианидины из семян винограда и силибинин из расторопши всасываются лучше при приеме их в виде комплексов с фосфолипидами.

Биодоступность и метаболизм – два неразрывно и органически связанных компонента единого процеса функционирования флавоноидов в человеческом организме.

В соотнесении с базовой структурой флавоноидов можно полагать, что общие пути метаболизма могут реализовываться через реакции окисления, гидролиза и конъюгирования (рис. 15).

Рис. 15. Потенциальные метаболические сайты флавоноидной структуры.

Поскольку флавоноиды в составе пищи содержатся преимущественно в виде гликозидов, то в первую очередь вставал вопрос о том, в какой форме - в виде гликозидов или агликонов - происходит всасывание. По результатам многочисленных исследований ответ был однозначным: процессу абсорбции предшествует дегликозилирование и всасыванию в тонком кишечнике подвергаются только агликоны. Но даже такая прочно устоявшаяся гипотеза в наши дни начинает изменяться под напором новейших результатов, получаемых с помощью высокоразрешающих методов, в частности, ВЭЖХ в сочетании с масс-спектрометрией. Именно этим методом в плазме крови был обнаружен рутин (рутинозид кверцетина), являющийся натуральным компонентом принимаемой пищи. Это означает, что, в противовес широко распространенному мнению, абсорбция определенных гликозидов в тонком кишечнике все-таки может иметь место.

Принципиальные пути метаболизма флавоноидов in vivo представлены на рис. 16.

Рис. 16. Пути метаболизма флавоноидов в организме человека.

Гидролиз гликозидных форм происходит с участием гликозидазных энзимов тонкого кишечника, при этом наиболее высокая энзиматическая активность присуща слизистой стенке тощей кишки. Абсорбированные флавоноиды далее метаболизируются в печени с образованием более полярных конъюгатов - глюкуронидов и сульфатов. Печень является основным органом, метаболизирующим флавоноиды. Но во многих исследованиях показано, что слизистая оболочка тонкого кишечника обладает высокой энзиматической активностью и частичное превращение агликоновых форм флавоноидов в их глюкурониды происходит уже в процессе всасывания через кишечную стенку. Сульфатирование же осуществляется только в печени. Конъюгаты поступают в общее кровообращение и способны частично экскретироваться в мочу или возвращаться в двенадцатиперстную кишку через желчный пузырь (энтерогепатический цикл). Конъюгированные формы составляют доминирующую группу метаболитов флавоноидов.

Специфических по отношению к флавоноидам изоформ UDP-глюкуронозилтрансфераз (UGT) еще не выявлено и, вероятнее всего, активными могут быть несколько изоформ (из идентифицированных более 40 изоформ UGT). На примере кверцетина установлено, что на ранней стадии постабсорбции в основном в кровь поступают моноглюкуронидные конъюгаты с дальнейшим появлением смешанных сульфатглюкуронидных конъюгатов. Сродство UGT к гидроксильным группам в молекуле флавоноида соответствует последовательности 4¢ > 3¢ > 7 > 3. При этом для положения 7 отмечена максимальная скорость реакции, по положению 3 глюкуронидирование протекает очень медленно, а 5-ОН группа, как правило, инертна. Достаточных доказательств множественной конъюгации не имеется.

Местоположение конъюгации в молек¢- и 3¢-глюкурониды кверцетина являются мощными ингибиторами ксантиноксидазы и умеренными ингибиторами липоксигеназы, индуцирующей окисление липопротеинов низкой плотности. Глюкурониды кверцетина обладают заметной радикал-улавливающей способностью, сравнимой с кверцетином.

Разнообразие конъюгированных форм в зависимости от строения исходного флавоноида в сочетании со специфичностью набора конъюгатов для каждого исходного флавоноида является определяющим фактором в характеристике их биологического действия. Такого рода экспериментальные исследования ввиду своей объемности и сложности находятся еще в стадии накопления первичных результатов, однако, их перспективность не вызывает сомнения.

Конъюгаты кверцетина накапливаются в плазме в концентрации 10-7 - 10-6 М.

При таком уровне содержания они способны ингибировать Сu-индуцированную липидную пероксидацию и вносят вклад в антиоксидантную активность плазмы.

Наибольшая доля поступивших с пищей флавоноидов не абсорбируется и подвергается деградации кишечной микрофлорой. Бактериальные энзимы кишечника катализируют несколько реакций, включая гидролиз, и, главным образом, расщепление гетероциклического кольца. Модель гидроксилирования флавоноидной структуры определяет чувствительность соединения к микробиологической деградации и тип образующихся продуктов расщепления. Чем меньше гидроксильных групп в молекуле, тем устойчивее её центральное кольцо. Наличие 5,7-дигидроксигрупп и/или 4¢-гидроксигруппы облегчает расщепление кольца С. Именно такой тип гидроксилирования присущ большинству пищевых флавоноидов, поэтому они легко деградируют в кишечнике. Кстати, этим частично объясняются довольно ограниченные размеры фракции абсорбированных агликонов в плазме.

В зависимости от строения интактного флавоноида, при расщеплении в разных сайтах кольца С образуется до 10 фенолокислот (рис. 17).

Рис. 17. Некоторые продукты расщепления кверцетина кишечной микрофлорой.

Образовавшиеся фенолокислоты могут быть реабсорбированы, а также подвергнуты в печени метилированию и конъюгированию с последующим введением в кровообращение. Этот аспект очень важен с позиций антиоксидантной защиты. Фенолокислоты представляют собой достаточно большую фракцию и некоторые из них, особенно имеющие в своей структуре пирокатехиновый тип замещения кольца В, например, 3,4-дигидроксифенилуксусная кислота (I) и 3,4-дигидроксибензойная кислота (II) имеют значения TEAC 2,16 и 1,63 соответственно, сравнимые с некоторыми флавоноидами: рутин 2,42; лютеолин 2,09; катехин 2,4.

Таким образом, очевидно, что оценку потенциального биологического действия флавоноидов необходимо проводить вкупе с их метаболитами. В ряде случаев отдельные метаболиты могут превосходить по эффективности и даже широте действия свое интактное начало. Пока с осторожностью, но уже звучат высказывания: «возможно, что активные антиоксидантные вещества это не пищевые флавоноиды per se (сами по себе), а их метаболиты».

Для понимания физиологических механизмов действия флавоноидов необходимо получение более широкой информации о биодоступности, соотношении поступления и выведения, а также о факторах, влияющих на их всасываемость, и путях биотрансформации в желудочно-кишечном тракте. Эта тематика превалирует в наши дни в лавине публикаций по флавоноидам.

Все живые системы...являются лишь листьями одного и того же

старого древа жизни... Так, если у короля неисправны капилляры и

их можно привести в порядок при помощи экстракта из капусты,

то это означает, что исправили один точный механизм, взяв

аналогичный винт из другого точного механизма, а хорошая

пригонка указывает на существенное сходство этих двух систем.

А. Сент-Дьёрдьи

5. Флавоноиды как биологически активные вещества

и фитопрепараты

Одна из актуальных задач медицины нашего времени состоит в распознавании риска заболеваний с использованием «молекулярных инструментов». Установлено, что центральным фактором риска сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, атеросклероза, гипертонии и др. является оксидативный стресс. Следовательно, ключевым феноменом в этих заболеваниях служит нарушение баланса про - и антиоксидантных молекул в организме. Биофлавоноиды занимают ведущее место среди экзогенных природных антиоксидантов.

Историческим событием, определившим судьбу флавоноидов, явилось выделение А. Сент-Дьёрдьи из цитрусовых цитрина (оказавшегося впоследствии смесью флавоноидов с доминирующей долей гесперидина) и обнаружение у него способности уменьшать проницаемость (permeability) стенки капиллярных сосудов. Именно это свойство стало критерием, принадлежности веществ к группе витамина Р. Расширенный поиск источников Р-витаминных веществ показал, что многие растения продуцируют такие вещества, и первоочередное внимание привлек чай, поскольку содержащиеся в нем вещества (тогда ещё неизвестного строения) проявляли сильное капилляроукрепляющее действие. Впоследствии в результате научных дискуссий термин «витамин Р» был исключен (как несоответствующий в полной мере дефиниции «витамины») и заменен на термин «биофлавоноиды» (1950).

В настоящее время известен широкий перечень фармакологических свойств биофлавоноидов как иммуностимулирующих, противоопухолевых, кардио-, радио-, гепато - и геропротекторных, антитромботических, антиаллергических и антивирусных средств. Описаны положительные эффекты в лечении диабета, аллергии, некоторых форм рака, вирусных инфекций, язвенных болезней желудка и двенадцатиперстной кишки, парадонтоза, воспалительных процессов, катаракты. Большое внимание привлекает эстрогенная активность изофлавоноидов, называемых часто «фитоэстрогенами». Наиболее известными представителями являются генистеин и даидзеин, содержащиеся в бобовых (чечевица, соевые бобы и соевые продукты). Высоким содержанием изофлавоноидов отличаются некоторые кормовые травы. При скармливании скоту в большом количестве клеверного или люцернового сена может наблюдаться бесплодие, как это впервые было замечено в Австралии на овцах. Фитоэстрогены конкурентно блокируют эстрогенные рецепторы, ингибируют синтез эстрогенов и могут снижать риск гормонзависимых форм рака таких, как рак простаты и рак груди.