Flawonoidy – czym są i jakie mają źródła w żywności?

Flawonoidy to naturalne związki bioaktywne, występujące w produktach pochodzenia roślinnego. W poniższym artykule poruszymy następujące zagadnienia:

1. Ogólna charakterystyka flawonoidów.
2. Jakie flawonoidy wyróżniamy?
3. Typy
4. Klasyfikacja flawonoidów
5. Działanie i występowanie
6. Suplementy diety zawierające flawonoidy

Ogólna charakterystyka flawonoidów

Flawonoidy lub bioflawonoidy, są naturalnymi związkami, obecnymi w świecie roślin.

Stanowią klasę związków fenolowych, składającą się z ponad 6000 różnych cząsteczek. Bioflawonoidy są w stanie prowadzić różne działania biologiczne, które są bardzo przydatne dla organizmu. Stąd, znaczenie dla zdrowia przypisane do tych związków.

Wśród właściwości przypisywanym flawonoidom, które wzbudzają największe zainteresowanie, znajdziemy działanie przeciwutleniające, ochronne na mikrokrążenie, działanie podobne do estrogenów i  przeciwzapalne. W dziedzinie badań medyczno-farmaceutycznych, brane pod uwagę są w szczególności (ale nie wyłącznie) potencjalne właściwości przeciwnowotworowe oraz prewencyjne.

Wolne rodniki i przeciwutleniacze

Przeciwutleniacze to substancje, które mogą neutralizować wolne rodniki i chronić organizm przed ich negatywnym działaniem. Antynowotworowe działanie i właściwości wielu produktów spożywczych jest ściśle związane z ich cenną zawartością w postaci przeciwutleniaczy.

Podczas licznych procesów metabolicznych niewielka ilość tlenu powoduje zmiany chemicznie. Powstają wówczas cząsteczki, zwane wolnymi rodnikami, które są w stanie uszkodzić struktury komórkowe, takie jak plazma docelowa w błonach komórkowych i ich DNA. Negatywne działanie wolnych rodników wpływa na zdrowie całego organizmu:

• Przyspiesza proces starzenia się komórek.
• obniża pracę układu odpornościowego.
• promuje wystąpienie licznych chorób i form raka.

Naszemu organizmowi udaje się kontrolować aktywność wolnych rodników, poprzez specjalne endogenne substancje przeciwutleniające (syntetyzowane niezależnie) i egzogenne (obecne w żywności).

Pierwsza kategoria obejmuje enzymy, takie jak supertoksydedyzmutaza, katataza i zredukowany glutation.

Substancje nieenzymatyczne, o właściwościach przeciwutleniających, to witamina E, witamina C, karotenoidy, polifenole i antocyjany.

Właściwa dieta to podstawa

Podczas gdy wiele pokarmów działa jako profilaktyka przed wolnymi rodnikami, nieprawidłowe nawyki żywieniowe mogą zwiększyć ich aktywność. I tu na przykład warto wskazać dietę zbyt bogatą w tłuszcze zwierzęce, nadmierne spożywanie olejów roślinnych i tłustych ryb, nadmiar żelaza, czy też nietolerancje pokarmowe.

Najbardziej niebezpieczne pokarmy są bogate w lipidy, a w szczególności wielonienasycone kwasy tłuszczowe (ryby, oleje roślinne, suszone owoce). Natura była jednak w stanie skojarzyć duże ilości witaminy E z tymi składnikami odżywczymi, w celu zneutralizowania, przynajmniej częściowo, powstawania wolnych rodników. Właśnie z tego powodu suplementy diety, oparte na wielonienasyconych kwasach tłuszczowych, mają sztucznie dodaną pewną ilością witaminy E.

Narażenie na zanieczyszczenia powietrza, promieniowanie jonizujące lub ultrafioletowe, nadużywanie narkotyków, palenie tytoniu i intensywna aktywność fizyczna są również w stanie niebezpiecznie zwiększyć syntezę wolnych rodników.

Uważnie obserwując skórę osoby, która często naraża się na słońce bez ochrony, możemy zauważyć szkodliwy wpływ promieni słonecznych. Jesli będziemy prowadzić te same obserwacje u sportowca, to prawdopodobnie znajdziemy się pod dużym wrażeniem jego młodzieńczego wyglądu. Podczas gdy aktywność fizyczna zwiększa syntezę wolnych rodników (jak w przypadku długotrwałego narażenia na światło słoneczne), trening sprawia, że systemy przeciwutleniające pochodzenia enzymatycznego są znacznie bardziej skuteczne.

Połączenie prawidłowego odżywiania i aktywności fizycznej to najlepsza broń zwalczająca starzenie się skóry i choroby.

Działanie i występowanie w żywności

Przeciwutleniacze w żywności – działanie i występowanie

Wiele produktów spożywczych, zwłaszcza pochodzenia roślinnego, zawiera substancje o mniej lub bardziej wyraźnej aktywności antyoksydacyjnej. Wśród najbardziej znanych są właśnie polifenole i niektóre witaminy, zwłaszcza A, C i E. Aby spróbować określić moc antyoksydacyjną żywności, Departament Rolnictwa USA opracował skalę ORAC, na podstawie zdolności absorpcyjnych radykalnego tlenu.

Pięć porcji dziennie owoców i warzyw zapewnia około 5000 jednostek ORAC. Jest to wystarczająca ilość, aby była zapewniona profilaktyka przed wolnymi rodnikami.

Działanie i występowanie przeciwutleniaczy

Źródła w żywności najbogatsze w przeciwutleniacze według skali ORAC są to:

• Sok z CZARNYCH winogron 1 szklanka = 5216 jednostek,
• Jagody 1 szklanka = 3480 jednostek,
• Gotowana zielona kapusta 1 szklanka = 2048 jednostek,
• Szpinak gotowany 1 szklanka = 2042 jednostek,
• Gotowane buraki 1 szklanka = 1782 jednostek,
• Jeżyny 1 szklanka = 1466 jednostek,
• Czarne śliwki 3 = 1454 jednostek,
• Gotowana brukselka 1 szklanka = 1384 jednostek,
• Sok grejpfrutowy 1 szklanka = 1274 jednostek,
• Różowy grejpfrut 1 = 1188 jednostek,
• Truskawki jedna filiżanka = 1170 jednostek,
• Sok pomarańczowy 1 szklanka = 1142 jednostek,
• Pomarańcza 1 sztuka = 983 jednostek,
• Śliwka 1 sztuka = 626 jednostek,
• Pieczony ziemniak 1 sztuka = 575 jednostek,
• Awokado 1 sztuka = 571 jednostek,
• Czarne winogrona pęczek = 569 jednostek,
• Pieprz 1 = 529 jednostek,
• Kiwi 1 sztuka = 458 jednostek,
• Ziemniak amerykański 1 sztuka = 433 jednostki,
• Pieczona fasolka szparagowa jedna filiżanka = 404 jednostki,
• Kalafior ugotowany kubek = 400 jednostek,
• Czarne rodzynki 1 łyżka stołowa = 396 jednostek,
• Cebula 1 sztuka = 360 jednostek,
• Białe winogrona 1 pęczek = 357 jednostek,
• Bakłażan 1 sztuka = 326 jednostek,
• Jabłko 1 sztuka = 301 jednostek,
• Banan 1 sztuka = 223 jednostki,
• Gruszka 1 sztuka = 222 jednostki,
• Melon trzy plasterki = 197 jednostek,
• Szpinak surowy 1 różyczka  = 182 jednostki,
• Morele 3 sztuki = 172 jednostki,
• Pomidory 1 sztuka = 116 jednostek,
• Ogórki 1 sztuka = 36 jednostek.

Warto zauważyć, że lista przeciwutleniaczy i mocy różnych produktów spożywczych według skali ORAC, zaktualizowana do 2010, została usunięta ze strony internetowej USDA. Wnocie, departament uzasadnia ten wybór:

1. Niedobór danych klinicznych w celu wsparcia rzeczywistych badań in vivo .
2. Brak wystarczających dowodów sugerujących, że korzystne działanie pokarmów bogatych w polifenole można przypisać ich właściwościom przeciwutleniającym.

Dziś wiemy, że cząsteczki przeciwutleniające pochodzące z żywności mają szeroki zakres funkcji.

Jakie flawonoidy wyróżniamy i jakie właściwości mają flawonoidy?

Flawonoidy lub bioflawonoidy stanowią szeroką klasę związków fenolowych rozpowszechnionych w świecie roślin. W szczególności są to metabolity wtórne wytwarzane przez rośliny.

Flawonoidy – Podstawowy szkielet struktury chemicznej

Z chemicznego punktu widzenia większość flawonoidów składa się z centralnego szkieletu skonstruowanego z 15 atomów węgla (C-15), a dokładniej trzech pierścieni: dwóch pierścieni bentosowych – zwanych A i B – oraz pierścienia heterocyklicznego – zwanego C (patrz rysunek).

Należy podkreślić, że niektóre grupy i podgrupy flawonoidów mają nieco inną strukturę chemiczną, niż ta pokazana na rysunku. Bardziej szczegółowe informacje można znaleźć w następnym rozdziale.

Typy i klasyfikacja bioflawonoidów

Jak wspomniano, w tej chwili znane jest ponad 6000 cząsteczek należących do dużej grupy flawonoidów. Klasyfikacja tak wielu związków obejmuje podział na różne grupy i podgrupy, zawierające różne cząsteczki według struktury i aktywności.

Ogólnie rzecz biorąc, flawonoidy są dzielone zgodnie z położeniem na pierścieniu C, z którym jest związany pierścień B, jako funkcja stopnia nienasycenia i utleniania pierścienia C.

W zależności od włókna węglowego pierścienia C, do którego przymocowany jest pierścień B, można odróżnić:

• Flawonoidy lub bioflawonoidy, w których pierścień B jest związany z wielkością węgla 2 pierścienia C (struktura chemiczna jest tą wymienioną na rysunku powyżej).
• Izoflawonoidy, w których pierścień B jest związany z numerem węgla 3 pierścienia C (pozycja 3).
• Neoflawonoidy,w których pierścień B jest związany z numerem węgla 4 pierścienia C (pozycja 4).

Izoflawonoidy i neoflawonoidy – Podstawowy szkielet struktury chemicznej

W zależności od stopnia nienasycenia i utleniania pierścienia C oraz w zależności od różnych podstawień na wszystkich pierścieniach możliwe jest również rozróżnienie kilku podgrup:

• Flawonoidy lub bioflawonoidy, w których pierścień B jest związany w pozycji 2, można dalej podzielić na:
  • Flawoni (np. apigenina i luteolina);
  • Flawonoli (np. kwercetyna, rutyna i kaempferol);
  • Flavanoni (np. naringerin i emperetyna);
  • Flawanooli, lepiej znane jako katechiny lub flawon-3-olejowy;
  • Flavany;
  • Antocyjany (na przykład cyjanina), bardzo dobrze znane, ponieważ są odpowiedzialne za pigmentację niektórych roślin, kwiatów i owoców o purpurowo-niebieskim kolorze (na przykład jagody, czerwone winogrona, czarne porzeczki itp.);
  • Arbutyna. W przeciwieństwie do wszystkich innych podgrup arbutyna nie ma w szkielecie swojej struktury trzech pierścieni wymienionych w rozdziale powyżej, ponieważ brakuje pierścienia C. Z tego powodu jest ona również określana jako „flawonoidy łańcucha otwartego”.
• Z drugiej strony izoflawonoidy można podzielić na:
  • Izoflawony (np. genistein); znane są na przykład izoflawony sojowe;
  • Izoflawoli,
  • Izoflawany;
  • Isoflawanoli,
  • Isoflawanoni.

Do czego służą flawonoidy? Jakie właściwości mają flawonoidy?

Rola flawonoidów lub bioflawonoidów w roślinach

Flawonoidy lub bioflawonoidy są wtórnymi metabolitami roślinnymi. Wewnątrz nich prowadzą liczne i ważne działania.

• Nadają kolor roślinom, kwiatom i owocom;
• Ochrona roślin przed promieniami UV;
• Są one zaangażowane w syntezę azotu symbiotycznego;
• Mogą działać jako przekaźniki chemiczne i regulatory cyklu komórkowego;
• Chronią rośliny przed niektórymi mikroorganizmami, które są dla nich patogenne;
• Są zaangażowane w procesy uodparniające na mróz i suszę.

Oprócz licznych działań prowadzonych przez flawonoidy w roślinie były one i nadal są przedmiotem licznych badań również ze względu na działania w obrębie organizmu człowieka.

Aktywność biologiczna flawonoidów lub bioflawonoidów u ludzi

Z licznych badań przeprowadzonych na tej szerokiej gamie związków wynika, że flawonoidy są w stanie wywierać różne korzystne działania na organizm ludzki. Bardziej szczegółowo, wśród głównych działań biologicznych przypisanych do flawonoidów znajdujemy:

• Działanie przeciwutleniające, jako “zmiatacze rodników” (dosłownie „zmiatacze wolnych rodników” );
• Właściwości przeciwzapalne;
• Działanie ochronne i wzmacniające naczynia włosowate i mikrokrążenie;
• Wpływ podobny do estrogenów naturalnie wytwarzanych przez organizm;
• Działanie hepatoprotekcyjne;
• Działanie przeciwdrobnoustrojowe;
• Aktywność przeciwwrzodowa;
• Działanie antyalergiczne.

Czy wiesz, że…

Korzystne działania flawonoidów zostało potwierdzone w kilku badaniach. W szczególności potwierdzone jest ich działanie ochronne przeciwko stanom zapalnym i protekcyjne na mikrokrążenie. Pozwoliło to na wprowadzenie ich do leczenia objawów związanych z niewydolnością żylną i kruchością naczyń krwionośnych.

Oczywiście fakt, że flawonoidy są w stanie wykonywać powyższe czynności biologiczne w ludzkim organizmie, nie oznacza, że są w stanie leczyć choroby. Niewątpliwie jednak są to przydatne składniki odżywcze, które można łatwo wprowadzić poprzez zróżnicowaną i zbilansowaną dietę. Na poparcie powyższego podkreśla się również, że efekt wywierany przez flawonoidy jest bardzo często zależny od fitokompleksu, czyli od wszystkich substancji chemicznych zawartych w badanej roślinie, czy to roślina lecznicza, czy też żywność.

Z drugiej strony, prawdą jest, że wiele badań nad flawonoidami lub bioflawonoidami ma na celu określenie potencjalnych działań terapeutycznych tych związków, aby móc je wykorzystać w przyszłości w dziedzinie klinicznej w leczeniu różnych zaburzeń.

W szczególności, z tego punktu widzenia, flawonoidy są badane na:

• Potencjalne właściwości przeciwnowotworowe i antymutagenne;
• Prewencyjne właściwości przeciwko chorobie Alzheimera;
• Właściwości przeciwzapalne;
• Działanie przeciwwirusowe i przeciwbakteryjne;
• Właściwości przeciwpłytkowe i przeciwzakrzepowe;
• Właściwości estrogenne;
• Role odgrywane w różnych rodzajach chorób (np. cukrzyca, dna moczanowa, miażdżyca, osteoporoza,niedokrwienie itp.).

Czy wiesz, że…

Flawonoidy są związkami istotnymi nie tylko w dziedzinie medyczno-farmaceutycznej. Znajdują zastosowanie także w rolnictwie, ponieważ posiadają działanie owadobójcze. Zatem stosowane jako pestycydy.

Gdzie się znajdują i jakie jeszcze właściwości maja flawonoidy?

Flawonoidy są związkami bardzo powszechnymi w świecie roślin. Znajdują się one wewnątrz owoców i warzyw,ale także wewnątrz nasion, liści, kłączy, korzeni i kory wielu roślin.

W jakiej żywności znajdują się flawonoidy lub bioflawonoidy?

Każdy rodzaj flawonoidów może być obecny w różnych typach roślin lub ich pochodnych. Poniżej znajduje się kilka niewyczerpalnych przykładów roślin, które zawierają ważne ilości niektórych różnych rodzajów flawonoidów:

• Izoflawony są obecne szczególnie w soi i roślinach strączkowych, ale także w różnych roślinach leczniczych;
• Flawony są zawarte w warzywach, takich jak seler i czerwona papryka oraz w skórkach owoców cytrusowych. Znajdują się również w innych ziołach, takich jak mięta, ginkgo biloba i pietruszka;
• Flawonole, znajdują się w owocach i warzywach, takich jak jabłka, winogrona, pomidory, sałata,kapusta i cebula. Są również obecne w napojach, takich jak herbata, soki owocowe i czerwone wino;
• Flawony znajdują się w owocach cytrusowych;
• Flawanole lub katechiny znajdują się wewnątrz owoców, takich jak brzoskwinie, gruszki, banany, jabłka, jagody i kakao;
• Antocyjany występują w szczególności w owocach, takich jak czerwone jagody, czerwone winogrona, maliny, truskawki, czarne porzeczki, jeżyny. Znajdziemy je również w kakao;
• Kalcony znajdują się w znacznych ilościach wewnątrz pomidorów, truskawek, winogron i gruszek, ale także w pszenicy.

Czy wiesz, że…

Flawonoidy są również zawarte w propolisie, produkcie pszczelim o ciekawych właściwościach przeciwbakteryjnych, przeciwzapalnych, anty bliznowych i immunostymulujących.

Dystrybucja komórek flawonoidów lub bioflawonoidów

Na poziomie komórek roślinnych, flawonoidy są zwykle skoncentrowane w wakuole, gdzie są obecne jako glikozydy i plastydy. Są to wszechobecne związki w świecie roślin. Występują w różnych stężeniach – mniej lub bardziej znaczących – w zmiennych proporcjach, zarówno wśród różnych roślin, jak i w tej samej roślinie, która może prezentować części, w których bioflawonoidy są bardziej skoncentrowane i części, w których ich stężenie jest mniejsze.

Suplementy diety na bazie flawonoidów lub bioflawonoidów

Flawonoidy i bioflawonoidy są znane szczególnie z działań przeciwutleniających, ochronnych i wzmacniających mikrokrążenie oraz naczynia włosowate.

Na rynku dostępnych jest wiele suplementów diety na bazie flawonoidów, zarówno jako ich jedyny składnik, jak i w połączeniu z innymi substancjami czynnymi. Przykładami suplementów, które mogą zawierać bioflawonoidy są przeciwutleniające i przeciwzmarszczkowe flawony w kosmetyce. Stosowane są one w celu łagodzenia objawów związanych z menopauzą i suplementy stosowane jako dodatek dla wzmocnienia krążenia.

Należy jednak zauważyć, że w wielu przypadkach stosowanie suplementów flawonoidów lub bioflawonoidów nie jest konieczne, jeśli stosuje się zróżnicowaną i zbilansowaną dietę. Z drugiej strony prawdą jest również, że pod pewnymi warunkami takie produkty mogą rzeczywiście okazać się użyteczne.

Pamiętaj!

Przed podjęciem suplementacji diety jakimkolwiek rodzajem flawonoidów lub bioflawonoidów, zawsze dobrze jest zasięgnąć porady lekarza. Zwłaszcza jeśli jesteś osobą w szczególnym stanie, na przykład ciąży, jeśli cierpisz na zaburzenia lub choroby, bądź też zakończyłeś terapię farmakologiczną.