Compostos bioactius de fruites comestibles amb les seves propietats anti-envelliment: una revisió exhaustiva per allargar la vida humana

Siusplau contactaoscar.xiao@wecistanche.comper a més informació

Resum:L'envelliment és un procés biològic complicat en el qual es produeixen alteracions funcionals i estructurals en un organisme viu al llarg del temps. Les espècies reactives de l'oxigen són un dels principals factors responsables de l'envelliment i s'associen a diverses patologies cròniques. La relació entre l'envelliment i la dieta és força interessant i ha aconseguit l'atenció mundial. Els aliments saludables, a més dels antioxidants dietètics, són necessaris per retardar el procés d'envelliment i millorar la qualitat de vida. Molts aliments saludables com les fruites són una bona font de nutrients dietètics i compostos bioactius naturals que tenen propietats antioxidants i estan implicats en la prevenció de l'envelliment i altres trastorns relacionats amb l'edat. Els beneficis per a la salut relacionats amb el consum saludable de fruites han despertat un interès creixent. Un nombre important d'estudis han documentat els avantatges de la ingesta de fruites, ja que suprimeix el desenvolupament de radicals lliures que redueix encara més l'estrès oxidatiu creat al cos i protegeix contra diversos tipus de malalties com el càncer, la diabetis tipus 2 i els trastorns inflamatoris, i altres malalties cardiovasculars que, finalment, eviten l'envelliment. A més, les fruites tenen nombroses altres propietats com ara antiinflamatòries, anticancerígenes, antidiabètiques, neuroprotectores i tenen efectes de promoció de la salut. També es descriuen els mecanismes de diversos compostos bioactius que ajuden a prevenir diverses malalties i augmenten la longevitat. Aquest manuscrit ofereix un resum de diversos components bioactius presents a les fruites juntament amb les seves propietats de promoció de la salut i antienvelliment.

Paraules clau:compostos bioactius; anti-envelliment;fruites comestibles;extensió de la vida; antioxidants;radicals lliures; beneficis per a la salut

1. Introducció

L'envelliment és un procés lent de deteriorament fisiològic que cada organisme viu experimenta amb el temps. De fet, l'envelliment és un factor de risc principal relacionat amb una incidència considerablement augmentada de diverses malalties degeneratives, especialment la diabetis tipus 2, el càncer, la malaltia d'Alzheimer i les malalties cardiovasculars (ECV), i aquestes malalties cròniques representen les morts entre les persones [1]. L'envelliment a nivell biològic es distingeix per l'acumulació de danys cel·lulars i moleculars que produeixen canvis funcionals i estructurals en teixits i cèl·lules, com ara el contacte intercel·lular deteriorat, la senescència, la pèrdua de l'homeòstasi mitocondrial i la reducció de la capacitat regenerativa [2]. Aproximadament 150,000 persones a tot el món moren cada dia per envellir i al voltant de dos terços moren per malalties relacionades amb l'edat [3]. Entre diversos agents que es creu que tenen un paper important en la disminució de les funcions vinculades a l'edat, hi ha els radicals lliures que inclouen espècies reactives de nitrogen (RNS) i espècies reactives d'oxigen (ROS) i tenen un paper vital [4,5].

Feu clic aquí per saber-ne més

Els radicals lliures i les espècies reactives són subproductes naturals que es generen en els organismes mitjançant processos tant fisiològics com ambientals [6]. Els radicals lliures es generen normalment com a resultat de la producció d'ATP (adenosina trifosfat) als mitocondris quan les cèl·lules utilitzen oxigen (un element essencial per a la vida) per produir energia. Així, un desequilibri entre la sobreproducció o l'acreció de radicals lliures al cos i el potencial d'un sistema biològic per desintoxicar les substàncies reactives dóna lloc a l'estrès oxidatiu, que és el principal factor en el desenvolupament de diversos trastorns crònics degeneratius i lligats a l'edat [7]. ,8]. Una gran quantitat d'evidències van proposar que l'estrès oxidatiu produït als mitocondris com a subproducte de la respiració cel·lular és la raó principal de l'envelliment [9]. El retard o la inhibició de la patogènesi d'aquestes malalties per part de les plantes també és una estratègia atractiva per fomentar un envelliment saludable [3]. Per tant, es reconeix una dieta nutricional adequada per combatre aquestes malalties, ja que té una influència substancial en l'envelliment i la salut sense cap efecte secundari [10]. A més, la connexió optimista entre l'envelliment i la dieta ha augmentat l'interès dels consumidors per obtenir més coneixement d'una dieta funcional, rica en antioxidants, com ara verdures, fruites i els seus productes relacionats [11-14]Els antioxidants són les substàncies naturals presents. en fruites i verdures que protegeixen la cèl·lula del dany dels radicals lliures neutralitzant-les i eliminant-les. Entre aquestes, les fruites són de gran importància i han cridat l'atenció mundial dels investigadors pel seu valor nutricional, sabor deliciós, vitamines, minerals i contingut de fibra. Diversos resultats de la investigació també han informat que la ingesta saludable de fruita està relacionada amb una menor prevalença de malalties cròniques [15-19].

Cistanche pot anti-envelliment

Es coneix que diverses fruites i els seus derivats tenen un nivell elevat de compostos polifenòlics naturals [18,20-22]. Els polifenols són els metabòlits secundaris de les plantes amb propietats antioxidants que funcionen com a inhibidors dels radicals lliures i juguen un paper vital en la reducció de l'estrès oxidatiu que, finalment, prevé l'envelliment i les malalties associades [23,24]. A més, diversos compostos bioactius com les catequines, les antocianines i les isoflavones tenen una potent activitat antioxidant contra les ROS. Les fruites que es consumeixen amb freqüència, especialment les pomes, el raïm, les baies, les taronges i les cireres contenen diferents compostos polifenòlics que tenen un impacte beneficiós en la salut humana [25,26]. La presència d'un alt contingut bioactiu en aquestes fruites ajuda a retardar els processos d'envelliment i alleuja el risc de diversos trastorns crònics relacionats amb l'edat com les ECV i el càncer. Els polifenols, tanmateix, contenen una àmplia diversitat de compostos i es classifiquen en diversos grups com estilbens, tanins, flavonoides (flavanones, flavonols, flavones, flavonols, isoflavones, proantocianidines, antocianines), àcids fenòlics i lignans [27-29] . S'ha documentat que una àmplia varietat d'activitats antioxidants i nivells fitoquímics es produeixen dins i entre els gèneres de fruites [22,30].

El pterostilbene, el resveratrol i la quercetina són els fitoquímics naturals o els antioxidants polifenòlics presents en una varietat de fruites com ara nabius, nabius i nabius (Vaccinium sp.)[31]. Descobriments recents han demostrat que aquests tenen efectes positius com l'anti-envelliment i una tendència a allargar la vida útil controlant els signes d'envelliment, inflamació, senescència cel·lular, dany oxidatiu i desgast telomèric [32,33]. L'objectiu principal d'aquest manuscrit és desenvolupar un esquema de diversos nutracèutics i compostos bioactius presents a les fruites, i les seves propietats anti-envelliment i altres propietats que promouen la salut que augmenten l'esperança de vida dels humans.

2. Radicals lliures i envelliment

L'envelliment fa referència als canvis universals, progressius i nocius en els organismes que es produeixen amb el temps i que intensifiquen la probabilitat de diverses malalties i de vegades condueixen a la mort [34]. Curiosament, les malalties cròniques i l'envelliment estan molt relacionats amb les mutacions de l'ADN, la inflamació de baix grau i l'augment de l'estrès metabòlic i oxidatiu, inclosos els nivells de dany augmentats [3].

El cos humà està en una lluita contínua per mantenir-se allunyat de l'envelliment. Una de les teories ben estudiades i més destacades sobre l'envelliment és la teoria dels radicals lliures de l'envelliment [5].

Els radicals lliures són molècules inestables, altament reactives i autoexistents, que comprenen un o més electrons no aparellats en una òrbita nuclear. Poden acceptar un electró o donar un electró a altres molècules i, per tant, servir com a reductors o oxidants [35]. Els radicals lliures generalment estan presents al cos com a subproducte natural de processos químics com el metabolisme que poden augmentar les possibilitats de diverses malalties i accelerar el procés d'envelliment. ROS com el radical superòxid (O2), el radical peroxil (ROO), el radical alcoxil (RO), el radical hidroxil (OH) i els RNS com l'òxid nítric (NO) i el diòxid de nitrogen (NO2) es troben entre els radicals lliures més comuns. provinents tant de fonts exògenes com endògenes [6]. Les fonts exògenes de ROS/RNS inclouen contaminants ambientals, radiacions, productes químics industrials, fàrmacs, xenobiòtics i fum [35-37]. Les fonts endògenes inclouen fagocitosi, respostes inflamatòries i processos metabòlics cel·lulars com el transport d'electrons mitocondrials [38,39].

prolongació de la vida del cistanche

La sobreproducció de ROS al cos humà danya diverses biomolècules mitjançant reaccions redox i provoca danys cel·lulars, mutacions, mort cel·lular i envelliment [40-43]. El ROS també està implicat en diverses malalties cròniques i altres trastorns relacionats amb l'edat. En general, dos grups d'antioxidants, és a dir. antioxidants enzimàtics i no enzimàtics, regulen les reaccions dels radicals lliures. El cos humà utilitza mecanismes de defensa antioxidants enzimàtics per mantenir l'equilibri entre els radicals lliures i els antioxidants eliminant l'excés de ROS. Els enzims antioxidants minimitzen el nivell d'H i O, ja que és essencial per evitar la peroxidació lipídica i per retenir l'estructura i funció de les membranes cel·lulars. Diversos enzims antioxidants enzimàtics que estan implicats en l'activitat d'eliminació de radicals lliures són la superòxid dismutasa (SOD), la catalasa (CAT) i la glutatió peroxidasa (GSHPx), tal com es mostra a les reaccions següents.

La SOD es troba als mitocondris i al citosol de la cèl·lula, convertint catalíticament el radical superòxid (O) en peròxid d'hidrogen (H, O) i oxigen (O2) en presència de cofactors d'ions metàl·lics com zinc (Zn) i coure (Cu). )[44] L'enzim CAT situat al peroxisoma utilitza ferro com a cofactor i catalitza la reducció o degradació del peròxid d'hidrogen (HO2) per formar aigua (H2O) i oxigen molecular (O2), completant així el procés de desintoxicació iniciat per SOD. [45] El GSHPxi és un enzim intracel·lular present principalment als mitocondris i al citosol, trenca el peròxid d'hidrogen (H2O) en dues molècules d'aigua (H2O) i oxida el GSH (glutatió).L'activitat del GSHPx depèn generalment del seleni [46].

De la mateixa manera, RNS com l'òxid nítric (NO*) es produeix al cos humà a partir de l'aminoàcid L-arginina en presència de l'enzim òxid nítric sintasa (NOS), tal com es mostra a l'equació:

La generació de radicals lliures es produeix amb l'absorció d'oxigen, l'activació de la NADPH oxidasa i la producció de radicals anions superòxid es mostra a l'equació:

L'òxid de nitrogen sintasa inducible (iNOS) està implicada en la síntesi de NO· i reacciona amb els radicals d'oxigen (O2) grau. El grau de NO i l'O2* reaccionen junts (acoblament radical-radical) per produir peroxinitrit (ONOO-), que és un potent oxidant que pot atacar una àmplia gamma d'objectius biològics [47].

Els sistemes de defensa antioxidants insuficients i una gran quantitat de ROS/RNS provoquen l'acreció de radicals lliures a les cèl·lules, la qual cosa causa dany oxidatiu [48]. L'estrès oxidatiu cel·lular causa disfunció proteïna, pèrdua de la integritat estructural i danys perjudicials a la membrana cel·lular, l'ADN i l'ADN mitocondrial contribueix considerablement a malalties cròniques lligades a l'edat, principalment ECV, diabetis tipus 2, càncer, hipertensió i aterosclerosi, tal com es mostra a la figura. 1 [39,49-52].

3. Nutracèutics i compostos bioactius en fruites: font d'antioxidants

Les plantes sintetitzen diversos compostos fenòlics que estan presents en diferents parts de la planta, però particularment en fruits, fulles i llavors, on s'utilitzen principalment per protegir contra patògens i radiacions UV[54,55]. Molts aliments (de base vegetal) en una dieta saludable com les fruites i les verdures contenen la majoria dels polifenols naturals [24]. Les fruites no són només una font de compostos no nutritius que contenen fenòlics, sinó una gran font d'una gran varietat de compostos nutricionals que contenen minerals (ferro, coure, zinc, manganès i seleni), vitamines (C, A, E) i dietètics. fibres [15,17,56,57]. Aquests minerals i vitamines serveixen com a antioxidants que ajuden a reduir diverses malalties cròniques i relacionades amb l'edat, principalment la diabetis, el càncer, les malalties coronàries i les MCV, i proporcionen beneficis beneficiosos per a la salut i fomenten un envelliment saludable [55]. Els antioxidants també ajuden a reduir la inflamació [58]. Com que els compostos dietètics presents a les fruites activen el factor nuclear-2 semblant a l'eritroide{-2(Nrf2), un regulador clau dels antioxidants que inhibeix l'activació de la via NF-kB (factor nuclear-kappa B) que és implicats en el desenvolupament de la inflamació. Nrf2 augmenta les defenses antioxidants, que neutralitza de manera eficient les ROS mitjançant la regulació de l'activació de NF-kB mediada pel receptor 4- [59,60].

3.1.Nutracèutics

Els nutracèutics són aliments naturals que inclouen vitamines i minerals, i tenen beneficis fisiològics que protegeixen diverses patologies cròniques. Els nutracèutics ajuden a retardar el procés d'envelliment, milloren la salut, donen suport a l'estructura i la funció del cos i augmenten l'esperança de vida.

3.1.1.Vitamines

Les vitamines són els principals micronutrients que l'organisme necessita per al bon funcionament del seu metabolisme. Els humans no poden sintetitzar de manera natural aquests nutrients al seu cos i intentar satisfer les seves necessitats mitjançant fonts d'aliments riques en vitamines[11]. Diverses fruites com ara taronges, baies, aranja, cireres, pomes, etc. contenen quantitats importants de vitamines C, E i A. Aquestes vitamines ajuden a augmentar el sistema immunitari i disminuir la inflamació [22]. També tenen potents propietats reductores que els converteixen en un millor antioxidant i ajuden a mitigar els efectes de l'estrès oxidatiu i contribueixen a l'envelliment i malalties associades. La vitamina C (àcid ascòrbic), és soluble en aigua que actua com a primera defensa contra els radicals lliures, i està present en un contingut relativament alt en fruites com les maduixes, les taronges i les groselles negres (58,8, 53,2 i 41 mg per 100 g de fruita). respectivament)[61,62].

cistanche nz

La vitamina Ci és un potent antioxidant i eliminador de radicals que evita que els radicals lliures danyin l'ADN, els teixits i les membranes cel·lulars [63,64] i regenera la vitamina E, una vitamina soluble en lípids en lipoproteïnes i membranes. La vitamina C (àcid ascòrbic) canvia el radical ascorbat donant un electró al radical lipídic per aturar les reaccions en cadena de peroxidació lipídica descrites a la figura 2.

Aleshores, els parells de radicals ascorbat reaccionen i formen una molècula de deshidroascorbat i ascorbat. El deshidroascorbat no posseeix cap potencial antioxidant, de manera que es torna a transformar mitjançant l'addició de dos electrons a l'ascorbat [63,65]. Durant la peroxidació lipídica, la vitamina E actua com a trencador de cadena en diverses partícules de lípids com les lipoproteïnes de baixa densitat (LDL) i a les membranes cel·lulars. Funciona per interceptar radicals peroxil lipídics i acabar amb les reaccions en cadena de peroxidació lipídica[65]. La combinació d'àcid ascòrbic amb -tocoferol (vitamina E) és principalment eficient per prevenir l'oxidació [66]. La vitamina A també és una vitamina soluble en lípids que actua com a antioxidant i ajuda a eliminar els radicals lliures per prevenir una varietat de patologies cròniques es descriuen a la figura 3. Monaghan i Schmitt [67] van identificar per primera vegada el potencial antioxidant de la vitamina A i van afirmar que aquesta vitamina pot protegir els lípids de l'enranciment. La vitamina A també té un impacte antioxidant important en la protecció del LDL humà contra l'oxidació estimulada pel coure [65,68].

3.1.2.Minerals

Els minerals són aquells elements presents a la terra i als aliments que són necessaris com a nutrients essencials perquè els organismes creixin i realitzin diverses funcions necessàries per a la vida. Fruites com les pomes, baies, cireres i raïm són abundants en micro i macronutrients que contenen minerals. Els minerals clau presents en aquestes fruites són potassi, magnesi, calci, fòsfor, ferro, sodi, coure, zinc, seleni i manganès. Les baies acumulen una gran quantitat de fòsfor, calci, sodi i minerals de ferro del medi ambient i tenen la supremacia sobre la resta de fruites [22]. Diversos microelements com el ferro, el seleni, el zinc, el coure i el manganès actuen com a cofactors de diversos enzims antioxidants i participen en el metabolisme redox que ajuda encara més a frenar el procés d'envelliment a mesura que disminueixen les ROS a les cèl·lules, augmentant així l'esperança de vida dels organismes. 11, A46]. Els nutrients minerals es reconeixen clínicament com a elements necessaris per a la salut del consumidor, ja que proporcionen força als músculs i tenen un paper crucial en el desenvolupament de les dents i els ossos. Aquests elements minerals principals estan implicats en múltiples processos bioquímics i fisiològics essencials que es produeixen en humans. El contingut mineral de diverses fruites es mostra a la taula 1.

3.2.Bioactioe Conmp0unds

Els compostos bioactius són complexos importants, que es troben en els aliments i són eficients per regular diferents activitats metabòliques i donar lloc a una millor salut [69,70]. A més, diverses fruites constitueixen una àmplia diversitat i un gran contingut de compostos bioactius, especialment tanins, estilbens, flavonoides i àcids fenòlics [14,56,71]. Els polifenols tenen un paper vital en les fruites i s'utilitzen com a antioxidants i colorants [72]. La ingesta d'antioxidants dietètics ajuda a mantenir un estat antioxidant adequat en el cos humà. Una quantitat substancial d'investigacions sobre polifenols destaca les seves propietats antioxidants després que es creu que tenen efectes optimistes sobre les patologies cròniques relacionades amb l'edat. Diversos estudis també han informat que una dieta rica en polifenols pot prevenir el dany oxidatiu que condueix a l'envelliment [73]. Fruites com baies, cireres, pomes i raïm constitueixen aproximadament 200-300 mg de polifenols per 100 g de pes fresc [24,74]. Els productes derivats d'aquestes fruites, constitueixen una gran proporció de polifenols. Diversos polifenols com la catequina, l'epicatequina, la rutina, la proantocianidina B2, els glucòsids de la floretina, els glucòsids de la quercetina i l'àcid clorogènic es troben principalment a les pomes que tenen una forta propietat antioxidant [1]. A la taula 2 es mostren diferents polifenols amb propietats antioxidants que es troben en diferents fruites.

cistanche mida del penis

Aquestes molècules poden actuar com a antioxidants (in vivo) de diverses maneres: (i) eliminant espècies reactives a causa d'una reactivitat elevada (mesurada com a constant de velocitat) que li permet eliminar oxidants abans que puguin afectar altres dianes biològiques com ara àcids nucleics i proteïnes; (ii) induint respostes antioxidants endògenes mitjançant l'expressió gènica depenent de Nrf2-per modular els resultats fisiopatològics i fisiològics de l'exposició a oxidants [96]; (i) inhibint la producció de ROS/RNS ja sigui mitjançant inhibint l'expressió o activitats d'enzims com les NADPH oxidases o la xantina oxidasa, inhibint la inflamació o disminuint la fuita d'electrons mitocondrials [97]. Un estudi publicat el 2008 va investigar l'efecte de la suplementació dietètica amb suc de raïm vermell (font de vitamina E i polifenols) sobre l'activitat dels neutròfils NADPH oxidasa i els factors de risc cardiovascular en trenta-dos pacients en hemodiàlisi. Les troballes van suggerir que tant el suc de raïm vermell com la vitamina E van reduir l'activitat de la NADPH oxidasa dels neutròfils ex vivo i les concentracions plasmàtiques de LDL oxidat. El suc de raïm vermell també provoca una reducció dels factors de risc cardiovascular [98]. Així, les troballes indiquen que els antioxidants naturals són els possibles inhibidors de la NADPH oxidasa.

Aquest article està extret de Antioxidants 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants