• Количката е празна

Необикновените флоротанини и ползите за човешкото здраве

2019-04-24

Може би сте чували за танин - това е естествена растителна молекула, която се среща в ципите на плодовете на гроздето и в семките. Танините засилват цвета на червеното вино и спомагат за формиране на вкуса чрез особена тръпчивост. В белите вина няма танини. Наименованието танин произлиза от латински и означава дъбова кора. Танинът е важен за производството на уиски, бренди, коняк и други напитки. Не случайно те отлежават в дъбови бъчви.

Подобни вещества се срещат естествено и в боровинки, кайсии, череши, праскови и нектарини, нар, листата на някои видове чай, натурален шоколад, зърна на кафето, канела, риган, ким, ванилия, черен и червен боб, дървесни кори.

Процеждането на водоразтворими танини от дървесни кори и шума във водата ѝ придава по-тъмен цвят. Водата, изтичаща от тресавища е с характерен кафяв цвят и горчив вкус от разтворените в нея торфни танини. Танини могат да се отделят и от украси от естествено дърво в аквариумите като понижават нивата на pH и променят цвета на водата. Затова е нужно подобни украси да бъдат изварени няколко пъти като всеки път се сменя водата. По принцип таниновата киселина има кафяв цвят. Бялата и светлата дървесина съдържа много по-малко танин за разлика от дървесината с жълт, червен или кафяв цвят.

Именно на танините се дължи специфичния стипчив вкус на някои видове чай и вино. Танините служат за защита срещу поглъщане и спомагат за регулирането на растежа.

Танините имат ползи за човешкия организъм. При прием на чай, богат на танини се предизвиква отделянето на урина и подобряват пречистването на кръвта от азотни замърсители и токсини. Те осигуряват и антиоксидантна защита на организма. Прекаляването с танини може да понижи ефективността на храносмилателните процеси поради взаимодействия на стомашно-чревни бактерии и ензими с растителни фибри. Отрицателен ефект се наблюдава при спазване на диета, богата на фибри, които не водят до типичното усещане за засищане. Всъщност това може да е в плюс за хората, които похапват големи порции с картофи, овес, ядки и зърнени храни. Изпиването на голяма чаша черен чай, богат на танини, понижава усвояването на хранителните вещества. Прекомерната употреба на танини е противопоказана при хора с желязодефицитна анемия, защото понижава способността на организма да усвоява желязо. Това не оказва голямо значение на хората без подобни проблеми.

Флоротанините са вид танини, които се срещат предимно в кафявите водорасли. Малки количества са открити и в отделни видове червени водорасли. Наричат се танини, защото също имат свойството да утаяват протеини. Отчетено е, че някои флоротанини имат способността да окисляват и образуват ковалентни връзки с отделни протеини. Тези сложни химични съединения са структурни компоненти на клетъчната стена на кафявите водорасли, но освен това имат и други важни свойства като защита от UV лъчи, а нагарчащият вкус възпрепятства изяждането на водораслите.

Концентрацията на флоротанини е силно променлива и зависи от частта на водораслото, географската област, соленост на морската вода, температура и пр. Кафявите водорасли отделят водонеразтворими танини и в заобикалящата морска вода. Досега не е напълно изяснен точния синтез на  флоротанини, но според някои изследвания важен компонент са и алгинатите, които се срещат единствено при кафявите водорасли. Те могат да бъдат локално прилагани за лечение на силноинфектирани и хронични рани с алгинатни превръзки.  Алгинатите, произведени от кафяви водорасли са толкова безвредни, че се и използват и в кулинарията, благодарение на силните си желиращи свойства. Доказано е, че флоротанините участват в детоксикацията на метали като двувалентни метални йони на Sr2 +, Mg2 +, Са2 +, Be2 +, Mn2 +, Cd2 +, Co2 +, Zn2 +, Ni2 +, Pb2 + и Cu2 +.

Напоследък все повече научни проучвания изследват ползите на флоротанините за човешкото здраве.

Водораслите се делят основно на 3 вида според техните пигменти:

  • зелени
  • червени
  • кафяви

Fucaceae е семейство кафяви водорасли, което включва 6 рода:

  • Ascophyllum - 1 вид
  • Fucus - 15 вида
  • Hesperophycus - 1 вид
  • Pelvetia - 1 вид
  • Pelvetiopsis - 2 вида
  • Silvetia - 3 вида

В публикацията от 2017 г. Fucaceae: A Source of Bioactive Phlorotannins [1] се разглеждат лечебните свойства на биоактивните флоротанини от семейство Fucaceae. Това е най-доминиращото семейство от водорасли по крайбрежните зони на бреговата линия на Северното полукълбо. Използват се от столетия от хората като източник на храна за хора или животни, в селското стопанство и в народната медицина.

Водораслите Фукус безспорно са най-известните от това семейство. Прави впечатление Fucus vesiculosus, в чиито “листа” има въздушни мехури, изпълнени с леки газове, които позволяват водораслото да бъде във вертикално положение във водата, независимо от силните морски течения. Този вид Фукус се среща в плитки води с висока соленост като образува подводни “гори”, които осигуряват храна и защита за много морски твари. Освен това може да се използва от хората за храна. Тези кафяви водорасли се използват и за промишлени цели като суровина за производство на алгинати.

Най-популярното приложение на водораслите Фукус е за лечение на ендемична гуша, причинена от липса на йод, както и за йоддефицитни заболявания. Вижте 10 симптома, свързани с липсата на йод в организма. Всъщност именно кафявите водорасли Фукус и Ламинария са довели до откриването на микроелемента йод през 1811 г.

Като представители на кафявите водорасли и Фукусът, и Ламинарията са богати на флоротанини. Освен че изграждат структурата на клетъчната стена, те имат антибактериални агенти, които не позволяват на микроорганизми да образуват колонии по повърхността (противообрастващи механизми). Те допринасят за защитата на водораслите от ултравиолетовите лъчи на слънцето и могат да действат като хелатори на метални йони.

През последните години нараства интересът към флоротанините, тъй като вече е доказано, че те имат множество биологични активности с потенциално приложение в хранителната, фармацевтичната, козметичната и други индустрии. Поради голямото изобилие на флоротанини, много от изследванията са извършени с кафяви водорасли Ламинария. В настоящото изследване се разглеждат флоротанините от семейство Fucaceae, чийто представител е и F. vesiculosus, който може да съдържа около 12% флоротанини при сухо тегло.

Вече споменахме, че количеството алгинати, които се съдържат само в кафявите водорасли се влияе от множество фактори. По същия начин количествата  флоротанини са променлива величина и зависят от:

  • приливна зона
  • размер на водораслите
  • възраст
  • тип тъкан
  • достъп до хранителни вещества
  • светлина
  • соленост на морската вода
  • дълбочина на водата
  • сезон
  • наличие на слънчеви лъчи

А ето и някои от основните предимства на флоротанините от кафяви водорасли:

Мощни антиоксиданти: Множество проучвания показват тези свойства като са правени опити с хранителни продукти, при които флоротанините увеличават срока на годност по естествен път. Това е удачно за продукти, които са с морски произход като риба, хайвер и скариди. Ефективно е и при сурово прясно и кисело мляко, но поради оцветяващите свойства на танините не е добре прието от потребителите.

Борба с диабета: броят на страдащите от това заболяване нараства главоломно като води до появата на придружаващи заболявания, необратими увреждания на органи и системи, както и повишава смъртността. При диабет тип 2 може да се въздейства върху а-амилаза, която е вид храносмилателен ензим, отделян от панкреаса и алфа-глюкозидаза, която се отделя от клетките на чревната лигавица. Понижаването на тези 2 ензима би намалило наличието на свободни глюкозни мономери и следователно би намалило и пиковете в нивата на кръвната захар.

В проучването от 2013 г. The α-amylase and α-glucosidase inhibitory effects of Irish seaweed extracts. [2] се оценява ефективността на естрактите от кафяви водорасли за блокирането на  α-амилаза и α-глюкозидаза. Първоначално са изследвани 15 водорасли, от които са избрани 5 вида кафяви морски водорасли. Оказва се, че екстрактите от Fucus vesiculosus блокират отделянето на α-глюкозидаза при стойности от 0.32 и 0.49 μg / ml. Това се дължи на фенолното съдържание и антиоксидантната активност на екстрактите, а използваните концентраци са под цитотоксичните нива. Резултатите от изследването доказват, че екстрактите от кафяви водорасли могат да ограничат отделянето на прости захари още в червата и по този начин да облекчат рязкото повишаване на кръвната захар над нормалните граници. Темата е обширна, така че в бъдеще ще публикуваме още информация в блога на aloha.bg.

Освен това флоротанините пречат на образуването на вредните крайни продукти на гликация (AGEs), за които вече сме писали. Поради високите нива на кръвна захар при пациентите с диабет, AGEs се образуват в концентрации над нормалните нива, което води до специфични диабетни усложнения като ретинопатия, нефропатия, невропатия и кардиомиопатия. Флоротанините от кафявите водорасли предотвратяват образуването на AGEs и така служат за профилактика на уврежданията от повишената кръвна захар.

Противовъзпалителна активност: възпалението е сложна и координирана имунологична реакция на организма към вредни стимули, която се състои от строго регулирани реакции. Както ще изясним по-долу богатите на флоротанини кафяви водорасли имат ефекти, сравними с кортикостероидни лекарства като Дексаметазон.

Антитуморна активност: вече писахме за противораковите свойства на фукоиданите от кафяви морски водорасли. Оказва се, че флоротанините също имат подобни свойства като въздействат на оксидативния стрес и на възпалителните процеси. Наименованието “рак” е сборно за група от стотици заболявания и затова не може да бъде намерен универсален лек. Конкретните клинични проучвания показват ефективност при рак на панкреаса и екстрактът може да бъде сравнен с ефектите на обичайно използваните лекарства за химиотерапия като Гемцитабин. Друг вид рак, който би се повлиял е този на гърдата. Повече информация можете да получите от изследването от 2007 г. A comparative study of the anti-inflammatory, anticoagulant, antiangiogenic, and antiadhesive activities of nine different fucoidans from brown seaweeds. [3], където са проучени противовъзпалителните, антиангиогенните, антикоагулантните и антиадхезивните свойства на 9 вида кафяви водорасли.

Фукоиданите от Laminaria  saccharina, Laminaria digitata, Fucus serratus, Fucus distichus и Fucus vesiculosus блокират адхезията на клетъчния карцином на гърдата MDA-MB-231 към тромбоцитите, което може да има критични последици при туморни метастази. Представените в изследването данни провокират изследването на ползите от кафявите водорасли за лечение на тромбоза, възпаление и спиране на туморната прогресия.

Все пак вероятно ще минат години преди подобни лекарства да бъдат вкарани в употреба, защото освен ефикасността, трябва да се докаже и безопасността на подобни медикаменти. Вече е ясно, че флоротанините имат големи вариации, дори и когато са извлечени от един вид кафяви водорасли, което създава още пречки.

Антимикробна активност: вече сме писали за водораслите Ламинария, които се борят успешно с микроорганизми, които са развили резистентност към антибиотици.

Флорофеноли, изолирани от F. vesiculosus намаляват с 85% растежа на бактериите :

  • Staphylococcus aureus
  • Staphylococcus epidermidis
  • Escherichia coli
  • Proteus mirabilis
  • Pseudomonas aeruginosa

В публикацията от 2012 г. Can Phlorotannins Purified Extracts Constitute a Novel Pharmacological Alternative for Microbial Infections with Associated Inflammatory Conditions? се проучват възможностите на флоротанините да бъдат алтернатива при лечението на инфекции, причинени от бактерии и гъбички, които са свързани с възпалителни процеси. Такива варианти се проучват, за да се избегнат тежките странични ефекти и алергичните реакции, които често се случват при прием на синтетично произведени лекарства.

От разгледаните 10 вида кафяви водорасли, които са често срещани по западния бряг на Португалия най-голямо количество флоротанини има във Fucus spiralis.

Антимикробният потенциал на екстрактите от водорасли е проверен за 5 щама грам-положителни и 4 щама грам-отрицателни бактерии, както и 3 щама гъбички, които обикновено колонизират кожата и лигавиците на човека и са свързани с хранителни натравяния.

Характерно за флоротанините е, че те са водонеразтворими, структурен материал за клетъчните стени. Тъй като флоротанините обикновено  не се секретират извън клетката е нужна специална обработка, за да може те да бъдат освободени от клетъчните стени.

Проведени са няколко изследвания с  водорасли Ламинария, които отчитат ефективността им при синтеза на азотен оксид от клетки, които участват във възпалителни реакции. Обикновено азотния оксид е свободен радикал, който играе ролята на невротрансмитер в имунната система, защитава организма от туморни клетки, паразити и бактерии. Но при патологични състояния в окислителна среда се преобразува във форма, която води до септичен шок и нанася поражения върху функциите на различни органи.

Проучването включва 9 вида бактерии и 3 вида гъбички:

  • Staphylococcus aureus (ATCC 20231)
  • Staphylococcus epidermidis (АТСС 20044)
  • Salmonella typhimurium (ATCC 43971)
  • Proteus mirabilis (ATCC 4479)
  • Escherichia coli (ATCC30083)
  • Pseudomonas aeruginosa (ATCC 50071)
  • Bacillus cereus (ATCC 31)
  • Enterococcus faecalis (АТСС 20477)
  • Micrococcus luteus (АТСС 20030)
  • Candida albicans (ATCC 10231)
  • Aspergillus fumigatus (ATCC 46645)
  • Trichophyton rubrum (CECT 2794)

За контрол е използван антибиотика Гентамицин за бактерията Staphylococcus aureus, а за гъбичките е Флуконазол за C. krusei.

Флоротанините притежават уникална структура, която не се среща в никое сухоземно растение. От всичките изследвани кафяви водорасли най-високи концентрации на флоротанини се срещат във Фукус - близо 1000 мг/кг. Екстрактите от водорасли, богати на флоротанини намаляват нивата на азотния оксид и неговите реактивни форми до 61%. Подобни екстракти са потенциална суровина за разработване на нови фармацевтични медикаменти с противовъзпалителни ефекти. В изследването е отчетено, че грам-положителните бактерии са по-чувствителни към подобни екстракти в сравнение с грам-отрицателните. Всички щамове бактерии спират да нарастват, а 5 от тях са напълно унищожени.  Тук отново най-ефективен се оказва Фукус, който съдържа най-високи концентрации флоротанини.

Противогъбични свойства: доказана е ефективност към

  • Trichophyton rubrum
  • Epidermophyton floccosum
  • Trichophyton mentagrophytes
  • Microsporum canis
  • Microsporum gypseum

Дерматофития (МКБ В35) е заболяване, при което различни шамове гъбички разграждат кератина - основна съставка на косми и нокти. Много от дерматофитите живеят в почвата, но някои от тях като Trychophyton rubrum, Trychophyton violaceum, Microsporum audouinii, Epidermophyton floccosum са адаптирани към паразитен начин на живот. За възникването на подобно увреждане влияят и фактори като срив в имунната система, СПИН, захарен диабет, продължително лечение с кортикостероиди или химиотерапия, лоша лична хигиена, травми по кожата и др. Тези гъбички могат да доведат до:

  • Микози на краката със засягане на зоните между пръстите или свода на стъпалото. При съчетание с бактериална инфекция се образува гной.
  • Микози на ръцете често са предхождани от микози на стъпалата. Първо е засегната едната ръка, а след това, ако не се вземат мерки  и другата. По пръстите на ръцете и страничните повърхности на дланите първоначално се появяват мехурчета, които бързо изсъхват, а на тяхно място кожата е зачервена и се лющи.
  • Микози на ноктите е хронично заболяване, при което се увреждат ноктите на ръцете и краката. Първоначално се появява жълтеникаво петно, което се разширява. Нокътната плочка става по-дебела, чуплива, кожата под ноктите е удебелена.
  • Дерматофитна инфекция на гладка кожа засяга лицето и открити части на тялото. Появяват се изменения в кожата, кръгли, надигнати и с ясно очертан ръб.
  • Микоза на ингвиналните гънки е възпалителна дермофитна инфекция, която може да засегне и подмишниците. Усиленото изпотяване подпомага развитието на тази инфекция.  
  • Микоза на главата засяга косъма като микроорганизмите настъпват и в космените фоликули. В резултат на кожата на главата се наблюдават един или повече регион с липса на коса.
  • Дерматофитна инфекция на кожата на окосмената част на лицето, предизвикана от животни. Среща се предимно при животновъди.
  • Микоза на брадата и главата е специфична форма, причинена от вида Trichophyton concentricum.
  • Неуточнени дерматофитии са тези, чиято произход остава неизяснен.

В публикацията от 2013 г. Antifungal activity of phlorotannins against dermatophytes and yeasts: approaches to the mechanism of action and influence on Candida albicans virulence factor. [5] се изследват противогъбичните свойства на флоротанините срещу различни дерматофии. Тъй като през последните десетилетия гъбичните инфекции стават все по-устойчиви и трудни за лекуване, се търсят вещества с природен произход. В изследването за противогъбична активност срещу човешки патогенни дрожди и гъбички са използвани пречистени екстракти, богати на флоротанини от 3 вида кафяви водорасли:

  • Cystoseira nodicaulis
  • Cystoseira usneoides
  • Fucus spiralis

Най-чувствителен сред дрождите е Candida albicans, а сред дерматофитите най-чувствителни са Epidermophyton floccosum и Trichophyton rubrum. Кафявите водорасли Фукус влияят на клетъчната стена на дерматофитите като намаляват нивата на хитин и способността на тези патогени да се прикрепват към епидермиса. Това пречи на гъбичките Кандида да нахлуят в човешкото тяло и е интригуваща противогъбична терапия при инвазивна кандидоза.

Защита от Ултравиолетови лъчи: това е установено от водоразтворими фракции на Фукус.

Основният прием на водораслите е чрез храна. Тъй като има много малко изследвания се счита, че усвояването на флоротанини е подобно на усвояването на танини и те се абсорбират по-добре в дебелото черво. Наблюдения на поглъщането на хранителни добавки с капсули показват, че флоротанините с високо молекулно тегло слабо се абсорбират в горната част на храносмилателния тракт, а след като преминат процеси на ферментация в дебелото черво се образуват деривати с по-ниско молекулно тегло, които е по-вероятно да се абсорбират. След като преминат през различни модификации от тези флоротанини се образуват биоактивни вещества, които преминават през бариерата на червата и оказват своите ползи за човешкия организъм.

В публикацията от 2013 г. на  College of Oriental Medicine, Republic of Korea - Inhibition of Acute Phase Inflammation by Laminaria japonica through Regulation of iNOS-NF-κB Pathway [6] се изследват ефектите от екстракт на Ламинария Японика върху острата фаза на възпаление, което е изкуствено предизвикано с карагенан.

Laminaria Japonica е един от най-известните видове водорасли, наричан още комбу (на японски език), дашима (на корейски език), хайдай (китайски), морская капуста (на руски език) и често се консумира като храна в Република Корея, Япония и Китай. В тези страни Ламинария Японика се използва често и под формата на хранителни добавки и лекарство в традиционната медицина. Въпреки че се използва повече от 1000 години като лекарство, все още не са изяснени механизмите на някои от благоприятните ефекти.

Възпалението е сложна биологична реакция на гостоприемника към вредни стимули и се характеризира с класически признаци като зачервяване, подуване, топлина и болка. Различни проучвания показват, че хронично или остро възпалително състояние може да стои в основата на метаболитни, обструктивни белодробни, инфекциозни заболявания и дори рак.

В това изследване се проучват ефектите на етанолов екстракт от Ламинария японика за предотвратяване образуването на оток на лапата при плъх при предизвикано остро възпаление. Плъховете се разделят на случаен принцип на 4 групи от по 6 животни. Екстракт от водорасли Ламинария е разтворен и се дава орално с дози от 0,1 до 0,3 грама на килограм тегло за 3 последователни дни. За сравняване на ефектите се използва противовъзпалителното лекарство Дексаметазон.

След инжектиране на карагенан подкожно до 1 час след това започва образуването на оток, който достига своя максимум на 2-рия час. Възпалените лапи набъбват в продължение на 4 часа. Подуването е един от най-важните симптоми на остро възпаление, което се характеризира с повишаване на пропускливостта на съдовете.  Пероралното приложение на екстракт от водорасли Ламинария значително блокира образуването на отоци и е сравнимо с действието на Дексаметазон.

И други проучвания преди това са доказали, че екстрактите на Ламинария Японика имат противоалергични, антиоксидантни и антикоагулантни ефекти.

Публикацията от 2009 г. Anti-allergic effects of ethanol extracts from brown seaweeds [7] изследва ефективността на противоалергичните ефекти на етанолови екстракти от кафяви водорасли:

  • Sargassum tennerimum и Sargassum cervicorne от Пакистан
  • Sargassum graminifolium turn, Sargassum thunbergii и Laminaria japonica от Китай

Хранителната алергия  е често срещана в повечето части на света като може да предизвика свръхтежки реакции при хората.

Хиалуронизада е ензим, който разцепва полизахаридната хиалуронова киселина в тялото. Той се използва целенасочено, когато е поставен филър (например на устните) с хиалуронова киселина и е нужно неговото разграждане. Но в условията на тежка алергична реакция, хиалуронидазата се синтезира самостоятелно от организма. Често противоалергичните средства пречат на активирането на този ензим.

Кафявите морски водорасли и съдържащите се в тях флоротанини пречат на образуването на ензима хиалуронидаза. За да се оцени ефективността за контроли са използвани противоалергично лекарство с Натриев кромогликат и катехин - полифенол на сухоземно растение. Резултатите от изследването показват, че кафявите водорасли могат да имат по-мощни действия от клинично изпитани противоалергични медикаменти. Това може да провокира разработването на лекарства на основата на кафяви морски водорасли, както и на функционални храни.

В публикацията от 2017 г. Phlorotannin Composition of Laminaria digitata [8] се проучват флоротанините в кафявите морски водорасли Laminaria Digitala. Оказва се, че съдържанието им е около 4.5% при сухо тегло.

Продуктите на Вертера са създадени на основата на кафяви морски водорасли Laminaria japonica и Fucus vesiculosus. Японците от векове използват подобни водорасли за храна и в техния стомашно-чревен тракт има специални бактерии, които могат да разградят твърдите клетъчни стени на водораслите. За нас като европейци клетъчните стени са вид диетични фибри, които преминават през храносмилателната система напълно неусвоени. Вътреклетъчното съдържание остава непокътнато. Свръхсекретната и патентована технология на руската компания Вертера се състои именно в това - нискотемпературно "отваряне" на стените на клетките без разрушаване на ценните и неповторими в сухоземния свят вещества като алгинати, флоротанини, фукоидани, ламинарин , органичен йод и др.

Вертера Гел съдържа водорасли Ламинария, а усилената формула Вертера Гел Форте съдържа водораслите Ламинария и Фукус, както и Дихидроквертицин. Освен с натурален вкус на морски водорасли се предлага и с вкус на ябълка, вишна или касис

Прочетете и отзивът на Елица Калоянова,  която успя да преодолее алергичен оток с помощта на продуктите на Вертера след като 6 години е пробвала различни противоалергични медикаменти. 

Използвани източници:

1. Fucaceae: A Source of Bioactive Phlorotannins

2. The α-amylase and α-glucosidase inhibitory effects of Irish seaweed extracts.

3. A comparative study of the anti-inflammatory, anticoagulant, antiangiogenic, and antiadhesive activities of nine different fucoidans from brown seaweeds. 

4. Can Phlorotannins Purified Extracts Constitute a Novel Pharmacological Alternative for Microbial Infections with Associated Inflammatory Conditions? 

5. Antifungal activity of phlorotannins against dermatophytes and yeasts: approaches to the mechanism of action and influence on Candida albicans virulence factor.

6. College of Oriental Medicine, Republic of Korea - Inhibition of Acute Phase Inflammation by Laminaria japonica through Regulation of iNOS-NF-κB Pathway 

7. Anti-allergic effects of ethanol extracts from brown seaweeds

8. Phlorotannin Composition of Laminaria digitata