Szulfidok Kénes összetevők fokhagymából és hagymából - FETeV
Theodor Wertheim kémikus 1844-ben kénes összetevőket izolált a fokhagymából. Kis mennyiségű fokhagymaolajat nyert zúzott fokhagymagerezdből, gőz desztillációval. A "szulfidok" néven ismert másodlagos növényi anyagokat vízoldható (például S-allil-cisztein) és zsírban oldódó (például diallil-szulfid) vegyületekre osztjuk. Annak ellenére, hogy más liliomnövények, például hagyma és póréhagyma, amelyek szintén fontos szulfidforrások, a tudományos vizsgálatok többségét a fokhagyma szulfidjaival végezték.
Funkciók és feladatok
Rákellenes hatás
A ként vagy szulfidot tartalmazó összetevők elsősorban a liliomnövényekben találhatók, például hagymában, fokhagymában, metélőhagymában, medvehagymában és póréhaganatban, amelyek karcinogén hatásúak. Állatkísérletek során a szervekben, például a vastagbélben, a nyelőcsőben, a gyomorban és a tüdőben a szulfidok tumor növekedését gátló hatására utaló jeleket találtak. Az embereknél is összefüggéseket figyeltek meg a hagyma fogyasztása és a gyomorrák előfordulása között. Kínában, Hawaiin és Görögországban végzett megfelelő esettanulmány-vizsgálatok azt mutatták, hogy a magas hagyma, fokhagyma stb. Fogyasztása védelmet nyújt a gyomorrák ellen.
Az alkalmazás ideje karcinogenezisre gyakorolt hatása jelzi a szulfidok védő hatásmechanizmusát. Valószínű, hogy a specifikus szulfidokra vonatkozóan több mechanizmus is fontolóra vehető, mivel az iniciálás és a promóció egyaránt sérül. Az antioxidáns hatás mellett elsősorban a következő védőmechanizmusokat tárgyalják:
- Az I. fázisú enzimek gátlása
- A II. Fázisú enzimek indukciója
- Az immunrendszer befolyásolása
- Antibakteriális hatás
- A sejtszaporodás gátlása.
Ezen mechanizmusok mellett az antioxidáns hatások is megvitatásra kerülnek, mint potenciális mechanizmus a rák kialakulása ellen. Lehetséges, hogy a szulfidok gátolják a rák kialakulását azáltal, hogy közvetlenül méregtelenítik a rákkeltő anyagokat, akár azokban a szervekben, amelyekben antikarcinogén hatásuk van, akár azokban a szövetekben, amelyeken keresztül a rákkeltő anyagnak át kell jutnia, mielőtt eljutna a megfelelő szervekhez. Mindkettő kombinációja is elképzelhető lenne.
Antimikrobiális hatás
Az antimikrobiális hatású szulfidok prekurzorai a hagymanövények S-alkil-L-cisztein-szulfoxidjai. Az enzimek átalakítják őket hatékony S-alkil-tio- vagy S-alkenil-tioszulfinátokká. In vitro ezek a szulfinátok 1: 10 000-1: 100 000 hígításban legalább 24 órán át gátolják a sztafilokokkok és más baktériumok szaporodását. A leghatékonyabb alkil-vegyület az alliin. A fokhagymában található alliináz enzim aktivitása allicint eredményez. Ez az anyag felelős a fokhagyma jellegzetes illatáért, és a hagymában nem található meg, bár ezek allint is tartalmaznak. A hagyma allinjának kémiai összetétele megegyezik a fokhagyma alliinjával, de különböznek a molekulák térszerkezetét tekintve. Ennek eredményeként a hagyma alliináz nem az allicin termelését katalizálja, hanem a könnyet kiváltó faktor propán-etil-szulfoxid szintézisét.
A mikroorganizmusok sejtfehérjéi inaktiválhatók a funkcionális tiolcsoportok diszulfidokká történő oxidációjával. A szulfhidrilcsoportok, például a cisztein és a glutation hatásait versenyszerűen gátolni lehet az allicinnel történő reakcióval.
Nincsenek ismeretek a hagymanövények egyéb szulfidjainak antimikrobiális hatásáról. Ezek a szulfidok a káposztanövényekben is megtalálhatók, mivel az alliináz hiányzik, ezért antimikrobiálisan hatékony tioszulfinát nem képződhet. Hogy az alliináz gátolták, a szulfidokat szelektíven eltávolították a fokhagymából, hogy a szulfidok felelősek a fokhagyma antimikrobiális hatásáért. Mindkét lépés megakadályozta a fokhagyma antimikrobiális hatását. További vizsgálatok alapján az allicin antimikrobiális hatása a bélfertőzésekben részben a cisztein proteinázok gátlásának tudható be, az Entamoeba histolytica, egy fakultatív patogén bél protozon. Az enzim részben felelős ezen protozoonok toxikus hatásaiért.
Antioxidáns hatás
Egyes szulfidok, különösen az allil-di és triszulfidok, indukálják a glutation enzimrendszer szintézisét. Ezek azonban elsősorban nem antioxidánsként működnek, inkább stimulálják az antioxidáns mechanizmust. A fokhagyma kéntartalmú, biológiailag aktív összetevőinek közvetlen antioxidáns aktivitását már régóta gyanítják. Patkány májmikroszómákon végzett állatkísérletek során a fokhagymakivonatok membránvédő hatását figyelték meg, ami annak tulajdonítható, hogy a fokhagymakivonatok antioxidáns komponensei gátolták a lipidperoxidációt. Az in vivo és in vitro vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy az allicin fokhagyma-összetevő késlelteti az emberi LDL peroxidációs folyamatát, és így védőhatással bír az artériás betegségek ellen. További in vitro vizsgálatok azt mutatják, hogy az allicin képes semlegesíteni az OH gyököket. Egyéb zöldségfélék, amelyekben magas a kéntartalmú összetevők, például a nyers hagyma és a nyers retek, megvédik az eritrocita membránokat a lipidperoxidációtól.
Trombózisellenes hatás
A kéntartalmú vegyületek, például a fokhagymában és a hagymában találhatók, erősen gátolják a vérlemezkék aggregációját és aktiváló hatást gyakorolnak a fibrinolízisre. Ezeket a kapcsolatokat számos kísérleti és alkalmanként epidemiológiai vizsgálat során vizsgálták. Az allicint és az ajoént a fokhagymában különösen hatékony összetevőként azonosították. Az allicin 2-propénszulfénsavvá és tioakroleinné is bomolhat, amelyekből további antitrombotikus hatású vegyületek keletkeznek. Mivel a fokhagyma összetevői is befolyásolják a fibrinolízist, ezt egy klinikai vizsgálatban vizsgálták. Naponta 6 gerezd fokhagyma fogyasztása 2 hétig a fibrinolitikus aktivitás jelentős növekedését eredményezte. Az összes szulfid közül az ajoén gátolja leginkább a vérlemezke-aggregációt, hatása a nagyon hatékony aszpirinnel van. A vérlemezke-aggregáció feltehetően blokkolva van, mert elfoglalja a vérlemezkék fibrinogén-receptorait. Az Ajoin csak friss fokhagyma fogyasztásával szállítható, mivel nem tartalmaz fokhagymapor, tabletták, olajok vagy más kivonatok.
Koleszterinszint-csökkentő hatás
A bioaktív kénvegyületek sokfélesége miatt a hagymanövényeknek és különösen a fokhagymának számos egészségfejlesztő, köztük koleszterinszint-csökkentő hatása van. A fokhagyma hatása a vér lipidszintjének és különösen a koleszterin szintézisének csökkentésén alapul. Ezt olyan kulcsfontosságú enzimek gátlásával teszi, mint a zsírsav-szintetáz, a HMG-CoA reduktáz, a koleszterin-7a-hidroxiláz és az acil-CoA-koleszterin-acil-transzferáz (ACAT). A fokhagymában található számos kénvegyület hatékony inhibitornak bizonyult.
Korábbi vizsgálatok alapján az alliin központi pozíciót rendelhet a máj koleszterinszintézisének gátlásához. Az Alliin valószínűleg reagál a HMG-CoA reduktáz SH csoportjával, a fokhagymában található egyéb kéntartalmú vegyületekkel együtt. Az így létrejött diszulfidhidak ideiglenesen blokkolják az acetil-transzfert, ami azt jelenti, hogy a koleszterinszintézisben a következő reakciók nem történhetnek meg.
Számos megfelelő tanulmány készült a fokhagyma lipidcsökkentő hatásáról, mind egészséges, mind hiperlipidémiás és hiperkoleszterinémiás betegeknél. Kimutatták, hogy azoknak az alanyoknak, akik rendszeresen fogyasztottak nagy mennyiségű fokhagymát és hagymát, alacsonyabb volt a vér lipid- és szérum koleszterinszintje, mint azoknál, akik nem fogyasztották ezeket az ételeket. A fokhagymás kiegészítőkkel végzett vizsgálatok ellentmondásos eredményeket adtak.
A lipidperoxidáció késése állítólag felelős a fokhagyma további koleszterinszint-csökkentő hatásáért. A természetes antioxidánsok, például a karotinoidok, valamint az E- és C-vitamin mellett az allicin is ellensúlyozta ezt a folyamatot. Úgy tűnik, hogy a reaktív molekulák redukáló tioallil-vegyületek.
Az immunrendszer modulációja
A daganat növekedésének szabályozásában szerepet játszó immunmechanizmusok stimulálását a daganat növekedésének gátlásának aktív alapelveként tárgyalják. Ezeket a vizsgálatokat azonban friss fokhagymával és fokhagymakivonatokkal, nem pedig szulfidokkal végezték, instabil kapcsolatuk miatt. Ezért meg kell jegyezni, hogy a fokhagymának egyéb összetevői vannak, amelyek stimulálhatják az immunrendszert. Daganatos modell alkalmazásával folyékony fokhagymakivonattal végzett kezelést követően a makrofágok és a limfociták fokozott migrációját figyelték meg a tumorszövetben, ami nekrózishoz és vérzéshez vezetett. Állatoknál a fokhagymakivonatok injekciói fokozták a fagociták aktivitását az immunrendszer különböző részein. Az első humán vizsgálatban a friss fokhagyma magas koncentrációinak hatását vizsgálták a természetes gyilkos sejtek aktivitására. A tesztelt személyeknek három héten keresztül napi 0,5 g fokhagymát kellett fogyasztaniuk testtömeg-kilogrammonként. A vizsgálat végén a természetes gyilkos sejtek aktivitása a tesztcsoportban szignifikánsan növekedett a saját kiindulási értékükhöz és a kontrollcsoport végértékéhez viszonyítva.
Esemény
A kénes illatanyagok és aromák elsősorban a hagymanövényekben találhatók, például hagymában, fokhagymában, medvehagymában, snidlingben és póréhagymában. Maga az allicin egyébként csak nagyon kis mennyiségben van jelen az ép fokhagymagerezdben. Az illékony fokhagymaolaj fő hatóanyagai a diallil-diszulfid (DADS) és a diallil-triszulfid (DATS), ezen kívül vannak diallil-szulfid (DAS), valamint metililil-diszulfid (MADS) és metil-ilil-trisszulfid (MATS).
Ezek az illékony vegyületek az instabil allicinből származnak enzimatikus vagy termikus bomlás során. A fokhagyma allicintartalma hűtéssel tárolva növekszik. A piacon kapható fokhagyma-kiegészítők nem tartalmaznak allicint. A fibrinolitikus aktivitást befolyásoló szulfid-ajoént még dehidratált fokhagymaporban, vagy tablettákban, olajokban vagy más kivonatokban még nem mutattak ki. A könnyet kiváltó faktor propánetil-szulfoxid hagymában termelődik az S-propenil-L-cisztein-szulfoxid szulfidjából. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy nemcsak az alliináz enzim felelős ezért, hanem szükség van egy másik enzimre, az úgynevezett könnyfaktor-szintázra is.