Źródła kwercetyny w żywności. Jak wspiera organizm

kwercetyna

Polifenole są składnikami żywności, które wykazują wiele działań prozdrowotnych, wobec czego są bardzo pożądane w codziennej diecie. Jednym ze związków polifenolowych należących do grupy flawonoidów jest kwercetyna. Do XIX w. nie uważano, iż charakteryzuje się ona korzystnymi właściwościami. Dziś już wiadomo, że ma ona znaczenie dla ludzi oraz roślin [1,2,3].

Czym jest kwercetyna?

Ze względu na budowę chemiczną kwercetyna należy do flawonoidów, a dokładniej do flawonoli. Zdarza się, że występuje w postaci wolnej, np. w kwiatach głogu czy kasztanowca, jednak najpowszechniej spotyka się ją w formie glikozydów. Uzyskiwana jest poprzez krystalizację z ekstraktów roślinnych. Jest składnikiem o charakterze lipofilnym. Praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie, ale dobrze wchłania się z przewodu pokarmowego [2].

Biosynteza kwercetyny to proces wieloetapowy. Substratem wyjściowym do jej pozyskania jest cząsteczka L-fenyloalaniny. Szlak tych przemian nazywa się ogólnie kaskadą fenylopropanoidów. Biorą w nim udział liazy amoniakofenyloalaninowe (PAL), 4-hydroksylazy cynamoniowe i ligazy kumarylo-CoA [2].

Dotychczas odkryto ponad 140 form kwercetyny. Powstają one jedynie w niektórych komórkach i tkankach roślinnych. Polifenole mają znaczenie dla roślin. Odstraszają zwierzęta roślinożerne. Chronią przed infekcjami spowodowanymi chorobotwórczymi grzybami i bakteriami. Zapobiegają działaniu promieniowania ultrafioletowego i zapewniają optymalne warunki dla wzrostu i rozwoju rośliny [3]. Wykazują także liczne działania prozdrowotne w organizmie człowieka [1,2].

Żywieniowe źródła kwercetyny

Najbogatszymi źródłami flawonoidów, w tym kwercetyny są owoce i warzywa. Szczególną zawartością wśród owoców charakteryzują się:

  • ciemne winogrona
  • jabłka
  • bez czarny
  • dzika róża
  • czereśnie
  • porzeczka czarna
  • truskawka
  • żurawina
  • aronia
  • czarna jagoda
  • malina

Natomiast wśród warzyw cennym źródłem tego polifenolu są:

  • brokuły
  • cebula żółta i czerwona
  • fasolka szparagowa
  • pomidor
  • korzeń selera
  • szpinak [7].

Dodatkowo kwercetynę można znaleźć w:

  • herbacie
  • orzechach włoskich
  • przyprawach, takich jak oregano (świeże i suszone)
  • estragon
  • kolendra
  • koper
  • liście laurowe
  • lubczyk [1].

Zawartość kwercetyny w produktach a obróbka termiczna

W badaniu Horbowicz [8] wykazano, że mrożenie i przechowywanie mrożonej szalotki, będącej źródłem kwercetyny, prowadzi do niewielkiego ubytku zawartości tego flawonoidu. Proces suszenia i przechowywania suszu szalotki również powodował nieznaczne obniżenie zawartości kwercetyny. W porównaniu z mrożeniem ubytek ten był jednak mniejszy. Stężenie polifenolu w żywności obniża się podczas obróbki termicznej. Ponadto, w sokach odnotowuje się mniejszą ilość kwercetyny niż w surowych owocach i warzywach [1].

kwercetyna
molekuul / 123RF

Wpływ kwercetyny na zdrowie

Działanie antyoksydacyjne

Kwercetyna cechuje się działaniem antyoksydacyjnym. Jest ono najlepiej zbadaną cechą tego polifenolu.

Związek ten wywiera najsilniejszy spośród flawonoidów efekt ochronny przed wolnymi rodnikami tlenowymi (ROS, reactive oxygen species). Są one produkowane podczas fizjologicznego metabolizmu tlenu. Dzięki neutralizacji wolnych rodników kwercetyna może hamować m.in. utlenianie cholesterolu frakcji LDL. Dzięki temu chroni przed rozwojem miażdżycy.

Kwercetyna powoduje także zmniejszenie niedokrwienia wywołanego uszkodzeniem reperfuzyjnym poprzez zakłócanie indukowalnej aktywności syntazy tlenku azotu (NO). Wolne rodniki reagują z tlenkiem azotu. Wytwarzają wtedy wysoce szkodliwy nadtlenoazotyn. Może on wpływać na oksydację LDL. Powoduje w ten sposób nieodwracalne uszkodzenie błon komórkowych. Kwercetyna neutralizuje wolne rodniki. Dlatego też ogranicza ich interakcję z tlenkiem azotu i zapobiega postępowaniu „zniszczeń” [4].

Alergie

Kwercetyna może być przydatna w niektórych objawach alergii, takich jak katar sienny, pokrzywka. Hamuje produkcję i uwalnianie histaminy i innych substancji alergicznych oraz zapalnych. Dzieje się to prawdopodobnie na zasadzie stabilizacji błon komórkowych komórek tucznych [4].

Wykazano, że kwercetyna jest naturalnym związkiem zdolnym do działania jako inhibitor wydzielania komórek tucznych. Powoduje zmniejszenie wydzielania tryptazy i interleukiny-6 (IL-6). Ujemnie reguluje dekarboksylazę histydynową (HDC) mRNA z ludzkich komórek tucznych (HMC)-1.

Choroby neurologiczne

Kwercetyna ogranicza tryptazę komórek tucznych, uwalnianie IL-6 i transkrypcję mRNA HDC przez linię komórkową HMC-1. Wyniki te wskazują, że kwercetyna jest związkiem leczniczym w połączeniu z innymi cząsteczkami terapeutycznymi. Dotyczy to chorób neurologicznych, w których pośredniczy degranulacja komórek tucznych [4].

Działanie przeciwbakteryjne

Sugeruje się, że kwercetyna wykazuje działanie przeciwbakteryjne na prawie wszystkie szczepy bakterii, powodujące zaburzenia układu oddechowego, żołądkowo-jelitowego, skóry i układu moczowego [4].

Kwercetyna hamuje zarówno aktywność cyklooksygenazy, jak i lipooksygenazy. Zmniejsza w ten sposób tworzenie mediatorów zapalenia. Ponadto istnieją doniesienia o osobach z reumatoidalnym zapaleniem stawów, u których nastąpiło zmniejszenie objawów, po przejściu z typowej zachodniej diety na dietę wegańską. Charakteryzowała ją duża ilość surowych jagód, owoców i warzyw, zawierających wśród antyoksydantów kwercetynę [4].

Działanie przeciwnowotworowe

W wielu badaniach wykazano, że kwercetyna hamuje wzrost komórek nowotworowych, w tym raka piersi, okrężnicy, prostaty i płuc. Kwercetyna ze względu na swoje właściwości przeciwutleniające zapobiega uszkodzeniom DNA wywołanym przez reaktywne formy tlenu, które prowadzą do zmian mutacyjnych [4].

W dużym badaniu klinicznym zasugerowano odwrotną zależność między przyjmowaniem kwercetyny a późniejszą zapadalnością na raka płuc [5]. W pracy Caltagirone i wsp. [6] flawonoid wykazywał hamujący wpływ na wzrost czerniaka, a także oddziaływał na potencjał inwazyjny i przerzutowy u myszy.

Kwercetyna może być alternatywą w zmniejszaniu nefrotoksyczności wywołanej cisplatyną. Ponadto wydaje się, że hamuje ona angiogenezę, która jest zwykle ściśle kontrolowanym procesem w organizmie człowieka. Patologiczna, nieuregulowana angiogeneza występuje w nowotworach. Spośród inhibitorów tego procesu istotną rolę wydaje się odgrywać kwercetyna. Jednak mechanizm leżący u podstaw antyangiogennego działania flawonoidów jest niejasny [4].

Choroba wieńcowa

Stwierdzono, że spożycie kwercetyny jako przeciwutleniacza chroni przed chorobą wieńcową serca (CHD), wywoływaną przez utlenione cząsteczki cholesterolu frakcji LDL. Dowiedziono, że regularne spożywanie flawonoidów w pożywieniu może zmniejszyć ryzyko zgonu z powodu CHD u starszych mężczyzn.

Ponadto wykazano odwrotną korelację między spożyciem kwercetyny a całkowitym stężeniem cholesterolu w osoczu. Udokumentowano, że związek ten hamuje proliferację i migrację komórek mięśni gładkich aorty oraz agregację płytek krwi. Ogranicza także fosforylację kinazy białkowej aktywowanej mitogenem [4].

Cukrzyca

Uznano, że kwercetyna jest inhibitorem enzymu reduktazy aldozowej, który odgrywa rolę w przemianie glukozy w sorbitol (alkohol cukrowy). Z powodu gromadzenia się go w organizmie, u osób z cukrzycą rozwijają się powikłania, takie jak neuropatia, retinopatia, zaćma cukrzycowa i nefropatia.

Dlatego sugeruje się, iż wykorzystanie kwercetyny może być korzystne w żywieniu pacjentów z cukrzycą. Jednak należy przeprowadzić badania kliniczne w celu zweryfikowania efektów, które obserwowano w badaniach wśród ludzi [4].

Choroby neurodegeneracyjne

Flawonoidy zawarte w jabłkach i warzywach wydają się chronić komórki mózgowe przed stresem oksydacyjnym, procesem uszkadzającym tkanki związanym z chorobą Alzheimera i innymi zaburzeniami neurodegeneracyjnymi.

Sugeruje się, że kwercetyna chroni funkcje mózgu poprzez hamowanie tworzenia się fibrylowanego amyloidu-beta, płytki starczej znajdującej się w mózgu osoby chorej.

Przeprowadzono eksperyment w celu wykazania możliwego wpływu kwercetyny na zdolności poznawcze młodych i starszych myszy zatrutych etanolem (model zwierzęcy), u których przewlekłe leczenie polifenolem wykazało odwrócenie deficytów poznawczych.

Związek ten poprzez swoje właściwości ograniczające aktywność enzymów COMT i MAO może nasilać antykataboliczne działanie leczenia L-dopą i karbidopą. Kwercetyna może służyć zatem jako skuteczny dodatek do terapii L-dopą w chorobie Parkinsona. Flawonoid wykazuje potencjał terapeutyczny na pozapiramidowe skutki uboczne wywołane przez neuroleptyki, takie jak haloperidol. Jest również silnym przeciwutleniaczem, który może chronić komórki mózgowe przed uszkodzeniem [4].

Choroby układu pokarmowego

Kwercetyna odgrywa ważną rolę w zapobieganiu i leczeniu choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy. Oddziałuje poprzez pobudzanie wydzielania śluzu, co stanowi środek ochronny w żołądku. Choroba wrzodowa może być spowodowana przez Helicobacter pylori. W badaniach in vitro wykazano, że kwercetyna hamuje wzrost tej bakterii [4].

Działanie przeciwwirusowe

Związek ten wykazuje także działanie przeciwwirusowe. Mikroorganizmy, na które mają wpływ flawonoidy to m.in. wirus opryszczki pospolitej, syncytialny wirus oddechowy i adenowirus. Doniesiono, że kwercetyna ma zdolności zarówno przeciwzakaźne, jak i ograniczające replikację drobnoustrojów [4].

Bezpieczeństwo stosowania kwercetyny, interakcje i działania niepożądane

Zwyczajowa dieta dostarcza dziennie od 15 do 40 mg kwercetyny. Wzrost podaży tego związku może być związany ze zwiększonym spożyciem żywności pochodzenia roślinnego, takich jak owoce i warzywa. Jednak może być on spowodowany także przyjmowaniem suplementów diety zawierających kwercetynę.

W celach terapeutycznych np. w leczeniu alergii czy postępowaniu przeciwzapalnym zwykle przepisuje się wyższe dawki tego związku. Dawki terapeutyczne mogą wynosić od 250 do 500 mg trzy razy dziennie. Flawonoid ten jest dostępny w postaci kapsułek i tabletek. Zalecana podaż kwercetyny dla dorosłych różni się w zależności od stanu zdrowia osoby [4].

Zobacz również
flawonoidy

Działania niepożądane zgłaszane po podaniu doustnym kwercetyny obejmują objawy żołądkowo-jelitowe, takie jak nudności i rzadkie przypadki bólu głowy i łagodnego mrowienia kończyn.

Kwercetyna podawana doustnie jest ogólnie dobrze tolerowana. Dożylne podanie tego związku wiązało się z nudnościami, wymiotami, potami, uderzeniami gorąca i dusznością [4].

Czy kwercetyna może być szkodliwa?

Istnieje wiele kontrowersji dotyczących rzekomych toksycznych lub nawet mutagennych właściwości kwercetyny. W pracy Formica i Regelson [9] przedstawiono przegląd tego polifenolu in vivo i in vitro.

Wczesne dane dotyczące toksycznych skutków ubocznych pochodzą głównie z badań in vitro.

Na konferencji Federacji Amerykańskich Towarzystw Biologii Eksperymentalnej w 1984 r., dotyczącej mutagennych flawonoidów spożywczych, rakotwórczość stwierdzono tylko w jednym z 17 badań żywieniowych przeprowadzonych na zwierzętach laboratoryjnych [10,11].

W badaniu Dunnic i Hailey [12] wykazano, że wysokie dawki kwercetyny podawane przez kilka lat powodują powstanie guzów u myszy. Jednak już w latach siedemdziesiątych XX wieku uznano, iż polifenol ten ma działanie mutagenne. Określono to w teście in vitro, który został opracowany przez badacza Bruce’a Amesa w celu sprawdzenia, czy substancja naturalna lub syntetyczna powoduje mutacje DNA u bakterii.

Natomiast w innych badaniach długoterminowych nie stwierdzono działania rakotwórczego.

W przeciwieństwie do wcześniejszych prac kilka nowszych wskazuje, że kwercetyna ma działanie antymutagenne.

W badaniu Knekt i in. [13] obejmującym 9959 osób zaobserwowano przez 24 lata odwrotną zależność między spożyciem kwercetyny a nowotworem płuc.

Jednym z możliwych wyjaśnień tych sprzecznych danych jest to, że związek jest toksyczny dla komórek rakowych lub komórek unieśmiertelnionych, ale nie jest dla normalnych komórek.

W innych analizach kwercetyna została również uznana za genoprotekcyjną wobec czynników mutagennych. Przegląd całego zbioru dostępnych danych dotyczących tego polifenolu, przedstawiony w kilku opublikowanych przeglądach, wskazuje, że kwercetyna, chociaż wykazuje działanie mutagenne in vitro, nie jest rakotwórcza w organizmie.

Wskazano, że podawana doustnie prawdopodobnie nie wywołuje działań niepożądanych, chociaż nie wskazano konkretnych poziomów dawek [4].

Interakcje kwercetyny z lekami

Udokumentowano, że kwercetyna wchodzi w interakcję z lekami, takimi jak:

  • felodypina
  • estrogeny
  • cyklosporyna
  • chinolony
  • cisplatyna
  • deksorubicyna
  • digoksyna [4].

Podsumowanie

Kwercetyna wykazuje działanie prozdrowotne. Dlatego warto zadbać o wysokie spożycie owoców i warzyw, które są jej źródłem. Osoby, które przyjmują przewlekle leki, wchodzące w interakcję z tym związkiem, powinny szczególnie uważać na produkty, zawierające znaczącą zawartość kwercetyny.

Warto również skonsultować się z lekarzem, farmaceutą lub dietetykiem przed rozpoczęciem suplementacji preparatami, w których skład wchodzi ten polifenol.

Bibliografia:

  1. A. Kobylińska, K.M. Janas. Prozdrowotna rola kwercetyny obecnej w diecie człowieka. Postępy Hig Med. Dosw, (2015); 69:51-62
  2. J. Miszkowski, A. Pałys, E. Budzisz. Kwercetyna – struktura, funkcje, zastosowanie kliniczne. Terapia i leki, (2011); 67(1):18-24
  3. A. Kobylińska, K.M. Janas. Kwercetyna, ważny flawonoid w życiu roślin. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, (2015), 64(1):113-127
  4. P. Lakhanpal, D. K. Rai. Quercetin: A Versatile Flavonoid. Internet Journal of Medical Update, (2007); 2(2):22-37
  5. P. Knekt i in. Dietary flavonoids and the risk of lung cancer and other malignant neoplasms. Am J Epidemiol, (1997); 146:223–30
  6. S. Caltagirone i in. Flavonoids growth and metastatic potential. Int J Cancer, (2000); 87:695-600
  7. E. Gheribi. Związki polifenolowe w owocach i warzywach. Medycyna Rodzinna, (2011); 4:111-115
  8. M. Horbowicz. Wpływ przechowywania na zawartość kwercetyny w suszonej i mrożonej szalotce. Acta Agrobotanica, (2006); 58(2): 175-182
  9. J.V. Formica, W. Regelson. Review of the biology of quercetin and related bioflavonoid. Food Chem Toxicol, (1995); 33:1061–1080
  10. E. Ertrurk, J.F. Hatcher, A.M. Pamukeu. Bracken fern. Carcinogenesis and quercetin (abstr). Fed Proc, (1984); 43:2344
  11. B. Starvic. Quercetin in our diet: from potent Mutagen to probable anticarcinogen. Clin Biochem, (1984); 43:2344
  12. J.K. Dunnick, J.R. Hailey. Toxicity and carcinogenicity studies of quercetin, a
  13. natural component of foods. Fundam Appl Toxicol, (1992); 19:423–431
  14. P. Knekt i in. Dietary flavonoids and the risk of lung cancer and other malignant neoplasms. Am J Epidemiol, (1997); 146:223–230