وصف
الأنثوسيانينات فئة فرعية من الفلافونويدات - وهي مركبات بوليفينولية منتشرة على نطاق واسع في الفواكه والخضراوات والأزهار - تُنتج أصباغًا حمراء وأرجوانية وزرقاء في النباتات
كيميائيًا، هي أشكال مُجلكوزة من الأنثوسيانينات، وتوجد بشكل أساسي في شكلها الفلافونويدي الكاتيوني عند درجة حموضة حمضية، مما يُسهم في لونها الزاهي
بالإضافة إلى دورها كأصباغ طبيعية، جذبت الأنثوسيانينات اهتمامًا كبيرًا لفوائدها الصحية المُحتملة. وتشمل هذه الفوائد خصائصها المضادة للأكسدة، والمضادة للالتهابات، ومضادة لمرض السكري، ومضادة لأمراض القلب، ومضادة للسرطان، ومضادة للأعصاب
الأنثوسيانينات قابلة للذوبان في الماء، وتوجد بتركيزات كبيرة في التوت والعنب والكرنب الأحمر والذرة الأرجوانية والأرز الأسود وبعض البقوليات
وقد تم تأكيد نشاطها البيولوجي في أنظمة مخبرية، ونماذج حيوانية، وعدد متزايد من الدراسات السريرية البشرية. وتساهم العلاقة بين البنية والنشاط، والتوافر الحيوي، والتفاعلات التآزرية مع المواد الكيميائية النباتية الأخرى في خصائصها الدوائية المعقدة
أنواع الأنثوسيانين
الأنثوسيانينات مشتقات مُغلَكة من الأنثوسيانيدينات. تزيد نسبة السكر في الأنثوسيانينات من قابليتها للذوبان في الماء، وتؤثر على ثباتها وتوافرها الحيوي وخصائص لونها
تم تحديد أكثر من 700 مشتق طبيعي من الأنثوسيانينات، بناءً على ستة أنواع رئيسية من الأنثوسيانيدينات
السيانيدين - الأنثوسيانيدين الأكثر شيوعًا؛ ينتج عنه صبغات حمراء وأرجوانية
دلفينيدين – يضفي ألوانًا زرقاء وأرجوانية عميقة
بيلارجونين - يرتبط باللون الأحمر الفاتح إلى البرتقالي المحمر
الفايونيدين - يوجد في الفواكه ذات اللون الأحمر الأرجواني، ويحتوي على مجموعات O-methyl التي تعمل على تحسين الاستقرار
البيتونيدين – وسيط بين الدلفينيدين والمالفيدين؛ يظهر درجات اللون البنفسجي
المالفيدين – متوفر بكثرة في النبيذ الأحمر والتوت الأزرق؛ يساهم في اللون الأزرق الأرجواني العميق
يمكن ربط كل من هذه الأنثوسيانيدينات بالسكريات (عادة الجلوكوز، والجلاكتوز، والرامنوز، والأرابينوز) وربطها بالأحماض العضوية (على سبيل المثال، حمض الفيروليك، أو حمض الكوماريك، أو حمض المالونيك)، مما يؤدي إلى إنتاج أحادي أو ثنائي أو ثلاثي الجليكوسيدات وتوسيع تنوعها الوظيفي بشكل أكبر
على سبيل المثال
سيانيدين-3-جلوكوزيد (C3G): يوجد في الأرز الأسود والتوت والذرة الأرجوانية
دلفينيدين-3-روتينوسيد : موجود في الباذنجان والرمان
مالفيدين-3-جلوكوزيد : متوفر بكثرة في قشر العنب والنبيذ الأحمر
وتؤثر هذه التعديلات على استقرار الأنثوسيانين في الجهاز الهضمي وقدرته على ممارسة التأثيرات الجهازية
آلية العمل
تمارس الأنثوسيانين آثارها المعززة للصحة من خلال العديد من الآليات البيوكيميائية والجزيئية المترابطة
1. النشاط المضاد للأكسدة
الأنثوسيانينات مُزيلات قوية للجذور الحرة بفضل تركيبها العطري الغني بالهيدروكسيل. فهي تُحيّد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) مثل الأكسيد الفائق، وجذور الهيدروكسيل، والبيروكسينتريت، مما يمنع الضرر التأكسدي للحمض النووي (DNA) والبروتينات والدهون
وهم أيضا يقومون بـ
تثبيط بيروكسيد الدهون في الأغشية
زيادة مستويات الجلوتاثيون المخفض (GSH) داخل الخلايا
تنشيط Nrf2، الذي ينظم عناصر الاستجابة المضادة للأكسدة (AREs) مما يؤدي إلى زيادة تخليق الإنزيمات المضادة للأكسدة وإزالة السموم مثل هيم أوكسيجيناز-1، وجلوتاثيون بيروكسيديز، وأكسيد ديسميوتاز الفائق
2. تأثيرات مضادة للالتهابات
تُثبِّط الأنثوسيانينات التعبير عن السيتوكينات المُحفِّزة للالتهابات، مثل TNF-α وIL-6 وIL-1β، وذلك عن طريق تثبيط إشارات NF-κB
كما تُخفِّض الأنثوسيانينات نشاط إنزيم سيكلوأكسجيناز-2 (COX-2)، وإنزيم أكسيد النيتريك القابل للتحريض (iNOS)، وإنزيم LOX، مما يُؤدِّي إلى انخفاض تخليق البروستاجلاندين والليوكوترين
وتعتبر هذه التأثيرات المضادة للالتهابات ذات أهمية في حالات مثل تصلب الشرايين، والتهاب المفاصل، والتهاب الأعصاب
3. حماية القلب والأوعية الدموية
تُعزز الأنثوسيانينات وظيفة بطانة الأوعية الدموية من خلال زيادة توافر أكسيد النيتريك (NO) وتقليل الإجهاد التأكسدي. كما تُحسّن مرونة الشرايين، وتُقلل أكسدة البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL)، وتُثبّط تراكم الصفائح الدموية
لقد ثبت أن السيانيدين-3-جلوكوزيد والدلفينيدين يثبطان إنزيم تحويل الأنجيوتنسين (ACE)، مما يقلل من تضيق الأوعية الدموية وضغط الدم
4. خصائص مضادة للسرطان
تُثبِّط الأنثوسيانينات جميع مراحل التسرطن: البدء، والنمو، والتطور. وتشمل تأثيراتها ما يلي
تحريض موت الخلايا المبرمج من خلال المسارات الميتوكوندريا الداخلية
إيقاف دورة الخلية (غالبًا في G2/M أو G1/S) من خلال تقليل تنظيم السيكلينات وCDKs
تثبيط تكوين الأوعية الدموية عن طريق تقليل تنظيم VEGF و MMPs
تعديل العلامات الجينية، بما في ذلك مثيلة الحمض النووي وأستلة الهيستون
تعزيز إنزيمات إزالة السموم من المرحلة الثانية مثل الجلوتاثيون S-ترانسفيراز
تظهر الأنثوسيانين سمية انتقائية تجاه الخلايا السرطانية، وتتجنب الخلايا الطبيعية
5. الحماية العصبية
تعبر الأنثوسيانين حاجز الدم الدماغي بكميات محدودة وتمارس تأثيرات عصبية وقائية عن طريق تقليل نشاط الخلايا الدبقية الصغيرة، وتثبيط إطلاق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات، وحماية الخلايا العصبية من الضرر التأكسدي
كما أنها تعمل على تحسين اللدونة المشبكية والذاكرة في النماذج الحيوانية لمرض الزهايمر ومرض باركنسون وتحفيز تكوين الخلايا العصبية في الحُصين
6. النشاط المضاد للسكري
تُحسّن الأنثوسيانينات امتصاص الجلوكوز عن طريق زيادة تنظيم مستوى GLUT4 وتعزيز حساسية الأنسولين عبر تنشيط بروتين كيناز المُنشَّط بـ AMP (AMPK)
كما أنها تُثبِّط إنزيمات هضم الكربوهيدرات مثل ألفا-أميلاز وألفا-غلوكوزيداز، مما يُقلِّل من ارتفاع مستوى الجلوكوز بعد الوجبات
كما أنها تعمل على قمع تلف خلايا بيتا البنكرياسية الناجم عن الإجهاد التأكسدي، مما يدعم إفراز الأنسولين
7. تأثيرات مضادة للسمنة وخافضة للدهون
تُقلل الأنثوسيانينات من تكوين الخلايا الدهنية عن طريق تثبيط التعبير عن PPAR-γ وC/EBPα. كما تُحفز أكسدة الدهون وتوليد الحرارة عن طريق زيادة التعبير عن PGC-1α وUCP1 في الأنسجة الدهنية البنية
أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن الأنظمة الغذائية الغنية بالأنثوسيانين تعمل على تقليل وزن الجسم والدهون الحشوية والدهون الثلاثية في المصل
الاستخدامات العلاجية
إن النطاق الواسع من الإجراءات البيولوجية يجعل الأنثوسيانين مرشحًا للوقاية والعلاج المساعد في العديد من الأمراض
أمراض القلب والأوعية الدموية
يرتبط تناول الأنثوسيانين بانخفاض خطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم، ومرض الشريان التاجي، والسكتة الدماغية. وقد أظهرت دراسات وبائية، مثل دراسة صحة الممرضات، أن تناول كميات كبيرة من الأنثوسيانين يرتبط بانخفاض معدل الإصابة باحتشاء عضلة القلب لدى النساء
وقد أثبتت التجارب السريرية أن مكملات الأنثوسيانين تعمل على تحسين توسع الأوعية الدموية بوساطة التدفق (FMD)، وتقليل تصلب الشرايين، وخفض ضغط الدم لدى مرضى ارتفاع ضغط الدم
داء السكري من النوع الثاني
تُحسّن الأنثوسيانينات ضبط نسبة السكر في الدم، وحساسية الأنسولين، ووظيفة خلايا بيتا. وقد أظهرت C3G من الأرز الأسود والذرة الأرجوانية تأثيراتٍ ملحوظةً في خفض سكر الدم في نماذج مرضى السكري والدراسات البشرية
يؤدي تناول الأنثوسيانين الموجود في التوت بشكل منتظم إلى تقليل درجات HOMA-IR، ومستويات الجلوكوز في الدم أثناء الصيام، ومستويات الجلوكوز بعد الوجبات
السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي
تُخفّض الأطعمة الغنية بالأنثوسيانين الدهون الحشوية، ودهون المصل، ومؤشرات الالتهاب الجهازي. كما تُعدّل إفراز الأديبوسايتوكين (الأديبونيكتين، اللبتين)، وتُخفّف من تدهن الكبد في مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD)
سرطان
أظهرت الأنثوسيانينات الموجودة في التوت البري والتوت الأسود والذرة الأرجوانية فعالية واعدة في الوقاية من سرطان القولون والثدي والبروستات. وأفادت التجارب السريرية التي أجريت باستخدام التوت الأسود المجفف بالتجميد بانخفاض تكوّن السلائل لدى مرضى السلائل الغدية العائلية
في نماذج سرطان المثانة والجلد، تعمل الأنثوسيانين على تقليل حدوث الورم وتعدد أشكاله وحجمه
الصحة الإدراكية والاضطرابات العصبية التنكسية
ربطت الدراسات تناول الأنثوسيانين بتحسين الأداء الإدراكي، وحفظ الذاكرة، والتعلم. يُعزز التوت الأزرق والكشمش الأسود تكوين الخلايا العصبية ومرونة المشابك العصبية. وتشير التجارب التي أُجريت على كبار السن إلى تحسن الانتباه والذاكرة العاملة مع مكملات التوت
صحة العين
تدعم الأنثوسيانين صحة شبكية العين من خلال تعزيز تجديد الرودوبسين، وتقليل الإجهاد التأكسدي في ظهارة الصبغة الشبكية، وتحسين الدورة الدموية الدقيقة. وتُستخدم في علاج حالات مثل الجلوكوما، واعتلال الشبكية، والعمى الليلي
المصادر الطبيعية للأنثوسيانين
تتوافر الأنثوسيانين بكثرة في الفواكه والخضراوات والحبوب والبقوليات الملونة. ويختلف تركيزها وتركيبها باختلاف الأنواع والأصناف وظروف الزراعة وتجهيز الأغذية
تشمل مصادر الغذاء الهامة ما يلي
التوت : التوت الأزرق، التوت الأسود، التوت الأحمر، التوت البري، التوت البري
العنب والنبيذ الأحمر : غني بشكل خاص بمشتقات المالفيدين والفيونيدين
الكرز : غني بالسيانيدين-3-جلوكوزيد
البرقوق والرمان : يحتويان على أنواع متعددة من الأنثوسيانين
الذرة الأرجوانية والأرز الأسود : يحتويان على نسبة عالية جدًا من C3G
الملفوف الأحمر وقشر الباذنجان : يوفران الأنثوسيانين المعتمد على الدلفينيدين
الفاصوليا السوداء والفاصوليا الحمراء : مصدر مشتقات البيلارجونين والسيانيدين
غالبًا ما تتطلب الجرعات العلاجية مكملات غذائية نظرًا لمحدودية الكمية اليومية المتناولة من الطعام. تتوفر مستخلصات معيارية من التوت الأزرق والكشمش الأسود والتوت البري على شكل كبسولات أو مسحوق. تُستخدم هذه المستخلصات في التجارب السريرية وتطبيقات المستحضرات الغذائية
التوافر البيولوجي والتمثيل الغذائي
يُعدّ التوافر الحيوي للأنثوسيانين منخفضًا نسبيًا مقارنةً بالبوليفينولات الأخرى. بعد تناوله، يتحلل الأنثوسيانين في تجويف الفم والمعدة والأمعاء الدقيقة. ولا يصل إلى الدورة الدموية الجهازية سوى 1-2% من المركبات الأصلية في صورتها السليمة
العوامل التي تؤثر على التوافر البيولوجي تشمل
حساسية الرقم الهيدروجيني : الأنثوسيانين مستقرة في البيئات الحمضية ولكنها تتحلل في الظروف القلوية
نوع السكر وموقعه : يتم امتصاص الجلوكوزيدات بشكل أفضل من الروتينوسيدات
الأطعمة المتناولة معاً : قد تؤثر الدهون والبروتينات الغذائية على الامتصاص والتمثيل الغذائي
تحويل ميكروبيوتا الأمعاء : يتم استقلاب الأنثوسيانين على نطاق واسع بواسطة ميكروبيوتا الأمعاء إلى أحماض فينولية (على سبيل المثال، حمض البروتوكاتيكويك، وحمض الفانيليك)، والتي تحتفظ بالنشاط البيولوجي
ويعتقد أن هذه المستقلبات تساهم بشكل كبير في التأثيرات الصحية الجهازية التي لوحظت في الجسم الحي
السلامة والسمية
تُعتبر الأنثوسيانينات من مصادر غذائية ومكملات غذائية آمنة، ولم تُسجل أي آثار جانبية خطيرة على البشر
ولم تُظهر الدراسات السمية على القوارض أي دليل على حدوث طفرات جينية أو سرطان أو سمية للأعضاء حتى عند تناول جرعات عالية (تصل إلى 2000 ملغم/كغم من وزن الجسم)
عادةً ما تكون هذه المكملات جيدة التحمل في التجارب السريرية بجرعات تصل إلى 500-1000 ملغ/يوم. ونادرًا ما تُبلّغ عن مشاكل هضمية طفيفة، مثل الانتفاخ أو الإسهال
الحمل والرضاعة: يُعدّ تناول الأنثوسيانين من مصادر غذائية آمنًا أثناء الحمل. يجب استشارة أخصائي رعاية صحية قبل استخدام المكملات نظرًا لقلة بيانات السلامة طويلة الأمد
التفاعلات الدوائية: لا توجد أدلة كافية تشير إلى أن الأنثوسيانين قد يثبط أو يحفز إنزيمات السيتوكروم P450. يُنصح بتوخي الحذر عند استخدامه بالتزامن مع الأدوية التي تُستقلب بواسطة CYP3A4، أو CYP1A2، أو CYP2D6
التحديات واتجاهات البحث المستقبلية
تشمل التحديات الرئيسية في أبحاث الأنثوسيانين انخفاض التوافر الحيوي، وتباين تركيب الغذاء، ونقص التوحيد القياسي في الدراسات. وتُبذل جهود لتطوير أنظمة توصيل جديدة، مثل الليبوزومات والجسيمات النانوية والأشكال المُغلّفة، لتعزيز الاستقرار والامتصاص
ومن المرجح أن تركز الأبحاث المستقبلية على
علم الأيض : لفهم دور المستقلبات الميكروبية في التأثيرات الجهازية
التغذية الشخصية : تعدد الأشكال الجينية المؤثرة على استقلاب الأنثوسيانين
التجارب السريرية واسعة النطاق : تقييم النتائج الخاصة بالأمراض باستخدام مستخلصات غنية بالأنثوسيانين موحدة
الدراسات فوق الجينية : استكشاف تعديل الجينات عبر مثيلة الحمض النووي والتعبير عن miRNA
تظل الأنثوسيانين فئة واعدة من المواد الكيميائية النباتية في واجهة علم الأغذية وعلم الأدوية
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق