Фиолетовая сила: научно обоснованные преимущества для здоровья от диеты, богатой антоциана
Антоцианы (АКН) — это флавоноидные пигменты, отвечающие за красные, синие и фиолетовые оттенки ягод, винограда, капусты и других растений. В кислой среде АКН выглядят красными, а при повышении pH смещаются в сторону синего, при этом эти оттенки смешиваются у растений, образуя насыщенные фиолетовые тона, характерные для черники, черного риса и фиолетового сладкого картофеля.
После приема внутрь неповрежденные антоцианы обычно обнаруживаются в кровообращении в низких концентрациях, в то время как более широкий спектр конъюгированных и микробных метаболитов (например, метилированные, сульфатированные, глюкуронидированные формы и более мелкие фенольные кислоты) может сохраняться дольше и способствовать биологическим эффектам.
Продукты, богатые ацетонитрилом (ACN)
Продукты, богатые антоцианами, содержат различные функциональные пигменты, известные как антоцианидины, такие как цианидин, дельфинидин, пеларгонидин, пеонидин, петунидин и мальвидин. Эти пигменты чаще всего встречаются в продуктах питания в виде гликозидов («антоцианинов»), а не в виде свободных агликонов («антоцианидинов»). Ягоды являются одними из самых богатых природных источников антоцианов, содержание которых достигает 611 мг/100 г. Черника, ежевика, черная смородина, бузина и ягоды жимолости содержат особенно большое количество ключевых соединений, таких как цианидин-3-O-глюкозид (C3G) и производные дельфинидина, что делает их надежными пищевыми источниками антоцианов.
Источники антоцианов (АКН).
Фиолетовый виноград и его сок, а также темные сорта винограда, используемые для производства красного вина, содержат большое количество гликозидов мальвидина, пеонидина и петунидина. Сливы дополнительно обогащают виноград цианидином, а кожура баклажана содержит насунин, ацилированный ацетонитрил, который проявляет антиоксидантную и металлохелатирующую активность в экспериментальных моделях.
Среди овощей и злаков фиолетовая капуста содержит до 75 мг/100 г, а фиолетовый сладкий картофель содержит стабильные ацилированные ацетонитрилы, в основном в формах цианидина и пеонидина. Пигментированные основные продукты питания, такие как черный рис и фиолетовая кукуруза, содержат ацетонитрилы в питательных, богатых клетчаткой основных продуктах питания.
Механизмы действия
АЦНы действуют как антиоксиданты, нейтрализуя активные формы кислорода (АФК), связывая ионы металлов и активируя сигнальный путь ядерного фактора эритроидного 2-связанного фактора 2 (Nrf2). Эти действия стимулируют основные антиоксидантные ферменты, такие как супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ) и глутатионпероксидаза (ГПх), тем самым уменьшая повреждение клеток, связанное с окислительным стрессом.
Механистические исследования показывают, что антоцианы и/или их метаболиты могут быть обнаружены в тканях головного мозга в экспериментальных условиях, и что антоцианы, как сообщается, способны преодолевать гематоэнцефалический барьер, хотя степень их проникновения и физиологическая значимость для человека остаются предметом активных исследований.
У людей некоторые кардиометаболические и когнитивные эффекты часто обсуждаются в контексте сосудистой функции и активности метаболитов, а не с точки зрения высоких уровней циркулирующих интактных антоцианов. Более того, рандомизированные исследования показывают, что употребление фиолетового картофеля, богатого антоцианами, может снизить маркеры окислительно-восстановительного дисбаланса и воспаления у мужчин.
АЦН поддерживают функцию сосудов, улучшая биодоступность оксида азота (NO), усиливая антиоксидантную защиту, а также модулируя сигнальные пути фосфатидилинозитол-3-киназы/протеинкиназы B (PI3K/Akt) и АМФ-активированной протеинкиназы (AMPK). Эти биологические реакции часто коррелируют с улучшением вазодилатации, модуляцией артериального давления и снижением агрегации тромбоцитов, что в совокупности уменьшает риск атеросклероза и ишемического повреждения.
В головном мозге ACN подавляют воспалительную сигнализацию, ингибируя ядерный фактор каппа B (NF-κB) и митоген-активированную протеинкиназу (MAPK). Следовательно, ACN ингибируют воспалительные цитокины, такие как фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α), интерлейкин-1 бета (IL-1β) и IL-6.
АЦН также снижают уровень циклооксигеназы-2 (COX-2), тем самым предотвращая чрезмерную активацию микроглии. Более того, было показано, что АЦН сохраняют внеклеточный матрикс (ВКМ) путем ингибирования матриксных металлопротеиназ (ММП), тем самым замедляя деградацию коллагена и защищая сосудистую и дермальную ткани.
Снижая уровень активных форм кислорода и усиливая эндогенную антиоксидантную защиту, ацетилхолины уменьшают окисление липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), являющееся ранним фактором риска атеросклероза. Эта активность дополняет воздействие ацетилхолинов на функцию эндотелия и воспаление, которые в совокупности способствуют их общему благотворному влиянию на сердечно-сосудистую систему.
Польза для здоровья мозга
Старение остается основным фактором риска нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС). Все больше данных свидетельствует о том, что ACN могут способствовать улучшению когнитивных функций у пожилых людей в некоторых исследованиях, повышая память, улучшая нейронную эффективность и способствуя общей работе мозга.
Доклинические данные часто сообщают о воздействии на нейротрофические и воспалительные пути, однако перенос полученных результатов на клинически значимые показатели у людей зависит от популяции, дозы и продолжительности вмешательства.
В 12-недельном рандомизированном исследовании 7 пожилые люди с деменцией легкой и средней степени тяжести, которые потребляли 200 мл/день вишневого сока, продемонстрировали значительное улучшение беглости речи и памяти. Лица с легкими когнитивными нарушениями (ЛКН) также показали более выраженную реакцию на задачи, связанные с рабочей памятью, после приема черничного сока, что отражает повышение эффективности нейронной активности. 8 Среди здоровых пожилых людей 12-недельное употребление 30 мл/день концентрата черники улучшило мозговой кровоток и повысило активность в областях мозга, важных для памяти и исполнительных функций.
У здоровых пожилых людей ежедневное употребление порошка дикой черники в течение 12 недель улучшало функцию эндотелия, а также было связано с лучшими результатами по некоторым показателям памяти и исполнительных функций, хотя не все механистические показатели (например, мозговой кровоток) изменились.
Влияние на сердечно-сосудистую систему
Исследования на людях неоднократно демонстрировали, что употребление ACN улучшает показатели артериального давления и состояния артерий. У пожилых людей употребление лиофилизированной дикой черники в течение 12 недель улучшало эндотелий-зависимую вазодилатацию и снижало систолическое артериальное давление в течение 24 часов.
В краткосрочных исследованиях также сообщается об избирательном (часто незначительном) положительном влиянии на артериальное давление и/или показатели состояния сосудов после приема экстрактов ягод, однако эффект варьируется в зависимости от дозы, состава и конечной точки.
АЦН, особенно C3G, также способствуют улучшению функции кровеносных сосудов, что является критически важным фактором здоровья сосудов. Клинические исследования регулярно сообщают об улучшении расширения сосудов, которое зависит от внутренней сосудистой оболочки.
Экспериментальные исследования подтверждают эти наблюдения, сообщая о снижении эндотелиального воспаления и повышении способности клеток противостоять стрессу in vivo . Например, богатые ацетонитрилом экстракты китайской капусты снижали уровни молекулы адгезии сосудистых клеток-1 (VCAM-1) в плазме и воспалительных цитокинов, что в конечном итоге уменьшало образование бляшек у мышей с гиперлипидемией.
Данные метаанализа и систематических обзоров свидетельствуют о том, что применение антоцианов может улучшить некоторые показатели риска сердечно-сосудистых заболеваний (например, уровень холестерина ЛПНП) в определенных группах населения, хотя результаты могут быть неоднородными в разных исследованиях.
Польза для здоровья кожи
АЦН защищают кожу от повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением (УФ), нейтрализуя активные формы кислорода (АФК), уменьшая окислительную деградацию липидов, поддерживая антиоксидантные системы, такие как глутатион (GSH), супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза (КАТ), и повышая устойчивость клеток к стрессу. Большая часть доказательств эффективности восстановления после фотостарения получена на клеточных и животных моделях, а клинические данные по людям более ограничены.
Антоцианы также подавляют воспалительную сигнализацию в коже, подвергшейся воздействию УФ-излучения, путем снижения активности сигнальных путей MAPK, PI3K/Akt и NF-κB. В экспериментальных моделях было показано, что антоцианы снижают окислительный стресс, ослабляют воспалительную сигнализацию, поддерживают синтез коллагена и подавляют пути, связанные с пигментацией и имеющие отношение к фотостарению.
Антоцианы поддерживают целостность внеклеточного матрикса, синтезируя коллаген I типа и ингибируя деградацию коллагена, опосредованную ММП. Экстракты черного риса, черной смородины и фиолетового сладкого картофеля поддерживают экспрессию проколлагена и снижают активность ММП, индуцированную УФ-излучением, в экспериментальных системах. Благодаря антиоксидантному, противовоспалительному и анти-ММП действию, антоцианы могут способствовать поддержанию эластичности дермы и защищать от фотостарения.