A tengeri algákból származó xantofil-karotinoid terápiás hatása az elhízás kezelésére; Az utolsó évtized áttekintése

Oyindamola Vivian Ojulari

1 Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Tanszék, Kyungpook Nemzeti Egyetem, Daegu 41566, Korea; moc.liamg@ralomhadneeyoh (O.V.O.); moc.revan@974001gsl (S.G.L.)

Szöul Gi Lee

1 Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Tanszék, Kyungpook Nemzeti Egyetem, Daegu 41566, Korea; moc.liamg@ralomhadneeyoh (O.V.O.); moc.revan@974001gsl (S.G.L.)

Ju-Ock Nam

1 Élelmiszertudományi és Biotechnológiai Tanszék, Kyungpook Nemzeti Egyetem, Daegu 41566, Korea; moc.liamg@ralomhadneeyoh (O.V.O.); moc.revan@974001gsl (S.G.L.)

2 Agrártudományi és Technológiai Intézet, Kyungpook Nemzeti Egyetem, Daegu 41566, Korea

Absztrakt

A magas kalóriatartalmú zsírbevitelhez és -felhalmozódáshoz, valamint az energia-egyensúlyhiányhoz kapcsolódó mai életmód az elhízás és társbetegségek kialakulásához vezetett, amelyek világszerte az egyik legfontosabb egészségügyi kérdésként jelentek meg. A betegség leküzdése érdekében számos tanulmány számolt be az élelmiszerekben található természetes vegyületek elhízás elleni hatásáról, némi előnnyel jár a kémiai kezelésekkel szemben. A karotinoidok, például a tengeri moszatokból származó xantofill figyelemre méltó biológiai aktivitásuk miatt keltik fel a kutatók figyelmét, amelyek főleg antioxidáns tulajdonságaikkal társulnak. Az oxidatív stressz modulációban való részvételüket, a fő transzkripciós faktorok és enzimek szabályozását, valamint az elhízás különböző paramétereire gyakorolt antagonista hatásukat mind in vitro, mind in vivo vizsgálatokban megvizsgálták. Jelen áttekintés a tengeri moszat xantofill-karotinoidok antioxidáns tulajdonságairól szóló, az elmúlt évtizedben publikált kutatások összefoglalása, fókuszban a fukoxantin és az asztaxantin, valamint azok hatásmechanizmusai az elhízás megelőzésében és kezelésében.

1. Bemutatkozás

Az elhízás - a testzsír túlzott vagy rendellenes felhalmozódása a zsírszövetben, az energia-egyensúlyhiány és a lipogenezis - a modern életmódból ered, amelyet a rossz testmozgás és a fizikai aktivitás mellett magas zsír-, cukor- és kalóriabevitel jellemez [1, 2 ]. Ez egy globális járvány, több mint 2,1 milliárd esettel, az összes haláleset mintegy 5% -ával [3], és az előrejelzések szerint a közeljövőben drasztikusan meg fog nőni, különösen a felnőtt lakosság körében [4,5]. Az elhízás társadalmi hatásait a személyes, társadalmi és gazdasági költségek hatalmas kategóriájába sorolták [3,6]. Egy jelentés kimondta, hogy az elhízott emberek hajlamosak a diszkrimináció, az alacsonyabb bérek és az alacsonyabb életminőség okozta depresszióra és érzelmi traumára [3]. Ezenkívül az elhízás és a kapcsolódó egészségi állapotok - például szívbetegségek, magas vérnyomás, cukorbetegség, stroke stb. - diagnosztizálásával és kezelésével kapcsolatos orvosi költségek. becslések szerint a fejlett gazdaságokban az egészségügyi kiadások 2–7% -a (kb. 2,0 billió USD) között van [6].

A citokinek, az adiponektin és a leptin által közvetített elhízás molekuláris mechanizmusa összefüggésben van a növekvő gyulladással és az oxidatív stresszel, és anyagcsere-betegségek kialakulásához vezet, beleértve bizonyos típusú rákokat is; magas vércukorszint; 2-es típusú diabétesz; magas vérnyomás; valamint máj-, szív- és epehólyag-betegségek [2,7]; amelyek globálisan jelentős egészségügyi kockázatokat jelentenek [8]. Pontosabban, az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség az oxidatív stressz és a gyulladás növekedésével jár együtt a zsírszövetekben [2,9,10]. Következésképpen a kutatók olyan antioxidánsokat tartalmazó növényi eredetű anyagokat kutattak az elhízás és társbetegségei elleni küzdelemben, amelyek alternatívát jelentenek a korábban elfogadott hagyományos megközelítéseknek - ideértve a műtéteket és az elhízás elleni gyógyszereket is, amelyeknek gyakran nincs tartós hatása és mellékhatásaik vannak. hatások, beleértve a fejfájást, a túlzott szomjúságot, az álmatlanságot, a székrekedést és a steatorrhea-t [11], vagy jojó-hatásai lehetnek [8,12]. Ezért az antioxidánsok terápiás szerként történő figyelembe vétele az elhízás és társbetegségének kezelésében és/vagy megelőzésében átlátó lenne.

A moszat általában olyan növényekre és algákra utal, amelyek olyan vízi utakon nőnek, mint az óceánok, tavak, folyók és patakok. Pigmentációjuk alapján besorolhatók barna algákba, vörös algákba és zöld algákba [13,14], és természetes forrásai a bioaktív vegyületeknek, mint például a polifenolok, lipidek és karotinoidok, amelyek antioxidáns aktivitást és egyéb jótékony tulajdonságokat mutatnak [15]. ], széles körben alkalmazható az élelmiszer-, takarmány- és gyógyszeriparban [16]. Néhány ázsiai országban, például Koreában és Japánban, a tengeri moszatokat egészségre gyakorolt előnyeik miatt széles körben fogyasztják funkcionális táplálékként, és ezek a hagyományos hagyományos élelmiszerek (pl. Kimbap) [17,18]. A különböző metabolikus szindrómák előfordulása ebben a régióban állítólag alacsonyabb, mint a nyugati országokban, például az Egyesült Államokban és Ausztráliában [14], ami arra utal, hogy az étkezési szokások befolyásolják az emberi egészséget. A moszatok karotinoidokat tartalmaznak, amelyek antioxidánsként, vírusellenes, rákellenes, elhízásgátló, gyulladáscsökkentő, véralvadásgátló és lipémia elleni szerként funkcionálnak [19]. Néhány tengeri moszatokból izolált és azonosított bioaktív vegyület közé tartozik a karotinoid pigment, például a fukoxantin (FXN) [20], az asztaxantin (ASX), a zeaxantin és a β-karotin [21,22].

Jelen áttekintés célja a tengeri moszat karotinoidok antioxidáns tulajdonságairól az elmúlt évtizedben végzett vizsgálatok eredményeinek összegyűjtése, a xantofillakra (FXN és ASX) összpontosítva, beleértve az elhízás kezelésére és a hatásmechanizmusra vonatkozó jelentőségüket amellyel elérik a funkciókat in vitro (sejtekben), in vivo (állatmodellekben) és klinikai vizsgálatokban (emberben).

2. A hínár xantofill-karotinoidok antioxidáns tulajdonságai és biológiai hozzáférhetősége

3. Fucoxanthin és elhízás

Az FXN (1a. Ábra), a tengeri moszat karotinoidja, az utóbbi időben antioxidáns tulajdonságai miatt népszerűvé vált, ezért olyan védőanyagnak tekintik, amely csökkentheti a testtömeg-növekedéssel járó oxidatív-gyulladásos állapotot, és ezt alkalmazzák a kezelés során. az elhízás által kiváltott különféle betegségek közül [84,85]. Az FXN a barna moszatok kloroplasztjaiban van jelen, mint például a Hizikia fusiforme, a Fucus serratus, a Laminaria, az Alaria crassifolia, a japMiyatonica, a Fucus vesiculosus, a Sargassum horneri és az Undaria pinnatifida, és bioaktivitása miatt izolálták [61,86,87,88,89 ]. Az FXN egyedülálló tulajdonságai a struktúrájában rejlenek (allénkötést tartalmaz), amely megkülönböztető terápiás hatásainak köszönhető [44,89,90]. Az egészséggel kapcsolatos, étrendi FXN az emberekre gyakorolt jótékony hatásának köszönhetően jelentős ismeretekre tett szert. A fukoxantinról is beszámoltak, hogy rendelkezik a leghatékonyabb rákellenes hatással a xantofilok között; így a fukoxantin és más tengeri alga-karotinoidok terápiás potenciállal bírnak, és táplálékként, funkcionális élelmiszer-összetevőként és szintetikus antioxidánsok alternatívájaként használhatók [91].