Flavonoidok

A flavonoidokról, az antioxidánsokról, azok hatásairól és a prebiotikumról

A flavonoidok a növények által saját maguk védelmére termelt anyagok, melyek elsősorban a káros UV sugárzás és egyéb növényi kórokozókkal szembeni védelmet biztosítják a sejteknek. Ezek az anyagok hasznosak lehetnek az emberi szervezetnek is, hiszen hasonló védelmi funkciót tölthetnek be az emberi szervezetben, és fogyasztásuk védelmet nyújthat több -a szervezetet ért- káros hatással szemben.

A flavonoidok számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek, ezek közül a legjelentősebb antioxidáns hatásuk. Ennek segítségével elsősorban a fokozott káros és szabad gyök reakciókkal szembeni védelmet biztosíthatják a szervezetnek. A flavonoidok, az egyéb étrendi antioxidánsok, így az E- és C- vitamin élettani hatását fokozhatják, mivel azokkal szinergizálnak, és segítik regenerálásukat.

Flavonoidokat valamennyi növény termel, de szerkezetük, megjelenési formájuk rendkívül változatos. Vannak vegyületek, melyek csak bizonyos növénycsaládokra jellemzőek, míg mások általánosan megtalálhatók a növényvilágban. Jelenleg több mint 6000 flavonoid szerkezetét ismerjük, ezek közül azonban csak néhány vegyület mennyiségét és előfordulását ismerjük pontosan. A legjelentősebb flavonoidforrások a bogyós gyümölcsök, valamint a leveles zöldségek és hagymafélék.

Mai ismereteink szerint a növényi élelmiszerekkel elfogyasztott flavonoidok hatása egészségvédő és betegségmegelőző. Gyógyító hatása csak néhány, főkomponensként flavonoidot tartalmazó gyógyszerkészítménynek van, melyben a flavonoidok mennyisége jelentősen nagyobb, mint az élelmiszerekkel elfogyasztott mennyiség, és így alkalmazásuk orvosi felügyeletet igényel. Élelmiszerekkel történő fogyasztásuk nem jelent kockázatot, ellenkezőleg, segíti a szervezetben fenntartani azt az egyensúlyt, amely a károsító hatások és a belső védelmi rendszer között fennáll az egészséges szervezetben.

Prebiotikumok azok a különleges szénhidrátok, amelyeket a szervezetünk enzimjei sem a szájban, sem a gyomorban, sem pedig a vékonybélben nem képesek megemészteni, emiatt emésztetlenül ugyancsak eljutnak a vastagbélbe, ahol kizárólagosan csak a hasznos probiotikumok táplálékául szolgálnak, míg a többi nemkívánatos mikroba nem tudja azokat hasznosítani. Így termelodik esély a probiotikumok elszaporodására és számuk túlsúlyára. Lényegében tehát a prebiotikumok is a sokat dicsért diétás rostok közé tartoznak, de különlegességük abban áll, hogy a fás és a cellulóztartalmú zöldség- és gyümölcseredetűekkel szemben vízben oldódnak, így igen kíméletesen jutnak el a vastagbélbe és ott könnyebben férnek hozzá a probiotikumok.

A szabad-gyökös reakciók, az ellenük való védelem és a flavonoidok tulajdonságai

A szabad gyök reakciók és a szervezetben lejátszódó oxidatív stressz folyamatok már hosszabb ideje az érdeklődés középpontjában vannak. Ezen belül külön figyelmet szentelnek a természetes eredetű antioxidánsoknak, amelyek képesek megelőzni egyes, az oxidatív károsodásokkal összefüggő megbetegedések kialakulását, tehát általános egészségvédő hatással rendelkeznek.

Mindannyiunk számára jól ismert, hogy fény és oxigén nélkül az élet nem alakulhatott volna ki a Földön. E két elem valamennyi élőlény számára ma is nélkülözhetetlen, ugyanakkor toxikus hatásuk sem elhanyagolható. Egyrészt a levegő oxigénje megfelelő körülmények között oxidálja a biomolekulákat és azok szerkezetében jelentős változásokat idéz elő, másrészt a Föld felszínére érkező fény 4%-a, mely az elektromágneses sugárzás ultraviola tartományába tartozó olyan energiamennyiséget hordoz magában, amely elegendő a kovalens kötések felszakításához. Ezek a fent említett hatások egyéb iniciáló ágensekkel együtt a biomolekulák súlyos károsodását idézik elő.

A szabad-gyökös reakciók jelentősége

A szabad gyökök olyan molekulák vagy molekularészletek, melyek párosítatlan elektront tartalmaznak a legkülső elektronhéjukon. Mivel az elektronok párképzésre hajlamosak, a magányos elektront tartalmazó molekulák nagy intenzitással keresnek más molekulákat, melyektől elektronokat szerezhetnek. Így a szabad gyökök nagy reakciókészségűek, könnyen és gyorsan kémiai reakcióba lépnek más vegyületekkel. A szabad gyökök az élő szervezetben is keletkeznek normál élettani körülmények között, szerepük és feladatuk pontosan körülhatárolt a szervezetben; elbontásukra és semlegesítésükre, pedig többszintű védelmi mechanizmust hozott létre a természet.

A külső környezetben is keletkeznek szabad gyökök, például a molekuláris oxigénből energia-felvétellel, más molekulákból ultraibolya vagy radioaktív sugárzás, hő és különböző kémiai anyagok hatására. Egyes gyógyszerek, mezőgazdasági kémiai szerek, altatószerek, ipari oldószerek és a dohányfüst is szabad gyök-forrásnak tekinthetők. A környezetünkben jelenlévő szabad gyökök befolyásolják szervezetünk biokémiai folyamatait, élelmiszerrel elfogyasztjuk, belélegezzük vagy a bőrünkön keresztül vannak ránk hatással. A szervezet védekező rendszerének tűrőképessége elég jelentős, ezért sokáig képes megakadályozni, hogy szabad gyökök káros folyamatot indítsanak be a szervezetben. A védelmi rendszer kontrollja alól kiszabadult szabad gyökös reakciók azonban valamennyi biomolekulában károsodásokat idéznek elő, és ezért különböző megbetegedések (szív- és érrendszeri elváltozások, daganatok) kialakulását segítik elő.

A szabad gyökök először a zsírokat alkotó zsírsav molekulákat támadják meg, mert az ezekben jelenlévő kettős kötések nagyon érzékenyek az oxidatív károsodásokra. Ez a gyökös mechanizmusú láncreakció a lipidperoxidáció. A láncreakciók sajátosságaiból következően már néhány szabad gyök is rendkívüli károsodásokat idézhet elő. Az iniciációs folyamatokat, vagyis a lipidperoxidáció első lépését valamilyen külső vagy belsőágens indítja be (UV-fény, élettani folyamatokban működő enzimek, átmeneti fémionok, mint a Fe21. Ebben a folyamatban viszonylag egyszerű összetételű, kis molekulájú szabad gyökök keletkeznek, például hidroxil vagy szuperoxid gyök.

A második lépcső, a propagáció, az előbbinél sokkal intenzívebb folyamatokat foglal magába, ugyanis az első szakaszban keletkezett szabad gyökök (szuperoxid, hidroxil) a telítetlen zsírsavak kettős kötéseivel lépnek reakcióba, amelynek eredménye újabb, nagyobb számú szabad gyökök (lipidhidroperoxidok) keletkezése. A folyamat végül a termináció, vagyis nem gyök jellegű termékek (pl. aldehidek) képződésévé zárul le. A folyamat eredményeként megjelenő végtermékek, például az aldehidek, ketonok, de a folyamat közben felszabaduló molekulák közül is számos, a legjelentősebb biokémiai vegyületekkel, mint a zsírok, fehérjék, DNS, közvetlenül reakcióba léphetnek.

A szabad gyökök az élelmiszereket alkotó molekulák szerkezetét is képesek megváltoztatni. Az élelmiszerekben lezajló legismertebb oxidációs folyamat az avasodás, amely illat-, szín- és íz elváltozással jár, ezen kívül a különböző kémiai reakciók során olyan termékek keletkeznek, melyek önmagukban is károsak lehetnek a szervezetre. Ilyen termékek például az aldehidek, ketonok, melyek a kellemetlen ízért is felelőssé tehetők. Az oxidáció azonban nem csak a zsírsavak szerkezetét változtatja meg, hanem más molekulákat is károsít, például a vitaminokat, és a fehérjéket felépítő aminosavakat is, ezért az élelmiszer tápértéke is jelentősen csökkenhet.

Az élő szervezetekben lejátszódó szabad gyökös reakciók egy része fontos a szervezet normál állapotának fenntartásában. Egyes sejtek például azért termelnek szabad gyököket, hogy azok megtámadják és elpusztítsák a szervezetbe bejutott kórokozókat. A szervezet más helyén lejátszódó szabad gyökös és lipidperoxidációs folyamatokban olyan vegyületek keletkeznek, melyekből a szervezet saját maga számára nélkülözhetetlen vegyületeket állít elő, például a véralvadást és a vérnyomást szabályozó speciális anyagokat, hormonokat.

Ha a szervezetben a normál folyamatok során nagyobb mennyiségű szabad gyök termelődik, ezt a saját védelmi rendszere semlegesíteni tudja. Amennyiben a belső szabad-gyök termelő folyamatokat valami megzavarja, például egy kórokozó, külső fokozott szabad-gyök terhelés (dohányzás, gyógyszer, erős UV sugárzás, helytelen és kiegyensúlyozatlan táplálkozás!!!) és túl sok gyök képződik, a saját védelmi rendszer nem elegendő a káros hatások kivédésére. Így a létfontosságú molekulák szerkezetének megváltozása a szervezet biokémiai folyamataiban zavarokat okoz, számos élettani folyamat irányát módosítja, végső soron, pedig az élőlény megbetegedését eredményezi. Napjainkban az orvostudomány számos megbetegedés kialakulásában, ill. a tünetek súlyosbodásában igazolta a szabad-gyökös folyamatok jelenlétét. Ezek között elsősorban szív- és érrendszeri betegségeket, pl. az ateroszklerózist, daganatos megbetegedéseket, szem, ízületi és idegrendszeri elváltozásokat lehet megemlíteni.

Az antioxidáns védelem az élő szervezet legfőbb védekezési mechanizmusa az oxidációval szemben.

Általános megfogalmazás szerint antioxidáns az a molekula, amely az oxidálandó anyaghoz képest alacsony koncentrációban van jelen, és jelentősen lassítja vagy teljesen meggátolja annak oxidációját. Az antioxidánsok hatásának erőssége az ún. indukciós idővel jellemezhető. Minél hatékonyabb egy antioxidáns, annál hosszabb az indukciós periódus, annál később következik be a megtámadt molekula oxidációja.

Az antioxidánsok hatásmechanizmusuk szerint első- vagy másodrendűek lehetnek.Az elsőrendű, vagy más néven láncmegszakító antioxidánsok olyan vegyületek, melyek semlegesíteni képesek a lipid szabad gyököket, elsősorban azáltal, hogy hidrogén átadásával megszüntetik azok gyök állapotát és kevésbé reaktív vegyületeket, hoznak létre. Ezek a relatíve stabil vegyületek már nem képesek a lipid peroxidáció propagációjában részt venni, ezért a láncreakció megszakad. Az elsőrendű antioxidánsok az indukciós periódusban hatnak, jelenlétükben az oxidáció később kezdődik el. Az elsőrendű antioxidánsok főleg fenolos szerkezetű molekulák, tokoferolok (E-vitamin hatású vegyületek), galluszsav és származékai, flavonoidok és egyéb komponensek.

A másodrendű, vagy preventív (megelőző) antioxidánsok az előbbitől eltérő módon akadályozzák meg a lipidek oxidációját, például gátolják az iniciációt (a lipidperoxidáció első lépését) azáltal, hogy önmaguk oxidálódnak a lipid molekulák helyett, vagy a reakciók során keletkező átmeneti és végtermékeket alakítják át nem-toxikus formává, például redukcióval. A természetes antioxidánsoknak ebbe a csoportjába tartoznak a foszfolipidek, amelyek az elsőrendű antioxidánsokkal szinergizálnak, vagy a citromsav.

Az antioxidánsokra alapvetően jellemző, hogy legtöbbjük többféle hatásmechanizmuson keresztül is képes gátolni az oxidációt, és sok esetben egymással szinergizálva hatnak. A szinergizmus jelen esetben azt jelenti, hogy a két vagy több egymás mellett jelenlévő antioxidáns molekula együttes antioxidáns hatása sokkal nagyobb, mint ha az egyes molekulák hatását csak matematikailag összegeznénk. Ennek a jelenségnek az oka a következő: amikor az antioxidáns molekula megakadályozza a célvegyü1et oxidációját, a kémiai szerkezete átalakul.

Ahhoz, hogy a következő célmolekulát is képes legyen megvédeni, vissza kell alakulnia az eredeti formájába. Ebben segítenek az adott rendszerben jelenlévő más antioxidánsok. Egyes antioxidánsokra az jellemző, hogy inkább acélmolekula védelmét képesek hatékonyan ellátni míg mások inkább az átalakult szerkezetű antioxidánsokat tudják jobban regenerálni, vagyis eredetei alakjukat visszaállítani. Ha sok antioxidáns molekula van egy rendszerben, minden szükséges folyamathoz meg lesz az a molekula, amely a leghatékonyabban látja el azt a feladatot. Így tehát az egyes antioxidánsok képesek a többiek hatását erősíteni.

A szabad gyökös reakciókkal szembeni antioxidáns védelmi mechanizmus enzimes és nem- enzimes elemekből áll, melyek egy része csak a növényekben szintetizálódik (vitaminok, flavonoidok) és a szervezet csak a táplálékból képes felvenni, másokat -elsősorban enzimeket, glükózt, húgysavat- az állati és az emberi szervezet is képes előállítani.
Az enzimek fehérje természetű molekulák. Az élő szervezetben lejátszódó valamennyi kémiai-biokémiai reakciót enzimek katalizálnak. E biológiai katalizátoroknak az a fő tulajdonságuk, hogy lehetővé teszik a két vagy több reagálandó vegyület találkozását.

Optimális elhelyezkedést biztosítanak a vegyületeknek, így lehetővé teszik a molekulák közötti reakciókat. Az élő szervezetekben, a kémiai reakciók enzimek nélkül nem mennek végbe. Az enzimekre még jellemző az is, hogy önmaguk nem alakulnak át a reakciók során. Az antioxidáns védelmi rendszer legismertebb tagjai a kataláz, a glutation-peroxidáz, és a szuperoxid-dizmutáz nevű enzimek, melyek a különbözo szabad gyökök átalakítását végzik.

Fontos tagjai a védelmi mechanizmusnak azok a molekulák is, melyek a toxikus anyagok szervezetből történő kiürítését végzik, valamint a biomolekulák, elsősorban a genetikai örökítő anyag, a DNS szerkezetében bekövetkezett károsodásokat kijavító ú.n. repair enzimek.

A kismolekulájú antioxidánsok közé tartoznak a jól ismert vitaminok közül a C-, az E- és az A-vitamin, valamint ez utóbbi pro-vitaminja, a j3-karotin. A hétköznapi ember is tisztában van vele, hogy ezeket a vitaminokat növényi élelmiszereinkből tudjuk felvenni, kivéve az A- vitamint, amely állati eredetű élelmiszerekben található nagy mennyiségben. A vitaminokon kívül egyéb molekulák is viselkedhetnek antioxidánsként. Ilyen vegyületek többek között a flavonoidok a fenolsavak és származékai az izoflavonoidok, a fitinsav, néhány kéntartalmú aminosav, a redukált glutation, a szelén, bizonyos körülmények között a glükóz, a húgysav, a bilirubin, az ubikinon (QIO), a liponsav. Ezek közül néhányat a növényi élelmiszerek nagy mennyiségben tartalmaznak ezért a zöldség- és gyümölcsfélék rendszeres fogyasztása jelentősen hozzájárul a szervezet prooxidáns/antioxidáns egyensúlyának fenntartásához. Prooxidánsok azok a vegyületek, melyek a molekulák oxidációját idézik elő, például a korábban bemutatott szabad gyökök.

Az antioxidáns vitaminok forrásai

E-vitamin:

• növényi olajok, olajos magvakból származó hidegen sajtolt olajok
• zöldségek, gyümölcsök
• marhahús, baromfi, hal

C-vitamin:

• gyümölcsök: citrusfélék, szamóca, csipkebogyó
• zöldségek: paradicsom, leveles zöldségek, savanyított káposztafélék

Karotonoidok:

• ß-karotin: sárga-narancssárga zöldségek és gyümölcsök, sötétzöld leveles zöldségek

Zöldségek:

• ß-karotin: sárgarépa
• likopin: paradicsom
• lutein, zeaxantin: sötétzöld levélzöldségek
• ß-kriptoxantin: citrusfélék

A-vitamin:

• csirke-, marha,- sertés- és libamáj, májkészítmények, zsíros sajtok, tojássárgája, tejszín

Az aszkorbinsav (C-vitamin) vízoldékony vitamin, elsősorban elsőrendű antioxidánsként hat, megvédi a sejteket egymástól elválasztó membránokat, és a lipideket a szabad gyökök károsító hatásától. Számos szabad gyök befogására képes. Az aszkorbinsav szinerg kölcsönhatásban van az E-vitaminnal, és regenerálni képes azt. Gátolja a dohányfüstben jelenlévő károsító, oxidációt előidéző anyagok hatását.

A tokoferolok (E-vitamin hatású anyagok) a legfontosabb lipid fázisú antioxidánsok. A különféle tokoferol jellegű vegyületekre jellemző, hogy a molekulában levő oldallánc zsíroldékony, a gyűrűs szerkezetű rész vízben oldódik, tehát víz-zsír fázishatáron elhelyezkedve mindkét közegben képes kifejteni az antioxidáns hatást. Egy tokoferol molekula ezer lipid molekulát képes megvédeni az oxidációtól.

Az aszkorbinsav mellett a cisztein és a redukált glutation is képes regenerálni az egyes tokoferol vegyületeket.

A karotinoidok közül legtöbbször a ß-karotinnal találkozunk, főleg provitamin hatása és nagy gyakorisága miatt. A provitamin hatás azt jelenti, hogy megfelelő körülmények között A- vitamin képződik belőle, ez a folyamat azonban csak az állati szervezetben játszódik le, ezért A-vitamint csak állati eredetű élelmiszerekből tudunk felvenni. A növényekben azonban igen nagy számban fordulnak elő egyéb karotinoidok is (pl. likopin, lutein, zeaxantin) amelyek antioxidáns hatása szintén jelentős. A karotinoidoknál elsősorban az elsőrendű antioxidáns hatás érvényesül.

Számos vizsgálatban tanulmányozták az antioxidáns vitaminbevitel hatását a táplálkozással összefüggő megbetegedések, elsősorban a szív- és érrendszeri, valamint a daganatos megbetegedések gyakoriságának, illetve az azokból származó halálozások alakulására. E megfigyelések lényege röviden a következőkben foglalható össze. Az antioxidáns vitaminok közül a C-vitaminnál a hiány álIapot okoz keringési rendszert károsító hatást, bizonyos tumorfajták esetében védő jelleget biztosít, de az antioxidáns szerepe főleg a karotin és tokoferol regenerálásában van.

A napi szükségleten (60 mg) felüli adás felesleges. Az E- vitamin a szív-érrendszeri megbetegedések megelőzésében játszik elsődleges szerepet. A mellékhatása (fokozott vérzékenység) miatt az a-tokoferolnak a napi szükségletnél (12 mg) nagyobb bevitele egészséges embereknél nem indokolt. A karotinoidok a napi szükségleten belüli (6 mg /3-karotin) bevitele nagyon hasznos mind a szív-érrendszeri, mind a tumoros megbetegedések megelőzésében. Megelőzési célra való, nagyobb dózisú alkalmazása az irodalmi adatok alapján azonban nagyon megfontolandó.

Az antioxidáns vitaminok együttes alkalmazása az eddigi eredmények alapján hatásosabb, mint külön-külön történő bevitele. Az élő szervezetben ugyanis az antioxidánsok, ezen belül a vitaminok, egységes, egymásra épülő rendszert alkotnak. Ez a rendszer legjobban, természetes formában (gyümölcs, zöldség, gyógynövények) való fogyasztása révén érvényesül. Egyedülálló, nagy dózisú antioxidáns bevitele könnyen káros hatássá csaphat át. Flavonoidok és egyéb polifenolos vegyületek.

A növényi polifenolos vegyületek, ezen belül a flavonoidok szerepéről, kémiai szerkezetéről, élettani hatásáról az elmúlt negyven évben rendszeresen jelentek meg összefoglaló tanulmányok, de az emberi szervezetre gyakorolt hatásuk és jelentőségük még ma sem teljesen tisztázott.

A flavonoidok az élelmiszerek nem tápanyag komponensei, vagyis nem jelentenek tápértéket az emberi szervezet számára. Szent-Györgyi és munkatársai már 1936-ban kimutatták, hogy a citrusfélékből származó két flavonoid (rutin, naringenin) csökkenti a hajszálerek törékenységét és átjárhatóságát. Ezért a flavonoidokat P-vitaminnak nevezte el (P-permeábilitás), illetve C2 vitaminnak, mivel számos flavonoid képes a C-vitamint stabilizálni. Később a flavonoidok vitamin elmélete megdőlt, mivel a vitaminok olyan anyagok, melyek hiányában az emberi szervezet nem képes működni, míg a flavonoidokkal kapcsolatosan ilyen összefüggést nem találtak.

A flavonoidok kémiai szerkezete, előfordulásuk

A flavonoidokra a C6-C3-C6 alap szénváz jellemző, a két benzol gyűrű (A és B) egy oxigén atomot tartalmazó heterociklikus gyűrűn (C gyűrű) keresztül kapcsolódik (2. ábra) jelenleg mintegy 6000 féle különböző szerkezetű flavonoidot azonosítottak. Az előzőben bemutatott alapvázhoz, amit aglikonnak nevezünk, különböző cukormolekulák is kapcsolódhatnak és ún. glükozidokat hoznak létre, melyek sokkal gyakrabban fordulnak elő a természetben, mint aglikonjaik.

A flavonoidok alatt 13 különböző vegyületcsoportot értünk, melyek egymástól az alapszerkezethez kapcsolódó oldalcsoportok számában, helyzetében, valamint a C2-C3 szénatomok közötti kettős kötés meglétében vagy hiányában térnek el egymástól (3. ábra). Néhány vegyület fontos egészségvédő szerepet játszhat, mint a flavanonok, flavonok, flavonolok, flavanok, antociánok és izoflavonok, míg az egyéb flavonoid komponensek, mint az auronok, kalkonok és kumarinok szerepe jelenlegi ismereteink szerint kevésbé jelentős. A flavonoidok alcsoportjain belül további nagymértékű kémiai szerkezeti változatosság figyelhető meg.

A flavonoidok a növényi élettani folyamatok másodlagos termékei. A növényi sejtek saját védelmükre termelik ezeket a molekulákat. Számos funkciójuk ismert a növényvilágban:

1) pigmentálás: színüket adják annak a növényi résznek, amely termeli őket, ez a kékes- vöröses-lilás antocianidinek (petunidin, malvinidin), valamint a sárgás citrusflavonoidok, mint a heszperidin, naringenin, legjellemzőbb tulajdonsága,
2) védelem az UV fény, a növényi sejtben keletkező káros szabad gyökök ellen, a mikroorganizmusok és egyéb növényi kártevők -gombák, rovarok, csigák, stb.- ellen,
3) biokémiai folyamatokban való részvétel, pl. enzimek működésének módosítása,

4) egyes élelmiszerként szolgáló növényi anyagokban természetes színezőanyagok, ízkomponensek.

A flavonoidok halványsárgás vagy tejfehér színűek. Némelyek színe azonban csak a rovarok számára látható, melyek az emberi szem számára láthatatlan UV fényt is képesek érzékelni.

Flavanonok

A flavanonok fő forrásaként a citrusfélék és a belőlük készített gyümölcslevek tekinthetők. A flavanonok jelentős szerepet játszanak e gyümölcsök ízének kialakításában. A neoheszperidózok, mint a naringin a grapefruitban, keserűek, a rutinózok, mint a heszperidin a narancsban, általában íztelenek. A csicseriborsó, a kömény, a galagonya, az édesgyökér, a bors és a berkenye tartalmaz még flavanonokat. A köményben és a borsban heszperidin, a galagonyában és a berkenyében narirutin és naringenin mutatható ki

Flavonok

A flavonok szerepet játszanak a növényi szövet színének kialakításában amennyiben nagy koncentrációban vannak jelen. Ugyanakkor egyes ehető növényi részek ízének kialakításában is részt vesznek. A nobiletin, a sinesetin és a tangeretin citrus flavonok, melyek keserű ízt eredményeznek. Ugyanakkor a neodiosmin és roifolin csökkentik más keserű ízanyagok (kinin, koffein, szacharin) keserűségét.

A flavonok gabonafélékben, gyógy- és fűszernövényekben (rozmaring, kakukkfű) és zöldségfélékben fordulnak elő leggyakrabban. A legismertebb flavonok az apigenin és a luteolin. Az apigenin a spenótban található, míg a luteolin a gabonafélékben, zöldségfélék leveleiben egyaránt előfordul. A pigenint sikerült kimutatni méhek által gyűjtött vegyes virágmézben és pollenben is.

Flavonolok

A növényvilág csaknem valamennyi tagja szintetizál flavonolokat, melyek közül a legismertebbek a kvercetin és a kempferol A kvercetin általánosan elterjedt a zöldségfélék leveleiben és a gyümölcsökben. A kempferol is meglehetősen gyakori a gyümölcsökben, gyökér- és levélzöldségekben, fűszerekben, hüvelyesekben. Az isoramnetin a borsóban és a hagymában, a miricetin a bogyós gyümölcsökben, kukoricában, teában mutatható ki számottevő mennyiségben. A flavonolok elsősorban a gyümölcsök héjában koncentrálódnak.

Antociánok – antocianidinek

Az antociánok legtöbbször különböző szerkezetű vegyületek keverékeiként fordulnak elő; bogyós gyümölcsök (bodza, szeder, meggy, szőlő. stb.). A cseresznye, a szilva, a padlizsán, a vörös káposzta, a retek, a cékla kékes-vöröses színét eredményezik. A kék szőlő levében a delfmidin, a cianidin, a petunidin, a peonin és a malvinidin mutatható ki. Az antociánok különböző fémionokkal (vas, magnézium) komplexet alkotva virágok szirmában fordulnak elő, és elnevezésük is legtöbbször annak a virágnak a nevéből származik, melyből először izolálták az adott vegyületet.

Az antociánok színe nagymértékben függ a környezet pH-jától. Savas környezetben az antociánok általában vöröses színűek, semleges környezetben színtelenné válnak, majd lúgos tartományban kékek lesznek. A gyümölcsök antociántartalma az érés előrehaladásával fokozódik. Az antociánok gabonafélékben, gyökér- és levélzöldségekben is megtalálhatók kis mennyiségben, de legfőbb forrásuknak a gyümölcsfélék tekinthetők. Alma- és körtefélékben, valamint csonthéjasokban elsősorban a héjban halmozódnak fel. Lágy húsú gyümölcsökben (berkenye, meggy) az egész termésben megtalálhatók. A zöldségek közül említésre méltó forrás a vörös bab, a vörös káposzta, a retek, a lila hagyma és a rebarbara. Az antociánokat, mint természetes színezékeket az élelmiszeriparban gyakran felhasználják.

Flavanok

A flavanok szerkezetüket és elnevezésüket tekintve a legbonyolultabb flavonoid vegyületek. Az irodalomban használt megnevezésük is igen különbözo: katecbinek, leukoantociánok, proantocianidinek, tanninok. A vegyületek alapvetően mono-, bi-, tri- és poliflavanokként azonosíthatók, vagyis egy-, kettő-, három-, vagy nagyon sok flavan alapszerkezetű molekula kapcsolódik össze.

A monoflavanok, mint a katecbin és epikatech az érett gyümölcsökben és tiatallevelekben találhatók, a bi- és triflavanok a gyümölcsökben (alma, fekete ribiszke, fekete szeder, áfonya, szőlő, barack, szamóca) és gabonafélékben (cirok, árpa) mutathatók ki. A zöld és a fekete tea (Camelia sinensis) a legjelentősebb flavan forrásnak tekinthetők, katecbin, epikatec- epikatecbin-gallát, és hasonló molekulák fordulnak elő bennük nagy mennyiségben. A kakaóra és csokoládéra is a flavan vegyületek jelenléte jellemző.

Izoflavonoidok

Napjainkban megkülönböztetett figyelem irányul az izoflavonoidokra azok ismert és részben tudományosan is bizonyított ösztrogén (női nemi hormon) hatása miatt. A B gyűrű orientációját tekintve szerkezetileg eltérnek az eddig ismertetett vegyületektől. A legismertebb izoflavonoidok a daidzein, a genistein, a biochanin A és a formononetin. Az izoflavonoidok csaknem kizárólag a hüvelyesekben mutathatók ki, legjelentősebb forrásnak a szójabab és a belőle készített termékek tekinthetők, de kimutathatók még a száraz zöldborsóban, a lucerna- és lóheremag csírában, a zöldbabban, a csicseriborsóban, a limababban, és napraforgó magban.

A flavonoidok csaknem valamennyi növényi élelmiszerben megtalálhatók nanogramm/kg-tól egészen a néhány g/kg koncentrációtartományig. Néhány növényi élelmiszer összes polifenol- és flavonoidtartalma az alábbi táblázatban láthatók.

Élelmiszer	Flavonok és flavonolok (mg/kg)					Összes polifenol (g/kg, g/l)
Kvercetin	Kempferol	Apigenin	Luteolin	Miricetin
Vöröshagyma	284-486	24.3	nd	nd	nd	0,1-20,3
Póréhagyma	5.0	11-56	nd	nd	nd	0,2-0,4
Zellerlevél	nd	nd	248	111.4	43.4	0,94
Kelbimbó	nd	7.4-12.8	nd	6.7	nd	0,06-0,15
Brokkoli	15.4-30	30.8-72	nd	nd	nd	-
Vöröskáposzta	1.9-9.2	nd	nd	6.3	nd	-
Zöldbab	32-45	8.8-14	nd	nd	nd	0,34-2,8
Spenót	272,2	nd	nd	66.4	nd	-
Burgonya	4.6-11	nd	nd	nd	nd	-
Retek	nd	10.5-21.1	nd	nd	nd	-
Paprika	9.4	nd	nd	7.0-14	nd	-
Paradicsom	2.7	8.4	nd	nd	nd	0,85-1,3
Fehérrépa	3.2	22.7	154.0	nd	85.4	-
Saláta	16.3	nd	nd	nd	nd	-
Cirok	-	-	-	-	-	1,7-102,6
Árpa	-	-	-	-	-	12,0-15,0
Alma	7.7-40	2.0-16	nd	nd	nd	0,27-2,9
Fekete ribizke	13	nd	nd	nd	nd	1,4-12,0
Fekete áfonya	-	-	-	-	-	1,3-2,8
Cseresznye	8.9	nd	nd	nd	nd	0,6-0,9
Szőlő	15.0-38.7	nd	nd	nd	4.5	0,5-4,9
Málna	6.0-9.7	5.0-12.0	nd	nd	990	0,38-2,2
Dió	nd	nd	nd	nd	4560	-
Komló	500-1200	-	-	-	-	-
Sör	-	-	-	-	-	0,3-0,6
Vörösbor	8.3	nd	nd	nd	7.9	1,8-4,0
Csokoládé (tej/keserű)	-	-	-	-	-	9,9/23,4
nd – nem kimutatható, -nem mért összetevő

Vannak olyan flavonoid vegyületek ill. vegyület családok, melyek általánosan előfordulnak, tehát csaknem valamennyi élelmiszerként szolgáló növényféleségben előfordulnak. Ilyen vegyületcsoport a flavonol, ezen belül a kvercetin és cukormolekulával kapcsolódott változata, a rutin, melyek számos növényben jelen vannak.

Más vegyületek csak néhány növényfajtára jellemzőek, például az antociánok (antocianidinek) szinte csak a bogyós gyümölcsökben és a lila színű zöldségfélékben fordulnak elő. A legtöbb ital, mely természetes növényi alkotórészből készül (zöldség- és gyümölcslevek, gyógyteák) kisebb-nagyobb mennyiségben flavonoidokat, polifenolos vegyületeket. Például a sör, a bor és a tea jellegzetes izét a különböző biflavanokadják.

Saját vizsgálataink és az irodalmi adatok szerint az összes flavonoid mennyiségét illetően a zöldségek közül a hagymafélék, a fehérrépa, a spenót, a zeller, és a különböző lencse fajták a leggazdagabb flavonoid források. A gyümölcsök közül jelentős flavonoidforrások a bogyósok (eper, szeder, málna, fekete ribizli, áfonya), az olajos magvak közül, pedig a dió tűnt ki nagyon jelentős flavonoidtartalmával.

A zöldség- és gyümölcsfélék feldolgozása során, a hámozással, a levelek eltávolításával és a hőkezeléssel a flavonoidtartalom jelentősen csökkenthet. Jóllehet a flavonoidok relatíve stabil vegyületek, a hőre, az oxigénre és az enyhe pH változásra nem érzékenyek, a különböző konyha technikai eljárások azonban veszteséget eredményezhetnek elsősorban a kioldódás miatt, az átlagos veszteség 50% körül van. Egyes zöldségek és gyümölcsök feldolgozása során bekövetkező barnulási folyamatokért a flavonoidok és egyéb polifenolos vegyületek tehetők felelőssé.

Gyümölcslé előállításakor, különösen a citrusfélék esetében azonban a flavonoidtartalom növekedhet is, mivel az extrakciós eljárások során a vegyületek kiszabadulhatnak a héjból. Jelentős mennyiségű flavonoid marad az alma, a barack, a kajszi, a szilva, a narancs és a szamóca dzsem és lekvár készítése során a termékben. Hagyományos gyümölcslé készítése során azonban (egyszerű pulpkészítés, ill. enzimes feltárás), az alma összes kvercetin glükozidjának mintegy 80%-a a présmaradékban marad és csak kevesebb, mint 10%-a található az almalében.

Flavonoidok a gyógyításban

A flavonoidok a természetes gyógyászati készítmények nagy hányadában megtalálhatók, Svájcban és Franciaországban több mint 100 ilyen összetételű termék van. Hazánkban a természetes gyógymódok és ezzel kapcsolatosan a betegségek megelőzésére irányuló erőfeszítések egyre nagyobb tért hódítanak, ezért az utóbbi években megsokszorozódott a forgalomban lévő flavonoid hatóanyagú gyógyhatású készítmények és étrend kiegészítők száma.

A rutin és a diosmin készítmények általánosan használatosak a vérerek tónusának növelésére, valamint a hajszálerek falának erosítésére, gyógyszerként ilyen összetétellel a Detralex (hesperidin + diosmin) és a Rutascorbin (rutin + aszkorbinsav) készítmény van forgalomban. Májvédő és antioxidáns hatású gyógyszer a máriatövisből (Silibum marianum) nyert flavonoidokat tartalmazó Silibinin ill. Legalon elnevezésű készítmények.

A Vaccimun (fekete szeder) és Ribes (fekete áfonya) fajokból származó antociánok a látás javítására és a hajszálerek rezisztenciájának fokozására használhatók. A Labiatae család tagjai – bazsalikom, menta, szurokfű, rozmaring, zsálya, kakukkfű – tradicionális gyógyszerek a legtöbb országban.

Kémiai-biokémiai tulajdonságok

Mivel a polifenolos vegyületek nagy száma fordul elő élelmiszereinkben, az emberi szervezet naponta jelentős mennyiséget fogyaszt ezekből a vegyületekből, melyek nagy része flavonoid. A flavonoidok igen széles körű kémiai és biológiai aktivitással rendelkeznek, többek között antioxidáns hatásuk van, szabad gyökök semlegesítésére képesek, fémionokat komplex vegyületek formájában megkötik, és számos sejten belüli enzim működését képesek módosítani.

A legtöbb polifenolos vegyület fenti kedvező tulajdonságait az E- és C-vitaminnal, valamint az egyéb tokoferolokkal együttesen fejti ki, azok hatását erősíti ill. szinergizál velük, ezért nagy valószínűséggel képes számos betegség kialakulását visszaszorítani.

A flavonoidok biológiai hatásait számos vizsgálati rendszerben tanulmányozták. A részben vagy teljesen bizonyított hatások meglehetősen szerteágazóak. A flavonoidokkal kapcsolatos kutatások kezdetén a vizsgálatok nagy része in vitro (kémcsőben – nem élő szervezetben) körülmények között történt, de az utóbbi öt évben megsokszorozódott az in vivo (élő szervezeten belül, kísérleti állatokban vagy embereken végzett) tanulmányok száma is. A vizsgálatok alapján a következő biokémiai folyamatok köré csoportosíthatók a flavonoidok kedvező hatásai:

1.) antioxidáns hatás (a korábban bemutatott mechanizmusok szerint) és/vagy szabad gyök befogás,
2.) az immunrendszer működését befolyásoló és gyulladáscsökkentő hatás,
3.) asztma- és allergiaellenes hatás,
4.) egyes enzimek működésének módosítása, általában gátlása,
5.) vírus- és baktériumellenes hatás,
6.) csak izoflavonoidokra jellemző ösztrogén/antiösztrogén hatás,
7.) a genetikai állományban (DNS) bekövetkező mutációt befolyásoló, főként gátló hatás,
8.) tumoros elváltozásokkal kapcsolatos folyamatokat módosító, főként gátló hatás,
9.) májvédő tulajdonságok,
10.) véredényrendszer, elsősorban a hajszálerek, működését, állapotát befolyásoló hatás. A fenti tulajdonságok több esetben egymással összefüggnek: a májvédő hatás a szabad gyök befogó tulajdonsággal, az antioxidáns és az asztmaellenes hatás sok esetben különböző enzimek muködését befolyásoló tulajdonsággal.

 

Már a 60-as évek közepétől megkezdődtek azok a vizsgálatok, melyek a flavonoidok antioxidáns hatásának tanulmányozását tűzték ki célul. A növényi kivonatok mellett a legtöbbet vizsgált flavonoid a kvercetin és glükozidja, a rutin. A fenolos antioxidánsok szabad gyök befogóként és fémion kelátorként funkcionálhatnak. A fémion kelátor és a komlex képző jelzők ugyanazt a tulajdonságot jelzik, nevezetesen, hogy a flavonoid molekulák speciális szerkezetüknek köszönhetően úgy kapcsolódnak az átmeneti fémionokhoz, elsősorban a vas(II)-ionokhoz, hogy azok nem tudnak kémiai reakciókba lépni.

Ez azt jelenti, hogy a vas(II)-bol nem tud vas(III)-ion keletkezni, vagyis nem tud bekapcsolódni a korábban bemutatott lipidperoxidációs folyamatokba, így tehát nem képes újabb káros hatású szabad gyököket termelni. Más kémiai anyagoknak is van ilyen tulajdonságuk, például az élelmiszeriparban gyakran alkalmazott citromsav, az E 330 jelű, vagy a kálium-citrát, az E 332 jelű engedélyezett adalékanyagok is pontosan e célból kerülnek bele számos éle1miszerbe.

A flavonoidok antioxidáns tulajdonságainak mértékét alapvetően az adott molekula szerkezete határozza meg, ugyanakkor a szervezetben betöltött antioxidáns hatásának erősségét befolyásolja az is, hogy a szervezetbe bekerülése után az egyes szervekben (gyomor- bélrendszer, epe, máj) milyen kémiai átalakuláson megy keresztül a molekula.

A flavonoidok szív- és érrendszert védő hatása is elsősorban, de nem kizárólagosan antioxidáns tulajdonságaiknak köszönhető. Ismeretes, hogy az atherosclerosis kialakulásáért egy, a vérkeringésben megtalálható, a koleszterin szállítását végző molekula-csoport, a kis sűrűségű lipoproteinek (LDL) erőteljes oxidációja, ill. az oxidált forma eltérő viselkedése tehető felelőssé. A flavonoidok egyes vizsgálatok szerint képesek az LDL szabad gyökök által előidézett oxidációját visszaszorítani, lelassítani, így megakadályozzák, hogy az oxidált LDL lerakódjon az érfalra és ott fontos molekulák károsodását és az ateroszklerotikus elváltozások kialakulását, előidézze.

Már az 50-es évek óta ismert a flavonoidok antitrombotikus és trombocitaaggregációt gátló hatása, vagyis egyes flavonoidok a vérlemezkék kóros, tehát a normálistól eltérő mértékű összecsapódásának megakadályozása révén megelőzhetik a trombózis kialakulását. A flavonoidok képesek olyan folyamatokat is befolyásolni, melyek szerepet játszanak a rák kialakításában. Az eredmények azt jelzik, hogy a flavonoidok gátolják egyes enzimek működését, melyek a daganatkeltő kémiai anyagokat átalakítják olyan formává, amely képes a szervezet károsítani, valamint elősegítik a daganatkeltő anyagok gyors kiürülését a szervezetből, mielőtt még azok kifejtenék káros hatásukat.

Étrendi bevitel

A különböző országokban végzett felmérések szerint a különböző flavonoid vegyületekből 20-50 mg-ot fogyasztunk el naponta. Mivel flavonoidokhoz csak növényi élelmiszerekből jutunk, a vegetáriánus étrenden élők flavonoidbevitele ennek az értéknek többszöröse is lehet. A 70-es években egy amerikai kutató az akkor rendelkezésére álló összetételi adatok alapján úgy kalkulálta, hogy az összes polifenolos vegyületből, melyben a flavonoidok 13 csoportjának tagjai mellett a fenolos karbonsavak, kumarinok és egyéb más vegyületek is benne vannak, mintegy 1000 mg-ot, azaz 1 gramm körüli mennyiséget fogyasztunk el naponta.
Saját hazai vizsgá1ataink szerint a magyar gyerekek átlagos flavonoidbevitele 19.5 mg/fő/nap érték, míg a felnőttek által elfogyasztott flavonoid mennyisége 18.8 mg/fő/nap volt.

A számított értékek nagy egyénenkénti változatosságot mutattak, gyerekek esetében a bevitel 0-179.3 mg, felnőtteknél 0.5-309.7 mg között változott. Tehát vannak a hazai populációban olyan egyének, akik flavonoidbevitele nagyon alacsony. Ez az alábbiak ismeretében nagyon lényeges tényezője a helytelen táplálkozással összefüggő megbetegedések nagy számának hazánkban.
1960-ban az ún. Seven Country Study-ban 7 ország lakosságának fogyasztási szokásait, ezen belül a flavonoidfogyasztási adatokat is, valamint a szív- és érrendszeri megbetegedésekből származó halálozási adatokat elemezték.

A szerzők 25 éven keresztül rögzítették a halálokokat és arra a végső megállapításra jutottak, hogy a flavonoidbevitel fordított módon összefügg a szív- és érrendszeri megbetegedésekkel összefüggésbe hozható mortalitással. Ez az összefüggés azt jelenti, hogy azok az egyének, akikre alacsony flavonoid-bevitel jellemző, nagyobb valószínűséggel betegednek meg szív- és érrendszeri betegségekben, mint azok, akik nagyobb mennyiségben fogyasztanak flavonoidokat. Az 1985-ben Zutphen (Hollandia) tanulmányban is a flavonoidbevitel és a halálokok közötti összefüggéseket elemezték.

Az öt leggyakoribb flavonoid fogyasztási adatai alapján az átlagos flavonoid bevitel a 26 mg/fő/nap volt. A legtöbb flavonoid (61%) a teából származott, a maradék 38% a zöldségfélékből és gyümölcsökből (főként hagyma, káposztafélék, alma). Az öt éves követéses időszakban a szív- és érrendszeri megbetegedésekből származó halálozási arány 50%-kal alacsonyabb volt a legmagasabb flavonoidbevitelű csoportban, mint a legkevesebbet fogyasztóknál.

Más országokban, kisebb-nagyobb lakossági csoportokban is végeztek az előbbiekhez hasonló felméréseket, és csaknem valamennyi azzal a következtetéssel zárult, hogy a szív- és érrendszeri betegségek kialakulása visszaszorítható megfelelő, kiegyensúlyozott táplálkozással, melyben kiemelt szerepe van a flavonoidokban gazdag zöldség- és gyümölcsféléknek. Hazánkra ugyanez elmondható, hiszen meglehetősen alacsony a flavonoidbevitelünk, az életmódból adódóan jelentős szabad gyökös károsodásnak van kitéve a lakosság nagy hányada, és a táplálkozásunk nem tekinthető sem egészségesnek, sem kiegyensúlyozottnak.

Mai ismereteink szerint a flavonoidok és egyéb polifenolos vegyületek szerepe az emberi szervezetben inkább preventív, azaz a megbetegedések kialakulását gátolja, vagy lassítja, így segítenek megőrizni az egészséget. Terápiás hatásuk csak a már gyógyszerként törzskönyvezett, pontosan ismert összetételű, több lépcsőben megvizsgált hatású és ismert mellékhatású készítményeknek van.

Az eddigi adatok szerint a növényi élelmiszerekkel elfogyasztott flavonoidokat nem tudjuk olyan mennyiségben a szervezetbe bejuttatni, hogy ott káros hatást fejtsenek ki, hiszen eddig semmilyen kóros folyamatot nem tapasztaltak és írtak le vegetáriánus táplálkozású egyéneknél, mely összefüggésbe hozható lett volna a túlzott flavonoid-bevitellel.

Ugyanakkor arra vonatkozóan még nincsenek tudományos eredmények, milyen hatása lehet az emberi szervezetre egy-egy, az élelmiszer- környezetből kivett, megtisztított, nagy dózisban, hosszú ideig, étrend-kiegészítő készítmény hatóanyagaként fogyasztott bármely flavonoid vegyületnek. Erre esetleg utalhatnak a gyógyszerformákkal végzett kísérletek eredményei a tapasztalt mellékhatásokról, illetve a kötelezően betartandó alkalmazási periódusról és orvosi felügyeletről.