The Book of Flavonoids (2022) [Το βιβλίο των φλαβονοειδών]

Plant Science Research and Practices / Έρευνα και πρακτικές επιστήμης φυτών

editors

Chao-Hui Feng, PhD

and
Juan Francisco García Martín, PhD

Πρόλογος

Τα φλαβονοειδή είναι μια από τις πιο σημαντικές ομάδες διατροφικών φαινολικών. Υπάρχουν ευρέως σε λαχανικά, φρούτα, δημητριακά και καλλιέργειες, αλλά δεν συντίθενται από τον ανθρώπινο οργανισμό. Τα φλαβονοειδή είναι ενώσεις με χαμηλό μοριακό βάρος. Η δομή τους βασίζεται σε δύο δακτυλίους βενζολίου που συνδέονται με έναν ετεροκυκλικό δακτύλιο πυρανίου που περιέχει οξυγόνο.

Η απώλεια της αποτελεσματικότητας των αντιμικροβιακών, κυρίως λόγω ανεπαρκών μεθόδων συνταγογράφησης και κακής χρήσης αντιβιοτικών, αποτελεί απειλή για την ανθρώπινη υγεία. Ως εκ τούτου, η αναζήτηση νέων αντιμικροβιακών είναι υποχρεωτική. Τα φλαβονοειδή έχουν αποδειχθεί ότι έχουν διάφορες ιδιότητες βιοδραστικότητας στον άνθρωπο: Αντιοξειδωτικές, αντικαρκινικές, αντιικές, αντιφλεγμονώδεις, αντιαλλεργικές, αντιμικροβιακές, αντιπολλαπλασιαστικές και ούτω καθεξής. Η ποικιλία των φλαβονοειδών στη φύση μαζί με τις πολυάριθμες βιοδραστηριότητες τους στον άνθρωπο έχουν κάνει τους ερευνητές να δώσουν προσοχή στον προσδιορισμό, την εκχύλιση και τον χαρακτηρισμό των φλαβονοειδών.

Πολλές αναλυτικές τεχνικές μπορούν να βρεθούν στη βιβλιογραφία για τον προσδιορισμό των φλαβονοειδών. Όσον αφορά την εκχύλιση τους, οι χημικές ομάδες που συνδέονται με τη δομή των κύριων φλαβονοειδών τα καθιστούν πιο πολύπλοκα για την εξαγωγή τους από τις φυσικές τους μήτρες, καθώς και για τη διαφοροποίηση μεταξύ τους. Οι Sammani και Cerdà παρέχουν στο Κεφάλαιο 1 μια γενική επισκόπηση των κύριων παραδοσιακών και σύγχρονων αναλυτικών τεχνικών που έχουν χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των φλαβονοειδών στις φυσικές τους πηγές μαζί με την παρασκευή τους. Περιλαμβάνεται λεπτομερής περιγραφή των τεχνικών ροής και της εξέλιξης τους, μαζί με τον ρόλο τους στην αυτοματοποίηση της προεπεξεργασίας του δείγματος και τον συνδυασμό του με τεχνικές διαχωρισμού. Τέλος, αυτοί οι συγγραφείς επισημαίνουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των διαφορετικών τεχνικών.

Όσον αφορά τις πηγές φλαβονοειδών, τα φυτά είναι η κύρια πηγή φλαβονοειδών λόγω της ευκολίας πρόσβασης και του χαμηλού κόστους. Τα φαρμακευτικά φυτά χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για τη θεραπεία διαφόρων ασθενειών. Αυτό οφείλεται στην παρουσία χημικών συστατικών στα εκχυλίσματα φυτών όπως τα φλαβονοειδή. Δεδομένου ότι τα φαρμακευτικά φυτά είναι φυσικά προϊόντα, ο πληθυσμός πιστεύει ότι έχουν λιγότερες παρενέργειες και καμία τοξικότητα, κάτι που δεν είναι απολύτως αληθές.

Στα επόμενα έξι κεφάλαια, η Dr. Lima και η ερευνητική της ομάδα χαρακτηρίζουν αρκετά φυσικά φυτά όσον αφορά την περιεκτικότητα σε φαινολικά και φλαβονοειδή και αξιολογούν την αντιοξειδωτική τους δράση και την τοξικότητά τους. Έτσι, οι Emediato et al. μελετούν στο Κεφάλαιο 2 το είδος Bidens subalternans DC, τα φύλλα του οποίου χρησιμοποιούνται στην παραδοσιακή ιατρική για τη θεραπεία της ηπατίτιδας, του ίκτερου, του πυρετού, των διαταραχών του λαιμού και του βήχα. Παρόλα αυτά, η βιολογική δραστηριότητα αυτού του φυτού είναι ακόμη ελάχιστα γνωστή. Επομένως, οι Emediato et al. πραγματοποίησαν τη φυτοχημική διαλογή, τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε φαινόλη και ολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή και για να αξιολογήσει τις προνυμφοκτόνες και αντιμικροβιακές δραστηριότητες του αιθανολικού εκχυλίσματος από τα φύλλα του B. subalternans DC, δείχνοντας το αντιβακτηριακό τους δυναμικό και ότι το εκχύλισμα δεν είναι τοξικό.

Στο επόμενο κεφάλαιο (Κεφάλαιο 3), οι Mano-Sousa et al. αξιολογούν την αποτελεσματικότητα εκχύλισης φαινολικών ενώσεων και φλαβονοειδών που λαμβάνονται στα άνθη της Matricaria recutita L. (γερμανικό χαμομήλι) με εκχύλιση Soxhlet και εκχύλιση με τη βοήθεια υπερήχων καθώς και αξιολόγηση του αντιοξειδωτικού και προνυμφοκτονικού δυναμικού των εκχυλισμάτων και των κλασμάτων τους. Αυτό το φυτό χρησιμοποιείται ευρέως από τον πληθυσμό λόγω του θεραπευτικού του δυναμικού, το οποίο αποδίδεται στα διάφορα φυτοχημικά που υπάρχουν σε αυτό το είδος, συμπεριλαμβανομένων των φλαβονοειδών όπως το χλωρογενικό οξύ, η απιγενίνη, η γαλάτη κατεχίνη και η γαλαγγίνη. Παρά το γεγονός ότι δείχνουν αντιοξειδωτική και προνυμφοκτόνο δράση, οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την αξιολόγηση της τοξικής επίδρασης και της αντιοξειδωτικής δράσης για ασφαλή θεραπευτική χρήση του φυτού.

Ομοίως με το Κεφάλαιο 3, οι Azevedo et al. αξιολογούν στο Κεφάλαιο 4 την αποτελεσματικότητα εκχύλισης φαινολικών ενώσεων και φλαβονοειδών που λαμβάνονται από φρέσκα φύλλα Psidium guajava L. με Soxhlet και εκχύλιση με τη βοήθεια υπερήχων καθώς και την αντιοξειδωτική και προνυμφοκτόνο δυνατότητα των εκχυλισμάτων. Αυτοί οι συγγραφείς βρήκαν φαινολικές ενώσεις και φλαβονοειδή, όπως ισομερή γαλλικού οξέος και παράγωγα κερσετίνης, στα εκχυλίσματα των φύλλων, αλλά η αντιοξειδωτική δράση των εκχυλισμάτων δεν μπορούσε να συσχετιστεί με τις συνολικές φαινολικές ενώσεις και τη συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή.

Στο επόμενο κεφάλαιο, οι Gonçalves et al. εστιάζουν στο είδος Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth (Bignoniaceae), κατάγεται από το Μεξικό και τις νότιες ΗΠΑ και μπορεί να βρεθεί στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια Αμερική. Τα δεδομένα στη βιβλιογραφία συσχετίζουν τις βιολογικές του δραστηριότητες με τις φαινολικές ενώσεις που εντοπίστηκαν στη φυτοχημική ανάλυση, υπογραμμίζοντας την παρουσία φλαβονοειδών σε διαφορετικά μέρη του φυτού. Ως εκ τούτου, οι συγγραφείς εξετάζουν στο Κεφάλαιο 5 το αντι-υπεργλυκαιμικό, αντιφλεγμονώδες και αντιερεθιστικό δυναμικό μαζί με την αντιμικροβιακή, αντιοξειδωτική δράση, την αντικαρκινική, την επούλωση πληγών και τις προστατευτικές ηπατονεφρικές δραστηριότητες του T. stans. Περισσότερες πληροφορίες για άλλα φυτά της οικογένειας Bignoniaceae παρέχονται στο Κεφάλαιο 10.

Μέσα σε αυτό το γένος Smilax, τα φυτά S. brasiliensis Sprengel και S. fluminensis Steud είναι ενδημικά στη Βραζιλία, εγγενή στο Cerrado και ελάχιστα μελετημένα. Το ίδιο ισχύει και για το είδος Solanum lycocarpum, που βρίσκεται επίσης στο Brazilian Cerrado, στα Κεφάλαια 6 και 7, οι Silva et al. και οι Amado et al. κάνουν ανασκόπηση της διαθέσιμης βιβλιογραφίας σχετικά με τις φαινολικές και φλαβονοειδείς ενώσεις που βρίσκονται στο S. brasiliensis και στο S. fluminensis και στο S. lycocarpum, αντίστοιχα, κατά μήκος των βιολογικών δραστηριοτήτων που σχετίζονται με αυτές. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να δηλωθεί ότι το S. brasiliensis Sprengel εμφανίζει αντιοξειδωτική, αλληλοπαθητική, αντιμικροβιακή, αντικαρκινική, αντιυπεργλυκαιμική και αντιυπερλιπιδαιμική δράση, το S. fluminensis Steud παρουσιάζει τοξικές, αντινεοπλασματικές και αντιοξειδωτικές δράσεις και το S. lycocarpum έχει αντιβακτηριδιακές, αντιοξειδωτικές, αντι-φλεγμονώδεις, αντικαρκινικές, αντι-αισθαλγικές, αλλοπαθητικές και προνυμφοκτόνες δραστηριότητες, οι οποίες συσχετίζονται με τις φαινολικές ενώσεις και τα φλαβονοειδή που υπάρχουν σε αυτά τα είδη.

Στα επόμενα δύο κεφάλαια, η Dr. Castro και η ερευνητική της ομάδα εξάγουν και εντοπίζουν φλαβονοειδή από φυτά του γένους Bauhinia. Έτσι, στο Κεφάλαιο 8, οι Teixeira et al. αξιολογούν και αναγνωρίζουν τα φλαβονοειδή που υπάρχουν στα φύλλα του B. holophylla, ενός ξυλώδους είδους από το Brazilian Cerrado, βρίσκοντας την παρουσία παραγώγων φλαβονοειδών-Ο-γλυκοσιδών, για να προσπαθήσουν στη συνέχεια να τα συσχετίσουν με τις φαρμακευτικές ιδιότητες που αποδίδονται σε αυτό το είδος. Στο επόμενο κεφάλαιο (Κεφάλαιο 9), οι Cardoso et al. καθιερώνουν καλλιέργειες calli από εκφυτεύματα φύλλων του B. variegata, ενός καλλωπιστικού είδους που προέρχεται από την Ινδία, και παράγουν φαινολικές ενώσεις, ιδιαίτερα φλαβονοειδή, σε καλλιέργειες in vitro. Οι συγγραφείς συμπεραίνουν ότι το 2,4-διχλωροφαινοξυοξικό οξύ και η 6-βενζυλαμινοπουρίνη, καθώς και η παρουσία ή απουσία φωτός, επηρεάζουν έντονα την επαγωγή, την ανάπτυξη, τη συνοχή, το χρώμα και την παραγωγή φαινολικών ενώσεων στο B. variegata calli.

Για να ολοκληρώσουμε αυτό το μέρος του βιβλίου που επικεντρώνεται στα φυτά ως πηγή φλαβονοειδών, οι Carvalho et al. συνοψίζουν στο Κεφάλαιο 10 την εμφάνιση φλαβονοειδών στη φυλή Bignoieae, την πιο ποικιλόμορφη και άφθονη κατηγορία lianas στα Νεοτροπικά που περιλαμβάνει περίπου 393 είδη και 20 γένη. Οι συγγραφείς μελετούν τη βιολογική δράση αυτών των ενώσεων υπογραμμίζοντας τη φαρμακολογική τους δράση και το φαρμακευτικό δυναμικό των μελών της φυλής Bignonieae, καθώς είναι οι αντιπρωτοζωικές, αντιριζικές και αντικαρκινικές ιδιότητες οι κύριες δραστηριότητες που βρίσκονται στα φλαβονοειδή Bignonieae.

Τέλος, τα φρούτα είναι επίσης μια άλλη σημαντική πηγή φλαβονοειδών. Μεταξύ αυτών, μπορούν να επισημανθούν τα πορτοκάλια. Στο Κεφάλαιο 11, οι Alés και Álvarez περιγράφουν την ιστορία των πικρών πορτοκαλιών της Σεβίλλης: Δηλαδή, πότε εισήχθησαν, η καλλιέργεια τους και οι μύθοι. Στη συνέχεια, το κεφάλαιο ασχολείται με τα αιθέρια έλαια και τη ναρινγίνη (ένα βιοφλαβονοειδές) που μπορούν να εξαχθούν από τα πικρά πορτοκάλια, για να επικεντρωθεί τελικά στη δράση των βιοφλαβονοειδών κατά του COVID-19. Έτσι, μια ορισμένη πρόσληψη εσπεριδοειδών ή των εκχυλισμάτων τους θα μπορούσε να αποτρέψει ή να ελαχιστοποιήσει τη μόλυνση από τον COVID-19. Στο τελευταίο κεφάλαιο αυτού του βιβλίου (Κεφάλαιο 12), οι Feng et al. επισκοπούν τα πρόσφατα ευρήματα σε αυτό το πεδίο, τονίζοντας το φλαβονοειδές εσπεριδίνη, η δομή της οποίας έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να δεσμεύεται σε βασικές πρωτεΐνες για τη λειτουργία του ιού SARS-CoV-2.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1. Αναλυτικές μεθοδολογίες προεπεξεργασίας δειγμάτων και φλαβονοειδών για τον ποιοτικό έλεγχο των μητρών τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων, Mohamad Subhi Sammani and Víctor Cerdà

Κεφάλαιο 2. Προσδιορισμός ολικής περιεκτικότητας σε φαινόλη και φλαβονοειδή και αξιολόγηση προνυμφοκτόνων και αντιμικροβιακών δραστηριοτήτων των Bidens subalternans DC, Iasmin Fernandes Emediato, Thaís Paula Rodrigues Gonçalves and Luciana Alves Rodrigues dos Santos Lima

Κεφάλαιο 3. Αξιολόγηση του αντιοξειδωτικού και προνυμφοκτόνου δυναμικού των φαινολικών και φλαβονοειδών ενώσεων από διαφορετικά εκχυλίσματα των λουλουδιών της Matricaria recutita L., Brayan Jonas Mano-Sousa, Thaís Paula Rodrigues Gonçalves, Bruna Cristinalaimon Alúcas, Rodrigues dos Santos Lima and Joaquim Maurício Duarte-Almeida

Κεφάλαιο 4. Αξιολόγηση αντιοξειδωτικού και δυναμικού τοξικότητας των φαινολικών και φλαβονοειδών ενώσεων από εκχυλίσματα φύλλων Psidium guajava L., Lucas Santos Azevedo, Carlos Ananias Aparecido Resende, Nathália Hiratsuka Camilo, Adriano Lopes Da Silvanous, Joaquim Maurício Duarte-Almeida and Luciana Alves Rodrigues dos Santos Lima

Κεφάλαιο 5. Βιολογική δραστικότητα φαινολικών ενώσεων που βρίσκονται σε Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth (Bignoniaceae), Thaís Paula Rodrigues Gonçalves, Adriano Lopes da Silva, Iasmin Fernandes Emediato, Jéssica Elvira Siqueira Medeiros, Iara Cotta Mendes, Paula Avelar Amado, Izabela Caputo Assis Silva, Lucas Santos Azevedo and Luciana Alves Rodrigues dos Santos Lima

Κεφάλαιο 6. Φλαβονοειδή, φαινολικές ενώσεις και πιθανές βιολογικές δράσεις από Smilax brasiliensis Sprengel και Smilax fluminensis Steud, Izabela Caputo Assis Silva, Lucas Santos Azevedo, Iasmin Fernandes Emediato, Adriano Lopes da Silvaaçicas, Tha. Elvira Siqueira Medeiros, Iara Cotta Mendes, Paula Avelar Amado, Ana Hortencia Fonsêca Castro and Luciana Alves Rodrigues dos Santos Lima

Κεφάλαιο 7. Φαινολικές ενώσεις που προσδιορίζονται στο Solanum lycocarpum και οι βιολογικές τους δραστηριότητες, Paula Avelar Amado, Jéssica Elvira Siqueira Medeiros, Iara Cotta Mendes, Izabela Caputo Assis Silva, Lucas Santos Azevedo, Iasmin Gondriçíals Adriano Lopes da Silva and Luciana Alves Rodrigues dos Santos Lima

Κεφάλαιο 8. Φλαβονοειδή από Bauhinia holophylla (Bong.) Steud. (Fabaceae:Cercideae), Thaiz Rodrigues Teixeira, João Máximo de Siqueira, Flávio José Leite dos Santos, Carlos Alexandre Carollo and Ana Hortência Fonseca Castro

Κεφάλαιο 9. Παραγωγή και χαρακτηρισμός φλαβονοειδών και παραγώγων φαινολικού οξέος σε Bauhinia variegata Calli, Viviana Rodrigues Cardoso, Mairon César Coimbra, Thaiz Rodrigues Teixeira and Ana Hortência Fonseca Castro

Κεφάλαιο 10. Η χημική ποικιλομορφία και οι βιολογικές δραστηριότητες των φλαβονοειδών της φυλής Bignoieae (Bignoniaceae, Lamiales), Juliana C. S. Carvalho, Miguel Peña-Hidalgo, Lúcia G. Lohmann and Marcelo J. P. Ferreira

Κεφάλαιο 11. Πικρό πορτοκάλι της Σεβίλλης: Αιθέρια έλαια και βιοφλαβονοειδή, Francisco Javier Alés-Álvarez and Paloma Álvarez-Mateos

Κεφάλαιο 12. Τα φλαβονοειδή ως σημείο εκκίνησης για τη θεραπεία κατά του COVID-19: Τρέχουσες εξελίξεις της έρευνας τελευταίας τεχνολογίας, Chao-Hui Feng, Chiko Otani and Juan Francisco García Martín

Ευρετήριο

(το βιβλίο σε μορφή αρχείου PDF)