Naturalnie występujący związek polifenolowy, który można znaleźć w roślinach takich jak rdest japoński, winogrona i orzeszki ziemne, stał się nowym trendem w branży zdrowotnej.
Wraz z rozwojem przemysłu opieki zdrowotnej, naturalne składniki aktywne stały się głównym obszarem badań naukowych i zainteresowania rynkowego. Od momentu, gdy po raz pierwszy został wyizolowany z Veratrum grandiflorum przez japońskich naukowców w 1940 roku, resweratrol, jako naturalny związek polifenolowy, stopniowo stał się głównym obiektem badań naukowych oraz rozwoju produktów zdrowotnych.
Badacze odkryli w 1992 roku, że resweratrol obecny w winie może być podstawową przyczyną francuskiego paradoksu. Jest to zjawisko, w którym Francuzi mają niski poziom chorób sercowo-naczyniowych, mimo że jedzą dietę bogatą w tłuszcze.
Badania nadal pokazują, że resweratrol ma właściwości przeciwstarzeniowe, przeciwutleniające, przeciwnowotworowe i inne korzyści zdrowotne. To sprawia, że jest bardzo popularnym produktem zdrowotnym.
Resweratrol jest fitoaleksyną, która ma wartość naukową. Jest również znany jako charakterystyczne źródło.
Resweratrol to polifenol niebędący flawonoidem o nazwie chemicznej 3,4',5-trihydroksystilben i wzorze chemicznym C14H12O3. Jest to fitoaleksyna wytwarzana przez rośliny, gdy są narażone na stres lub gdy zostaną zainfekowane przez patogeny w cyklu wzrostu, i służy jako mechanizm samoobrony rośliny.
Resweratrol występuje naturalnie w ponad siedemdziesięciu gatunkach roślin należących do dwudziestu jeden rodzin roślin. Główne źródła resweratrolu to winogrona, orzeszki ziemne, morwy i rdestowiec japoński (Polygonum cuspidatum). Rośliną o największej ilości resweratrolu jest rdestowiec japoński, a częściami zawierającymi największą ilość resweratrolu są korzenie i kłącza. Główną formą resweratrolu występującą w korzeniach i kłączach tej rośliny jest polydatyna.
Zawartość resweratrolu w roślinach różni się w zależności od wielu czynników. Skórka winogron jest znacznie bogatsza w resweratrol niż miąższ, dlatego czerwone wino zawiera więcej tego związku niż białe wino. Istnieją duże różnice w poziomach resweratrolu między odmianami winogron.
Istnieją dwie formy resweratrolu: cis i trans, przy czym forma trans jest znacznie bardziej bioaktywna w porównaniu do formy cis. Nie jest on dobrze rozpuszczalny w wodzie, ale łatwo rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak metanol, etanol i aceton. Te cechy wpływają na sposób jego usuwania i ilość wchłanianą przez organizm.
Resweratrol jest światłoczuły; po wystawieniu na działanie promieniowania ultrafioletowego izomer trans może zostać przekształcony w izomer cis, co prowadzi do utraty aktywności. Dlatego też niezbędna jest ochrona przed światłem podczas ekstrakcji, przechowywania i stosowania resweratrolu w celu utrzymania jego aktywności. Wielowymiarowe aktywności fizjologiczne: Działanie i mechanizmy resweratrolu
Resweratrol ma wiele efektów biologicznych, a jego główne działanie to działanie antyoksydacyjne, przeciwzapalne, przeciwnowotworowe i kardioprotekcyjne.
Mechanizmy przeciwstarzeniowe i antyoksydacyjne
Resweratrol posiada właściwości antyoksydacyjne, które pomagają organizmowi pozbyć się wolnych rodników i zapobiegają uszkodzeniom komórek wywołanym stresem oksydacyjnym. Aktywność antyoksydacyjna resweratrolu przypisywana jest jego bezpośredniemu działaniu wymiatania wolnych rodników oraz zdolności do wzmacniania enzymów antyoksydacyjnych. Badanie wskazuje, że w kontekście przeciwstarzeniowym resweratrol jest aktywatorem sirtuin, a sirtuiny to białka mające dobre powiązanie z procesami starzenia się i metabolizmu w organizmie. Naukowcy z Pizy we Włoszech odkryli, że gdy resweratrol dodano w odpowiedniej ilości, długość życia badanych ryb wzrosła między 27% a 50%.
Według ostatnich badań, resweratrol ma znaczący wpływ na odmładzanie skóry. W badaniu przeprowadzonym na 132 kobietach w wieku 40 lat lub starszych, po ośmiu tygodniach łączonego miejscowego i doustnego leczenia resweratrolem zmniejszono oceny zmarszczek i zwiększono poziom sebum. To zwiększenie poziomu sebum pomogło złagodzić suchość skóry.
Kardioprotekcyjne działanie
Potwierdzono kardioprotekcyjne działanie resweratrolu w kilku badaniach. Hamuje on miażdżycę i chorobę wieńcową poprzez liczne szlaki biochemiczne.
Działają w następujący sposób: kontrola tłuszczów we krwi, zapobieganie zlepianiu się płytek krwi, wzmocnienie rozpadu skrzepów krwi, zapobieganie zakrzepom krwi, ochrona naczyń krwionośnych i mięśni gładkich itp. Działanie endoteliny-1 może być również blokowane przez resweratrol, który hamuje utlenianie lipoproteiny o niskiej gęstości.
Medycyna chińska wykorzystuje Polygonum cuspidatum, źródłoresweratrolu, do leczenia i zapobiegania podwyższonemu poziomowi cholesterolu i stwardnieniu tętnic. Badania wykazały, że resweratrol, w normalnych ilościach, powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych, co obniża ciśnienie krwi i prawdopodobieństwo chorób serca. Resweratrol jest naturalnym związkiem, który zapobiega nowotworom. Jest przeciwnowotworowy na wszystkich trzech etapach rozwoju nowotworu – inicjacji, promocji i progresji.
Właściwości przeciwnowotworowe resweratrolu są związane z minimalizacją produkcji wolnych rodników oraz blokowaniem enzymów cyklooksygenazy (COX) i katalazy, a także blokowaniem wzrostu komórek nowotworowych i indukowaniem różnicowania komórek nowotworowych oraz ich śmierci. Ponadto resweratrol jest również inhibitorem kinazy tyrozynowej, który wykazuje wysoki efekt hamujący wobec kilku złośliwych komórek nowotworowych, takich jak komórki raka piersi, żołądka, jelita grubego i prostaty.
W 1997 roku czasopismo Science opublikowało artykuł „A Natural Product from Grapes..."
Wyzwania i strategie dotyczące biodostępności
Resweratrol jest podatny na metabolizm fazy II. Metabolizuje koniugaty glukuronidowe i siarczanowe, ponieważ jest szybko degradowany w organizmie. Naukowcy opracowali różne metody zwiększania biodostępności resweratrolu.
Synergistyczna Administracja: Efekt ten osiągany jest poprzez połączenie dwóch elementów. Zgodnie z badaniami, gdy jest przyjmowany z piperyną, kwercetyną i innymi, resweratrol jest w stanie hamować aktywność enzymów metabolicznych, co sprawia, że resweratrol staje się bardziej dostępny. Na przykład, piperyna ma znaczny wpływ na parametry farmakokinetyczne resweratrolu i zwiększa jego maksymalne stężenie w osoczu (Cmax) o 1544%.
Przygotowanie Acetylowe lub Eterowe: Proces ten przebiega podobnie poprzez przetwarzanie resweratrolu z grupami acetylowymi lub eterowymi w celu opracowania zaawansowanych leków. Jest odporny na sulfatację i glukuronidację, co zapewnia dodatkowy dostęp do organizmu. Acetylowany resweratrol pozostaje dłużej w organizmie, którego czas życia wzrasta z 118 minut do 394,7 minut.
Rozwój w formułowaniu leków: Ta dziedzina również poczyniła bardzo dobre postępy. Resweratrol można uczynić znacznie bardziej rozpuszczalnym w wodzie i bardziej stabilnym dzięki technologiom takim jak inkluzja cyklodekstryny i samodzielnie emulgujące systemy dostarczania leków (SEDDS). SEDDS są w stanie zwiększyć rozpuszczalność resweratrolu 23 razy, co skutkuje wzrostem biodostępności.
Innowacje w procesie ekstrakcji: Resweratrol techniki ekstrakcji ewoluowały z tradycyjnych technik ekstrakcji do nowoczesnych technik ekstrakcji, które nieustannie poprawiają skuteczność ekstrakcji i poziomy czystości ekstraktów. Fragmenty zostały wyekstrahowane przez rozpuszczenie ich w rozpuszczalniku, którym był metanol, etanol, aceton lub octan etylu. Ta metoda wymaga prostego sprzętu i daje dużą liczbę produktów, ale jest kosztowna i wprowadza dużą ilość niepożądanych substancji.
Ekstrakcja ultradźwiękowa - Opiera się na mechanicznym wibracji ultradźwięków i kawitacji, aby rozbić komórki roślinne i przyspieszyć uwalnianie związków aktywnych. Zalety, które zapewnia, to wyższa szybkość ekstrakcji, krótszy czas trwania i niższa temperatura.
Naturalna ekstrakcja produktów, która staje się popularna, to hydroliza enzymatyczna. Aktywność enzymatyczna rozluźnia i rozbija ścianę komórkową, zmniejszając tym samym opór przenoszenia masy i przyspieszając uwalnianie resweratrolu. Według badań, szybkość ekstrakcji resweratrolu przy użyciu hydrolizy enzymatycznej może wzrosnąć do 0,82% w porównaniu do konwencjonalnej metody ekstrakcji wynoszącej 0,5%.
Ekstrakcja wspomagana mikrofalami to proces ekstrakcji rozpuszczalnikowej, który jest wzmocniony przez zastosowanie promieniowania mikrofalowego. Jest szybka, bardzo wydajna, oszczędza zużycie rozpuszczalnika i jest przyjazna dla środowiska. Badania wskazują optymalne parametry: czas ekstrakcji 210 sekund, moc mikrofal 480W, stosunek ciał stałych do cieczy 1:20, stężenie etanolu 70%.
Technologie optymalizacji: W ciągu ostatnich kilku lat stosowano techniki optymalizacji, takie jak metody powierzchni odpowiedzi, w celu poprawy ekstrakcji resweratrolu. Badania ustaliły najskuteczniejsze warunki ekstrakcji kiełków orzeszków ziemnych: stosunek próbki do etanolu 1:14,86, temperatura ekstrakcji 55°C, czas ekstrakcji 2,03 godziny, z wydajnością ekstrakcji do 45,63 mg/g. Przyszłe postępy w biotechnologii usprawnią technologię ekstrakcji i oczyszczania resweratrolu. Wdrożenie nowych technologii, takich jak ekstrakcja płynem nadkrytycznym i inżynieria enzymatyczna, poprawi jakość produktów i obniży koszty produkcji.
Pole resweratrolu będzie nadal poszerzane. Resweratrol ma szeroki zakres zastosowań w dziedzinie terapii przeciwstarzeniowej, chorób sercowo-naczyniowych i innych, wykraczając poza rynek produktów zdrowotnych z przeszłości. Prawdopodobnie będzie stanowił znaczącą część żywności funkcjonalnej i kosmetyków, a także przemysłu farmaceutycznego w przyszłości. Jednakże, biznes związany z resweratrolem stoi obecnie przed problemami. Obecnie większość badań dotyczących resweratrolu prowadzona jest in vitro i na zwierzętach, a inne, bardziej dogłębne eksperymenty powinny zostać przeprowadzone, aby określić jego zastosowanie u ludzi. Osoby mogą różnie reagować na resweratrol w zależności od badanej populacji, a niektóre populacje powinny być stosowane z ostrożnością.
Najbliższe pięć lat to kluczowy okres w rozwoju branży resweratrolu w Chinach. Zastosowanie resweratrolu w medycynie, produktach zdrowotnych, kosmetykach i innych dziedzinach będzie nadal rosło ze względu na zwiększoną świadomość zdrowotną konsumentów i postęp technologiczny.
Wsparcie polityczne zapewnia wysoki poziom pewności co do wzrostu przemysłu resweratrolu. Chiński rząd w ciągu ostatnich kilku lat wdrożył wiele polityk rozwoju przemysłu zdrowotnego, które obejmują środki wspierające przemysł naturalnych ekstraktów roślinnych w celu stworzenia przyjaznego dla rozwoju przemysłu środowiska.
Dzięki rozwojowi technologii inżynierii genetycznej, w przyszłości, resweratrol będzie można wytwarzać nie tylko poprzez całkowitą ekstrakcję z roślin. Fermentacja mikrobiologiczna pozwala naukowcom na bezpośrednie przekształcanie glukozy w resweratrol, a metoda ta charakteryzuje się dużym źródłem surowców i niskimi warunkami produkcji, co czyni ją kolejnym etapem produkcji. Biodostępność jest jednym z kluczowych elementów wpływających na skuteczność produktów z resweratrolem, które konsumenci powinni brać pod uwagę przy ich wyborze. Aby uzyskać maksymalne korzyści zdrowotne z resweratrolu, zaleca się stosowanie produktów przetwarzanych za pomocą zaawansowanych technologii, takich jak włączenie do cyklodekstryn, samoemulsyfikacja lub nanotechnologia, zasięgnięcie profesjonalnej porady medycznej i prowadzenie zdrowego stylu życia.