Η χημική ένωση του μήνα

 [Ιανουάριος 2007]

Επιμέλεια σελίδας:

Θανάσης Βαλαβανίδης, Καθηγητής - Κωνσταντίνος Ευσταθίου, Καθηγητής

Τι είναι Ρεσβερατρόλη;

Η ένωση ρεσβερατρόλη (resveratrol, RVT) είναι μια φυσική ουσία της κατηγορίας των φυτοαλεξινών (phytoalexins) με βασική δομή των στιλβενίων [Αναφ. 1] [Στιλβένιο: 1,2-διφαινυλο-αιθυλένιο]. Πρόκειται για μια ουσία που οξειδώνεται εύκολα και είναι δύσκολο να παραμείνει καθαρή επί μακρό χρονικό διάστημα και για το λόγο αυτό οι κρύσταλλοί της αποκτούν ένα υποκίτρινο ή ακόμα πιο σκούρο χρώμα.

Η RVT βρίσκεται κυρίως σε υψηλές συγκεντρώσεις στη φλούδα (skin) των σταφυλιών και ιδιαίτερα των κόκκινων σταφυλιών, στα φύλλα ευκαλύπτου και ελάτου, στους ξηρούς καρπούς, στα μούρα (mulberries, blueberries, cranberries, bilberries) και σε μικρότερες ποσότητες έχει βρεθεί σε 70 ακόμη φυτικά προϊόντα. Η περιεκτικότητα των φρέσκων στη φλούδα των κόκκινων σταφυλιών σε RVT είναι 50-100 μg/g, ενώ στο κόκκινο κρασί μπορεί να βρεθεί σε συγκεντρώσεις 1,5-3 mg/L. Η RVT, όπως και άλλες φυτο-αντιοξειδωτικές ουσίες, αποτελεί φυσικό συστατικό των φυτών με αντιβιοτική δράση για την προστασία από μύκητες και οξειδωτικές βλάβες. Το λευκό κρασί περιέχει RVT, αλλά σε μικρότερες ποσότητες, γιατί η ζύμωση του κρασιού διεξάγεται μετά την απομάκρυνση των φλουδιών των σταφυλιών [Αναφ. 2].

Η δομή της RVT είναι αρκετά απλή, έχει τρία υδροξύλια σε διαμετρικές θέσεις των δύο βενζολικών δακτυλίων. Οι δακτύλιοι βρίσκονται σε trans- δομή της αιθυλενικής ομάδας που τους ενώνει. Υπάρχει επίσης και η cis-ρεσβερατρόλη, αλλά δεν έχει βρεθεί σε εκχυλίσματα σταφυλιών. Η RVT, όπως και άλλες πολυφαινόλες (φλαβόνες, ισοφλαβόνες, κ.λπ.), προστατεύει τα φυτά από εξωτερικούς εχθρούς (έντομα, μύκητες), επιβλαβείς οξειδώσεις και χαμηλές θερμοκρασίες (γι αυτό και βρίσκεται σε υψηλότερες συγκεντρώσεις σε σταφύλια ψυχρών περιοχών) [Αναφ. 3]. Με την αντιοξειδωτική της δράση προστατεύει το φυτό από οξυγονούχες ελεύθερες ρίζες, οξειδωτικές ενώσεις (π.χ. Η₂Ο₂) που μέσω του μεταβολισμού προκαλούν οξειδωτικές βλάβες σε κρίσιμα βιομόρια, όπως συμβαίνει με όλους τους αερόβιους οργανισμούς που αναπτύσσονται σε περιβάλλον οξυγόνου, δηλαδή σε ατμόσφαιρα με υψηλή οξειδωτική δράση [Αναφ. 4].

'Ολοι οι αερόβιοι οργανισμοί είναι εξελικτικά προικισμένοι με ενζυμικές και μη ενζυμικές αντιοξειδωτικές ουσίες που διατηρούν την οξειδοαναγωγική ισορροπία (ομοιόσταση) σε σχέση με τον ενδογενή μεταβολισμό και τις εξωγενείς επιδράσεις τοξικών ουσιών. Οι βιταμίνες (ασκορβικό οξύ, βιταμίνη Ε, κ.λπ.) και μικρού μοριακού βάρους ενώσεις (όπως η RVT, οι πολυφαινόλες), ιδιαίτερα σε φυτά, συμμετέχουν ενεργά στην αντιοξειδωτική άμυνά τους και στην πρόληψη εξωγενών βλαβών λόγω συνθηκών (π.χ. χαμηλές θερμοκρασίες, έντομα, μύκητες, έκθεση σε τοξικές ουσίες, κ.λπ.). Με τον τρόπο αυτό προστατεύουν τα βασικά βιομόρια, όπως πρωτεΐνες, σάκχαρα, λιπίδια μεμβρανών των κυττάρων και το DNA των κυττάρων από οξειδωτικές βλάβες [Αναφ. 5].

Παραδοσιακή ιατρική και ρεσβερατρόλη

Σκευάσματα που περιείχαν RVT παρασκευαζόντουσαν από τις ρίζες του Polygonum cuspidatum στην Κίνα και Ιαπωνία και αποτελούσαν παραδοσιακό φάρμακο της Ανατολική (Κινέζικης) ιατρικής (Kojohkon) για ασθένειες των αρτηριών, της καρδιάς και του ήπατος [Αναφ. 6]. Επίσης, τα στέμφυλα (αφού παραληφθεί ο μούστος) των σταφυλιών και το κόκκινο κρασί χρησιμοποιούνταν και ως "φάρμακα" για καρδιαγγειακές ασθένειες εδώ και πολλούς αιώνες [Αναφ. 7,8].

Η "κλασική" ή παραδοσιακή ιατρική έχει ανακαλύψει μεγάλο αριθμό φυτών και φυτικών εκχυλισμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φάρμακα. Η σύγχρονη συνθετική Χημεία έχει ασχοληθεί επί μακρόν με τις θεραπευτικές ιδιότητες πολλών παλαιών και παραδοσιακών φαρμάκων, αλλά με σκοπό να ταυτοποιήσει το δραστικό συστατικό, να μελετήσει τη φαρμακολογική δράση του, τις πιθανές τοξικές του ιδιότητες και σε πολλές περιπτώσεις να το συνθέσει σε καθαρή μορφή για φαρμακευτικά σκευάσματα. Κλασικό παράδειγμα αποτελεί η ανθρώπινη ινσουλίνη, η οποία όταν άρχισε να παράγεται με βιοτεχνολογικές μεθόδους, το κόστος της μειώθηκε δραστικά. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της συμβολής της επιστήμης στην υπηρεσία του ανθρώπου [Αναφ. 9-11].

Κόκκινο κρασί και επιπτώσεις στην υγεία, επιδημιολογικές έρευνες: Το "Γαλλικό παράδοξο"

Αρχική ένδειξη της ευεργετικής δράση της RVT ήταν η παρατήρηση ότι άνθρωποι που κατανάλωναν κόκκινο κρασί είχαν μειωμένη συχνότητα καρδιαγγειακών νοσημάτων. Η μείωση του κινδύνου οφείλονταν βασικά στην αλκοόλη, η οποία σε μικρές ποσότητες δρα ως αιμοστατικός παράγοντας, εμποδίζει την οξείδωση των λιποπρωτεϊνών και αυξάνει την κυκλοφορία της υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών (High Density Lipoproteins, HDL), ωστόσο οι πολυφαινόλες του λευκού και κόκκινου κρασιού παίζουν επίσης σημαντικό αντιοξειδωτικό ρόλο [Αναφ. 12-15].  

Το 1992 οι γιατροί Renaud και De Lorgeril καθιέρωσαν με μία εργασία τους στο Lancet (από τα πλέον έγκυρα ιατρικά περιοδικά) τον όρο "Γαλλικό παράδοξο" ("French Paradox"). Από στατιστικές έρευνες είχε διαπιστωθεί ότι οι Γάλλοι διέτρεχαν μικρότερο κίνδυνο για καρδιαγγειακά νοσήματα (ισχαιμικά επεισόδια) σε σχέση με άλλους Βορειοευρωπαίους, αν και κατανάλωναν περισσότερο κρέας και λιπαρές ύλες κατά κεφαλήν [Αναφ. 16]. Η διαπίστωση αναφερόταν για πολλά χρόνια σε εφημερίδες και περιοδικά. Ως αποτέλεσμα, οι πωλήσεις κόκκινου κρασιού αυξήθηκαν δραματικά σε σχέση με το λευκό κρασί, ενώ συγχρόνως δημιουργήθηκε η μάλλον αφελής εντύπωση ότι "όσο πιο πολύ κόκκινο κρασί τόσο το καλύτερο", που μπορεί να οδηγήσει στον αλκοολισμό με αρκετά οδυνηρές συνέπειες [Αναφ. 17,18]. Τελικά, λεπτομερέστερες έρευνες και κλινικές έρευνες έδειξαν ότι δεν είναι μόνο το κρασί αλλά και μία σειρά διατροφικών συνηθειών και άσκησης σε καθημερινή βάση που δημιουργεί τις προϋποθέσεις για μικρότερο κίνδυνο καρδιαγγειακών [Αναφ.19,20]. 

Ρεσβερατρόλη και αντιοξειδωτική δράση

Η RVT παρουσιάζει ισχυρή αντιοξειδωτική δράση, δηλαδή εξουδετερώνει οξυγονούχες ρίζες και οξειδωτικές ενώσεις που παράγονται στους διάφορους ιστούς ή κυκλοφορούν στο πλάσμα του αίματος. Mε βάση αυτή την ιδιότητα έχουν γίνει πολυάριθμες έρευνες για την RVT και παράγωγά της με περισσότερα υδροξύλια [Αναφ. 21,22]. Από την άποψη αυτή η RVT διαθέτει καρδιοπροστατευτικές ιδιότητες [Αναφ. 23].

Η αντιοξειδωτική δράση οφείλεται στην εξουδετέρωση δραστικών ριζών (απόσπαση υδρογόνου) και δημιουργία μη δραστικών ριζών, λόγω δομής, συντονισμού, σχηματισμού κινονών ή συμπλοκοποίησης μετάλλων, με τα δύο υδροξύλια σε ο- ή p-θέση.

Αντιοξειδωτική δράση των ο-διυδροξυπαραγώγων και σταθεροποίηση της παραγόμενης ρίζας μέσω

δομών που είναι λιγότερο δραστικές ή σταθερές κινόνες.

Ρεσβερατρόλη και αντικαρκινική δράση

Πειράματα με RVT σε πειραματόζωα και με διάφορες κλινικές έρευνες έδειξαν ότι είναι ισχυρή αντικαρκινική ουσία, με σημαντικό ρόλο στην αναστολή διεργασιών στην πρώτη (οξειδωτικό stress, φλεγμονώδεις καταστάσεις) και δεύτερη φάση (προαγωγή της καρκινογένεσης με συσσώρευση μεταλλάξεων στο DNA), ακόμη και με παρέμβαση στην έκφραση γονιδίων [Αναφ. 24-27]. Η χημειοπροστατευτική δράση της RVT είναι επίσης μία ακόμη πλευρά της πολύπλευρης δράσης της [Αναφ. 28,29].

Ρεσβερατρόλη και επέκταση του μέσου όρου ζωής σε ποντίκια

Οι έρευνες των τελευταίων χρόνων με RVT ανέδειξαν μία ακόμη εκπληκτική ιδιότητά της, την παράταση ζωής των πειραματόζωων (διάφορων μυκήτων, νηματοειδών, και εντόμων, Saccharomyces cerevisiae, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster). Πρόσφατα διεξήχθησαν έρευνες και σε ποντίκια, που είναι θηλαστικά και έχουν παρόμοια φυσιολογία με τον άνθρωπο. 

Δείχθηκε ότι αυξημένη διατροφή, υψηλή κατανάλωση θερμίδων και η παχυσαρκία σε ποντίκια δεν είχαν αρνητικές επιπτώσεις στο μέσο όρο διάρκειας ζωής, αν μαζί με την τροφή ελάμβαναν και ποσότητες RVT. Τα αποτελέσματα αυτά είναι εξαιρετικώς ευνοϊκά και αλλά θα πρέπει να επιβεβαιωθούν και με επιπλέον έρευνες [Αναφ. 30-32], παρ'όλα αυτά διάφορες εταιρείες διαθέτουν εδώ και καιρό RVT (ως "εκχύλισμα" πυρήνων σταφυλιών και ερυθρού οίνου) ως διατροφικό συμπλήρωμα.

Ερώτημα;

Το ερώτημα βέβαια που όλοι μας θέτουμε είναι: Μήπως η ρεσβερατρόλη και το κόκκινο κρασί αποτελεί το μαγικό φάρμακο για την παχυσαρκία και την πρόωρη εμφάνιση ασθενειών και θνησιμότητας; Αρχίζουμε όλοι να καταναλώνουμε κόκκινο κρασί και όλες οι διατροφικές καταχρήσεις αντιμετωπίζονται;

Σίγουρα γνωρίζουμε ότι οι βιολογικοί οργανισμοί είναι τόσο πολύπλοκοι και με πολυποίκιλες αμφίδρομες αλληλεπιδράσεις γονιδιώματος και περιβάλλοντος επί καθημερινής βάσης, που μία και μόνο αντιοξειδωτική-αντικαρκινική ουσία δεν μπορεί παρά να έχει περιορισμένη δράση και αποτελεσματικότητα. "Παν μέτρον άριστον" ήταν γνωστό και από την αρχαιότητα. Παρόλα αυτά "καλή υγεία, εβίβα"!

Βιβλιογραφία

  1. Soleas GJ, Diamandis EP, Goldberg DM: "Resveratrol: A molecule whose time has come? And gone?", Clinical Biochemistry 30:91-113, 1997 [PubMed].

  2. McElderry ΜQB: "Grape Expectations: The Resveratrol Story".

  3. Stivala LA, et al.: "Specific structural determinants are responsible for the antioxidant activity and the cell cycle effects of resveratrol", J Biol Chem 276: 22586-22594, 2001" [PubMed].

  4. Fremont L: "Biological effects of resveratrol. Minireview", Life Sciences 66:663-673, 2000 [PubMed].

  5. Βαλαβανίδης Α: "Ελεύθερες Ρίζες και ο Ρόλος τους στα Βιολογικά Συστήματα", Εκδ. ΒΗΤΑ, Αθήνα, 2006, σσ. 29-63.

  6. Sato M, Suzuki Y, Okuda T, Yokotsuka K: "Contents of resveratrol, piceid, and their isomers in commercially available wines made from grapes cultivated in Japan", Biosci Biotechnol Biochem 61:1800-18905, 1997 [PubMed].

  7. Cooper KA, Chopra M, Thurnham DI: "Wine polyphenols and promotion of cardiac health", Nutrition Res Reviews 17:111-129, 2004.

  8. Klatsky AL: "Αλκοόλ και καρδιαγγειακή υγεία. Στην υγεία σας",  Scientific American (ελληνική έκδοση), 1(3):57-64, 2003.

  9. De Smet P: "Drug Therapy: Herbal remedies. Review",  New Engl J Med 347:2046-2056, 2002.

10. Liu C, Tseng A, Yang S: "Chinese Herbal Medicine. Modern Applications of Traditional Formulas. Marcel Dekker:, New York, 2004.

11. Packer L, Ong CN, Halliwell B, eds.: "Herbal and Traditional Medicine. Molecular Aspects of Health", Marcel  Dekker, New York, 2004.

12. Frankel, et al.: "Inhibition of oxidation of human low-density lipoprotein by phenolic substances in red wine", Lancet 341:454-456, 1993 [PubMed].

13. Ray PS, et al.: "The red wine antioxidant resveratrol protects rat hearts from ischemia reperfusion injury", Free Radic Biol Med 27:160-169, 1999 [PubMed].

14. Wollin SD, Jones PJ: "Alcohol, red wine and cardiovascular disease", J. Nutrition 131:1401-1404, 2001. [PubMed]

15. Rimm EB, Klatsky A, Grobbee D, Stampfer MJ: "Review on moderate alcohol consumption and reduced risk of coronary heart disease: is the effect due beer, wine or spirits?", Br. Med J. 312:731-735, 1996 [PubMed].

16. Renaud S, De Lorgeril M: "Wine, alcohol, and the French paradox for coronary heart disease", Lancet 339:1523-1525, 1992 [PubMed].

17. Buemann B, Dyerberg J, Astrup A: "Alcohol drinking and cardiac risk", Nutrition Res. Reviews 15:91-121, 2002.

18. Bleich S, et al.: "Moderate alcohol consumption in social drinkers raises plasma homocysteine levels: a contradiction to the "French paradox"?", Alcohol & Alcoholism 36:189-192, 2001 [PubMed].

19. Theodoropoulou S, Zonara V, Charalabaki M, Nicolopoulos E, Valavanidis A: "Red wine and the "French paradox". Beneficial effects to human health. Myth or reality? A comparative study of the antioxidant potential of alcohol and polyphenols in red and white wine", Farmakeftiki 15(4): 107-118, 2002.

20. Law M, Wald N: "Why heart disease mortality is low in France: the time lag explanation", Br. Med J. 318:1471-1480, 1999.

21. Murcia, MA, Martinez-Tome M: "Antioxidant activity of resveratrol compared with common food additive", J Food Prot 64:379-384, 2001 [PubMed].

22. Ovesna Z, et al.: "Antioxidant activity of resveratrol, piceatannol and 3,3',4,4',5,5'-hexahydroxy-trans-stilbene in three leukemia cell lines", Oncol Rep 16:617-624, 2006 [PubMed].

23. Wu JM, et al.: "Mechanism of cardioprotection by resveratrol, a phenolic antioxidant present in red wine (Review)", Int. J. Mol. Med. 8:3-17, 2001 [PubMed].

24. Carbo N, et al.: "Resveratrol, a natural product present in wine, decreases tumour growth in a rat tumour model", Biochem. Biophys. Res. Comun 254:739-743, 1999 [PubMed].

25. Soleas GJ, Grass L, Josephy PD, Goldberg DM, Diamandis EP: "A comparison of the anticarcinogenic properties of four red wine polyphenols", Clin Biochem. 35:119-124, 2002 [PubMed].

26. Mollerup S, Ovrebo S, Haugen A: "Lung carcinogenesis: resveratrol modulates the expression of genes involved in the metabolism of PAHs in human bronchial epithelial cells", Int. J. Cancer 92, 18-25, 2001 [PubMed].

27. Schultz J: "Resveratrol may be a powerful cancer-fighting ally", J. Natl. Cancer Inst. 96:1497-1498, 2004.

28. Jang M, et al.: "Cancer chemopreνentive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes", Science 275:218-220, 1997 [PubMed].

29. Asensi M, et al.: "Inhibition of cancer growth by resveratrol is related to its low bioavailability", Free Radic. Biol. Med.  33:387-398, 2002 [PubMed].

30. Hall S: "Longevity research. In vino vitalis? Compounds activate life-extending genes", Science 301:11-12, 2003.

31. Kaeberlein M, Rabinovitch PS: "Grapes versus gluttony. A compound found in red grapes called resveratrol improves the health and lifespan of mice on a high-calorie diet", Nature 444:280-281, 2006 [PubMed].

32. Baur JA, et al.: "Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet", Nature 444:337-341, 2006 [PubMed].

Ενδεικτικές πηγές από το Διαδίκτυο

  1. Wikipedia: "Resveratrol".

  2. Roy H, Lundy S: "Resveratrol" (Pennington Nutritional Series, Number 7, 2005).

  3. Mitchell T: "Resveratrol: Cutting-edge technology available today".

  4. Sahelian R: "Resveratrol (learn about holistic medicine)".

  5. Scientific American (November 29, 2006): "Forget resveratrol, tannins key to heart health from wine".

  6. Cayman Chemicals: "Product information: Resveratrol".

  7. Oregon State University, Linus Pauling Institute, Micronutrients Information Center: "Resveratrol".