| Gingerol | |
|---|---|
| Kenraali | |
| Chem. kaava | C17H26O4 _ _ _ _ _ |
| Luokitus | |
| Reg. CAS-numero | 23513-14-6 |
| PubChem | 442793 |
| Reg. EINECS-numero | 607-241-6 |
| Hymyilee | CCCCC(CC(=O)CCC1=CC(=C(C=C1)O)OC)O |
| InChI | InChI = 1S/C17H26O4/c1-3-4-5-6-14(18)12-15(19)9-7-13-8-10-16(20)17(11-13)21-2/ h8,10-11,14,18,20H,3-7,9,12H2,1-2H3/t14-/m0/s1NLDDIRKKFXEWBK-AWEZNQCLSA-N |
| CHEBI | CHEBI: 10136 |
| ChemSpider | 391126 |
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Gingerol ( englanniksi inkivääri - inkivääri) on kasviaine, jota 1-3% sisältää pääasiassa inkivääri juurakossa eteerisen öljyn muodossa , mikä antaa sille sen erityisen maun ja hapokkaan aromin. Kaikki Zingiberaceae -heimon jäsenet sisältävät tätä kemiallista yhdistettä ; sen pitoisuus on erityisen korkea paratiisin jyvissä ( englanniksi , lat. Aframomum melegueta ) ja afrikkalaisessa inkiväärilajikkeessa. Se kuuluu kasvialkaloidien ryhmään, joita on myös paprikoissa ja joissakin muissa kasveissa. Kehon sisällä se stabiloi hermostoa ja sydän- ja verisuonijärjestelmää , sillä on kipua lievittävä, anti-inflammatorinen , imeytyvä, antispasmodinen ja karminatiivivaikutus. Tunnetaan myös syövän vastaisena aineena [1] [2] [3] [4] [5] [6] .
Eurooppalaiset oppivat inkiväärin lääkinnällisistä ominaisuuksista ruton aikana , jota vastaan sitä käytettiin [7] [8] .
Inkiväärin keittäminen muuttaa gingerolin käänteisen aldol-reaktion kautta zingeroniksi, joka on vähemmän mausteinen ja jolla on mausteinen-makea maku. Kun inkivääri kuivataan tai kuumennetaan hieman, gingerol käy läpi kuivumisreaktion, jolloin muodostuu segaoleja, jotka ovat noin kaksi kertaa pistävämpiä kuin gingeroli. Tämä selittää, miksi kuivattu inkivääri on mausteisempaa kuin tuore. Tuoreessa inkiväärissä [6]-gingeroli on fenolinen fytokemikaali, joka aktivoi kielen maustereseptoreita . Molekyylisesti se on sukua kapsaisiinille ja piperiinille, yhdisteille, jotka ovat alkaloideja, vaikka ne eivät biologisen aktiivisuuden suhteen ole millään tavalla sukua. Lisäksi inkiväärijuuri sisältää [8]-gingerolia, [10]-gingerolia [9] ja [12]-gingerolia, joita kutsutaan yhteisesti gingeroleiksi .
Meta-analyysi raportoi, että gingerolilla on syöpää estäviä, tulehdusta, sieniä ehkäiseviä [10] , antioksidantteja, hermoja suojaavia [11] ja mahaa suojaavia ominaisuuksia in vitro ja in vivo prekliinisissä tutkimuksissa [12] .
Sisplatiini on kemoterapiassa käytettävä lääke. Suurilla annoksilla se aiheuttaa munuaisten vajaatoimintaa, jonka katsotaan rajoittavana sen käyttöä hengenpelastuslääkkeenä. [6]-gingerolin käyttö estää munuaisten vajaatoiminnan esiintymisen testirotilla. [6]-gingeroli lisää glutationin tuotantoa annos-vaste-suhteessa, jossa mitä suurempi annos, sitä suurempi on gingerolin vaikutus [13] .
Useissa in vivo -tutkimuksissa tutkijat ovat ehdottaneet mahdollisuutta käyttää gingeroleja keinona normalisoida glukoositasoja potilailla, joilla on diabetes mellitus [14] [15] [16] . Uskotaan, että gingerolin kemialliset yhdisteet auttavat taistelemaan diabetesta vastaan, koska sytotoksista vaikutusta säätelevän glutationin pitoisuus on lisääntynyt. Anti-vaikutuksia tutkittiin diabeettisilla ja liikalihavilla testihiirillä. Gingerol-kemikaalit lisäävät glukoosin imeytymistä soluihin ilman synteettisen insuliinin tarvetta, vähentäen myös hypoglykemian esiintymistä ja lisäävät kehon glukoosinsietokykyä.Eri tutkimukset ovat tulleet siihen tulokseen, että gingerolin fytokemikaalien fysiologisiin prosesseihin liittyvät aineenvaihduntamekanismit johtuvat lisääntyneistä entsyymipitoisuuksista. aktiivisuus (CAT) ja glutationin tuotanto alentaen samalla lipoproteiinikolesterolia ja lisäämällä glukoosin sietokykyä testihiirillä. Sydämen rytmihäiriöitä pidetään diabetes mellituspotilaiden jatkuvana seuralaisena, joten in vivo -testit osoittavat, että gingerolilla on anti-inflammatorinen vaikutus ja se estää verensokerin jyrkän laskun riskiä.
Gingerolien tehokkuudesta eri syöpätyypeissä on tehty monia tutkimuksia, mukaan lukien leukemia [17] , eturauhassyöpä [18] , rintasyöpä [19] , ihosyöpä [20] , munasarjasyöpä [21] , keuhkosyöpä [22 ]. ] , haimasyöpä [23] ja paksusuolensyöpä [24] . Gingerolien vaikutuksesta ihmiskehon fysiologisiin prosesseihin ei ole tehty tarpeeksi kliinisiä tutkimuksia [25] [26] .
Suorittaessaan gingerolien meta-analyysiä he huomasivat, että niillä on erilaisia fytokemiallisia vaikutuksia eturauhassyöpään. Lisäksi tehtiin kaksi kohdennettua tutkimusta [6]-gingeroliyhdisteiden vaikutuksesta hiiriin, joissa he havaitsivat lisääntynyttä syöpäsolujen apoptoosia vaurioittamalla mitokondrioiden kalvoa [18] . Tutkijat löysivät myös mekanismeja, jotka liittyvät G1aasi:ssa muodostuvien proteiinien tuhoutumiseen, mikä pysäyttää syöpäsolujen lisääntymisen. Tätä pidetään etuna gingerolien syövänvastaisten ominaisuuksien tutkimuksessa. Todennäköisesti gingerolin vaikutuksen päämekanismi kehoon on proteiinien hajoamisprosessi.
[6]-gingerolin ja [6]-paradolin karsinogeeniset ominaisuudet todistettiin analysoimalla niiden vaikutusmekanismia ihosyöpää sairastavien hiirten soluissa , mikä tähtää kasvaimen muodostavien solujen proteiinien tuhoamiseen. Gingerolin kemialliset yhdisteet estävät tavallisten solujen muuttumista syöpäsoluiksi estämällä AP-1-proteiinien synteesiä, kun taas paradoli indusoi sytotoksisen vaikutuksensa ansiosta apoptoosia jo muodostuneessa syöpäsolussa. [6]-gingeroli pystyy pysäyttämään solun elinkaaren apoptoosin kautta, joka liittyy entsyymien tuhoavaan vaikutukseen syöpäsoluihin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että gingeroli pysäyttää solujen lisääntymisen estämällä replikaatioon tarvittavien sykliiniproteiinien translaatiota solunjakautumisen G1- ja G2-vaiheiden aikana. Syöpäsolujen apoptoosin aikana mitokondrioista vapautuu sytokromi C:tä, joka vangitsee vapautuneen ATP:n jättäen jälkeensä toimintakyvyttömän mitokondrion. Sytokromi C kerää apoptosomeja ja aktivoi kaspaasi-9 :n , joka toimii kaspaasiyhdisteiden tappajana, tuhoten DNA-molekyylejä histoneissa , mikä johtaa niiden apoptoosiin. Myös [6]-gingeroli estää Bcl-2-proteiineja, jotka estävät apoptoosin mitokondrioiden pinnalla, mikä lisää Bcl-2- proteiinien kykyä proapoptoosiin, mikä johtaa solukuolemaan. Syöpäsolut tuottavat suuren määrän proteiineja, jotka aktivoivat kasvuhormonien vapautumisen signaloimalla entsyymikytketyssä järjestelmässä. Kun PI-3-kinaasin fosforylaatio lopetetaan, Akt -proteiini ei pysty sitoutumaan tehokkaasti PH-domeeniin, mikä deaktivoi alavirran signaalin. Myöhempi solukuoleman agonistiproteiinien retentio estää solujen kasvua, jotka estävät apoptoosin. Tämän seurauksena tapahtuu kaksinkertainen negatiivinen solusignaali, joka laukaisee solun apoptoosiprosessin.
Laboratoriossa kasvatetut rintakasvainsoluviljelmät altistettiin erilaisille pitoisuuksille [6]-gingerolia sen vaikutuksen määrittämiseksi eläviin soluihin. Tutkijat päättelivät, että altistuksen vaikutukset riippuivat pitoisuudesta. Esimerkiksi 5 μm:n määrällä ei ole vaikutusta, ja pitoisuudella 10 μm vaikutus pienenee 16 % [19] . [6]-gingerolin vaikutus kohdistuu kolmeen erilliseen rintasyöpäsolujen proteiiniin, jotka lisäävät etäpesäkkeiden muodostumista. Niin kauan kuin adheesioprosessi pysyy ehjänä, [6]-gingeroli estää syöpäsolujen tunkeutumisen terveisiin kudoksiin ja niiden myöhemmän koon kasvun. Tutkimukset viittaavat siihen, että vaikutusmekanismi syöpäsolujen kasvuun johtuu tiettyjen mRNA:iden transformaatiosta, jotka transkriptoivat entsyymejä, jotka tuhoavat ulomman soluseinän, jota kutsutaan matriksimetalloproteinaasiksi (MMP) [19] . In vitro -tutkimus gingerolien vaikutuksesta ihmissoluihin osoitti, että gingerolit pystyvät taistelemaan oksidatiivista stressiä vastaan. Tulokset vahvistivat, että gingeroleilla on tulehdusta ehkäisevä vaikutus, vaikka shogaolit ovat tehokkaampia torjumaan vapaita radikaaleja. On myös käänteinen "annos-pitoisuus"-suhde, jossa pitoisuuden ja annoksen kasvu vähentää vapaiden radikaalien määrää soluissa [26] .
Gingerolin antifungaalisten ominaisuuksien perusteellinen tutkimus on osoittanut, että afrikkalaisissa inkiväärilajeissa on korkeampi gingeroli- ja shogaolipitoisuus kuin Indonesiassa yleisimmin viljellyissä lajeissa [6] . Tutkimus afrikkalaisen ginseng-lajin sienenvastaisista ominaisuuksista osoitti tehokkuuden 13 taudinaiheuttajaa vastaan, mikä oli kolme kertaa suurempi kuin sen viljellyn indonesialaisen vastineen [6] . Gingerolin uskotaan osallistuvan reaktioihin yhdessä muiden olemassa olevien fytokemikaalien kanssa, mukaan lukien shogaolit , paradodit ja gingerone .
[6]-gingerolin antioksidanttisten ominaisuuksien uskotaan suojaavan Alzheimerin tautia vastaan. Tutkimuksessa tarkastellaan puolustusmekanismeja DNA:n katkaisua ja mahdollista mitokondrioiden kalvon hajoamista vastaan , mikä viittaa gingerolin hermoja suojaaviin vaikutuksiin. Tutkimuksessa todettiin, että inkivääri säätelee glutationin tuotantoa soluissa, mukaan lukien hermosolut. Ja koska sillä on antioksidanttisia ominaisuuksia, se vähentää riskiä sairastua Alzheimerin tautiin ihmisen neuroblastoomasoluissa ja hippokampuksen soluissa [11] .
Samaan aikaan monet tutkimukset väittävät, että inkiväärin fytokemikaalit ovat tehottomia solujen oksidatiivisia vaurioita vastaan. Jotkut tutkimukset viittaavat fytokemikaalien mahdolliseen genotoksisuuteen . Tutkimuksessa, jossa käytettiin liian suuria gingerole-annoksia ihmisen maksasoluissa, havaittiin DNA-molekyylien halkeamista, kromosomien ja organellien vaurioita sekä soluseinän epävakautta, jotka ovat apoptoosin tunnusomaisia merkkejä [27] . Korkeilla pitoisuuksilla gingeroliyhdisteet toimivat prooksidantteina, vaikka samaan aikaan näillä fytokemikaaleilla uskotaan olevan anti-inflammatorisia ja antioksidanttisia ominaisuuksia normaaleissa olosuhteissa. Muut tutkimukset ovat todenneet, että [6]-gingeroli vähentää aineenvaihduntaa koerotat, joille annettiin vatsaontelonsisäinen injektio lääkkeellä, joka aiheutti hypotermisen reaktion, vaikka samaa lääkettä ylimäärin suun kautta, ruumiinlämpö pysyi muuttumattomana [27] .
Yhteensä 8 % gingeroleja sisältävän inkivääriuutteen akuutti ja subakuutti toksisuus arvioitiin rotilla OECD:n ohjeiden 423 ja 407 mukaisesti. Kirjoittajat havaitsivat, että inkivääriuutteen akuutin myrkyllisyyden LD50 oli yli 2000 mg/kg. Mitä tulee subkrooniseen toksisuuteen, maksimiannoksella 1000 mg/kg/vrk 28 päivän ajan ei havaittu toksisia oireita eikä muutoksia hematologisessa ja biokemiallisessa profiilissa. Kaikkien eläinten tärkeimpien elinten histopatologia oli normaali. NOAEL (ei havaittuja sivuvaikutuksia) ilmoitettiin 1000 mg/kg/vrk rotilla [28] .