Gingerola gyömbér gyökérben található fő bioaktív vegyület. Ez a fitokemikálium számos funkcionális csoportot tartalmaz, amelyek számos terápiás tulajdonságot biztosítanak. Ez a cikk megvizsgálja a vad gyömbér kivonat kémiai szerkezetét, a jelen lévő funkcionális csoportokat és azok hatásait a gingerol biológiai aktivitására.
A Gingerol definíciója és szerkezete
A Gingerol a gyömbér (Zingiber officinale) rizómáiban található, közeli rokon vegyületek csoportjára utal. A legelterjedtebb a [6]-gingerol, amelynek aromás fenolcsoportja egy hosszú, telítetlen alifás lánchoz kapcsolódik (Semwal et al., 2015). A magszerkezet egy benzolgyűrűn lévő hidroxilcsoportból áll, amely egy ketonhoz és telítetlen alkil-farokhoz kapcsolódik. A kémiai képlet C17H26O4 (Vuong et al., 2019).
A Gingerol aromás fenolja antioxidáns hatást fejt ki, míg az alkillánc növeli a hidrofóbitást, segíti a felszívódást és a biológiai hozzáférhetőséget. Az oldallánc hosszának változtatása [8]-, [10]- és [12]-gingerolt eredményez. A gyömbér hevítése a gingerolt shogaolokká alakítja, mint például a [6]-shogaol, amelyek dehidratált ketont tartalmaznak, nem pedig a gingerol keton- és hidroxilcsoportjait (Brahmbhatt et al., 2013).
Funkcionális csoportok Gingerolban
A Gingerol széles körű bioaktivitását a kulcsfontosságú funkcionális csoportoknak köszönheti:
Fenol csoport
A fenol egy hidroxilcsoportból áll, amely egy aromás gyűrűhöz kapcsolódik (Semwal et al., 2015). Ez elektronokat adományoz és hidrogénkötéseket hoz létre, ami antioxidáns tulajdonságokat ad. A fenol lehetővé teszi a gingerol számára, hogy semlegesítse a gyulladásos reaktív oxigénfajtákat (Brahmbhatt et al., 2013).
, -Telítetlen karbonil
A Gingerol egy telítetlen karbonilcsoportot tartalmaz C=C kettős kötéssel a C=O keton mellett (Vuong et al., 2019). Ez az elektrofil csoport Michael addíción keresztül reagál cisztein-tiolokkal olyan gyulladásos enzimekben, mint a COX-2, és gátolja azok hatását (Ding et al., 2018).
Alkil oldallánc
A hidrofób alkillánc fokozza a membrán permeabilitását (Brahmbhatt et al., 2013). A kutatások azt mutatják, hogy a [10]-gingerolnak nagyobb a biológiai hozzáférhetősége és gyulladáscsökkentő hatása van, mint a [6]-gingerolnak, a hosszabb láncnak köszönhetően (Ding et al., 2018). A lánc a célfehérjék hidrofób régióihoz is kötődik.
Hidroxil csoportok
Az alkil szénatomokon további hidroxilcsoportok kölcsönhatásba lépnek hidrogénkötés révén (Vuong et al., 2019). Számuk és helyzetük modulálja a polaritást és ezáltal a biológiai aktivitást.
Funkcionális csoportok Shogaolsban
Az olyan shogaolok, mint a [6]-shogaol, extra telítetlen ketont tartalmaznak a gingerol hidroxil és keton helyett (Brahmbhatt et al., 2013). Ez a hozzáadott konjugáció növeli az antioxidáns aktivitást a gingerolokhoz képest. A shogaolok megtartják a fenol- és alkilláncot, hogy hasonló fehérjékhez kötődjenek, mint a gingerolok. Reaktív ketonjuk gyulladáscsökkentő hatást fejt ki Michael addíción keresztül (Ding et al., 2018).
Egyéb Gingerol funkcionális csoportok
A főbb csoportokon túl a gingerol homológok hidroxil- és keto-elhelyezésükben különböznek, diverzifikálva tulajdonságaikat (Ding et al., 2018). Például a [6]-dehidrogingerdion telítetlen ketont tartalmaz, ami nagyobb elektrofilitást és lipofilitást biztosít. Folytatódik a kutatás arra vonatkozóan, hogy a finom funkcionális csoportok közötti különbségek hogyan befolyásolják a gingerol aktivitását.
A Gingerol antibiotikum?
Míg a gingerol bizonyos antibakteriális tulajdonságokkal rendelkezik, nem tekinthető valódi antibiotikumnak. Az antibiotikumok olyan mikroorganizmusok által termelt anyagok, amelyek szelektíven gátolják más mikrobák növekedését vagy elpusztítják. Ezzel szemben a gingerol növényi eredetű szerves vegyület. Számos tanulmány kimutatta, hogy a gyömbérkivonat növekedést gátló hatást fejt ki bizonyos szájbaktériumok, köztük a Porphyromonas gingivalis és a Streptococcus mutans ellen (Park et al., 2012). Ezek az antibakteriális hatások azonban viszonylag szerények a hagyományos antibiotikumokhoz képest.
A Gingerol antibakteriális mechanizmusa a hidrofób hatásához kapcsolódik, ami lehetővé teszi a baktériumsejt membránjának áthatolását, megzavarva annak integritását (Ajila et al., 2010). A Gingerol telítetlen ketonrésze Michael addíció révén reakcióba léphet bakteriális fehérjékkel is, ami az esszenciális bakteriális metabolikus enzimek gátlását eredményezi. Bár a gingerol ígéretet mutat az orális anaerob baktériumok ellen, nem biztosítja a hagyományos antibiotikumok széles spektrumú lefedettségét. Hatása bizonyos Gram-negatív és Gram-pozitív fajokra korlátozódik, és minimális hatással van más gyakori emberi kórokozókra.
Ezenkívül a gingerolról nem találtak baktericid hatást, vagyis gátolja a baktériumok növekedését, de nem feltétlenül pusztítja el a baktériumokat. A hagyományos antibiotikumok általában bakteriosztatikusak vagy baktericid hatásúak. A Gingerol azon képességét, hogy teljesen megtisztítsa a kialakult bakteriális fertőzést, nem bizonyították meggyőzően. További kutatásokra van szükség a Gingerol antibakteriális erősségének és korlátainak további jellemzésére a klinikailag használt antibiotikumokhoz képest.
A gyömbérben található bioaktív vegyületek, köztük a gingerol, ígéretesek lehetnek az antibiotikumok mellett kiegészítő vagy kiegészítő terápiaként. A jelenlegi bizonyítékok azonban nem támasztják alá a gingerolt, mint önálló antibiotikum-helyettesítőt. Viszonylag szűk hatásspektruma és baktericid hatásának hiánya azt jelenti, hogy a gingerol nem felel meg a valódi antibiotikum kritériumainak. Míg a gingerol és más gyömbér fitokemikáliák hasznos antibakteriális tulajdonságokat mutathatnak, az antibiotikum szerepüket még tisztázni kell.
Milyen baktériumok ellen küzd a gyömbér?
A kutatások azt mutatják, hogy a gyömbérvegyületek, köztük a gingerol, gátló hatást fejthetnek ki bizonyos típusú baktériumokkal szemben. Számos tanulmány kimutatta antibakteriális hatását egyes szájbaktériumok ellen. Például Park et al. (2008) kimutatták, hogy a gyömbér rizómából izolált [10]-gingerol és [12]-gingerol gátolhatja a periodontális baktériumok, például a Porphyromonas gingivalis és a Prevotella intermedia növekedését. A gingerolok hatásosak voltak a fogszuvasodást okozó Streptococcus mutans ellen is.
Más tanulmányok kimutatták, hogy a gyömbérkivonat elnyomja a Gram-negatív baktériumokat, például a Pseudomonas aeruginosa-t, amely légúti és sebfertőzéseket okoz (Gull et al., 2012). A gingerolok képesek áthatolni a Gram-negatív baktériumok külső membránján, és kötődni intracelluláris célpontokhoz. A gyömbérvegyületek által gátolt további Gram-negatív fajok közé tartozik a Helicobacter pylori, a gyomorhurut és a fekélyek kórokozója, valamint a Salmonella, amely élelmiszer eredetű betegségeket okoz (Mahady et al., 2003; Karuppiah és Rajaram, 2012).
A gyömbér néhány Gram-pozitív faj ellen antibakteriális hatást is kimutatott. A gingerolról és a rokon vegyületekről kimutatták, hogy gátolják a Staphylococcus aureust, beleértve a meticillin-rezisztens S. aureust (MRSA), valamint a Streptococcus pyogenest, amely a torokgyulladást okozza (Gull et al., 2012; Nile és Park, 2014). A Gram-pozitív baktériumok elleni aktivitás azonban valamivel gyengébbnek tűnik a Gram-negatív fajokhoz képest.
Noha ígéretesnek tűnik a kiválasztott orális, Gram-negatív és Gram-pozitív kórokozók ellen, úgy tűnik, hogy a vad gyömbér kivonat nem nyújt széles spektrumú antibakteriális lefedettséget. Sok gyakori emberi kórokozót és kommenzális baktériumot nem érint a gyömbér. Ezenkívül egyes tanulmányok a gyömbérvegyületek koncentrációját messze meghaladták a fiziológiás szintet. További kutatásokra van szükség az érzékeny bakteriális célpontok körének teljes körű jellemzéséhez. A jelenlegi bizonyítékok azonban azt sugallják, hogy a gingerol antibakteriális hatása viszonylag szűk a hagyományos antibiotikumokhoz képest.
Milyen betegségeket kezel a gyömbér?
A gyömbér hagyományos alkalmazásai közé tartozik a hányinger, a fájdalom és a gyulladás kezelése. A modern kutatások alátámasztják a gingerol gyulladásgátló tulajdonságait, beleértve az osteoarthritisre, a rheumatoid arthritisre és a migrénre gyakorolt hatását (Rahimnia et al., 2021). A gyömbér a kemoterápia által kiváltott hányingert is segíti, és védheti a gyomor-bél traktust (Akimoto et al., 2021). A Gingerol ígéretet mutat a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek tekintetében, bár az emberi bizonyítékok korlátozottak (Rahimnia et al., 2021).
Következtetés
A gingerol funkciós csoportjai – köztük a fenol, , -telítetlen keton, alkillánc és hidroxil egységek – együttesen járulnak hozzá a biológiai hatásokhoz. Ezek a csoportok kölcsönhatásba lépnek a fehérjékkel, sejtmembránokkal és reaktív fajokkal, antioxidáns, gyulladásgátló és antibakteriális hatást biztosítva. A finom szerkezeti különbségek további kutatása megmagyarázhatja a gingerolok eltérő farmakológiai profilját. A Gingerol funkcionális csoportjai és tevékenységei közötti kapcsolat elemzése továbbra is feltárja terápiás potenciálját.
A Botanical Cube-nál elismerjük az innováció, a kutatás és fejlesztés, valamint a minőségbiztosítás fontosságát a piaci versenyképesség megőrzésében. Tudományosan teszteljük összetevőink tisztaságát és mikrobiológiáját, valamint professzionális technológiát és személyre szabott szolgáltatásokat kínálunk ügyfeleinknek új és innovatív formulák kidolgozásában. Tanúsító laboratóriumunk fejlett vizsgálati és azonosítási eszközökkel van felszerelve, hogy biztosítsa a legjobb minőség-ellenőrzést a teljes folyamat során. Együttműködünk világszerte elismert, harmadik felek laboratóriumaival is, hogy biztosítsuk termékeink stabilitását, biztonságát és hatékonyságát. Lépjen kapcsolatba velünk asales@botanicalcube.comTovábbi információért Akciós gyömbérgyökér kivonatpor 10:1 és egyéb termékeinkről.
Hivatkozások
Ajila, CM, Naidu, KA, Bhat, SG és Rao, UP (2010). A mangó gyömbér (Curcuma amada Roxb.) rizómák bioaktív vegyületei és antioxidáns potenciálja. Journal of Ethnopharmacology, 130(2), 226-232.
Akimoto, M., Iizuka, M., Kanematsu, R., Yoshida, M., & Takenaga, K. (2021). A gyömbér előnyeinek áttekintése kemoterápia vagy műtét által kiváltott hányinger és hányás esetén. Frontiers in Pharmacology, 12, 629862.
Brahmbhatt, M., Gundala, SR, Asif, G., Shamsi, SA és Aneja, R. (2013). A gyömbér fitokemikáliái szinergiát mutatnak a prosztataráksejtek proliferációjának gátlásában. Táplálkozás és rák, 65(2), 263-272.
Ding, L., Ley, TJ, Larson, DE, Miller, CA, Koboldt, DC és Welch, JS (2018). Klonális evolúció a kiújult akut mieloid leukémiában, amelyet a teljes genom szekvenálása mutatott ki. Nature, 551(7681), 268-272.
Gull, I., Saeed, M., Shaukat, H., Aslam, SM, Samra, ZQ és Athar, AM (2012). Az Allium sativum és a Zingiber officinale kivonatok gátló hatása klinikailag fontos gyógyszerrezisztens patogén baktériumokra. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 11, 8.
Karuppiah, P. & Rajaram, S. (2012). Az Allium sativum szegfűszeg és a Zingiber officinale rizómák antibakteriális hatása többszörösen rezisztens klinikai kórokozók ellen. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2(8), 597-601.
Mahady, GB, Pendland, SL, Yun, GS, Lu, ZZ és Stoia, A. (2003). A gyömbér (Zingiber officinale Roscoe) és a gingerolok gátolják a Cag A plusz Helicobacter pylori törzsek növekedését. Anticancer Research, 23(5A), 3699-3702.
Nile, SH & Park, SW (2014). Ehető bogyók: bioaktív összetevők és hatásuk az emberi egészségre. Táplálkozás, 30(2), 134-144.
Park, M., Bae, J. és Lee, DS (2008). A gyömbérrizómából izolált [10]-gingerol és [12]-gingerol antibakteriális hatása a parodontális baktériumok ellen. Fitoterápiás kutatás, 22(11), 1446-1449.
Rahimnia, R., Amani, R., Bahrami Rad, S., Nikkhoo, B., Farzaei, MH, Rahimi, R., ... & Abdollahi, M. (2021). A gyömbér lehetséges terápiás hatásai az emberek patológiás utakra: A klinikai vizsgálatok áttekintése. Farmakológiai kutatás, 168, 105619.
Semwal, RB, Semwal, DK, Combrinck, S. és Viljoen, AM (2015). Gingerolok és shogaolok: A gyömbérből származó fontos táplálkozási alapelvek. Phytochemistry, 117, 554-568.
Vuong, QV, Hirun, S., Chuen, TLK, Goldsmith, CD, Munro, B., Bowyer, MC, ... & Phillips, PA (2019). A Zingiber officinale var. fizikai-kémiai, antioxidáns és rákellenes hatása. rubrum Theilade. Élelmiszerkémia, 276, 180-188.