Sebatian Bioaktif Buah-buahan Yang Boleh Dimakan Dengan Sifat Anti-Penuaannya: Kajian Komprehensif Untuk Memanjangkan Hayat Manusia

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

Abstrak:Penuaan adalah proses biologi yang rumit di mana perubahan fungsi dan struktur dalam organisma hidup berlaku dari semasa ke semasa. Spesies oksigen reaktif adalah salah satu faktor utama yang bertanggungjawab untuk penuaan dan dikaitkan dengan beberapa patologi kronik. Hubungan antara penuaan dan diet agak menarik dan telah mendapat perhatian dunia. Makanan yang sihat, sebagai tambahan kepada antioksidan diet, diperlukan untuk melambatkan proses penuaan dan meningkatkan kualiti hidup. Banyak makanan sihat seperti buah-buahan adalah sumber nutrien pemakanan dan sebatian bioaktif semulajadi yang baik yang mempunyai sifat antioksidan dan terlibat dalam mencegah penuaan dan gangguan berkaitan usia yang lain. Faedah kesihatan yang dikaitkan dengan pengambilan buah yang sihat telah menarik minat yang meningkat. Sebilangan besar kajian telah mendokumentasikan kelebihan pengambilan buah-buahan, kerana ia menyekat perkembangan radikal bebas yang seterusnya mengurangkan tekanan oksidatif yang dicipta dalam badan dan melindungi daripada beberapa jenis penyakit seperti kanser, diabetes jenis 2, dan gangguan keradangan, dan penyakit kardiovaskular lain yang akhirnya menghalang penuaan. Di samping itu, buah-buahan mempunyai banyak ciri lain seperti anti-radang, anti-kanser, anti-diabetes, neuroprotektif, dan mempunyai kesan menggalakkan kesihatan. Mekanisme pelbagai sebatian bioaktif yang membantu dalam mencegah pelbagai penyakit dan meningkatkan umur panjang juga diterangkan. Manuskrip ini menyediakan ringkasan pelbagai komponen bioaktif yang terdapat dalam buah-buahan bersama-sama dengan sifat menggalakkan kesihatan dan antipenuaan.

Kata kunci:sebatian bioaktif; anti-penuaan; buah-buahan yang boleh dimakan;lanjutan hayat; antioksidan;radikal bebas;faedah kesihatan

1. Pengenalan

Penuaan adalah proses perlahan kemerosotan fisiologi yang dialami oleh setiap organisma hidup mengikut masa. Malah, penuaan adalah faktor risiko utama yang berkaitan dengan peningkatan insiden beberapa penyakit degeneratif terutamanya diabetes jenis 2, kanser, penyakit Alzheimer, dan penyakit kardiovaskular (CVD), dan penyakit kronik ini menyumbang kepada kematian di kalangan orang [1]. Penuaan pada peringkat biologi dibezakan oleh pengumpulan kerosakan sel dan molekul yang mengakibatkan perubahan fungsi dan struktur dalam tisu dan sel, seperti gangguan hubungan antara sel, penuaan, kehilangan homeostasis mitokondria, dan keupayaan regeneratif berkurangan [2]. Kira-kira 150,000 orang di seluruh dunia mati setiap hari akibat penuaan dan kira-kira dua pertiga mati akibat penyakit berkaitan usia [3]. Antara beberapa agen yang dipercayai memainkan peranan penting dalam penurunan fungsi berkaitan usia, adalah radikal bebas yang merangkumi spesies nitrogen reaktif (RNS) dan spesies oksigen reaktif (ROS) dan memainkan peranan penting [4,5].

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

Radikal bebas dan spesies reaktif adalah hasil sampingan semula jadi yang dihasilkan dalam organisma melalui kedua-dua proses fisiologi dan persekitaran [6]. Radikal bebas biasanya dihasilkan hasil daripada pengeluaran ATP (adenosine triphosphate) dalam mitokondria apabila sel menggunakan oksigen (elemen penting untuk kehidupan) untuk menghasilkan tenaga. Oleh itu, ketidakseimbangan antara pengeluaran berlebihan atau pertambahan radikal bebas dalam badan dan potensi sistem biologi untuk menyahtoksik bahan reaktif mengakibatkan tekanan oksidatif, yang merupakan faktor utama dalam perkembangan beberapa gangguan kronik degeneratif dan berkaitan usia [7]. ,8]. Sebilangan besar bukti mencadangkan bahawa tekanan oksidatif yang dihasilkan dalam mitokondria sebagai hasil sampingan respirasi selular adalah sebab utama penuaan [9]. Kelewatan atau perencatan dalam patogenesis penyakit tersebut oleh tumbuhan juga merupakan strategi menarik untuk menggalakkan penuaan yang sihat [3]. Jadi, diet pemakanan yang betul diiktiraf dalam memerangi penyakit ini kerana ia mempunyai pengaruh yang besar terhadap penuaan dan kesihatan tanpa sebarang kesan sampingan [10]. Tambahan pula, hubungan optimistik antara penuaan dan diet telah meningkatkan minat pengguna untuk mendapatkan lebih banyak pengetahuan tentang diet berfungsi, kaya dengan antioksidan, seperti sayur-sayuran, buah-buahan, dan produk berkaitannya [11-14]Antioksidan ialah bahan semula jadi yang ada. dalam buah-buahan dan sayur-sayuran yang melindungi sel daripada kerosakan radikal bebas dengan meneutralkan dan menghilangkannya. Di antaranya, buah-buahan adalah sangat penting dan telah menarik perhatian seluruh dunia daripada penyelidik kerana nilai pemakanan, rasa yang lazat, vitamin, mineral dan kandungan serat. Beberapa penemuan penyelidikan juga telah melaporkan bahawa pengambilan buah-buahan yang sihat berkaitan dengan prevalens penyakit kronik yang lebih rendah [15-19].

Cistanche boleh anti-penuaan

Pelbagai buah-buahan dan derivatifnya terkenal mempunyai tahap tinggi sebatian polifenolik semula jadi [18,20-22]. Polifenol adalah metabolit sekunder tumbuhan dengan sifat antioksidan yang berfungsi sebagai perencat radikal bebas dan memainkan peranan penting dalam mengurangkan tekanan oksidatif yang akhirnya menghalang penuaan dan penyakit yang berkaitan dengannya [23,24]. Selain itu, beberapa sebatian bioaktif seperti katekin, anthocyanin, dan isoflavon mempunyai aktiviti antioksidan yang kuat terhadap ROS. Buah-buahan yang kerap dimakan, terutamanya epal, anggur, beri, oren, dan ceri mengandungi sebatian polifenol yang berbeza yang mempunyai kesan yang baik terhadap kesihatan manusia [25,26]. Kehadiran kandungan bioaktif yang tinggi dalam buah-buahan ini membantu dalam melambatkan proses penuaan dan mengurangkan risiko pelbagai gangguan kronik berkaitan usia seperti CVD dan kanser. Polifenol, bagaimanapun, mengandungi kepelbagaian sebatian yang luas dan dikategorikan kepada pelbagai kumpulan seperti stilbenes, tanin, flavonoid (flavanones, flavonol, flavon, flavonol, isoflavones, proanthocyanidins, anthocyanin), asid fenolik dan lignan [27-29] . Telah didokumenkan bahawa pelbagai jenis aktiviti antioksidan dan tahap fitokimia berlaku di dalam dan merentasi genera buah [22,30].

Pterostilbene, resveratrol, dan quercetin ialah fitokimia semulajadi atau antioksidan polifenolik yang terdapat dalam pelbagai buah-buahan seperti cranberi, bilberi, dan beri biru (Vaccinium sp.)[31]. Penemuan baru-baru ini telah menunjukkan bahawa ini mempunyai kesan positif seperti anti-penuaan dan kecenderungan untuk memanjangkan jangka hayat dengan mengawal tanda-tanda penuaan, keradangan, penuaan sel, kerosakan oksidatif, dan pergeseran telomerik [32,33]. Tujuan utama manuskrip ini adalah untuk membangunkan garis besar pelbagai sebatian nutraseutikal dan bioaktif yang terdapat dalam buah-buahan, dan sifat anti-penuaan, dan lain-lain yang menggalakkan kesihatan yang meningkatkan jangka hayat manusia.

2. Radikal Bebas dan Penuaan

Penuaan merujuk kepada perubahan universal, progresif, dan merosakkan dalam organisma yang berlaku dengan masa dan yang meningkatkan kebarangkalian beberapa penyakit dan kadang-kadang membawa kepada kematian [34]. Menariknya, penyakit kronik dan penuaan kedua-duanya sangat dikaitkan dengan mutasi DNA, keradangan gred rendah, dan peningkatan tekanan metabolik dan oksidatif, termasuk peningkatan tahap kerosakan [3].

Tubuh manusia berada dalam perjuangan berterusan untuk menjauhkan diri daripada penuaan. Salah satu teori yang dikaji dan paling menonjol tentang penuaan ialah teori penuaan radikal bebas [5].

Radikal bebas ialah molekul yang tidak stabil, sangat reaktif, dan wujud sendiri, yang terdiri daripada satu atau lebih elektron tidak berpasangan dalam orbit nuklear. Mereka sama ada boleh menerima elektron atau menderma elektron kepada molekul lain dan dengan itu berfungsi sebagai reduktor atau oksidan [35]. Radikal bebas biasanya terdapat dalam badan sebagai hasil sampingan semula jadi daripada proses kimia seperti metabolisme yang boleh meningkatkan peluang pelbagai penyakit dan mempercepatkan proses penuaan. ROS seperti radikal superoksida (O2), radikal peroksil (ROO"), radikal alkoksil (RO), radikal hidroksil (OH), dan RNS seperti nitrik oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) adalah antara radikal bebas yang paling biasa. berasal daripada kedua-dua sumber eksogen dan endogen [6]. Sumber eksogen ROS/RNS termasuk bahan pencemar alam sekitar, sinaran, bahan kimia industri, dadah, xenobiotik dan asap [35-37]. Sumber endogen termasuk fagositosis, tindak balas keradangan dan proses metabolik selular seperti pengangkutan elektron mitokondria [38,39].

lanjutan hayat cistanche

Pengeluaran berlebihan ROS dalam tubuh manusia merosakkan pelbagai biomolekul melalui tindak balas redoks dan membawa kepada kerosakan selular, mutasi, kematian sel dan penuaan [40-43]. ROS juga terlibat dalam beberapa penyakit kronik dan gangguan berkaitan usia yang lain. Secara amnya, dua kumpulan antioksidan, iaitu. antioksidan enzimatik dan bukan enzim, mengawal tindak balas radikal bebas badan manusia menggunakan mekanisme pertahanan antioksidan enzimatik untuk mengekalkan keseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan dengan menghapuskan lebihan ROS. Enzim antioksidan meminimumkan tahap H, dan O, kerana ia penting dalam menghalang peroksidaan lipid dan mengekalkan struktur dan fungsi membran sel. Pelbagai enzim antioksidan enzimatik yang terlibat dalam aktiviti penghapusan radikal bebas ialah superoksida dismutase (SOD), katalase(CAT), dan glutathione peroksidase (GSHPx) seperti yang ditunjukkan dalam tindak balas berikut.

SOD ditemui dalam mitokondria dan sitosol sel, secara pemangkin menukar radikal superoksida (O,") kepada hidrogen peroksida (H, O) dan oksigen (O2) dengan kehadiran kofaktor ion logam seperti zink (Zn) dan kuprum (Cu). [44] Enzim CAT yang terletak dalam peroksisom menggunakan besi sebagai kofaktor dan memangkinkan pengurangan atau degradasi hidrogen peroksida (HO2) untuk membentuk air(H2O) dan oksigen molekul (O2), sekali gus melengkapkan proses detoksifikasi yang dimulakan oleh SOD. [45]. GSHPxi ialah enzim intrasel yang terdapat terutamanya dalam mitokondria dan sitosol, memecahkan hidrogen peroksida (H2O) kepada dua molekul air (H2O), dan mengoksidakan GSH (glutathione). Aktiviti GSHPx secara amnya bergantung kepada selenium [46].

Begitu juga, RNS seperti nitric oxide (NO*) dihasilkan dalam tubuh manusia daripada asid amino L-arginine dengan kehadiran enzim nitric oxide synthase (NOS) seperti yang ditunjukkan dalam persamaan:

Penjanaan radikal bebas berlaku dengan penyerapan oksigen, pengaktifan NADPH oksidase, dan penghasilan radikal anion superoksida ditunjukkan dalam persamaan:

Nitrogen oksida synthase (iNOS) yang boleh diinduksi terlibat dalam sintesis NO·dan bertindak balas dengan radikal oksigen(O2) darjah . Darjah NO dan O2*-bertindak bersama (gandingan radikal-radikal) untuk menghasilkan peroksinitrit(ONOO-), yang merupakan oksidan kuat yang boleh menyerang pelbagai sasaran biologi [47].

Sistem pertahanan antioksidan yang tidak mencukupi dan sejumlah besar ROS/RNS menyebabkan pertambahan radikal bebas dalam sel, yang menyebabkan kerosakan oksidatif [48]. Tekanan oksidatif selular menyebabkan disfungsi protein, kehilangan integriti struktur, dan kerosakan yang merosakkan pada membran sel, DNA, dan DNA mitokondria menyumbang dengan ketara kepada penyakit kronik berkaitan usia terutamanya CVD, diabetes jenis 2, kanser, hipertensi dan aterosklerosis seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1 [39,49-52].

3. Nutraseutikal dan Sebatian Bioaktif dalam Buah-buahan: Sumber Antioksidan

Tumbuhan mensintesis pelbagai sebatian fenolik yang terdapat di bahagian tumbuhan yang berlainan, tetapi terutamanya dalam buah-buahan, daun, dan biji benih, di mana ia digunakan terutamanya untuk melindungi daripada patogen dan sinaran UV[54,55]. Banyak makanan (berasaskan tumbuhan) dalam diet yang sihat seperti buah-buahan dan sayur-sayuran mengandungi kebanyakan polifenol semulajadi [24]. Buah-buahan bukan sekadar sumber sebatian tidak berkhasiat yang mengandungi fenolik tetapi merupakan sumber hebat pelbagai sebatian pemakanan yang mengandungi mineral (besi, kuprum, zink, mangan, dan selenium), vitamin (C, A, E), dan pemakanan. gentian [15,17,56,57]. Mineral dan vitamin ini berfungsi sebagai antioksidan yang membantu dalam mengurangkan beberapa penyakit kronik dan berkaitan usia, terutamanya diabetes, kanser, penyakit jantung koronari, dan CVD, dan memberikan manfaat kesihatan yang bermanfaat dan menggalakkan penuaan yang sihat [55]. Antioksidan juga membantu dalam mengurangkan keradangan [58]. Memandangkan sebatian pemakanan yang terdapat dalam buah-buahan mengaktifkan faktor serupa eritroid-2 nuklear-2(Nrf2), pengawal selia utama antioksidan yang menghalang pengaktifan laluan NF-kB (faktor nuklear-kappa B) yang terlibat dalam membangunkan keradangan. Nrf2 meningkatkan pertahanan antioksidan, yang meneutralkan ROS dengan cekap dengan mengawal selia reseptor seperti tol 4-pengantaraan pengaktifan NF-kB [59,60].

3.1.Nutraseutikal

Nutraseutikal ialah makanan semulajadi termasuk vitamin, dan mineral, dan mempunyai faedah fisiologi yang melindungi pelbagai patologi kronik. Nutraseutikal membantu dalam melambatkan proses penuaan, meningkatkan kesihatan, menyokong struktur dan fungsi badan dan meningkatkan jangka hayat.

3.1.1.Vitamin

Vitamin adalah mikronutrien utama yang diperlukan oleh tubuh untuk berfungsi dengan baik metabolismenya. Manusia tidak boleh secara semula jadi mensintesis nutrien ini dalam badan mereka dan cuba memenuhi keperluan mereka melalui sumber makanan yang kaya dengan vitamin[11]. Pelbagai buah-buahan seperti oren, beri, limau gedang, ceri, epal, dll. mengandungi kuantiti vitamin C, E, dan A yang ketara. Vitamin ini membantu dalam meningkatkan sistem imun dan mengurangkan keradangan [22]. Mereka juga mempunyai sifat pengurangan yang kuat yang menjadikannya antioksidan yang lebih baik dan membantu dalam mengurangkan kesan tekanan oksidatif dan menyumbang ke arah penuaan dan penyakit yang berkaitan. Vitamin C (asid askorbik), adalah larut air yang bertindak sebagai pertahanan pertama terhadap radikal bebas, dan terdapat dalam kandungan yang agak tinggi dalam buah-buahan seperti strawberi, oren, dan kismis hitam (58.8,53.2, dan 41 mg setiap 100g buah). masing-masing)[61,62].

cistanche nz

Vitamin Cis antioksidan yang kuat dan pemusnah radikal yang menghalang radikal bebas daripada merosakkan DNA, tisu, dan membran sel [63,64] dan menjana semula vitamin E, vitamin larut lipid dalam lipoprotein dan membran. Vitamin C (asid askorbik) mengubah radikal askorbat dengan memberikan elektron kepada radikal lipid untuk menghentikan tindak balas rantai peroksidasi lipid yang diterangkan dalam Rajah 2.

Pasangan radikal askorbat kemudian bertindak balas dan membentuk molekul dehidroaskorbat dan askorbat. Dehidroaskorbat tidak mempunyai sebarang potensi antioksidan jadi ia diubah kembali dengan penambahan dua elektron ke dalam askorbat [63,65]. Semasa peroksidaan lipid, vitamin E bertindak sebagai pemutus rantai dalam beberapa zarah lipid seperti lipoprotein berketumpatan rendah (LDL) dan dalam membran sel. Ia berfungsi untuk memintas radikal peroksil lipid dan menamatkan tindak balas rantai peroksidasi lipid[65]. Gabungan asid askorbik dengan -tokoferol (Vitamin E) adalah berkesan terutamanya dalam mencegah pengoksidaan [66]. Vitamin A juga merupakan vitamin larut lipid yang bertindak sebagai antioksidan dan membantu dalam menghilangkan radikal bebas untuk mencegah pelbagai patologi kronik diterangkan dalam Rajah 3. Monaghan dan Schmitt [67] mula-mula mengenal pasti potensi antioksidan vitamin A dan menyatakan bahawa vitamin ini boleh melindungi lipid daripada ketengikan. Vitamin A juga mempunyai kesan antioksidan utama dalam melindungi LDL manusia daripada pengoksidaan yang dirangsang tembaga [65,68].

3.1.2.Galian

Mineral ialah unsur-unsur yang terdapat di bumi dan dalam makanan yang diperlukan sebagai nutrien penting untuk organisma untuk membesar dan melaksanakan pelbagai fungsi yang diperlukan untuk kehidupan. Buah-buahan seperti epal, beri, ceri, dan anggur banyak terdapat dalam kedua-dua mikro dan makronutrien yang mengandungi mineral. Mineral utama yang terdapat dalam buah-buahan ini ialah kalium, magnesium, kalsium, fosforus, besi, natrium, tembaga, zink, selenium, dan mangan. Beri mengumpul banyak fosforus, kalsium, natrium, dan mineral besi dari alam sekitar dan memegang keunggulan atas semua buah-buahan lain [22]. Beberapa unsur mikro seperti besi, selenium, zink, kuprum, dan mangan bertindak sebagai kofaktor untuk pelbagai enzim antioksidan dan mengambil bahagian dalam metabolisme redoks yang seterusnya membantu dalam melambatkan proses penuaan kerana ia mengurangkan ROS dalam sel, sekali gus meningkatkan jangka hayat organisma [ 11, A46]. Nutrien mineral secara klinikal diakui sebagai elemen yang diperlukan untuk kesihatan pengguna kerana ia memberikan kekuatan kepada otot dan memainkan peranan penting dalam pembangunan gigi dan tulang. Unsur mineral utama ini terlibat dalam pelbagai proses biokimia dan fisiologi penting yang berlaku pada manusia. Kandungan mineral beberapa buah ditunjukkan dalam Jadual 1.

3.2.Bioactioe Conmp0unds

Sebatian bioaktif adalah kompleks penting, terdapat dalam makanan dan cekap dalam mengawal aktiviti metabolik yang berbeza dan menghasilkan kesihatan yang lebih baik [69,70]. Tambahan pula, beberapa buah-buahan membentuk kepelbagaian luas dan kandungan besar sebatian bioaktif terutamanya tanin, stilbenes, flavonoid, dan asid fenolik [14,56,71]. Polifenol memainkan peranan penting dalam buah-buahan dan digunakan sebagai antioksidan dan pewarna [72]. Pengambilan antioksidan diet membantu mengekalkan status antioksidan yang mencukupi dalam tubuh manusia. Sebilangan besar penyelidikan tentang polifenol ditekankan sifat antioksidannya selepas ia dipercayai mempunyai kesan optimistik terhadap patologi kronik yang berkaitan dengan usia. Pelbagai kajian juga telah melaporkan bahawa diet kaya polifenol boleh menghalang kerosakan oksidatif yang membawa kepada penuaan [73]. Buah-buahan seperti beri, ceri, epal dan anggur membentuk kira-kira 200-300 mg polifenol setiap 100 g berat segar [24,74]. Produk yang diperoleh daripada buah-buahan ini, merupakan sebahagian besar polifenol. Beberapa polifenol termasuk catechin, epicatechin, rutin, proanthocyanidin B2, phloretin glycosides, quercetin glycosides, dan asid klorogenik kebanyakannya ditemui dalam epal yang mempunyai sifat antioksidan yang kuat [1]. Polifenol yang berbeza dengan sifat antioksidan yang terdapat dalam buah-buahan yang berbeza ditunjukkan dalam Jadual 2.

saiz zakar cistanche

Molekul-molekul ini boleh bertindak sebagai antioksidan (in-vivo) dalam pelbagai cara:(i) dengan memusnahkan spesies reaktif disebabkan oleh kereaktifan yang tinggi (diukur sebagai pemalar kadar) yang membolehkannya memusnahkan oksidan sebelum ia boleh menjejaskan sasaran biologi lain seperti asid nukleik dan protein;(ii) dengan mendorong tindak balas antioksidan endogen melalui ekspresi gen yang bergantung kepada Nrf2-untuk memodulasi hasil patofisiologi dan fisiologi pendedahan oksidan [96];(i) dengan menghalang pengeluaran ROS/RNS sama ada dengan menghalang ekspresi atau aktiviti enzim seperti NADPH oxidases atau xanthine oxidase, menghalang keradangan atau dengan mengurangkan kebocoran elektron mitokondria [97]. Satu kajian yang diterbitkan pada tahun 2008, menyiasat kesan suplemen pemakanan dengan jus anggur merah (sumber vitamin E dan polifenol) ke atas aktiviti oksidase NADPH neutrofil dan faktor risiko kardiovaskular dalam tiga puluh dua pesakit yang menjalani hemodialisis. Penemuan mencadangkan bahawa kedua-dua jus anggur merah dan vitamin E mengurangkan aktiviti ex-vivo neutrophil NADPH oksidase dan kepekatan plasma LDL teroksida. Jus anggur merah juga menyebabkan pengurangan faktor risiko kardiovaskular [98]. Oleh itu, penemuan menunjukkan bahawa antioksidan semulajadi adalah kemungkinan perencat NADPH oksidase.

Artikel ini diekstrak daripada Antioksidan 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants