Антиоксидантная активность сока нони у заядлых курильщиков

Авторы: Mian-Ying Wang, M Nawal Lutfiyya, Vicki Weidenbacher-Hoper, Gary Anderson, Chen X Su,  Brett J West

Адреса:
1. Кафедра Патологии и кафедра Семейной и общей медицины, Медицинский колледж, 1601 Парквью-авеню, Рокфорд, шт. Иллинойс 61107, США;
2. Кафедра Науки общественного здоровья, Медицинский факультет, университет Манитобы, Виннипег, MB, Канада;
3. Региональное управление здравоохранения, Виннипег, Манитоба. Отдел исследований и обучения. 200-1155, Конкордия-авеню, Виннипег, MB, Канада;
4. Отдел Научных исследований и разработок, Morinda Holdings Inc, 333 Вест-Ривер Парк, Прово, Юта 84606, США.

Полный текст.

Опубликовано: 6 окт. 2009, Центральный журнал по химии (Chemistry Central Journal), 2009, 3:13 DOI: 10.1186/1752-153X-3-13
Источник: http://journal.chemistrycentral.com/content/3/1/13

Аннотация

Общая информация: Сок нони (Morinda Citrifolia) продемонстрировал антиоксидантную активность лабораторно (in vitro) и в естественных условиях (in vivo). Для оценки этой активности у людей, сок нони TAHITIAN NONI® Juice (TNJ) был оценен в двойном слепом, плацебо-контролируемом клиническом испытании длительностью в 30 дней с привлечением 285 активных заядлых курильщиков. Участники исследования были случайным образом разделены на три группы, каждой из которых давали ежедневно по 118 мл плацебо; 29,5 мл сока нони TNJ; и 118 мл TNJ, соответствнно. Уровни супероксид-анион-радикалов (SAR) и гидроперекисей липидов (LOOH) в плазме крови были измерены до и после вмешательства.

Результаты: После 30 дней испытаний средний SAR снизился в группе с дозой 29,5 мл нони с 0,26 ± 0,14 до 0,19 ± 0,10 мкмоль/мл (p <0,01) и в группе с дозой 118 мл нони с 0,26 ± 0,22 до 0,18 ± 0,11 мкмоль/мл (P <0,001) сока нони. Уровни LOOH снизились в группе с дозой 29,5 мл нони с 0,53 ± 0,19 до 0,40 ± 0,10 мкмоль/мл (p <0,001) и в группе с дозой 118 мл нони с 0,55 ± 0,21 до 0,40 ± 0,14 мкмоль/мл (Р <0,001) сока нони. В группе плацебо никаких существенных сокращений уровней SAR или LOOH не наблюдалось.

Выводы: результаты показывают мощную антиоксидантную активность сока нони в организме человека, который подвергается воздействию табачного дыма, тем самым доказывая результаты предыдущих химических и естественных испытаний. Сок нони подавляет последствия окислительного стресса от курения в среднем на 30%.

Введение

Воздействие сигаретного дыма приводит к образованию свободных радикалов кислорода, которые являются, в частности, патогенезом для заболеваний, связанных с курением [1-3]. Подсчитано, что около 1017 окислительных молекул присутствуют в каждой затяжке сигаретного дыма [4]. Курение приводит к последующему состоянию окислительного стресса в связи с образованием циркулирующих продуктов перекисного окисления липидов в крови [5-7], например, гидроперекисей липидов (LOOH), а также супероксид-анион-радикалов (SAR). Увеличение LOOH и SAR были обнаружены экспозиции в крови после сигаретного дыма [8-10]. Возбуждение перекисного окисления липидов в значительной степени происходит из-за свободно-радикальных реакций с участием полиненасыщенных жирных кислот в биологических мембранах. Ненасыщенные связи проходят автокаталитическую или ферментативную обработку, при которой образуются вредные LOOH [11]. Активные LOOH быстро разлагаются до альдегидов и алкеналов. Все они активно участвуют в связке ДНК и являются причиной основных эндогенных повреждений клеток.

Предыдущие исследования установили, что фрукты и овощи являются основными источниками пищевых антиоксидантов [12]. Эпидемиологические исследования показали, что потребление фруктов и овощей может уменьшить свободные радикалы, индуцированные окислительными повреждениями и перекисным окислением липидов у курильщиков [13]. Morinda Citrifolia (нони) является вечнозеленым и небольшим деревом, которое растет во многих тропических регионах мира. Плоды этого дерева имеют богатую историю использования и в качестве продуктов питания и в качестве лекарственного средства среди островов Тихого океана и в Юго-Восточной Азии [14,15]. В нескольких отчетах описывались различные выгоды для здоровья от плодов нони [16,18], в том числе иммуномодуляция [19,20] и антиоксидантная деятельность in-vitro и in-vivo [21-23]. Евроcоюз утвердил нони в виде фруктового сока с Таити (TNJ), который, как было установлено, оказывает мощное антиоксидантное действие у спортсменов, тем самым увеличивая выносливость при упражнениях [24]. Посредством того же механизма сок нони TNJ выполняет защиту от тетрахлорметана (четырёххлористого углерода), вызывающего повреждение печени у Sprague-Dawley крыс [25]. Таким образом, TNJ может также снизить окислительное повреждение и последующее окисление липидов у курильщиков. Для дальнейшей оценки этого потенциала было проведено плацебо-контролируемое, двойное слепое и рандомизированное клиническое исследование на людях, которые являлись активными заядлыми курильщиками.

Анализ результатов

Между группами участников не существовало никаких различий в демографии. Также не было никаких отличий в отношении гендерных признаков (1:1). Этнический состав группы в основном европеоидный  (80 – 89%), и афроамериканцы (9,4 – 18%). Средний возраст в каждой группе колебался от 37 до 43 лет. Также не было различий в среднем число сигарет, выкуриваемых в день (26 – 29). В ходе испытаний никаких негативных событий в плане здоровья из-за приема внутрь сока нони TNJ или плацебо не наблюдалось ни у одного из участников.
Средние пре-и пост-тестовые значения SAR и LOOH показаны в таблице 1. Перед испытаниями не наблюдалось никаких существенных межгрупповых различий. В группе плацебо не произошли никакие существенные изменения уровней SAR или LOOH. В обеих группах TNJ средний уровень SAR после тестирования был значительно ниже, чем в перед тестом. Проценты снижения SAR в группах 29,5 мл и 118 мл сока нони были 26,9% (Р <0,001) и 30,8% (р <0,001), соответственно. Уровни LOOH в обеих в целом группах TNJ снизились на 32% по отношению к группе плацебо (р <0,001). Среднее LOOH сократилась на 24,5% (Р <0,001) в группе 29,5 мл TNJ; и на 27,3% (P<0,001) в группе 118 мл сока нони.
Уровни SAR и LOOH в группах TNJ по гендерному признаку представлены в таблице 2. Значительные сокращения SAR и LOOH произошло в обоих группах с соком нони и у мужчин и у женщин. По степени снижения у мужчин и женщин наблюдается практически одинаковый результат. Сравнение послетестовых значений также не выявило существенных различий между группами с разной дозой TNJ. Последнее наблюдение предполагает, что достигается некий порог антиоксидантной активности в суточной дозе 29,5 мл.

Важно отметить, что плацебо содержало соки винограда и черники, плоды которых демонстрировались на выставке антиоксидантов для человека [26]. Таким образом, плацебо служит также точкой сравнения сока нони TNJ и других обычных фруктовых соков. Отсутствие статистически значимых различий в пост-тестовых уровнях SAR между группами TNJ и плацебо может быть объяснено тем фактом, что фитохимические компоненты в винограде имеют возможность очищать SAR [27,28]. Хотя способность очистки SAR у виноградного сока не была достаточно большой, чтобы привести к значительному сокращению у заядлых курильщиков, достаточно было снизить эту активность в группе плацебо до точки, где доверительный интервал перекрывается с группами TNJ. Тем не менее, после тестирования в группах TNJ значения SAR были снижены сильнее. Таким образом, в этом процессе видна способность сока нони эффективнее снижать SAR у заядлых курильщиков в сравнении со смесью винограда и черники.

Наибольшее влияние TNJ в этом исследовании показал на среднюю концентрацию LOOH в плазме. В обеих группах TNJ, уровни были значительно меньше, чем до начала теста или в группе плацебо. Дифференциальное влияние на LOOH и SAR проливает некоторый свет на потенциальную цель антиоксидантного действия сока нони. SAR преобразуется в Н2О2 за счет супероксиддисмутазы, из которого образуются гидроксильные радикалы. Цепочки триггеров гидроксильных радикалов связываюет перекисное окисление ненасыщенных липидов в форму LOOH [29]. Так как уровни LOOH, порождаемые курением, снижаются более значительно, чем SAR, вполне вероятно, что гидроксильные радикалы являются основной мишенью антиоксидантной активности сока Нони. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения механизмов, ответственных за большее снижение LOOH по сравнению с SAR.

Экспериментальная часть

Условия и исходные данные
Исследовательский протокол этого испытания был одобрен Институциональным комитетом Наблюдательного совета Университета Иллинойса, колледж Медицины в Рокфорде, выполняющий этические требования. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией и от всех участников было получено письменное согласие.

В данном исследовании участвовали совершеннолетние заядлые курильщики. Критериями отбора были возраст от 18 до 65 лет, более 20 сигарет в день, анамнез курения более одного года, и никакого совместного или в предыдущие три месяца использования отпускаемых по рецепту лекарств или витаминов-антиоксидантов. По соображениям этики в рационе испытуемых не были ограничены фрукты и овощи. Мужчины и женщины были привлечены в равных пропорциях.

Для данного испытания был использован таитянский сок нони (TNJ) производства компании Tahitian Noni International Inc, Прово, штат Юта, США). Сок плацебо состоял из смеси винограда и черники с натуральным вкусом сыра, чтобы имитировать вкус TNJ. Добровольцы были распределены случайным образом в одну из трех групп с ежедневным потреблением: 118 мл плацебо (n = 42); 29,5 мл сока нони TNJ (n = 121) и 118 мл TNJ (n = 122). Ни участники, ни исследователи не знали о том, кто в какие группы был назначен. Соотношение мужчин и женщин в каждой группе было 1:1. В группе TNJ 29,5 мл сок пили сразу с утра и на голодный желудок. В двух других группах было предложено выпить по 59 мл дважды в день: один раз утром натощак и один раз перед сном. Кроме того, добровольцам было предложено выпить один стакан воды после употребления TNJ. Добровольцев попросили следовать этому графику в течение 30 дней.

Методы проведения испытаний
После регистрации у каждого добровольца было взято 10 мл крови и собрано в пробирки с гепарином, которые центрифугировали при 1500 х г для получения плазмы и определения исходных условий по SAR и LOOH уровням. Базовые уровни SAR и LOOH представили начальный окислительный статус курильщиков. По окончании 30-дневного периода был сделан повторный анализ.

Уровень SAR определялся с помощью анализа нитросинего тетразолия (Tetrazolium Nitro Blue, TNB), как описано ранее [30]. В данном анализе SAR сводит TNB в формазан синий, который поглощает свет в 602 нм. Очиститель SAR снижает абсорбцию, тем самым предотвращая образование синего формазана. Кроме того, в этом анализе, NADH генерирует SAR в аэробных условиях, с феназинметасульфатом (PMS) в качестве катализатора.

LOOH-концентрация в плазме была определена с помощью анализа лейкометилена синего (LKM), как описано ранее [31,32]. Образцы плазмы были выдержаны в течение 5 минут при комнатной температуре с раствором реагента LKM; 1,6 ммоль LKM, 0.0055% гемоглобина (м/о), 1,4% (об/об) тритон Х-100, и 8% (об/об) диметилформид в 0,05 М калий фосфатного буфера (рН 5). В присутствии гемоглобина, LOOH окисляет лейкометиленовый синий до метиленового синего, который поглощает свет при 660 нм. Концентрации LOOH в плазме рассчитывались по абсорбции при данной длине волны в сравнении с гидроперекисью кумола, образованной стандартной кривой.

Для оценки числа случаев, необходимых для обнаружения существенного эффекта, был произведен анализ мощности [33]. Исследование было разработано с целью сравнения данных до и после тестирования. Все анализы проводились на непарных случаях в каждой группе и включали анализ намерение лечения. Показатель завершенности исследования среди всех групп была более чем 73%, без существенных различий между любыми группами (Тест Пирсона хи-квадрат P>0,5). Все данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение (SD). Для оценки влияния TNJ на уровни SAR и LOOH в плазме, усредненные значения каждой группы были сравнены до и после испытаний t-тестом Стьюдента. Для сравнения межгрупповых различий был использован дисперсионный анализ (ANOVA).

Заключение

Молекулярные и эпидемиологические исследования показали, что уровни SAR и LOOH, являясь ранними биомаркерами дегенеративных заболеваний, у курильщиков значительно выше, чем у некурящих [37]. Результаты данного исследования доказывают антиоксидантные свойства сока нони как лабораторно (in vitro), так и в естественных условиях (in vivo), а также продемонстрировали этот эффект в условиях тяжелого окислительного стресса, порождаемого курением.

Список литературы

1. Kalra J, Chaudhary AK, Prasad K: Increased production of oxygen free radicals in cigarette smokers. Int J Exp Path 1991, 72:1-7.

2. Meerson FZ, Kagon VE, Kozolov YP, Belkina IM, Penko A: The role of lipid peroxidation in pathogenesis of ischemic damage and the antioxidant protection of the heart. Res Cardiol 1982, 77:465-485.

3. Chow CK: Cigarette smoking and oxidative damage in the lung. Ann NY Acad Sci 1993, 686:289-298.

4. Department of Health and Human Services: Reducing the Health Consequences of Smoking: 25 Years of Progress: A Report of the Surgeon General, DHHS Publication No. (CDC) 89-8411. Rockville, MD 1989.

5. Morrow JD, Frei B, Longmire AW, Gaziano JM, Lynch SM, Shyr Y, Strauss WE, Oates JA, Roberts LJ: Increase in circulating products of lipid peroxidation (F2-isoprostanes) in smokers. New Engl J Med 1995, 332:1198-1203.

6. Dietrich M, Block G, Hudes M, Morrow JD, Norkus EP, Traber MG, Cross EC, Packer L: Antioxidant supplementation decreases lipid peroxidation biomarker F2-isoprostanes in plasma of smokers. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2002, 11:7-13.

7. James RW, Leviev I, Righetti A: Smoking is associated with reduced serum paraoxonase activity and concentration in patients with coronary artery disease. Circulation 2000, 101:2252-2257.

8. Aycicek A, Ipek A: Maternal active or passive smoking causes oxidative stress in cord blood. Eur J Pediatr 2008, 167:81-85.

9. Frei B, Forte TM, Ames BN, Cross CE: Gas phase oxidants of cigarette smoke induce lipid peroxidation and changes in lipoprotein properties in human blood plasma. Biochem J 1991, 277:133-138.

10. Morrison D, Rahman I, Lannan S, MacNee W: Epithelial permeability, inflammation, and oxidant stress in the air spaces of smokers. Am J Respir Crit Care Med 1999, 159:473-479.

11. Altuntas I, Dane S, Gumustekin K: Effects of cigarette smoking on lipid peroxidation. J Basic Clin Physiol Pharmacol 2002, 13:69-72.

12. Wynder EL, Taioli E, Fujita Y: Ecologic study of lung cancer risk factors in U.S. and Japan, with special reference to smoking and diet. Jpn J Res 1992, 83:418-423.

13. Steinmetz KA, Potter JD: Vegetables, fruit, and cancer. II. Mechanisms. Cancer Causes Control 1991, 2:427-442.

14. Morton J: The ocean-going Noni, or Indian Mulberry (Morinda citrifolia, Rubiaceae) and some of its “colorful” relatives. Econ Bot 1992, 46:241-256.

15. West BJ, Jensen CJ, Westendorf J, White LD: A Safety Review of Noni Fruit Juice. J Food Sci 2006, 71:R100-R106.

16. Wang MY, West BJ, Jensen CJ, Nowicki D, Su C, Palu AK, Anderson G: Morinda citrifolia (Noni): a literature review and recent advances in Noni research. Acta Pharmacol Sin 2002, 23:1127-1141.

17. Ma DL, West BJ, Su CX, Gao JH, Liu TZ, Liu YW: Evaluation of the ergogenic potential of noni juice. Phytother Res 2007, 21:1100-1101.

18. Deng S, West BJ, Palu AK, Zhou BN, Jensen CJ: Noni as an anxiolytic and sedative: A mechanism involving its gamma-aminobutyric acidergic effects. Phytomedicine 2007, 14:517-522.

19. Palu AK, Kim AH, West BJ, Deng S, Jensen J, White L: The effects of Morinda citrifolia L. (noni) on the immune system: Its molecular mechanisms of action. J Ethnopharmacol 2008, 115:502-506.

20. Hirazumi A, Furusawa E: An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (noni) with antitumour activity. Phytother Res 1999, 13:380-387.

21. Wang MY, Su C: Cancer preventive effect of Morinda citrifolia (Noni). Ann NY Acad Sci 2001, 952:161-168.

22. Mohd-Zin Z, Abdul-Hamid A, Osman A: Antioxidative activity of extracts from Mengkudu (Morinda citrifolia L.) root, fruit and leaf. Food Chem 2002, 78:227-231.

23. Su BN, Pawlus AD, Jung HA, Keller WJ, McLaughlin JL, Kinghorn AD: Chemical Constituents of the Fruits of Morinda citrifolia (Noni) and Their Antioxidant Activity. J Nat Prod 2005,68:592-595.

24. Palu AK, Seifulla RD, West BJ: Morinda citrifolia L. (noni) improves athlete endurance: Its mechanisms of action. Medicinal Plant Res 2008, 2:154-158.

25. Wang MY, Nowicki D, Anderson G, Jensen J, West B: Liver Protective Effects of Morinda citrifolia (Noni). Plant Foods Hum Nutr 2008, 63:59-63.

26. Prior RL, Gu L, Wu X, Jacob RA, Sotoudeh G, Kader AA, Cook RA: Plasma antioxidant capacity changes following a meal as a measure of the ability of a food to alter in vivo antioxidant status. J Am Coll Nutr 2007, 26:170-181.

27. Vitseva O, Varghese S, Chakrabarti S, Folts JD, Freedman JE: Grape seed and skin extracts inhibit platelet function and release of reactive oxygen intermediates. J Cardiovasc Pharmacol 2005, 46:445-451.

28. Garcia-Alonso M, Rimbach G, Sasasi M, Nakahara M, Matsugo S, Uchida Y, Rivas-Gonzalo JC, De Pascual-Teresa S: Electron spin resonance spectroscopy studies on the free radical scavenging activity of wine anthocyanins and pyranoanthocyanins. Mol Nutr Food Res 2005, 49:1112-1119.

29. Girotti AW: Lipid hydroperoxide generation, turnover, and effector action in biological systems. J Lipid Res 1998, 39:1529-1542.

30. Nishikimi M, Rao NA, Yagi K: The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine metosulfate and molecular oxygen. Biochem Biophys Res Commun 1972, 46:849-854.

 

Проголосуйте за статью в один клик:

st

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Присоединиться в друзья:

Комментировать

Cайт Наука Нони:
Новости Нони
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Облако меток