Naturlife: Flavonoidele

Flavonoidele

Despre flavonoide, antioxidanţi, despre efectele acestora şi despre prebiotice

Flavonoidele reprezintă produsele plantelor generate pentru propria lor protecţie, care, în primul rând, asigură protecţia celulelor împotriva razelor nocive UV şi altor agenţi patogeni. Aceste materiale pot fi utile şi pentru organismul uman, deoarece pot îndeplini o funcţie similară de protecţie la nivelul organismului uman, respectiv consumul lor poate oferi protecţie împotriva mai multor efecte /influenţe nocive organismului.

Flavonoidele prezintă o serie de caracteristici benefice, dintre care cea mai importantă constă în efectul lor antioxidant. Cu ajutorul acestuia, ele pot asigura organismului, în primul rând, protecţie împotriva reacţiilor nocive intense şi a radicalilor liberi. Flavonoidele pot accentua efectele fiziologice ale altor antioxidanţi dietetice, cum ar fi vitamina E- şi C, aceasta întrucât sinergizează cu acestea, favorizând regenerarea lor.

Toate plantele produc flavonoide, însă structura, forma lor este extrem de diversă/variată. Există compuşi care sunt specifici doar anumitor tipuri/specii de plante, în timp ce alţii sunt frecvent întâlniţi în lumea plantelor. În prezent există mai mult de 6000 de structuri cunoscute ale flavonoidelor, cu toate acestea este cunoscută exact cantitatea şi apariţia/forma de apariţie a numai câtorva compuşi. Cele mai importante surse de flavonoide o constituie fructele bacifere/de pădure, legumele foioase/cu frunze şi bulboasele.

Conform cunoştinţelor actuale, efectul flavonoidelor consumate prin alimente vegetale este acela de protecţie a sănătăţii şi de prevenire a bolilor. Doar câteva medicamente cu conţinut major/ridicat de flavonoide prezintă un efect curativ, în care cantitatea de flavonoizi este semnificativ mai mare decât cantitatea consumată prin alimente şi astfel folosirea/utilizarea lor necesită supraveghere medicală. Consumarea lor prin alimente nu prezintă riscuri, ci dimpotrivă, ajută menţinerea echilibrului la nivelul organismului uman, care există între efectele nocive şi sistemul intern de protecţie al organismului sănătos.

Prebioticele sunt acele glucide speciale care nu pot fi digerate de enzimele organismului nostru nici în gură, nici în stomac, şi nici în intestinul subţire, ajung astfel nedigerate în intestinul gros, unde servesc exclusiv ca hrană/aliment pentru prebioticele utile, în timp ce alţi microbi nedoriţi nu le pot utiliza. Astfel se creează şansa pentru proliferarea probioticelor şi pentru preponderenţa numărului lor. Deci, în esenţă, şi probioticele aparţin fibrelor dietetice mult lăudate, însă specificitatea lor constă în faptul că, în contrast cu cele de natura legumelor şi fructelor cu conţinut lemnos şi celulozice, sunt solubile/dizolvabile în apă, ajungând astfel în intestinul gros, unde probioticele au acces mai uşor la ele.

Reacţiile cu radicali liberi, protecţia împotriva lor şi caracteristicile flavonoidelor

Reacţiile radicalilor liberi şi procesele oxidative de stres desfăşurate în organism sunt de mai mult timp în centrul atenţiei. În cadrul lor se acordă atenţie specială antioxidanţilor naturali care pot preveni apariţia unor boli legate de daune oxidative, prezentând efecte generale de protecţie, apărare a sănătăţii.

Este cunoscut pentru noi toţi faptul că fără lumină şi oxigen viaţa nu s-ar fi putut forma pe Pământ. Aceste două elemente sunt esenţiale şi astăzi pentru toate creaturile, fiinţele, cu toate acestea nu sunt neglijabile nici efectele lor toxice. Pe de o parte oxigenul aerului, în condiţii/circumstanţe adecvate, oxidează biomoleculele şi induce schimbări semnificative în structura lor, iar pe de altă parte înseamnă 4% din lumina care ajunge pe suprafaţa Pământului, care implică o energie aparţinând radiaţiilor electromagnetice din domeniul ultraviolet, suficentă pentru ruptura legăturilor covalente. Aceste efecte mai sus menţionate, împreună cu alţi agenţi de iniţiere generează deteriorarea gravă a biomoleculelor.

Importanţa reacţiilor radicalilor liberi

Radicalii liberi sunt molecule sau părţi de molecule, care conţin electron fără pereche pe învelişul exterior al electronului. Deoarece electronii sunt predispuşi la împerechere, moleculele cu electron unic caută alte molecule cu mare intensitate de la care pot primi electroni. Astfel radicalii liberi prezintă un grad crescut de reactivitate, reacţionează uşor şi rapid cu alţi compuşi. Radicalii liberi apar şi în organismul uman în condiţii fiziologice normale, rolul şi responsabilitatea/sarcina lor este clar definită în organism; pentru dezagregarea şi neutralizarea lor natura a creat un mecanism de securitate/protecţie multinivelar. Se formează radicali liberi şi mediul extern, de exemplu prin preluarea de energie din oxigenul molecular, din alte molecule în urma radiaţiilor ultraviolete sau radioactive, la căldură şi în urma diverselor substanţe chimice. Unele medicamente, substanţe chimice agricole, anestezice, solvenţi industriali şi fumul de tutun sunt de asemenea considerate surse de radicali liberi. Radicalii liberi prezenţi în mediul nostru influenţează procesele noastre biochimice, le consumăm cu alimentele, le inhalăm sau prezintă o influenţă asupra noastră prin piele. Rezistenţa sistemului de apărare al organismului este destul de semnificativă/substanţială, de aceea poate împiedica destul de îndelungat ca radicalii liberi să lanseze procese dăunătoare în organism. Însă reacţiile radicalilor liberi scăpate de sub controlul sistemului de securitate provoacă daune în toate moleculele şi ajută la apariţia diverselor îmbolnăviri (leziuni cardiace şi vasculare, tumori)

Radicalii liberi atacă iniţial moleculele de acizi graşi care formează grăsimile, pentru că legăturile duble prezente în acestea sunt foarte sensibile la daunele oxidative. Această reacţie în lanţ, de mecanism a radicalilor se numeşte peroxidarea lipidelor. Având în vedere caracteristicile reacţiilor în lanţ, un număr de numai câţiva radicali liberi poate provoca daune extreme. Procesele de iniţiere, adică prima treaptă/primul pas al peroxidării lipidelor sunt declanşate de un agent extern sau intern (lumină UV, enzime care funcţionează în procesele fiziologice, ioni metalici de tranziţie, ca Fe21. În acest proces se formează radicali liberi cu compoziţie relativ simplă, cu molecule mici, de exemplu hidroxil sau radical de superoxid. A doua treaptă/al doilea pas, propagarea conţine procese mult mai intense decât primul, deoarece radicalii lliberi generaţi în prima fază (superoxid, hidroxil) reacţionează cu legăturile duble ale acizilor graşi nesaturaţi, al căror rezultat const în generarea noilor radicali liberi (lipidhidroperoxid) într-un număr mai mare. În final, procesul se încheie cu terminarea, adică cu producerea de produse non-radicale (de ex. aldehide). Ca rezultat al procesului, produsele finite, de exemplu cetonii, dar şi multe molecule eliberate în timpul procesului pot intra direct în reacţie cu compuşii biochimici cei mai semnificativi, ca grăsimile, proteinele, ADN.

Radicalii liberi pot schimba şi structura moleculele alimentelor. Cel mai cunoscut proces care apare în produsele alimentare este râncezeala, care implică modificări de miros, culoare şi gust, pe lângă acestea pe parcursul reacţiilor chimice generându-se produse, care pot fi nocive pentru organism. Astfel de produse sunt de exemplu aldehidele, cetonii, care sunt răspunzători şi pentru gustul neplăcut. Oxidarea nu modifică însă doar structura acizilor graşi, ci dăunează şi altor molecule, de exemplu vitaminelor, şi aminoacizilor care alcătuiesc proteinele, în urma căruia valoarea nutritivă a alimentelor poate scădea.

O parte a reacţiilor radicalilor liberi desfăşurate în organismele vii este importantă pentru menţinerea stării de normalitate a organismului. De exemplu, unele celule produc radicali liberi tocmai pentru ca ele să atace şi să distrugă agenţii patogeni din organism. În procesele cu radicali liberi şi de peroxidare a lipidelor desfăşurate în alte părţi ale organismului se formează compuşi, din care organismul produce pentru sine compuşi indispensabili, de exemplu substanţe/materiale speciale de reglare a coagulării sângelui şi a tensiunii, hormoni. În cazul în care, în organism, pe parcursul proceselor normale se produc radicali liberi într-o cantitate mai mare, aceasta poate fi neutralizată prin sistemul propriu de protecţie. Dacă procesele de producere a radicalilor liberi este perturbat, de exemplu printr-un agent patogen, efort extern sporit al radicalilor liberi (fumatul, medicamentele, radiaţii puternice ultraviolete, alimentaţie greşită şi dezechilibrată) în urma căruia produc prea mulţi radicali, sistemul propriu de protecţie nu este suficient pentru evitarea/pararea efectelor adverse. Astfel, schimbarea moleculelor esenţiale cauzează tulburări în procesele biochimice ale organismului, modifică direcţia multor procese fiziologice, şi în final rezultă îmbolnăvirea fiinţei respective. În zilele noastre, medicina a confirmat prezenţa proceselor radicalilor liberi în apariţia multor îmbolnăviri, respectiv în agravarea simptomelor. Printre acestea pot fi menţionate în primul rând, bolile cardiovasculare, de exemplu ateroscleroza, bolile neoplazice, malformaţii la nivelul ochilor, ale articulaţiilor şi a sistemului nervos.

Protecţia antioxidanţior reprezintă mecanismul principal de apărare a organismului împotriva oxidării.

Conform denumirii generale, antioxidantul reprezintă molecula care în comparaţie cu substanţa/materialul oxidabil este prezent într-o concentraţie scăzută şi încetineşte sau opreşte complet oxidarea acestuia. Rezistenţa efectului antioxidanţilor poate fi caracterizată prin aşa-numitul timp de inducţie. Cu cât este mai eficient antioxidantul, cu atât este mai lungă perioada de inducţie şi cu atât mai târziu apare oxidarea moleculei atacate.

Potrivit mecanismului de acţiune, antioxidanţii pot fi de ordin primar sau secundar. Cei de ordin primar, numiţi şi antioxidanţi de rupere a lanţului sunt compuşi capabili să neutralizeze radicalii liberi de lipide, în primul rând, prin oprirea stării lor de radical cu transfer de hidrogen şi periodic compuşi slab reactivi. Aceşti compuşi relativ stabili nu mai pot participa la propagarea peroxidării lipidice, ajungându-se astfel la ruperea reacţia în lanţ. Antioxidanţii de ordin primar au efect/impact în perioada de inducţie iar în prezenţa lor oxidarea începe mai târziu. Antioxidanţii de ordin primar sunt formaţi, în principal, din molecule fenolice, tocoferoli (compuşi cu efect de vitamina E-), acid galic şi derivatele sale, flavonoizi şi alţi compuşi.

Antioxidanţii de ordin secundar sau preventivi împiedică oxidarea lipidelor într-un mod diferit de cele primare, inhibând spre exemplu iniţierea (primul pas al peroxidării lipidelor) prin faptul că ei înşişi se oxidează în locul moleculelor lipidice sau transformă produsele intermediare sau finale generate pe parcursul reacţiilor în forme non-toxice, de exemplu prin reducţie. În categoria antioxidanţilor naturali sunt incluse fosfolipidele care sinergizează cu antioxidanţii de ordin primar sau acidul citric.

Caracteristica antioxidanţilor constă în aceea că majoritatea lor pot preveni/inhiba oxidarea şi prin mai multe tipuri de mecanisme de acţiune, având în multe cazuri efect, sinergizând unii cu alţii. În cazul nostru sinergismul înseamnă că efectul antioxidant a două sau a unor molecule antioxidante apropiate prezente este mult mai mare decât însumarea matematică a efectelor fiecărei molecule. Cauza acestui fenomen este următoarea: când molecula antioxidantă împiedică oxidarea compusului-ţintă, i se transformă structura chimică. Pentru a putea împiedica şi următoarea moleculă-ţintă trebuie să se transforme în structura iniţială. La acest lucru contribuie antioxidanţii prezenţi în sistemul dat. Este caracteristic unor antioxidanţi faptul că sunt capabili să protejeze în mod eficient mocelula-oţel, astfel încât alţi antioxidanţi pot regenera mai bine antioxidanţii cu structura transformată, adică pot restabili forma lor iniţială. Dacă în sistem sunt mulţi antioxidanţi, la fiecare proces necesar există molecula care poate îndeplini sarcina respectivă cu eficienţă maximă. Prin urmare, unii antioxidanţi pot consolida efectul altora.

Mecanismul antioxidant de protecţie care funcţionează împotriva reacţiilor radicalilor liberi este alcătuit din elemente enzimatice şi nonenzimatice, dintre care o parte se sintetizează numai în plante (vitamine, flavonoizi) iar organismul le poate prelua numai din alimente, altele – în primul rând enzime, glucoza, acid uric – pot fi produse şi de organismul uman şi de cel de origine animală.

Enzimele reprezintă molecule de natură proteică. Reacţiile chimice-biologice desfăşurate în organismul viu sunt catalizate de enzime. Caracteristica principală a acestor catalizatoare biologice constă în faptul că fac posibilă întâlnirea a doi sau mai mulţi compuşi reactivi.

Asigură o poziţie sau localizare optimă compuşilor, făcând astfel posibilă reacţia între molecule. În organismele vii reacţiile chimice nu pot avea loc fără enzime. O altă caracteristică a enzimelor îl reprezintă faptul că ele însele nu se transformă în timpul reacţiei. Membri cei mai cunoscuţi ai sistemului de protecţie antioxidant sunt enzimele, care poartă denumirea de catalază, glutation-peroxidază, superoxid dismutază, care efectuează transformarea radicalilor liberi.

Sunt consideraţi membri importanţi ai mecanismului de protecţie/apărare şi acele molecule care efectuează eliminarea substanţelor toxice din organism, respectiv biomoleculele, în primul rând materialul genetic ereditar, aşa-numitele enzime de reglare-repair, care repară daunele survenite în structura ADN-ului.

Printre antioxidanţii cu molecule mici se numără bine cunoscutele vitamine C şi E, inclusiv vitamina A, şi respectiv provitamina acestuia, carotina j3. şi omul de rând ştie că aceste vitamine pot fi preluate sau absorbite din alimente, cu excepţia vitaminei A care se găseşte în cantităţi mari în alimentele de origine animală. În afară de vitamine, şi alte molecule pot acţiona ca antioxidanţi. Astfel de compuşi sunt, printre altele, flavonoizii, acizii fenolici şi derivaţii acestora, izoflavonoidele, acidul fitinic, unii aminoacizi cu conţinut de sulf, glutationul redus, seleniul, glucoza în anumite condiţii, acidul uric, bilirubina, ubichinona (QIQ), acidul liponic. O parte dintre acestea pot fi găsite într-o cantitate mare în alimentele vegetale, de aceea consumul de legume şi fructe contribuie semnificativ la menţinerea echilibrului prooxidanţilor/antioxidanţilor în organism. Prooxidanţii sunt acei compuşi care provoacă oxidarea moleculelor, de exemplu radicalii liberi prezentaţi mai sus.

Sursele vitaminelor antioxidante

Vitamina E:

uleiuri vegetale, uleiuri presate la rece din seminţe oleaginoase
legume, fructele
carne de vită, carne de pasăre, peşte

Vitamina C:

fructe: citrice, căpşuni, măceşe
legume: roşii, frunzoase, varză murată

Carotenoide:

B Carotina : fructe şi legume galbene-portocalii, legume cu frunze de culoare închisă
Legume:B-Carotina-: morcov licopen: roşii luteină, zeaxantină: legume cu frunze de culoare închisă b-criptoxantina-: citrice

Vitamina A:

Ficat de pui, vită, porc şi gâscă, produse de ficat, brânzeturi bogate în grăsimi, gălbenuşuri de ou, frişcă

Acidul ascorbic (vitamina C) reprezintă o vitamină solubilă în apă, având în primul rând efect antioxidant, apără membranele de separare a celulelor şi lipidele de efectele dăunătoare ale radicalilor liberi. Este capabil de captarea mai multor radicali liberi. Sinergul de acid ascorbic se află în interacţiune cu vitamina E şi o poate regenera. Împiedică sau stopează efectele materialelor dăunătoare prezente în fumul de ţigară, care induc procesul de oxidare.

Tocoferolii (substanţe cu efect de vitamina E) sunt cei mai importanţi antioxidanţi cu faze lipidice. Diferiţii compuşi de natură tocoferolică se caracterizează prin faptul că lanţul lateral existent în moleculă este liposolubil, partea cu structură inelară fiind solubilă în apă, astfel încât poziţionarea pe faza de separare apă-grăsime poate produce efecte în ambele medii. O moleculă de tocoferol poate apăra de oxidare o mie de molecule lipidice.

Pe lângă acidul ascorbic, cisteina şi glutationa redusă poate regenera unii compuşi de tocoferol.

Dintre carotenoizi, cel mai des ne întâlnim cu beta-carotina, în principal din cauza efectului său de provitamină şi a frecvenţei sale crescute. Efectul de provitamină înseamnă că, în condiţii corespunzătoare, produce vitamina A, proces desfăşurându-se însă numai în organismele animalelor, din care rezultă că vitamina A poate fi absorbită numai din alimentele de origine animală. În plante se găsesc însă şi alţi carotenoizi într-un număr destul de mare (de exemplu licopina, luteina, zeaxantina), ai căror efect antioxidant este, de asemenea, semnificativ. În cazul carotenoizilor prelevă în principal efectul antioxidant de ordine primară.

O serie de studii au cercetat efectul consumului vitaminelor antioxidante privind evoluţia frecvenţei îmbolnăvirilor legate de alimentaţie, în primul rând a celor cardiovasculare şi cancerigene şi a mortalităţii cauzate de ele. Esenţa acestor observaţii este rezumată după cum urmează. Dintre vitaminele antioxidante, respectiv în cazul vitaminei C, lipsa acesteia cauzează efect dăunător la nivelul sistemului circulator, exercitând în cazul unor tipuri de tumori un caracter protector, însă rolul ei antioxidant constă în regenerarea carotinei şi tocoferolului. O doză zilnică mai mare decât cea recomandată este inutilă. Vitamina E joacă un rol primordial în prevenirea bolilor cardiovasculare. Din cauza efectului său secundar (hemofilie sporită) nu este indicat consumul tocoferolului-respectiv o doză mai ridicată decât doza zilnică recomandată (12 mg). Consumul zilnic al carotenoizilor (6 mg/ 3-carotină) este foarte util atât pentru prevenirea bolilor cardiovasculare, cât şi pentru cele cancerigene. Pe baza datelor din literatură, consumul lor excesiv în scopul prevenirii bolilor, este de chibzuit. Pe baza rezultatelor de până acum, utilizarea în ansamblu a vitaminelor antioxidante este mai eficientă decât consumul lor separat.

În ultimii patruzeci de ani au apărut în mod regulat studii complexe despre rolul, structura chimică şi efectele fiziologice ale compuşilor polifenolici vegetali, în special cele ale flavonoidelor, însă efectul lor asupra organismului uman este încă neclar. Flavonoidele sunt componentele nonnutritive ale alimentelor şi nu prezintă valoare nutritivă asupra organismului uman. În anul 1936, Szent-Györgyi şi colegii lui au demonstrat că cele două flavonoide din fructele citrice (rutina, naringenina) reduc fragilitatea şi permeabilitea capilară. Din această cauză el a denumit flavonoidele ca vitamina P (P-permeabilitate), respectiv vitamina C2, numeroasei flavonoide fiind capabile să stabilizeze vitamina C. Mai târziu, teoria vitaminelor flavonoide a fost respinsă, aceasta întrucât vitaminele sunt substanţe în lipsa cărora organismul uman nu poate funcţiona, iar în privinţa flavonoidelor nu s-a găsit o astfel de legătură.

Structura chimică, prezenţa flavonoidelor

Flavonoidelor le este caracteristică schema carbon de bază C6-C3-C6, cele două inele de benzen (A şi B) se conectează prin inelul heterociclic (inelul C) care conţine un singur atom de oxigen. În prezent sunt cunoscuţi aproximativ 6000 de flavonoizi cu diferite structuri. La schema de bază, prezentată mai sus, care poartă denumirea de aglicon se pot conecta diferite molecule de zahăr formând astfel aşa-numitele glucozide, care apar mult mai frecvent în natură, decât agliconii lor. Prin flavonoide înţelegem 13 grupe de compuşi diferiţi care diferă prin numărul, poziţia grupelor laterale, respectiv prezenţa sau lipsa legăturilor duble între atomii carbon C2-C3 (figura 3). Anumiţi compuşi pot avea rol semnificativ de îngrijire a sănătăţii, ca flavonii, flavonolii, flavanii, antocianinele şi izoflavonii, iar rolul altor componenţi de flavonoide, ca auronii, calcoanele şi cumarinii, pe baza cunoştinţelor noastre este nesemnificativ. În cadrul subgrupelor de flavonoide se poate observa o diversitate structurală chimică de mare amploare.

Flavonoidele sunt produse secundare ale proceselor fiziologice vegetale. Celulele vegetale produc aceste molecule pentru propria lor protecţie. În lumea plantelor sunt cunoscute o serie de funcţii ale lor.

pigmentarea: conferă culoarea lor părţii vegetale care le produce, aceasta fiind trăsătura cea mai specifică a antocianidinelor de culoare albastră-roşu-purpuriu (petudinina, malvidina), respectiv a tlavonoidelor citrice, ca hisperidina, naringenina.
protecţie împotriva razelor UV, împotriva radicalilor liberi generaţi la nivelul celulelor vegetale, împotriva microorganismelor şi altor factori dăunători/nocivi ai plantelor – ciuperci, insecte, melci, etc.
participarea în procesele biochimice, de exemplu modificarea funcţionării enzimelor
coloranţi naturali, componenţi ai gustului în unele produse vegetale care servesc ca alimente.

Flavonoidele au culoarea galben deschis sau alb ca laptele. Culoarea unora este însă vizibilă numai pentru insecte care pot detecta şi lumina UV, invizibilă ochiului uman.

Flavanonii

Sursa principală a flavanonilor pot fi considerate citricele şi sucul produs din acestea. Flavanonii joacă un rol important în generarea gustului acestor fructe. Neohesperidozii, ca naringina în grapefriut, sunt amari, rutinozii, ca hesperidina în portocale, sunt, de obicei, lipsite de gust. Năutul, chimionul, păducelul, lemnul dulce, piperul şi scoruşul conţin, de asemenea flavanoni. În chimen şi piper se poate demonstra prezenţa hesperidinei, iar în păducel şi scoruş prezenţa narirutinei şi naringeninei.

Flavonii

Flavonii joacă un rol definit în formarea culorii ţesutului vegetal, în cazul în care sunt prezenţi într-o concentraţie mare. Totodată, participă în formarea gustului unor părţi vegetale comestibile. Nobiletina, sinesetina şi tangeretina sunt flavoni citrici care generează un gust amar. Totodată, neodiosmina şi roifolina reduc gustul amar al altor substanţe amare (chinina, cofeina, zaharina). Flavonii se găsesc cel mai frecvent în cereale, plante medicinale şi ierburi (rozmarin, cimbrişor), respectiv în legume. Flavonii cei mai cunoscuţi sunt apigenina şi luteolina. Apigenina se găseşte în spanac, iar luteolina se prezintă atât în cereale, cât şi în frunzele legumelor. Prezenţa pigeninei a fost demonstrată cu succes în mierea polifloră colectată de albine şi în polen.

Flavonolii

Aproape toate speciile lumii vegetale sintetizează flavonoli, dintre care cel mai cunoscut este cvercetinul/a şi chempferolul. Cvercetina se găseşte, în general, în frunzele legumelor şi în fructe. şi chempferolul este foarte răspândit în fructe, legume frunzoase şi rădăcinoase, în condimente, leguminoase. Izoramnetina poate fi detectată într-o cantitate mai mare în mazăre şi ceapă, miricetina în fructele bacifere, porumb, ceai. Flavonolii se concentrează, în primul rând, în coaja fructelor.

Antocianii – antocianidine

Antocianii se prezintă ca amestec ai compuşilor cu diferite structuri; fructe bacifere (soc, mure, vişine, struguri, etc). Din acestea rezultă culoarea albastru-roşu al cireşei, prunei, vinetei, verzei roşii, ridichiilor, sfeclei. În sucul strugurelui albastru poate fi detectată delfmidina, cianidina, petunidina, peonina şi malvidina. Antocianii se prezintă în petalele florilor formând un complex cu diferiţii ioni de metal (fier, magneziu), iar denumirea lor, în cele mai multe cazuri, provine din numele florilor din care au izolat prima dată compusul respectiv. Culoarea antocianilor depinde în mare măsură de pH-ul mediului. Într-un mediu acidulat, antocianii au, în general, culoare roşie, în mediu neutru sunt incolore, iar în mediu alcalinic devin albastre. Conţinutul antocianic al fructelor creşte o dată cu procesul de maturare. Antocianii se găsesc într-o cantitate mică în cereale, legumele rădăcinoase şi frunzoase, însă sursa lor principală sunt fructele. Se acumulează, în principal, în coaja merelor şi perelor, respectiv în coaja nucilor. În cazul fructelor cu miez moale (scoruş, vişine) se găsesc în întregul fruct. În cazul legumelor, ca sursă demnă de menţionat, putem aminti fasolea roşie, varza roşie, ridichile, ceapa roşie şi rubarba. Antocianii, ca şi coloranţi naturali, sunt des utilizaţi în industria alimentară.

Flavanii

Flavanii sunt compuşii cei mai complecşi de flavonoide privind structura şi denumirea lor. Denumirea lor în literatura de specialitate este, de asemenea, foarte diferită: leucoantociani, proantocianidine, tanine. Compuşii pot fi identificaţi ca mono-, bi-, tri-, şi poliflavani, fiind conectate una-, două-, trei-, sau foarte multe molecule cu structură de bază de flavan. Monoflavanii, ca catechbinul şi epicatechul se găsesc în fructele coapte şi în frunzele de tiatal, bi- şi triflavanii pot fi detectaţi în fructe (măr, coacăze negre, mure, afine, struguri, piersici, căpşuni) şi cereale (tătarcă, orz). Ceaiul verde şi negru (Camelia sinensis) poate fi considerat cel importantă sursă de flavan, în ele se găsesc catecbini, galat de epicatech şi epicatechbin, precum şi molecule asemănătoare, într-o cantitate mare. Prezenţa compuşilor de flavan este caracteristică şi cacao-ului şi ciocolatei.

Izoflavonoidele

În zilele noastre, se acordă atenţie specială izoflavonoidelor datorită efectelor de estrogen (hormon feminin) cunoscute şi parţial demonstrate ştiinţific. Din punct de vedere structural, diferă de compuşii prezentaţi până acum, privind orientarea inelului B. Izoflavonoidele cele mai cunoscute sunt daidzeina, genisteina, biochanina A şi formononetina. Izoflavonoidele, pot fi demonstrate aproape numai în leguminoase, ca sursă cea mai importantă putând fi amintite soia şi produsele obţinute din aceasta, regăsindu-se şi în mazărea uscată, în germenii de lucernă şi ale boabelor/seminţelor de trifoi, în fasole verde, năut, fasole Lima şi seminţele de floarea soarelui.

Flavonoidele se găsesc în majoritatea alimentelor vegetale având domeniul de concentraţie de nanogram/kg până la câteva g/kg. Conţinutul de flavonoide şi polifenol a unor alimente vegetale este prezentat în tabelul următor.



Alimente	Flavoni şi flavonoli (mg/kg)					Total polifenol (g/kg, g/l)
Cvercetin	Kempferol	Apigenin	Luteolin	Miricetin
Ceapă roşie	284-486	24.3	nd	nd	nd	0,1-20,3
Praz	5.0	11-56	nd	nd	nd	0,2-0,4
ţelină	nd	nd	248	111.4	43.4	0,
Varză de Bruxelles	nd	7.4-12.8	nd	6.7	nd	0,06-0,15
Broccoli	15.4-30	30.8-72	nd	nd	nd	-
Varză roşie	1.9-9.2	nd	nd	6.3	nd	-
Fasole verde	32-45	8.8-14	nd	nd	nd	0,34-2,8
Spanac	272,2	nd	nd	66.4	nd	-
Cartofi	4.6-11	nd	nd	nd	nd	-
Ridichi	nd	10.5-21.1	nd	nd	nd	-
Ardei	9.4	nd	nd	7.0-14	nd	-
Roşii	2.7	8.4	nd	nd	nd	0,85-1,3
Sfeclă albă	3.2	22.7	154.0	nd	85.4	-
Salată	16.3	nd	nd	nd	nd	-
Tătarcă	-	-	-	-	-	1,7-102,6
Orz	-	-	-	-	-	12,0-15,0
Măr	7.7-40	2.0-16	nd	nd	nd	0,27-2,9
Coacăze negre	13	nd	nd	nd	nd	1,4-12,0
Afine	-	-	-	-	-	1,3
Cireşe	8.9	nd	nd	nd	nd	0,6-0,
Struguri	15.0-38.7	nd	nd	nd	4.5	0,5-4,9
Zmeură	6.0-9.7	5.0-12.0	nd	nd	990	0,38-2,2
Nucă	nd	nd	nd	nd	4560
Bere	500-1200	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	0,3-0,6
Vin roşu	8.3	nd	nd	nd	7.9	1,8-4
Ciocolată (cu lapte/amară)	-	-	-	-	-	9,9/23,4
– nu s-a putut detecta, – component nemăsurat

Există compuşi de flavonoide şi familii chimice care se găsesc în mod general, deci sunt prezente în majoritatea plantelor alimentare. Astfel de grupe de compuşi de flavonoide este flavonul, în cadrul acestuia cvercetina şi varianta ei conectată cu molecula de zahăr, acestea fiin prezente în numeroase plante. Alţi compuşi sunt caracteristici numai anumitor tipuri de plante, de exemplu antocianii (antocianidinele) se găsesc aproape numai în fructe bacifere şi legume de culoare purpuriu/violet. Majoritatea băuturilor care au la bază elemente vegetale naturale (sucuri de legume şi fructe, ceaiuri din plante) conţine flavonoide, compuşi polifenolici în cantităţi mai mari sau mai mici. De exemplu, gustul berii, vinului şi ceaiului este dat de diferiţii biflavanoni.

Pe baza cercetărilor noastre şi a datelor provenite din literatura de specialitate, privind conţinutul total al flavonoidelor, sursele cele mai importante de flavonoide sunt, din categoria legumelor, bulboasele, ridichile albe, spanacul, ţelina şi diferitele tipuri de linte. Dintre fructe, surse semnificative de flavonoide le reprezintă fructele de pădure (căpşune, mure, zmeură, coacăze negre, afine), iar dintre seminţele uleioase, nuca ilustrează un conţinut semnificativ de flavonoide.

Pe parcursul prelucrării legumelor şi fructelor, în urma cojirii, îndepărtării frunzelor şi tratamentului termic, conţinutul de flavonoide poate scădea semnificativ. Cu toate că flavonoidele sunt compuşi complecşi, nu sunt sensibile la temperatură, oxigen şi modificare uşoară a pH-ului, diferitele procese tehnice de bucătărie pot rezulta pierdere, în primul rând în urma dizolvării lor, pierderea medie fiind în jur de 50%. Pentru procesele de fermentare survenite pe parcursul prelucrării unor legume şi fructe pot fi considerate responsabile flavonoidele şi alţi compuşi polifenolici. În timpul producţiei sucurilor de fructe, în special în cazul citricelor, conţinutul de flavonoide poate să şi crească, deoarece pe parcursul procedurilor de extracţie pot fi eliberaţi compuşii din coajă. În urma fabricaţiei gemurilor şi marmeladelor din mere, piersici, caise, prune, portocale şi căpşune, în produse rămâne o cantitate semnificativă de flavonoide. Însă, pe parcursul producţiei sucurilor de fructe tradiţionale (producţie simplă de pulpă, respectiv deschidere/explorare enzimatică) aproximativ 80% din glucozida cvercetinei din mere rămâne în restul de presă, şi mai puţin de 10% se regăseşte în sucul de mere.

Flavonoidele în medicină

Flavonoidele pot fi găsite în majoritatea produselor medicamentelor naturiste, în Elveţia şi Franţa există mai mult de 100 de tipuri de produse cu o astfel de componenţă. În ţara noastră terapiile naturiste şi, în acest context, eforturile de prevenire a bolilor câştigă treptat teren, astfel încât în ultimii ani s-a înmulţit numărul produselor medicinale cu conţinut de flavonoid şi a suplimentelor dietetice aflate în circulaţie. Produsele de rutină şi diosmină sunt utilizate, în general, pentru creşterea tonusului vaselor de sânge, respectiv pentru întărirea pereţilor capilarelor, ca medicament, cu această compoziţie există în circulaţie produsul Detralex (hesperidină + diosmină) şi Rutascorbin (rutina + acidul ascorbic). Medicamentul cu efect protector hepatic şi antioxidant sunt produsele cu denumirea de Silibinin, respectiv Legalon cu conţinut de flavonoide obţinut din lapte de ciulin (Silibum marianum). Antocianii speciilor Vaccimun (mure negre) şi Ribes (coacăze negre) pot fi folosiţi pentru îmbunătăţirea vederii şi sporirea rezistenţei capilare. Membrii familiei Labitae – busuioc, mentă, oregano, rozmarin, salvie, cimbru – sunt considerate ca medicamente tradiţionale în majoritatea ţărilor.

Caracteristici biochimice

Datorită faptului că compuşii polifenolici se găsesc în număr mare în alimente, organismul uman consumă o cantitate semnificativă din aceşti compuşi a căror majoritate sunt flavonoide. Flavonoidele dispun de o gamă largă de activităţi chimice şi biologice, având inclusiv efecte antioxidante, fiind astfel capabile să neutralizeze radicalii liberi, să lege ionii de metal în formă de compuşi complecşi şi să modifice funcţionarea enzimelor din interiorul celulelor. Efectele favorabile mai sus amintite a majorităţii compuşilor polifenolici sunt generate împreună cu vitamina E şi C, respectiv cu tocoferoli, intensificând efectul lor şi sinergizând cu acestea. Prin urmare, probabilitatea de a reduce apariţia şi frecvenţa numeroaselor boli sau afecţiuni este mare.

Efectele biologice ale flavonoidelor au fost studiate în numeroase sisteme de cercetare/testare. Efectele parţial sau complet dovedite sunt diverse. La începutul cercetărilor din domeniul flavonoidelor, majoritatea analizelor s-au efectuat în vitro (în eprubetă – nu în organisme vii), însă în ultimii cinci ani s-a multiplicat şi numărul studiilor efectuate în vivo (în organism viu, efectuate pe animale experimentale sau pe oameni). Pe baza analizelor, efectele favorabile ale flavonoidelor pot fi grupate în jurul următoarelor procese biochimice:

efect antioxidant (conform mecanismelor prezentate mai sus) şi/sau fixarea radicalilor liberi
efect antiinflamator şi de influenţă a funcţionării sistemului imunitar
efect împotriva astmului şi alergiilor
modificarea, în general inhibarea funcţionării enzimelor
efect împotriva viruşilor şi bacteriilor
efect estrogen/antiestrogen caracteristic numai izoflavonoidelor
efect care influenţează mutaţia survenită în materia genetică (ADN)
efect de modificare, în principal de inhibare a proceselor legate de malformaţiile cancerigene
trăsături/caracteristici privind protecţia hepatică
efect care influenţează funcţionarea, starea sistemului vascular, în primul rând, a capilarelor. Caracteristicile de mai sus sunt interdependente în mai multe cazuri: efectul protector hepatic cu caracteristica de fixare a radicalilor liberi, în multe cazuri, efectul antioxidant şi cel împotriva astmului cu caracteristica care influenţează funcţionarea diferitelor enzime.

Încă de la mijlocul anilor 60, au început cercetările care au avut ca ţintă studierea efectului antioxidant al flavonoidelor. Flavonoidul cel mai studiat, pe lângă extractele de plante, a fost cvercetina şi glucozidul acestuia, rutina. Antioxidanţii fenolici pot acţiona ca fixator al radicalilor liberi şi chelator ai ionilor metalici. Chelatorul de ioni metalici şi indicatorii de formare complexă indică aceeaşi proprietate, şi anume, faptul că datorită structurii lor speciale, moleculele de flavonoide se leagă de ionii metalici de tranziţie, în primul rând de ionii de fier (II), astfel încât nu pot paticipa în reacţii chimice. Acest lucru înseamnă că din fierul(II) nu se poate forma ion de fier(III), adică nu i poate alătura proceselor de peroxidare a lipidelor descrise anterior, şi astfel nu poate produce alţi radicali liberi cu efect nociv. Există şi alte substanţe chimice care prezintă această proprietate, de exemplu aditivii aprobaţi ca acidul citric, adică E 330, des utilizaţi în industria alimentară sau citratul de potasiu, adică E 332, sunt incluse în alimente tocmai din această cauză.

Măsura proprietăţilor antioxidante ale flavonoidelor este determinată în principal, de structura moleculară dată, totodată intensitatea efectului antioxidant în organismul uman poate fi influenţat şi de transformările chimice pe care le suferă molecula după intrarea în organism (tractul gastro-intestinal, biliar, ficat). Efectul protector cardiovascular al flavonoidelor se datorează, în principal, dar nu exclusiv, proprietăţilor antioxidante. Este cunoscut faptul că, pentru dezvolarea aterosclerozei, este responsabil grupul de molecule din circulaţia sângelui care transportă colesterolul, oxidarea intensă a lipoproteinelor cu densitate scăzută (LDL), respectiv comportamentul diferit al formei oxidate. Pe baza unor studii, flavonoidele sunt capabile să reducă, să încetinească oxidarea LDL-lor generate de radicalii liberi prevenind astfel depunerea LDL-lor oxidate pe peretele arterelor care pot provoca deteriorarea moleculelor importante şi apariţia malformaţiilor aterosclerotice.

Încă din anii 50 sunt cunoscute efectele antitrombotice şi de inhibare a agregaţiei trombocitelor la nivelul flavonoidelor, respectiv acestea pot împiedica apariţia trombozei prin stoparea ciocnirii trombocitelor patologice, diferite de cele normale. Flavonoidele pot influenţa şi procesele care joacă rol în formarea cancerului. Rezultatele indică faptul că flavonoidele inhibă funcţionarea unor enzime, care transformă substanţele chimice de generare a tumorilor în forme care pot dăuna organismului, respectiv facilitează epuizarea rapidă a substanţelor de generare a tumorilor din organism înainte ca acestea să dezvolte efectele lor nocive.

Consumul de alimente

Conform studiilor efectuate în diferite ţări, consumăm zilnic 20-50 mg de compuşi de flavonoide diferite. Datorită faptului că flavonoidele pot fi consumate numai prin alimente vegetale, consumul de flavonoide ale vegetarienilor poate fi multiplu acestei valori. În anii 70, un cercetător american, pe baza datelor disponibile la vremea respectivă, a calculat că zilnic consumăm aproximativ 1000 mg, adică 1 gram din totalul compuşilor polifenolici, în care sunt incluşi în afara elementelor componente a celor 13 grupe de flavonoide şi acizii de carbon enolici, cumarinii şi alţi compuşi.

Pe baza studiilor efectuate în ţara noastră, consumul mediu de flavonoide atinge valoarea de 19.5 mg/persoană/zi la copii, cantitatea de flavonoide consumată la adulţi având o valoare de 18.8 mg/persoană/zi. Valorile obţinute au prezentat o mare diferenţă individuală, la copii fiind într-un interval de 0 – 179.3 mg/zi, iar la adulţi 0.5 – 309.7 mg/zi. Deci, în populaţia noastră există persoane a căror consum de flavonoide este foarte scăzut. Acest lucru a reprezentat un factor foarte important în privinţa numărului mare de boli legate de alimentaţia incorectă din ţara noastră.

În anul 1960, în cadrul Seven Country Study, s-au analizat ep teritoriul a 7 ţări obiceiurile de consum ale populaţiei, şi implicit datele referitoare la consumul de flavonoide, respectiv datele privind decesele cauzate de bolile cardiovasculare. Autorii au înregistrat numărul deceselor într-un interval de 25 de ani, iar în final au constatat că consumul de flavonoide se află în raport invers cu mortalitatea corelată cu bolile cardiovasculare. Această corelaţie înseamnă că acei indivizi care se caracterizează printr-un consum scăzut de flavonoide, se pot îmbolnăvi mai uşor din punct de vedere al bolilor cardiovasculare. În anul 1985, în studiul Zutphen (Olanda), au analizat, de asemenea, relaţia dintre consumul de flavonoide şi numărul deceselor. Pe baza datelor de consum a celor mai cunoscute cinci flavonoide, aportul/consumul mediu de flavonoide a fost de 26 mg/persoană/zi. Cele mai multe flavonoide (61%) au provenit din ceai, iar restul de 38% din legume şi fructe (ceapă, diferite tipuri de varză, mere). În perioada de observaţie care a durat cinci ani, rata de mortalitate cauzată de bolile cardiovasculare a fost cu 50% mai redusă în grupa cu un consum mai ridicat de flavonoide decât în cea cu consum redus.

Studii similare celor prezentate mai sus au fost efectuate şi în alte ţări pe grupuri mai mari sau mai mici din populaţie, iar majoritatea s-au încheiat cu concluzia că apariţia bolilor cardiovasculare pot fi reduse cu o alimentaţie corespunzătoare, echilibrată în care legumele şi fructele bogate în flavonoide joacă un rol semnificativ. Acest lucru este valabil şi pentru ţara noastră, deoarece consumul nostru de flavonoide este destul de scăzut, o mare parte a populaţiei fiind expusă la efectele nocive ale radicalilor liberi, astfel încât alimentaţia noastră nu poate fi considerată nici sănătoasă, nici echilibrată. Pe baza cunoştinţelor noastre curente, rolul flavonoidelor şi a altor compuşi polifenolici în organismul nostru este mai mult preventiv, respectiv de a împiedica sau încetini dezvoltarea bolilor, contribuind astfel la menţinerea sănătăţii. Efecte terapeutice prezintă numai produsele înregistrate ca medicamente, cu compoziţie cunoscută cu exactitate, analizate în mai multe etape şi cunoscute pentru efectele lor secundare. Pe baza datelor disponibile, flavonoidele consumate prin alimentele vegetale nu pot fi absorbite de organism într-o cantitate care să producă efecte nocive, deoarece până acum nu s-a înregistrat şi nu s-a descris nici un proces patologic la indivizii vegetarieni, care ar fi putut avea legătură cu consumul excesiv de flavonoide. Totodată, nu există rezultate ştiinţifice cu privire la efectele pe care le poate avea asupra organismului uman un compus de flavonoide scos din mediul alimentar, curăţat şi consumat în doze mari ca supliment alimentar pentru o periodă îndelungată. La acest lucru pot face eventual referiri rezultatele studiilor efectuate cu diferite forme de medicamente, îăn ceea ce priveşte efectele secundare remarcate, respectiv perioadele de utilizare care trebuie respectate în mod obligatoriu şi supravegherea medicală.