Polifenoller ve Flavonoidler
Polifenoller, çok sayıda fenolik hidroksil grubu ile karakterize edilen geniş bir bitki ikincil metabolitleri ailesidir ve flavonoidler, bunların beslenmedeki en bol alt sınıfını oluşturmaktadır. Meyvelerde, sebzelerde, çayda, kakaoda ve şarapta bulunan bu bileşikler, redoks kimyaları, metalleri şelatlama ve hücre sinyalizasyonunu modüle etme kapasiteleri ile kronik hastalık riskleri arasındaki ilişkileri açısından incelenmektedir.
Tanım
Polifenoller, çok sayıda fenolik halka içeren bitki kaynaklı bileşiklerdir; flavonoidler ise on beş karbonlu (C6-C3-C6) bir difenilpropan iskeleti üzerine kurulu başlıca polifenol sınıfıdır ve oksidasyon durumu ile sübstitüsyona göre flavonoller, flavanoller, flavanonlar, antosiyanidinler, izoflavonlar ve ilgili gruplara ayrılmaktadır.
Kapsam
Bu konu, diyet polifenollerinin (flavonoidler, fenolik asitler, stilbenler, lignanlar) ve flavonoid alt sınıflarının (flavonoller, flavanoller, flavanonlar, antosiyaninler, izoflavonlar) yapısal sınıflandırmasını, antioksidan ve sinyalizasyon aktivitelerinin kimyasal temelini, başlıca gıda kaynaklarını ve alımlarının sağlıkla ilişkisine dair geniş kanıt örüntüsünü kapsamaktadır. Bu metin, bir biyokimya ve beslenme referansı olarak sunulmakta olup, diyet tavsiyesi niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Diyet polifenolleri ve flavonoid alt sınıfları yapıya göre nasıl sınıflandırılmaktadır?
- Antioksidan ve metal şelatlama aktivitelerinin temelinde yatan kimyasal özellikler nelerdir?
- Her bir alt sınıfın başlıca gıda kaynakları nelerdir?
- Gözlemsel ve mekanistik kanıtlar, flavonoid alımı ile kronik hastalık arasındaki ilişki hakkında ne önermektedir?
Anahtar kavramlar
- Flavonoid C6-C3-C6 iskeleti
- Flavonoller, flavanoller, flavanonlar, antosiyaninler, izoflavonlar
- Fenolik asitler, stilbenler ve lignanlar
- Katekol B-halkası ve radikal süpürücülük
- Metal şelasyonu
- Gıda kaynakları: çay, kakao, meyveler, sebzeler, soya
Temel kuramlar
- Hidrojen atomu ve elektron transferi antioksidan etkisi
- Flavonoidler, radikalleri başlıca fenolik hidroksillerinden bir hidrojen atomu veya bir elektron bağışlayarak söndürmektedir; katekol B-halkası ve 3-hidroksil gibi yapısal özellikler termodinamik ve kinetik verimliliği yönetmektedir.
- Doğrudan süpürücülüğün ötesinde
- Dolaşımdaki konsantrasyonlar düşük olduğundan ve metabolitler ana bileşiklerden farklılık gösterdiğinden, flavonoidlerin in vivo etkileri, doğrudan toplu radikal süpürücülükten ziyade hücre sinyalizasyonunun ve enzim aktivitesinin modülasyonuna giderek daha fazla atfedilmektedir.
Mekanizmalar
Flavonoidlerin antioksidan kimyası, radikalleri nötralize etmek için hidrojen atomları veya elektronlar bağışlayan fenolik hidroksil gruplarına bağlıdır; B-halkasındaki bir katekol düzenlemesi, 4-okso grubu ile konjuge 2,3-çift bağ ve bir 3-hidroksil grubu bu aktiviteyi artırmakta ve ayrıca pro-oksidan geçiş metallerinin şelasyonunu sağlamaktadır. Ancak vücutta flavonoidler yoğun bir şekilde konjuge edilmekte ve yalnızca düşük dolaşım konsantrasyonlarına ulaşmaktadır; bu nedenle biyolojik etkilerinin çoğu, stokiyometrik radikal süpürücülükten ziyade sinyal yolları ve enzimlerle etkileşimlere atfedilmektedir. Alt sınıflar kimyasal olarak ve gıda dağılımı açısından farklılık göstermekte olup, bu durum tipik alımlarını ve metabolizmalarını şekillendirmektedir.
Klinik önem
Flavonoid açısından zengin gıdalarla yüksek diyetler, kardiyovasküler ve diğer kronik hastalıklarla ilişkili olarak incelenmektedir ve flavonoid biyokimyası, bu ilişkilerin olasılığını ve in vitro antioksidan kapasite ile in vivo etki arasındaki boşluğu açıklamaya yardımcı olmaktadır. Bu giriş, mekanistik ve kanıta dayalı anlayışı desteklemeyi amaçlamakta olup, bireysel diyet reçetesi için bir temel teşkil etmemektedir.
Epidemiyoloji
Knekt ve arkadaşları gibi kohort çalışmaları, daha yüksek flavonoid alımı ile bazı kronik hastalıkların riski arasında ters ilişkiler bildirmektedir; ancak bulgular alt sınıfa, gıda kaynağına ve sonuca göre değişmekte olup, nedensel yorumlama gözlemsel tasarım nedeniyle sınırlıdır.
Kanıt ve kılavuzlar
Literatür, yapısal ve mekanistik kimyayı gözlemsel kohortlar ve müdahale çalışmaları ile birleştirmektedir; derlemeler, fizyolojik önemi in vitro antioksidan analizlerinin değil, biyoyararlanım ve metabolizmanın belirlediğini vurgulamaktadır. Burada herhangi bir klinik rehberlik sunulmamaktadır.
Tarihçe
Bitki fenolikleri kimya alanında uzun süredir bilinmekle birlikte, analitik yöntemlerin gelişmesiyle birlikte sistematik beslenme karakterizasyonu 1990'lı yılların sonlarından itibaren hız kazanmıştır. Manach, Scalbert ve arkadaşlarının derlemeleri, diyet sınıflarını ve biyoyararlanımlarını düzenlemiş ve sonraki sentezler, flavonoid etkisini basit radikal süpürücülükten sinyalizasyon ve metabolit aracılı etkilere doğru yeniden çerçevelemiştir.
Tartışmalar
- Flavonoidler vücutta başlıca doğrudan antioksidan olarak mı etki etmektedir?
- Flavonoidler in vitro ortamda güçlü radikal süpürücüler olsalar da, konjuge metabolitler olarak düşük konsantrasyonlarda dolaşmaktadırlar; bu nedenle in vivo faydalarının doğrudan süpürücülükten mi yoksa hücre sinyalizasyonunun modülasyonundan mı kaynaklandığı tartışılmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Augustine Scalbert
- Claudine Manach
- Alan Crozier
- Cesar G. Fraga
İlgili konular
Temel eserler
- manach-2004
- scalbert-2005
- del-rio-2013
Sıkça sorulan sorular
- Tüm polifenoller flavonoid midir?
- Hayır. Flavonoidler, polifenollerin en büyük diyet alt sınıfıdır, ancak polifenoller ayrıca farklı yapılara sahip fenolik asitleri, stilbenleri (resveratrol gibi) ve lignanları da içermektedir.
- Flavonoidler neden bir test tüpünde güçlü antioksidanlar olabilirken, vücutta mütevazı etkilere sahip olabilmektedir?
- Emilimden sonra yoğun bir şekilde metabolize edilmekte ve konjuge formlar olarak yalnızca düşük kan konsantrasyonlarına ulaşmaktadırlar; bu nedenle fizyolojik etkilerinin, toplu radikal süpürücülükten ziyade sinyalizasyon ve enzim modülasyonunu içerdiği düşünülmektedir.