Флавоноиды: разновидности, в каких продуктах содержатся, влияние на организм

Что такое флавоноиды

Флавоноидные соединения - это вторичные метаболиты растений, которые принадлежат к классу низкомолекулярных фенольных веществ.

Общие характеристики

Флавоноиды широко распространены в царстве растений. В основном они определяются как цветочные пигменты в большинстве семейств покрытосеменных. Однако полифенолы образуются и накапливаются во всех частях растений, обеспечивая нормальное развитие тканей.

Биоактивные соединения проявляют антиоксидантные, противовоспалительные и противомикробные свойства. Интерес современной науки к этим веществам обусловлен потенциальной пользой для здоровья человека.

Для чего нужны

Флавоноиды синтезируются в различных органах растений: в лепестках они отвечают за цвет и аромат, в плодах - за разнообразие признаков популяции. Таким образом они способствуют привлечению опылителей, прорастанию семян и развитию молодых побегов. Полифенолы защищают растения от биотических и абиотических стрессов: воздействия патогенных микроорганизмов, интенсивного УФ-излучения, неблагоприятных климатических факторов.

Считается, что флавоноиды оказывают положительное влияние на здоровье человека и животных. Большинство современных исследований направлено на изучение антиоксидантных, противовоспалительных и антимутагенных свойств этих соединений. Обнаружена их способность модулировать основные функции клеточных ферментов и рецепторов. Благодаря широкому спектру полезных действий флавоноиды становятся важными компонентами различных нутрицевтических, медицинских и косметических препаратов.

Химический состав

Химическая структура вещества основана на 15-углеродном каркасе, состоящем из 2 бензольных колец, связанных гетероциклическим пирановым кольцом. В процессе естественного синтеза молекулярный скелет модифицируется различными ферментами, что приводит к образованию множества разновидностей полифенольных соединений с уникальными биологическими функциями.

Участие в метаболизме

При пероральном приеме пищевые флавоноиды гидролизуются при участии фермента β-глюкозидазы и всасываются в кишечнике путем пассивной диффузии. Затем они связываются с альбуминами и транспортируются в печень, где подвергаются многоступенчатым превращениям с образованием гибридных молекулярных форм.

Метаболиты попадают в кровоток, разносятся в ткани и оказывают на них различные биологические действия.

В дальнейшем отработанные вещества выводятся из организма.

Какими бывают флавоноиды

В зависимости от степени окисления 3-углеродного фрагмента молекулы флавоноидов разделяют на 10 основных классов, из числа которых наиболее распространены антоцианы, катехины, флавоны и изофлавоны. Эти семейства фенолов включают более 6500 видов веществ.

Антоцианы

Натуральные вакуолевые пигменты антоцианы отвечают за красный, фиолетовый и синий оттенки растений. Они не имеют запаха и обладают умеренно вяжущими свойствами. Эти соединения в изобилии содержатся в плодах, цветах, листьях, корнях и семенах.

Антоциановые пигменты традиционно используются в качестве натуральных пищевых красителей. Сегодня они становятся компонентами фармацевтических препаратов, обеспечивающими различные терапевтические эффекты. Исследования показывают, что эти фитохимические вещества обладают сильной антиоксидантной и противомикробной активностью, поддерживают функциональность нервной системы и зрительного аппарата.

Однако некоторые аспекты фармакологической роли антоцианов остаются неуловимыми для ученых, т.к. эти соединения не действуют независимо от других фенолов.

Дубильные вещества

Растительные дубильные вещества, или танины - это обширная группа полифенольных соединений, способных необратимо связываться с белками и ионами металлов, осаждая их. Таким образом эти вещества содействуют разрушению патогенных микроорганизмов и выведению токсинов. Они обладают терпким вкусом, благодаря чему защищают растения от поедания животными.

Дубители используют при выделке шкур с целью придания коже эластичности. Эти флавоноиды сцепляют функциональные группы коллагеновых волокон, выстраивая стабильные поперечные связи между ними. Благодаря образованной структуре материал становится прочным и пластичным.

Танины проявляют сильные антиоксидантные свойства, благодаря которым нашли широкое применение в медицине. Задокументирована связь потребления дубильных веществ со снижением риска развития сердечно-сосудистых патологий и некоторых форм онкологии.

Гесперидин

Полифенольные соединения гесперидина в обилии присутствуют в кожуре цитрусовых. Считается, что они защищают плоды от микробной активности и интенсивного ультрафиолетового излучения.

В организме человека гесперидин способен преодолевать гематоэнцефалический барьер и производить нейропротекторный эффект посредством подавления окислительных процессов и предотвращения развития воспаления. Он показал эффективность в профилактике и лечении нейродегенеративных патологий: рассеянного склероза, болезни Альцгеймера, хореи Хантингтона и др. Гесперидин в сочетании с другими биофлавоноидами улучшает реологию крови, стимулирует периферическое кровообращение и лимфоток.

Генистеин

Изофлавоноид генистеин содержится преимущественно в бобовых растениях, где на его долю приходится до 60% всех полифенолов. Химическая структура вещества сходна со строением гормона эстрадиола, поэтому оно может имитировать эстрогенную или антиэстрогенную активность. Существует гипотеза, что растения используют подобные фитогормоны как часть комплексной защиты от перенаселения травоядных животных, регулируя женскую фертильность.

Генистеин применяют в целях профилактики новообразований груди и простаты, сердечно-сосудистых патологий, климактерических расстройств.

Его регулярное потребление с пищей связано с низким риском метаболических нарушений, сопровождаемых ожирением или диабетом II типа.

Кверцетин

Пигмент кверцетин содержится в продуктах пчеловодства и растениях преимущественно красных оттенков. Этот фенол защищает живые ткани от окислительного стресса и мутаций нуклеиновых кислот.

Кверцетиновые молекулярные комплексы используются в медицине как мощное противоаллергическое средство, блокирующее высвобождение гистамина - медиатора воспалительных реакций. Его используют при лечении заболеваний сердца и кровеносных сосудов, профилактики нейродегенеративных патологий и онкологии. Он эффективен при инфекциях мочеполовой системы, артритах, сахарном диабете.

Кемпферол

Это фенольное соединение присутствует во всех растениях и наделяет их горьким вкусом. Кемпферол является предшественником жизненно важного кофермента Q, который стимулирует выработку молекулы АТФ - единственного источника энергии в живых организмах.

В ходе эпидемиологических исследований выявлена обратная зависимость между потреблением кемпферола и риском развития рака. Эта закономерность обусловлена способностью флавоноида подавлять активность свободных радикалов в организме человека и предотвращать окислительный стресс.

Антиоксидантные свойства вещества также связаны с пониженным риском развития нейродегенеративных процессов и других возрастных патологических состояний.

Нарингин

Наибольшие концентрации нарингина обнаружены в китайских травах и некоторых видах цитрусовых. Это соединение придает соку растений характерный горький вкус. Его основная задача состоит в подавлении роста конкурирующих видов и отпугивании вредителей.

Вещество обладает характерными для флавоноидов антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. В современной медицине оно используется для лечения метаболического синдрома, ожирения, гипертонии и сахарного диабета. Однако терапевтическое применение нарингина ограничено в связи с отсутствием достаточных клинических данных.

Рутин

Витамин P, или рутин - это низкомолекулярное кверцетиновое соединение, признанное одним из лучших антиоксидантов. Вещество содержится в злаках, лекарственных травах, мякоти и кожуре различных плодов. Известно, что оно защищает растения от патогенных микроорганизмов и интенсивного УФ-излучения.

При потреблении с пищей витамин подвергается переработке кишечными бактериями и превращается в кверцетин. В исходной форме усваивается в небольших количествах. Вещество обладает множеством фармакологических свойств: противовоспалительным, антимикробным, противоаллергическим, спазмолитическим, сосудорасширяющим. Однако немногочисленные исследования витамина P предлагают поверхностную информацию о его потенциальных терапевтических эффектах.

Эллаговая кислота

Фенольная молекула эллаговой кислоты является производной танинов. Это вещество содержится во многих плодах, водных растениях и грибах. Оно защищает растения от патогенных микробов и вредителей, стимулирует прорастание семян и развитие побегов.

Современные исследования флавоноида направлены на изучение его антиоксидантных и противораковых свойств. Эксперименты с животными показали, что эта кислота способствует снижению концентрации гормона резистина, связанного с ожирением и инсулинорезистентностью. Однако испытания на людях пока не проводились.

Влияние на человеческий организм

Фенольные вещества обладают широким спектром полезных действий, позволяя организму функционировать более продуктивно. Образуя различные комбинации с другими компонентами пищи, они производят многомерные эффекты, благотворные для здоровья человека.

Для женщин

Многие полифенолы обладают эстрогенной активностью, которая предотвращает раннее истощение яичников и помогает сохранять репродуктивную функцию у женщин. Их потребление имеет большое значение для обеспечения прочности костного аппарата, тонуса кровеносных сосудов, эластичности кожных покровов. Ограниченные данные клинических исследований показывают, что включение фенольных соединений в рацион связано с улучшением общего самочувствия и когнитивных способностей в период менопаузы.

Для мужчин

Согласно результатам клинических исследований, потребление флавоноидов в сочетании с умеренными физическими нагрузками снижает на 21% риск эректильной дисфункции, от которой страдает половина мужчин среднего и пожилого возраста. Предполагается, что фенольные соединения увеличивают гибкость артерий и усиливают приток крови к половым органам.

В достижении эффекта наибольшую пользу имеют антоцианы, флаваноны и флавоны. Высокие концентрации этих фитохимических веществ содержатся в красном вине, цитрусовых и ягодах фиолетовой окраски.

Общая польза

Фенольные соединения оказывают следующие полезные действия в организме человека:

• предотвращают развитие окислительного стресса;
• снижают активность воспалительных агентов;
• подавляют или разрушают микроорганизмы;
• способствует восстановлению поврежденных нейронов;
• блокируют разрастание злокачественных опухолей.

Благодаря широкому спектру полезных свойств биофлавоноиды эффективно используют в лечении респираторных, сердечно-сосудистых и нейродегенеративных патологий.

Общий вред

Нет строгих доказательств того, что прием большого количества фенольных соединений опасен для человека. Однако в некоторых исследованиях прослеживается обратная связь между количеством потребляемых флавоноидов и риском развития онкологии и сердечно-сосудистых патологий. Предполагается, что неблагоприятные эффекты связаны не с фенолами, а с сопутствующими токсичными компонентами.

Что необходимо знать о флавоноидах

Эффективность фенолов во многом зависит от их биодоступности. Для извлечения максимальной пользы необходимо понимать, как правильно потреблять фитонутриенты.

Суточная норма

Сегодня норма потребления полифенолов не установлена, однако предполагается, что здоровому человеку необходимо принимать от 50 до 400 мг флавоноидов в сутки. Объем терапевтической дозы может быть увеличен на 25-50% в зависимости от степени метаболических нарушений.

Факторы, влияющие на потребность организма в биофлавоноидах

Потребность в полифенолах зависит от индивидуальных особенностей организма: степени усвоения веществ и наличия патологий. Поскольку норма приема фитонутриентов не установлена, необходимо ориентироваться на самочувствие. При ослабленном иммунитете и общей слабости целесообразно увеличить количество пищевых флавоноидов в рационе.

Признаки нехватки

Недостаточное потребление необработанных растительных продуктов приводит к ослаблению иммунитета и повышению проницаемости мелких капилляров.

Основными признаками дефицита биофлавоноидов считаются:

• высокая частота простудных и инфекционных заболеваний;
• кровотечения из носа и отеки.

Симптомы избытка

Эксперты не называют симптомов избытка флавоноидов, т.к. нет убедительных доказательств их опасности для здоровья человека. Однако в некоторых случаях однократное потребление более 1 г этих веществ сопровождается тошнотой, головной болью и покалыванием в конечностях. При онкологии прием больших количеств фенолов связывают с угнетением функции печени.

Усваиваемость вещества

Флавоноиды в основном показывают низкую степень биодоступности, связанную с особенностями сложной химической структуры фенолов. Также препятствовать нормальному усвоению могут пищеварительные ферменты и кишечные микроорганизмы.

На скорость и степень абсорбции флавоноидных соединений влияет пищевая матрица, в составе которой они потребляются. Исследования показали, что полифенолы лучше усваиваются в комбинации с жирами. Абсорбция может зависеть от дозировки, микробной популяции толстого кишечника и индивидуальных генетических характеристик.

Взаимодействие с другими элементами

В ходе исследований установлено, что смесь различных флавоноидов проявляет преимущественно синергетический эффект, изредка антагонистический. Усиление полезных свойств зафиксировано при сочетании фенолов с витамином C и тролоксом - синтетическим водорастворимым аналогом витамина E.

Источники флавоноидов

Чтобы сделать фенолы полезным диетическим средством, важно понимать, какими эффектами обладают разные типы флавоноидов и в каких продуктах они содержатся. К основным источникам фитонутриентов относятся не только продукты растительного происхождения, но и синтетические препараты.

В каких группах продуктов содержатся

Высокие концентрации полезных соединений присутствуют в овощах, фруктах, злаках, бобовых, орехах, вине и чае. Ферментированные напитки сдержат наибольшее количество флавоноидов. Информацию о содержании фенолов в пище можно узнать из таблиц, составленных в ходе аналитических исследований.

Таблица содержания в продуктах

Есть ли противопоказания

Общие противопоказания для приема биофлавоноидов включают нарушения свертываемости крови и гиперчувствительность к компонентам продукта. Рекомендуется ограничить их потребление до 600 мг в сутки в период беременности и лактации, т.к. нет адекватной информации об их влиянии на развитие плода.

Как правильно употреблять

Для улучшения биодоступности и эффективности фенолов необходимо придерживаться следующих правил:

• потреблять фитонутриенты с необработанной растительной пищей;
• комбинировать фенолы с витамином C, что увеличивает их взаимную абсорбцию;
• принимать вещества в составе жидкостей: соков, чайных напитков, красных вин.

Присутствие флавоноидов в ежедневном рационе обуславливает нормальный метаболизм и хорошее самочувствие.