Awenantramid

Struktury awenantramidów

Awenantramamidy (amidy kwasu antranilowego, dawniej nazywane „avenaluminami”) to grupa alkaloidów fenolowych występujących głównie w owsie ( Avena sativa ), ale także w jajach motyli z białej kapusty ( Pieris brassicae i P. rapae ) oraz w zakażonych grzybami goździkach ( Dianthus caryophyllus ). Wiele badań wykazało, że te naturalne produkty mają przeciwzapalne , przeciwutleniające , przeciwświądowe , przeciwdrażniące i przeciwmiażdżycowe . Ekstrakty z ziaren owsa ze znormalizowanymi poziomami awenantramidów są stosowane w produktach do pielęgnacji skóry, włosów, niemowląt i słońca. Nazwa avenanthramides została wymyślona przez Collinsa, kiedy doniósł o obecności tych związków w ziarnach owsa. Później odkryto, że trzy awenantramidy były amidami z otwartymi pierścieniami awenaluminów I, II i III, które Mayama i współpracownicy opisali wcześniej jako fitoaleksyny owsa.

Historia

Owies był używany do celów higieny osobistej od starożytności. Rzeczywiście, dziki owies ( Avena sativa ) był używany do pielęgnacji skóry w Egipcie i na Półwyspie Arabskim 2000 pne. Kąpiele owsiane były powszechnym sposobem leczenia bezsenności , niepokoju i chorób skóry, takich jak egzema i oparzenia . W czasach rzymskich jego stosowanie jako leku na problemy dermatologiczne zostało opisane przez Pliniusza , Columellę i Teofrasta . W XIX wieku kąpiele owsiane były często stosowane w leczeniu wielu schorzeń skórnych, zwłaszcza swędzących wykwitów zapalnych. W latach trzydziestych XX wieku literatura dostarczyła dalszych dowodów na oczyszczające działanie owsa wraz z jego zdolnością do łagodzenia swędzenia i ochrony skóry.

Płatki owsiane koloidalne

FDA jako środek chroniący skórę . Jednak niewiele uwagi poświęcono aktywnemu składnikowi owsa odpowiedzialnemu za działanie przeciwzapalne, dopóki więcej uwagi nie zwrócono na awenantramidy, które po raz pierwszy wyizolował i scharakteryzował w latach 80. XX wieku Collins.

Od tego czasu scharakteryzowano i oczyszczono wiele kongenerów i wiadomo, że awenantramid ma właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwmiażdżycowe i może być stosowany w leczeniu osób z chorobami zapalnymi, alergicznymi lub sercowo-naczyniowymi . W 1999 roku badania przeprowadzone przez Tufts University wykazały, że awenantramidy są biodostępne i pozostają bioaktywne u ludzi po spożyciu. Nowsze badania przeprowadzone przez University of Minnesota wykazały, że działanie przeciwutleniające i przeciwzapalne można zwiększyć poprzez spożywanie od 0,4 do 9,2 mg awenantramidów dziennie przez osiem tygodni. Międzynarodowa Nomenklatura Składników Kosmetycznych (INCI) pierwotnie określała ekstrakt z owsa ze znormalizowanym poziomem awenantramidów jako „ekstrakt z jądra Avena sativa”, ale ostatnio zaakceptowała również nazwę INCI „avenantramidy” dla opisania ekstraktu zawierającego 80% tych alkaloidy fenolowe owsa.

Funkcja w Avena sativa

A. sativa wytwarza awenantramidy jako obronne fitoaleksyny przed infiltracją grzybowych patogenów roślin . Odkryto je jako chemikalia obronne, szczególnie skoncentrowane w zmianach chorobowych Puccinia coronata var. aleje f. sp. avenae (i w tym czasie nazwany „avenalumins”).

Zastosowania medyczne i do pielęgnacji ciała

Działanie przeciwzapalne i przeciwświądowe

Badania przeprowadzone przez Sura (2008) dostarczają dowodów na to, że awenantramid znacząco zmniejsza odpowiedź zapalną. Zapalenie jest złożoną i samoobronną reakcją, która zachodzi w organizmie przed obcą substancją, uszkodzeniem komórek, infekcjami i patogenami. Odpowiedzi zapalne są kontrolowane przez grupę zwaną cytokinami , która jest wytwarzana przez komórki zapalne. Ponadto ekspresja cytokin jest regulowana poprzez hamowanie jądrowego czynnika transkrypcyjnego Kappa B ( NF-κB ). Wiele badań wykazało, że avenantramidy mogą zmniejszać wytwarzanie cytokin prozapalnych, takich jak IL-6, IL-8 i MCP-1, poprzez hamowanie aktywacji NF-κB, która jest odpowiedzialna za aktywację genów odpowiedzi zapalnej. Zatem te polifenole owsa pośredniczą w zmniejszaniu stanu zapalnego poprzez hamowanie uwalniania cytokin. Ponadto stwierdzono, że awenantramid hamuje zapalenie neurogenne, które definiuje się jako zapalenie wywołane przez układ nerwowy, powodujące rozszerzenie naczyń krwionośnych, obrzęk, ciepło i nadwrażliwość. Ponadto awenantramid znacznie zmniejsza reakcję swędzenia, a jego skuteczność jest porównywalna z działaniem przeciwświądowym wywoływanym przez hydrokortyzon.

Redukcja zaczerwienień

Awenantramid ma skuteczne działanie przeciwhistaminowe; znacznie zmniejszają swędzenie i zaczerwienienie w porównaniu z obszarami nieleczonymi.

Sugerowany mechanizm działania

Według Sur (2008) działanie przeciwzapalne avenantramidów wynika z hamowania aktywacji NF-κB w cytokinie zależnej od NF-κB. Czynnik jądrowy-kappa β (NF-κB) odpowiada za regulację transkrypcji DNA oraz uczestniczy w aktywacji genów związanych z odpowiedziami zapalnymi i odpornościowymi. W konsekwencji tłumienie NF-κB ogranicza proliferację komórek nowotworowych i zmniejsza poziom stanu zapalnego. Awenantramidy są w stanie hamować uwalnianie cytokin zapalnych, które są obecne w swędzących chorobach skóry, które powodują swędzenie. Ponadto jego działanie przeciwzapalne może zapobiegać błędnemu cyklowi swędzenia i drapania oraz zmniejszać wtórne stany zapalne wywołane drapaniem, które często występują w atopowym zapaleniu skóry i egzemie, zapobiegając uszkodzeniu bariery ochronnej skóry. Awenantramid ma również budowę chemiczną podobną do leku Tranilast, który ma działanie przeciwhistaminowe. Działanie przeciwświądowe awenantramidów może być związane z hamowaniem histaminowej . Podsumowując, wyniki te pokazują działanie avenantramidów jako silnych środków przeciwzapalnych i ich znaczenie w zastosowaniach dermatologicznych.

Aktywność antyoksydacyjna

Wiadomo, że awenantramid ma silną aktywność przeciwutleniającą, działając głównie poprzez oddawanie atomu wodoru rodnikowi. Przeciwutleniacz to „każda substancja, która, gdy występuje w niskim stężeniu w porównaniu do stężenia utlenialnego substratu, znacznie opóźnia lub zapobiega utlenianiu tego substratu” (Halliwell, 1990). Te fitochemikalia są w stanie zwalczyć stres oksydacyjny obecny w organizmie, który jest odpowiedzialny za powodowanie raka i chorób układu krążenia. Wśród awenantramidów istnieją różne zdolności antyoksydacyjne, przy czym C ma największą zdolność, a następnie B i A.

Suplement diety

Awenantramid ekstrahowany z owsa wykazuje silne właściwości przeciwutleniające in vitro i in vivo , a według badań przeprowadzonych przez Dimberga (1992) jego aktywność przeciwutleniająca jest wielokrotnie większa niż innych przeciwutleniaczy, takich jak kwas kawowy i wanilina . Aven-C jest jednym z najważniejszych awenantramidów obecnych w owsie i odpowiada za działanie przeciwutleniające owsa. Działanie ekstraktu z owsa wzbogaconego w avenantramid badano na zwierzętach i wykazano, że dieta 20 mg avenantramidu na kilogram masy ciała u szczurów zwiększa aktywność dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) w mięśniach szkieletowych, wątrobie i nerkach . Ponadto dieta oparta na avenantramidach zwiększa peroksydazy glutationowej w sercu i mięśniach szkieletowych, chroniąc organizm przed uszkodzeniami oksydacyjnymi.

Nomenklatura

Awenantramidy składają się z koniugatów jednego z trzech fenylopropanoidów (kwasu p-kumarynowego, ferulowego lub kawowego) i kwasu antranilowego (lub hydroksylowanej i/lub metoksylowanej pochodnej kwasu antranilowego). ich publikacje. Collins przypisał system, który klasyfikuje awenantramidy za pomocą deskryptorów alfabetycznych, podczas gdy Dimberg przypisał wielkie litery pochodnym antranilanu, a małe litery towarzyszącemu fenylopropanoidowi, takie jak „c” dla kwasu kawowego, „f” dla kwasu ferulowego lub „p” dla kwas antranilowy kwas p-kumarowy. Później system Dimberga został zmodyfikowany, aby używać deskryptora numerycznego dla kwasu antranilowego. Następujące awenantramidów występuje najliczniej w owsie: awenantramid A (zwany także 2p, AF-1 lub Bp), awenantramid B (zwany także 2f, AF-2 lub Bf), awenantramid C (zwany także 2c, AF-6 lub Bc) , awenantramid O (zwany także 2pd), awenantramid P (zwany także 2fd) i awenantramid Q (zwany także 2 cd).

Struktury awenantramidów

Collinsa	Oryginał Dimberga	Zmodyfikowano Dimberga	N	R 1	R2 _	R 3
A	bp	2p	1	H	H	OH
B	Bf	2f	1	OC 3	H	OH
C	Pne	2c	1	OH	H	OH
O		2p d	2	H	H	OH
P		2f d	2	OC 3	H	OH

Biosynteza

Istnieją dowody na to, że ilość awenantramidów znajdujących się w ziarnach jest związana z genotypem , środowiskiem, rokiem uprawy i lokalizacją oraz tkanką (Matsukawa i in., 2000). Czynniki środowiskowe nie są dokładnie znane, ale uważa się, że niższe poziomy awenantramidów są wytwarzane w owsie uprawianym w suchym środowisku, co nie sprzyja rdzy koronowej, rodzajowi grzyba, który, jak wykazano, stymuluje produkcję awenantramidów w ziarnach owsa .

Stabilność chemiczna

pH

Nie wszystkie awenantramidy są wrażliwe na pH i temperaturę. Zostało to dobrze zilustrowane w badaniu przeprowadzonym na awenantramidach A, B i C. W badaniu tym stwierdzono, że stężenie awenantramidu A (2p) zasadniczo nie zmieniało się w fosforanu sodu po trzech godzinach w temperaturze pokojowej lub w temperaturze 95°C. Avenantramides B (2f) okazał się bardziej wrażliwy na wyższą temperaturę przy pH 7 i 12. Avenantramides C (2c) przeszedł chemiczną reorganizację przy pH 12 w obu temperaturach i zmniejszył się o ponad 85% w 95 ° C, nawet przy pH 7 (Dimberg i in., 2001).

UV

ultrafioletowe (UV) wpływa również na działanie awenantramidów . Dimberg stwierdził, że trzy testowane awenantramidy (A, B i C) pozostały w konformacji trans po 18 godzinach ekspozycji na światło UV o długości fali 254 nm. Z drugiej strony Collins poinformował, że awenantramid izomeryzuje pod wpływem światła dziennego lub światła UV.

Syntetyczne awenantramidy

Awenantramamidy można syntetyzować sztucznie. Avenantramides A, B, D i E zostały zsyntetyzowane przez Collinsa (1989), przy użyciu chromatograficznych i adaptacji procedury Baina i Smalleya (1968). Wszystkie cztery syntetyczne substancje były identyczne z tymi ekstrahowanymi z owsa.