A bromelain (ananász) tulajdonságai és terápiás alkalmazása: áttekintés

Absztrakt

A bromelain a fehérje emésztő enzimek csoportjába tartozik, amelyeket kereskedelemben az ananász gyümölcséből vagy szárából nyernek. A gyümölcs-bromelain és a szár-bromelain másképp készül, és eltérő enzimatikus összetételt tartalmaznak. A „bromelain” általában a „szár bromelainra” utal. A bromelain különböző tiol endopeptidázok és más komponensek keveréke, például foszfatáz, glükozidáz, peroxidáz, celluláz, escharáz és számos proteáz inhibitor. In vitro és in vivo vizsgálatok azt mutatják, hogy a bromelain különféle fibrinolitikus, ödémaellenes, antitrombotikus és gyulladáscsökkentő hatásokat mutat. A bromelain jelentősen felszívódik a szervezetben, anélkül, hogy elveszítené proteolitikus aktivitását és anélkül, hogy jelentős mellékhatásokat okozna. A Bromelain számos terápiás előnnyel jár, mint például az angina pectoris, a bronchitis, a sinusitis, a műtéti trauma és a thrombophlebitis kezelése, a sebek eltávolítása és a gyógyszerek, különösen az antibiotikumok fokozott felszívódása. Enyhíti az osteoarthritist, a hasmenést és a különféle szív- és érrendszeri rendellenességeket is. A Bromelain emellett néhány rákellenes aktivitással rendelkezik, és elősegíti az apoptotikus sejtek pusztulását. Ez a cikk áttekinti a bromelain fontos tulajdonságait és terápiás alkalmazását, a lehetséges hatásmóddal együtt.

1. Bemutatkozás

2. Biokémiai tulajdonságok

Az ananász szárából és gyümölcséből származó nyers vizes kivonat bromelain néven ismert. Különböző tiol endopeptidázok és más komponensek, például foszfatázok, glükozidáz, peroxidázok, cellulázok, glikoproteinek, szénhidrátok és számos proteáz inhibitor keveréke [14]. Az ősbromelain (EC.3.4.22.32) eltér a gyümölcsbromelaintól (EC.3.4.22.33) [15]. A bromelain enzimatikus aktivitása széles spektrumot tartalmaz, 5,5 és 8,0 közötti pH-tartományban [16]. Különböző fehérjefrakciókat különféle „biokémiai technikákkal, például nátrium-dodecil-szulfát-poliakrilamid-gélelektroforézissel” (SDS-PAGE), izoelektromos fókuszálással (IEF) és multikatód-PAGE-val [17, 18] nyertünk. Manapság a bromelánt lehűtött ananászléből állítják elő centrifugálással, ultraszűréssel és liofilizálással. Az eljárás sárgás port eredményez, amelynek enzimaktivitását különböző szubsztrátokkal, például kazeinnel (FIP egység), zselatinnal (zselatin emésztési egységek) vagy kromogén tripeptidekkel határozzuk meg [7, 17, 19, 20].

3. Felszívódás és biohasznosulás

A test jelentős mennyiségű brómelént képes felvenni; körülbelül 12 g/nap bromelain fogyasztható nagyobb mellékhatások nélkül [13]. A bromelain funkcionálisan ép formában szívódik fel a gyomor-bél traktusból; a jelzett bromelain körülbelül 40% -a felszívódik a bélből nagy molekulájú formában [21]. Castell és munkatársai által végzett tanulmányban. [13] A bromelainről kimutatták, hogy megőrzi proteolitikus aktivitását a plazmában, és az alfa 2-makroglobulinhoz és az alfa1-antichimotripszinhez, a vér két antiproteinázához kapcsolódik. Egy nemrégiben végzett vizsgálat során bebizonyosodott, hogy 3,66 mg/ml bromelain 4 órás reakció után stabil volt a mesterséges gyomornedvben, és 2,44 mg/ml brómelain 4 óra reakció után a mesterséges vérben is maradt [22].

4. Gyógyászati felhasználások

Klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a bromelain számos rendellenesség kezelésében segíthet.

4.1. A Bromelain hatása a szív- és érrendszerre és a keringésre

4.2. A Bromelain enyhíti az osteoarthritist

Az osteoarthritis az ízületi gyulladás leggyakoribb formája a nyugati országokban; az USA-ban az osteoarthritis prevalenciája az ízület függvényében 3,2 és 33% között mozog [29]. A bromelain, a tripszin és a rutin kombinációját 103 térdízületi gyulladásban szenvedő betegnél hasonlították össze a diklofenakkal. Hat hét elteltével mindkét kezelés a fájdalom és a gyulladás jelentős és hasonló csökkenését eredményezte [30]. A bromelain olyan étrend-kiegészítő, amely alternatív kezelést nyújthat a nem szteroid gyulladáscsökkentőkkel (NSAID) szemben [31]. Fontos szerepet játszik az ízületi gyulladás patogenezisében [32]. A bromelain fájdalomcsillapító tulajdonságokkal rendelkezik, amelyekről azt gondolják, hogy a fájdalom mediátorokra, például a bradikininre gyakorolt közvetlen hatásának következményei [33, 34]. A legkorábban jelentett, bromelain-vizsgálatot végző tanulmányok 28 esetről számoltak be, közepesen súlyos vagy súlyos rheumatoid vagy osteoarthritis esetén [35].

4.3. A Bromelain hatása az immunogenitásra

A króm gyulladásos, rosszindulatú és autoimmun betegségek kezelésében a bromelain adjuváns terápiás megközelítést ajánlott [36]. In vitro kísérletek azt mutatták, hogy a Bromelain képes modulálni a felületi adhéziós molekulákat a T-sejteken, a makrofágokon és a természetes gyilkos sejteken, és az IL-1β, az IL-6 és a tumor nekrózis faktor α (TNFα) szekrécióját is indukálja perifériás vér által. mononukleáris sejtek (PBMC) [37–43]. A bromelain blokkolhatja a Raf-1/extracellulárisan szabályozott kináz- (ERK-) 2 útvonalakat a T-sejt jelátvitelének gátlásával [44]. A sejtek bromelinnel történő kezelése csökkenti a CD4 (+) T-sejtek aktiválódását és csökkenti a CD25 expresszióját [45]. Sőt, bizonyítékok vannak arra, hogy a bromelainnal történő orális terápia bizonyos fájdalomcsillapító és gyulladáscsökkentő hatásokat produkál a reumás ízületi gyulladásban szenvedő betegeknél, amely az egyik leggyakoribb autoimmun betegség [46].

4.4. A bromelain hatása a véralvadásra és a fibrinolízisre

A bromelain a szérum fibrinolitikus képességének növelésével és a véralvadásban szerepet játszó fehérje, a fibrin szintézisének gátlásával befolyásolja a véralvadást [47]. Patkányokban a szérum fibrinogénszint bromelain általi csökkentése dózisfüggő. A bromelain magasabb koncentrációjánál mind a protrombin idő (PT), mind az aktivált parciális tromboplasztin idő (APTT) jelentősen meghosszabbodik [48]. In vitro és in vivostudies azt sugallták, hogy a bromelain hatékony fibrinolitikus szer, mivel serkenti a plazminogén plazminná való átalakulását, ami a fibrin lebontásával fokozott fibrinolízist eredményez [49, 50].

4.5. A Bromelain hatása a hasmenésre

Bizonyítékok arra utalnak, hogy a bromelain ellensúlyozza bizonyos bél kórokozók, mint például a Vibrio cholera és az Escherichia coli hatásait, amelyek enterotoxinja hasmenést okoz az állatokban. Úgy tűnik, hogy a bromelain ezt a hatást kölcsönhatásba lépve a bél szekréciós jelátviteli útjaival, beleértve az adenozin 3 ': 5'-ciklikus monofoszfatázt, a guanozin 3': 5'-ciklikus monofoszfatázt és a kalciumfüggő jelátviteli kaszkádokat [51]. Más vizsgálatok más hatásmechanizmust javasolnak. E. coli fertőzésben a bromelainnal történő aktív kiegészítés néhány antiadhesion hatáshoz vezet, amelyek megakadályozzák a baktériumok kapcsolódását a bél nyálkahártyáján elhelyezkedő specifikus glikoprotein receptorokhoz a receptor kötődési helyeinek proteolitikus módosítása révén [52, 53].

4.6. A bromelain hatása a rákos sejtekre

4.7. A Bromelain szerepe a műtétben

A bromelain műtét előtt történő beadása csökkentheti a fájdalom és a műtét utáni gyulladás teljes eltűnésének átlagos napszámát [64, 65]. A vizsgálatok azt mutatják, hogy a bromelain hatékonyan csökkentheti a duzzanatot, a véraláfutásokat és a fájdalmat az episiotomiában szenvedő nőknél [66]. Manapság a bromelánt akut gyulladások és sportsérülések kezelésére használják [31].

4.8. A Bromelain szerepe a leírt égési sérülésekben

A sérült szövet eltávolítását a sebekből vagy a második/harmadik fokú égési sérülésekből debridementnek nevezik. A krémként alkalmazott bromelain (35% bromelain egy lipid alapban) előnyös lehet a nekrotikus szövet eltávolításában és a gyógyulás felgyorsításában. A Bromelain escharase-t tartalmaz, amely felelős ezért. Az escharase nem proteolitikus, és nincs hidrolitikus enzimaktivitása normál fehérje szubsztráttal vagy különféle glikozaminoglikán szubsztrátokkal szemben. Aktivitása a különböző készítményeknél nagyban változik [67]. Két különböző enzimatikus debridement vizsgálatban, amelyet sertésmodellben végeztek, különböző bromelain-alapú szerek felhasználásával, nevezetesen a Debriding Gel Dressing (DGD) és Debrase Gel Dressing a dermis nekrotikus rétegének gyors eltávolítását mutatta az elégetlen szövetek megőrzésével [68, 69]. Egy másik, a kínai földi sertéseken végzett vizsgálatban az enzimatikus eltávolítás helyi bromelain alkalmazásával a bemetszett sebnyomokban felgyorsította a vér perfúziójának, a pO2in sebszövet helyreállítását, kontrollálta a TNF-α expresszióját és emelte a TGT-β expresszióját [70]. A bromelain alkalmazásával végzett enzimatikus eltávolítás jobb, mint a műtéti eltávolítás, mivel a műtéti metszés fájdalmas, nem szelektív és ismételt érzéstelenítés és jelentős vérzés kockázatának teszi ki a betegeket [71–74].

4.9. A Bromelain toxicitása

Taussig et al. [75] A bromelain nagyon alacsony toxicitású, LD50 (halálos dózisok) meghaladja az 10 g/kg-ot egerekben, arányokban és nyulakban. A kutyákon végzett toxicitási tesztek során a napi adagolt 750 mg/kg-os bromelainszint emelkedése hat hónap elteltével nem mutatott toxikus hatást. Patkányoknak adott 1500 mg/kg/nap dózisok nem mutattak rákkeltő vagy teratogén hatást, és nem váltottak ki táplálékfelvételt, a szív szövettanát, a növekedést, a lépet, a vesét vagy a hematológiai paramétereket [76]. Eckert és mtsai. [41] miután tíz nap alatt bromelént (3000 FIP egység/nap) adott az embernek, nem találtak jelentős változást a véralvadási paraméterekben.

5. Következtetés

A Bromelain terápiás előnyeinek széles skálája van, de a hatásának módját nem értik megfelelően. Bizonyított, hogy a bromelain szájon át történő alkalmazás után jól felszívódik a szervezetben, és nincs hosszabb mellékhatása, még hosszan tartó használat után sem. Az ebben a cikkben áttekintett összes bizonyíték arra utal, hogy a bromelain hatékony egészségügyi kiegészítőként alkalmazható a rák, a cukorbetegség és a különböző szív- és érrendszeri betegségek hosszú távú megelőzésében.

6. Jövőbeli trendek és perspektívák

A bromelain ígéretes jelölt lehet az onkológiai betegek orális enzimterápiáinak kifejlesztésében. Ebből a cikkből egyértelműen kiderül, hogy a bromelain egy többlépéses enzim; azonban további kutatásokra van szükség a bromelain megfelelő hatásmechanizmusának megértéséhez, hogy a bromelain multiakciós tevékenységeit hatékonyan lehessen kihasználni.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők hálásak a DEAN-nak, az IBMER Biotechnológiai Tanszékének, az indiai Aligarh Mangalayatan Egyetemnek a szükséges lehetőségek és ösztönzés biztosításáért. Köszönettel tartoznak az indiai Aligarh Mangalayatan Egyetem, Orvostudományi Oktatási és Kutatási Intézetének minden tagjának, a papír előkészítése során nyújtott nagyvonalú segítségükért és javaslataikért.