Czy występujące w Polsce gatunki ostrokrzewów posiadają zawartości i profile kwasów tłuszczowych zbliżone do tych obecnych u ich subtropikalnego odpowiednika, znanego jako yerba mate? Postanowili to sprawdzić naukowcy z wrocławskich uczelni.
Naturalne związki chemiczne odgrywają kluczową rolę w poprawie zdrowia zarówno ludzi, jak i zwierząt. Jednym ze źródeł bogatych w substancje bioaktywne jest ostrokrzew paragwajski (Ilex paraguariensis), znany jako yerba mate. Roślina ta jest bogata w takie substancje, jak polifenole, saponiny i alkaloidy, które mają potencjał terapeutyczny w leczeniu wielu chorób, w tym zaburzeń wątroby, zapalenia stawów, otyłości i nadciśnienia. Jest to o tyle istotne, że choroby te osiągnęły już skalę problemu społecznego – zwłaszcza otyłość i wynikająca z niej hipercholesterolemia są przyczyną licznych zgonów na całym świecie. Jest zatem uzasadnione, aby poszukiwać dróg rozwiązania takiego problemu, które byłyby łatwo dostępne i łatwe do zastosowania.
Właściwości yerba mate są szeroko badane, a wywar z liści tej rośliny jest popularnym napojem w wielu krajach Ameryki Południowej, takich jak Argentyna, Paragwaj, Urugwaj czy Brazylia. Powoli zaczyna ona również być popularna również w Europie. Niestety, ostrokrzew paragwajski jest gatunkiem strefy klimatu subtropikalnego i jego uprawa w Polsce jest ekonomicznie nieopłacalna – wyjaśnia dr inż. Jakub Szperlik z Pracowni Kultur Tkankowych Ogrodu Botanicznego na Wydziale Nauk Biologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego.
Zespół naukowców pod wodzą dr inż. Anny Zwyrzykowskiej-Wodzińskiej z Zakładu Hodowli Trzody Chlewnej i Koni Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu postanowił sprawdzić, czy inne gatunki ostrokrzewów dostępnych w Polsce, takich jak ostrokrzew kolczasty (Ilex aquifolium), Ilex × meserveae i Ilex perneyi, posiadają zawartości i profile kwasów tłuszczowych zbliżone do tych znanych dla ich subtropikalnego odpowiednika.
Badania przeprowadzono za pomocą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Pozwala to na określenie zarówno ilości analizowanych związków, jak i ich analizę jakościową, czyli identyfikację poszczególnych kwasów tłuszczowych. Dzięki tej metodzie zidentyfikowano 27 różnych kwasów tłuszczowych w próbkach ostrokrzewów. Najważniejszym składnikiem we wszystkich próbkach był kwas α-linolenowy, należący do grupy kwasów omega-3.
Od dawna wiadomo, że kwasy tłuszczowe odgrywają różnorodne i ważne role w metabolizmie roślin. Kwasy tłuszczowe, zarówno wolne, jak i będące częścią bardziej złożonych lipidów, pełnią trzy główne funkcje w roślinach. Po pierwsze, podobnie jak u zwierząt i ludzi, są paliwem metabolicznym, zarówno w sensie źródła energii, jak i jej magazynowania. Po drugie, są głównym składnikiem wszystkich błon komórkowych i odpowiadają zarówno za ich prawidłową płynność, jak i właściwe zakotwiczenie białek związanych z dwuwarstwami lipidowymi. Po trzecie, działają jako regulatory ekspresji genów – tłumaczy dr inż. Jakub Szperlik, członek zespołu badawczego.
Kwasy tłuszczowe są ogólnie podzielone na nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe, a ich proporcja odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu płynności błony komórkowej. Jest to istotne także z tego powodu, że odpowiednia hodowla selektywna ukierunkowana na uzyskanie roślin o stosownym profilu kwasów tłuszczowych jest w stanie doprowadzić do wyprowadzenia odmian odpornych zarówno na przymrozki, jak i upały, co jest szczególnie cenne w kontekście postępujących zmian klimatycznych.
Tłuszcze są integralną częścią diety zarówno ludzi, jak i zwierząt, dostarczając niezbędnej ilości energii i odgrywając znaczącą rolę w prawidłowym funkcjonowaniu każdego organizmu. Kwasy tłuszczowe jako dodatek do paszy dla zwierząt pełnią wiele funkcji, w tym: zwiększają produktywność zwierząt, poprawiają wykorzystanie paszy, wpływają na kondycję zwierząt, ale również zwiększają wartość odżywczą paszy. Ze względu na wieloaspektową funkcję kwasów tłuszczowych w roślinach, dobór odmian ostrokrzewów o określonym profilu może być przydatny.
Specyficzny profil kwasów tłuszczowych w liściach ostrokrzewów może być wykorzystany do doboru odmian najbardziej odpornych na warunki atmosferyczne. Potencjalnie wybrane odmiany mogą być sadzone w trudnych warunkach środowiskowych i wykorzystywane jako źródło innych ważnych metabolitów wtórnych, takich jak polifenole, a także saponiny, co do których wiadomo, że mają właściwości prozdrowotne – wskazuje dr inż. Jakub Szperlik.
Badacz z UWr dodaje, że ten sam kwas tłuszczowy może być wykorzystywany w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym na różne sposoby. Na przykład wybrane chemotypy mogą być sadzone i wykorzystywane jako potencjalne źródła kwasów tłuszczowych. Niektóre z nich mogą być wykorzystywane w gospodarstwach ekologicznych jako naturalne fungicydy, ponieważ do tego celu zabronione jest stosowanie preparatów chemicznych, a wyciągi roślinne są dopuszczalne. Jest to ważne w strategiach zrównoważonego rozwoju, takich jak „od pola do stołu” i Europejski Zielony Ład. Zwierzęta mają wysoką zdolność przekształcania kwasów tłuszczowych dostarczanych z pożywieniem w struktury swoich tkanek. Ostatnio wpływ karmienia zwierząt suplementami kwasów tłuszczowych przyciąga większą uwagę pod względem poprawy strawności, produktywności i metabolizmu. Pozwala to zwiększyć tak produkcję żywności, jak i dobrostan samych zwierząt.
Zainteresowanie naukowców ostrokrzewami innymi niż paragwajski jako żywnością funkcjonalną lub rośliną leczniczą zaczęło się niedawno. Wrocławscy naukowcy wykazali, że odmiany Ilex sp. można podzielić na cztery grupy na podstawie profilu kwasów tłuszczowych i dowody wydają się wskazywać na rodzaj Ilex jako roślinę o różnorodnych związkach, które można wykorzystać dla zdrowia ludzi i produkcji zwierzęcej. Dalsze badania pozwolą lepiej zrozumieć mechanizmy działania związków uzyskanych z Ilex sp. i potwierdzić ich pozytywne skutki zdrowotne. Wyniki przedstawione na łamach czasopisma Molecules są pierwszą tego typu analizą w tej dziedzinie i otwierają nowe kierunki badań nad ostrokrzewami.
źródło: UWr