Czy kakao, karob i żołędzie mogą pomóc chorym onkologicznie? Okazuje się, że tak, co udowodniły badaczki z Politechniki Łódzkiej i badacze z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Efekty pracy naukowej opisali w artykule opublikowanym w „Food Chemistry”, uzyskując 1660 punktów według algorytmu opisanego w Regulaminie konkursu na najlepszą międzyuczelnianą publikację naukową.
Interdyscyplinarne badania pozwoliły na określenie zależności pomiędzy strukturą melanoidyn z ziaren kakaowych, karobu i żołędzi oraz ich aktywnością antyoksydacyjną, przeciwzapalną i cytotoksyczną wobec linii komórkowej ludzkiego raka okrężnicy.
(Od red. Karob to wiecznie zielone drzewo, które ma jadalne strąki bogate w cukry, błonnik, witaminy i minerały. Meloidyny są to brązowe polimery powszechnie spotykane w żywności, która została poddana brązowieniu bez użycia enzymów. Takim procesem jest np. brązowienie kawy podczas prażenia.)
W skład zespołu weszli: dr hab. inż. Joanna Oracz (PŁ), prof. dr hab. n. med. Urszula Lewandowska (UMed), dr n. med. Katarzyna Owczarek (UMed), lek. Miłosz Caban (UMed), dr hab. inż. Justyna Rosicka-Kaczmarek, prof. PŁ (PŁ), prof. dr hab. inż. Dorota Żyżelewicz (PŁ). Tytuł nagrodzonego artykułu: „Izolacja, charakterystyka strukturalna i ocena aktywności biologicznej melanoidyn z termicznie przetworzonych ziaren kakaowych, strąków karobu i żołędzi jako potencjalnych czynników cytotoksycznych” (ang.: „Isolation, structural characterization and biological activity evaluation of melanoidins from thermally processed cocoa beans, carob kibbles and acorns as potential cytotoxic agents”).
Od lewej: dr hab. inż. Justyna Rosicka-Kaczmarek, prof. PŁ, dr hab. inż. Joanna Oracz i prof. Dorota Żyżelewicz
foto: Marcin Szmidt
Temat prac badawczych wyjaśnia dr hab. inż. Joanna Oracz z Instytutu Technologii i Analizy Żywności na Wydziale BiNoŻ:
W ramach kierowanych przeze mnie badań opracowałyśmy metodę izolacji bioaktywnych melanoidyn z prażonych ziaren kakaowych, żołędzi dębu czerwonego i strąków karobu, a także przeprowadziłyśmy szczegółowe badania dotyczące podstawowego składu chemicznego otrzymanych preparatów oraz ich cech strukturalnych. Oceniłyśmy również właściwości biologiczne in vitro tych preparatów, w tym aktywność antyoksydacyjną i przeciwzapalną. Nasze wyniki wskazują, że melanoidyny izolowane z prażonych ziaren kakaowych i nasion dębu wykazują silną aktywność antyoksydacyjną w różnych testach in vitro oraz znaczącą aktywność przeciwzapalną in vitro poprzez inhibicję aktywności prozapalnych enzymów, a także są źródłem bioaktywnych związków fenolowych, które są uwalniane ze struktury melanoidyn podczas procesu trawienia.
Badania prowadzone we współpracy z zespołem prof. Urszuli Lewandowskiej z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi wykazały, że wszystkie badane melanoidyny odznaczały się aktywnością cytotoksyczną w stosunku do komórek raka jelita grubego, w sposób zależny od ich stężenia i czasu. Najsilniejszą aktywnością cytotoksyczną charakteryzują się melanoidyny izolowane z prażonych żołędzi dębu czerwonego. Jest to szczególne osiągnięcie naukowe, ponieważ dotychczas nie pojawiły się informacje na temat możliwego działania cytotoksycznego melanoidyn z prażonych ziaren kakaowych, żołędzi dębu czerwonego i strąków karobu.
Jak dodaje współautorka badań:
Otrzymane wyniki pozwoliły na poszerzenie ogólnej wiedzy z zakresu aktywności biologicznej melanoidyn i wyselekcjonowanie tych o największym potencjale antyoksydacyjnym, przeciwzapalnym i cytotoksycznym względem komórek nowotworowych. W przyszłości, melanoidyny, w szczególności te z prażonych nasion dębu, mogą być uznane za potencjalny nowy środek celowany przeciwko wysoce śmiertelnym nowotworom jelita grubego. Przypuszczalnie, to właśnie ta grupa związków będzie odgrywać kluczową rolę w zmniejszaniu zachorowalności na ten typ nowotworów. W tym kontekście konieczne są dalsze interdyscyplinarne badania in vitro i in vivo w celu oceny skuteczności najbardziej aktywnych melanoidyn.
Tak obiecujące wyniki są podstawą dalszych prac badaczek PŁ z zespołem prof. Urszuli Lewandowskiej. Dotyczą one poznania molekularnych mechanizmów działania związków bioaktywnych występujących w ekstraktach z surowych oraz prażonych nasion i liści dębów, ich biodostępności, a także interakcji tych związków z enzymami i białkami odpowiedzialnymi za oporność wielolekową komórek nowotworowych.
