Prirodni ekstrakt đumbiraje koncentrirani oblik rizoma (korijena) Zingiber officinale, proizveden ekstrakcijom kemijskih sastojaka biljke pomoću otapala kao što su etanol, CO₂ ili voda. Ovi ekstrakti sadrže bioaktivne fitokemikalije koje đumbiru daju njegovu karakterističnu pikantnu aromu i opor okus, kao i njegova terapeutska i funkcionalna svojstva u hrani, dodacima prehrani, kozmetici i lijekovima. Prirodni ekstrakt đumbira može se standardizirati za određene komponente (npr. gingerole, shogaole), ovisno o potrebama primjene.
Koji su sastojci ekstrakta đumbira?
Prirodni ekstrakt đumbira kemijski je složen i sadrži širok spektar bioaktivnih sastojaka koji zajedno određuju njegova funkcionalna svojstva. Iz fitokemijske perspektive, ti se sastojci mogu podijeliti u dvije glavne kategorije: hlapljivi aromatski spojevi i ne-hlapljivi fenolni spojevi. Iako se kemijski razlikuju, obje skupine igraju komplementarne uloge u definiranju senzorskih karakteristika, biološke aktivnosti i komercijalne vrijednosti čistog ekstrakta đumbira.
Hlapljiva frakcija primarno doprinosi aromi i neposrednim fiziološkim učincima, dok ne-hlapljiva frakcija osigurava dugotrajniju-biološku aktivnost i čini srž đumbirove zdravstvene-funkcionalnosti.
Hlapljivi spojevi (frakcija eteričnog ulja)
Hlapljivi spojevi su molekule niske -molekularne- težine koje lako isparavaju na sobnoj temperaturi, što ih čini odgovornima za karakterističnu toplu, ljutu aromu đumbira. Ovi spojevi su koncentrirani u frakciji eteričnog ulja prirodnog ekstrakta đumbira i uglavnom se sastoje od terpenoida, posebno seskviterpena i monoterpena.
Ključni hlapljivi sastojci
• Zingiberen
Zingiberen je dominantni seskviterpenski ugljikovodik u eteričnom ulju đumbira i uvelike je odgovoran za prepoznatljiv miris đumbira. Pridonosi i aromatskom intenzitetu i biološkoj aktivnosti, uključujući antioksidativne i antimikrobne učinke.
• Bisabolen
Bisabolen je još jedan seskviterpen koji je često prisutan u prirodnom ekstraktu đumbira. Podržava profil toplog, začinjenog mirisa i povezuje se s antimikrobnim i protu-upalnim svojstvima.
• -Kurkumen
-Kurkumen dodaje dubinu aromi i okusu đumbira. Ovaj seskviterpen pridonosi složenosti profila eteričnog ulja i također može podržati antioksidativno djelovanje.
• Farnesene
Farnesene je aromatski seskviterpen koji se nalazi u manjim količinama. Prirodni ekstrakt đumbira poboljšava cjelokupni profil mirisa i može pridonijeti zaštitnim biološkim funkcijama.
• Cineol (eukaliptol)
Cineol je monoterpenoid sa svježim mirisom-kamforu. Osim arome, poznat je po svojim mukolitičkim i respiratornim -svojstvima te doprinosi tradicionalnoj upotrebi ekstrakta đumbira u formulacijama za dišne i probavne sustave.
• Citral
Citral je monoterpenski aldehid koji daje suptilne note citrusa. Poboljšava percepciju okusa i pokazao je antimikrobno i antioksidativno djelovanje.
Funkcionalna uloga hlapivih spojeva
Većina hlapljivih spojeva u prirodnom ekstraktu đumbira su terpenoidi, klasa fitokemikalija poznatih po svom širokom rasponu bioloških aktivnosti. U ekstraktu đumbira ovi spojevi doprinose:
• Antioksidacijska zaštita
• Antimikrobna obrana
• Probavna stimulacija
• Poboljšanje okusa i arome u primjeni hrane i pića
Iako su hlapljivi spojevi prisutni u relativno niskim koncentracijama u usporedbi s fenolnim spojevima, njihov učinak na osjetila i brzo biološko djelovanje čine ih vrlo vrijednima u funkcionalnim formulacijama.
Ne-hlapljivi fenolni spojevi
Ne-hlapljiva frakcija prirodnog ekstrakta đumbira sadrži najopsežnije istražene bioaktivne spojeve. Ovi su sastojci kemijski stabilni, otporni na isparavanje i prvenstveno odgovorni za ljutinu đumbira i-zdravstvene učinke. Ovom frakcijom dominiraju fenolni spojevi, koji čine strukturnu i funkcionalnu osnovu ekstrakta đumbira.
Gingerols
Gingeroli su glavni fenolni spojevi koji se nalaze u svježem đumbiru i glavni su čimbenici njegovog ljutog okusa. Strukturno, gingeroli su fenolni ketoni s različitim duljinama alkilnog lanca, što utječe na njihov senzorni intenzitet i biološku aktivnost.
Glavni gingeroli uključuju:
• 6-Gingerol – najobilniji i opsežno proučavani oblik
• 8-Gingerol
• 10-Gingerol
Nekoliko manjih homologa prisutno je u nižim koncentracijama
Gingeroli u prirodnom ekstraktu đumbira privukli su značajan znanstveni interes zbog svoje široke palete bioaktivnosti. Istraživanja su pokazala da gingeroli pokazuju:
• Protu-upalni učinci kroz modulaciju upalnih signalnih putova
• Antioksidativna aktivnost putem hvatanja-slobodnih radikala
• Antimikrobna svojstva protiv određenih bakterija i gljivica
• Potencijalni antikancerogeni učinci povezani s regulacijom staničnog ciklusa i apoptozom
Budući da sadržaj gingerola varira ovisno o kvaliteti sirovina i uvjetima obrade, standardizirani proizvodi s prirodnim ekstraktom đumbira često se formuliraju na temelju koncentracije gingerola.
Shogaoli
Šogaoli nastaju iz gingerola reakcijama dehidracije koje se javljaju tijekom sušenja, zagrijavanja ili duljeg skladištenja đumbira. Među njima je 6-shogaol najistaknutiji i biološki najaktivniji.
U usporedbi s gingerolima, shogaoli su:
• Kemijski reaktivniji
• Oporiji
• Često biološki snažniji in vitro
Znanstvene studije sugeriraju da shogaoli mogu pokazivati jače antioksidativne, protu-upalne i antikancerogene aktivnosti od odgovarajućih gingerola. Kao rezultat toga, prirodni ekstrakt đumbira proizveden od sušenog đumbira ili izložen kontroliranoj toplini može pokazati veći sadržaj shogaola i izrazita funkcionalna svojstva.
Zingerone
Zingeron je fenolni spoj koji nastaje toplinskom razgradnjom gingerola tijekom procesa kuhanja ili ekstrakcije. Za razliku od gingerola i shogaola, zingerone je manje oštar i daje blago slatku, ljutu aromu.
Funkcionalno, zingeron je povezan sa:
• Antioksidativno djelovanje
• Gastrointestinalni umirujući učinak
• Potpora probavnoj udobnosti
Njegov nastanak objašnjava zašto kuhani ili toplinski-obrađeni đumbir često ima blaži okus u usporedbi sa svježim đumbirom.
Ostali fenoli i sekundarni metaboliti
Osim gingerola i shogaola, prirodni ekstrakt đumbira sadrži niz sekundarnih fenolnih spojeva koji povećavaju njegovu ukupnu bioaktivnost:
• Paradole
Paradoli su proizvodi hidrogenacije shogaola i dijele strukturne sličnosti s gingerolima. Pridonose ljutini i mogu imati antioksidativna i protuupalna svojstva.
• Flavonoidi
Ekstrakti đumbira-na bazi vode mogu sadržavati flavonoide kao što su kvercetin, kaempferol i njihove glikozide. Ovi spojevi povećavaju antioksidativni kapacitet i mogu podržati imunološko i krvožilno zdravlje.
• Fenolne kiseline i manji antioksidansi
Prirodni ekstrakt đumbira također sadrži male količine fenolnih kiselina i drugih antioksidativnih molekula koje djeluju sinergistički s glavnim sastojcima kako bi ojačale ukupne biološke učinke.
ZaštoGingerExtract-aSastojcisu važni?
Komponente u prirodnom ekstraktu đumbira više su od molekula okusa; oni imaju različite učinke na molekularne putove važne za zdravlje. U nastavku se nalazi-dokazima potkrijepljeni uvid u ono što istraživanja pokazuju o sastojcima ekstrakta đumbira.
Antioksidativno djelovanje
Antioksidansi su spojevi koji čiste reaktivne kisikove vrste (ROS) i smanjuju oksidativni stres - čimbenik starenja, upala i kroničnih bolesti.
• Studije pokazuju da ekstrakt đumbira pokazuje snažna antioksidativna svojstva, uglavnom zahvaljujući fenolima poput gingerola i shogaola. Ove molekule imaju hidroksilne skupine koje gase slobodne radikale i inhibiraju oksidaciju lipida.
• U usporedbi sastavnog antioksidativnog kapaciteta, 6-shogaol i 10-gingerol pokazali su izrazito snažnu aktivnost, što ukazuje na duboke molekularne učinke na povišenim temperaturama.
Ova djelovanja čine prirodni ekstrakt đumbira obećavajućim prirodnim antioksidansom za funkcionalnu hranu i nutraceutike.
Protu-upalni učinci
Kronična upala je temelj mnogih zdravstvenih stanja, poput artritisa, kardiovaskularnih bolesti i metaboličkih poremećaja.
• Gingeroli i shogaoli pokazali su protu-upalne učinke modulacijom signalnih putova poput NF-κB i smanjenjem pro-upalnih citokina.
• Studije na životinjama i in vitro pokazuju da ovi spojevi mogu smanjiti markere upale i mogu pomoći u stanjima kao što su upalna bolest crijeva i artritična upala.
Ovi dokazi podupiru uključivanje prirodnog ekstrakta đumbira u proizvode koji ciljaju upalni stres i potporu zglobovima.
Antimikrobno i antivirusno djelovanje
Za nekoliko terpenoidnih i fenolnih sastojaka pokazalo se da inhibiraju rast mikroba:
• Terpenoidi u eteričnom ulju đumbira (npr. zingiberen, bisabolen) pridonose antimikrobnim učincima protiv bakterijskih i gljivičnih patogena.
• Ekstrakti bogati gingerolima i shogaolima mogu poremetiti stvaranje biofilma i vezivanje mikroba u laboratorijskim studijama, što ukazuje na potencijalnu upotrebu kao prirodnih konzervansa ili antimikrobnih sredstava.
Gastrointestinalna podrška i antiemetsko djelovanje
Đumbir se već dugo koristi za potporu gastrointestinalnog komfora:
• Gingerol i shogaol poboljšavaju pražnjenje želuca, što može smanjiti mučninu i nadutost.
• Klinička istraživanja izvan kemije suhog ekstrakta đumbira podržavaju sposobnost đumbira da smanji mučninu i povraćanje povezane s trudnoćom i kemoterapijom.
Ovi učinci učvrstili su ulogu prirodnog ekstrakta đumbira u dodacima za zdravlje probavnog sustava.
Potencijalne kardiometaboličke koristi
Preliminarna istraživanja sugeriraju višestruke puteve na koje komponente prirodnog ekstrakta đumbira utječu na zdravlje metabolizma:
• Neka istraživanja pokazuju poboljšanja profila lipida, uključujući povećanje HDL i smanjenje LDL kolesterola.
• Anti{0}}dijabetički učinci mogu biti posredovani povećanom osjetljivošću na inzulin i iskorištavanjem glukoze.
Ovi nalazi pružaju znanstvenu potporu za korištenje čistog ekstrakta korijena đumbira u formulacijama za zdravlje srca i metaboličku potporu.
Antikancerogeni i učinci stanične signalizacije
Molekularno djelovanje sastojaka đumbira može utjecati na-puteve povezane s rakom:
• Istraživanja pokazuju da prirodni ekstrakt đumbira i specifične komponente mogu modulirati apoptozu, regulatore staničnog ciklusa i signalne mreže poput STAT3, NF-κB i MAPK, koji su središnji za staničnu proliferaciju i preživljavanje.
• Visoke koncentracije shogaola mogu izazvati oksidativni stres u stanicama raka, izazivajući programiranu smrt stanica.
Iako su ova otkrića obećavajuća, klinička važnost kod ljudi zahtijeva daljnje potvrđivanje.
Zaključak:
Terapeutski i funkcionalni potencijal prirodnog ekstrakta đumbira temelji se na složenoj mješavini fenolnih spojeva (gingerola, shogaola, paradola), hlapljivih terpena i manjih sastojaka. Ovi su sastojci naširoko proučavani u pogledu antioksidativnih, protu{1}}upalnih, probavnih i kardiometaboličkih učinaka. Istraživanja nastavljaju otkrivati putove i mehanizme kroz koje ti spojevi djeluju na molekularnoj i staničnoj razini.
Guanjie Biotech isporučuje visoko{0}}kvalitetni rasuti ekstrakt đumbira pogodan za upotrebu u istraživanju, razvoju proizvoda i industrijskim formulacijama. Naš čisti ekstrakt đumbira standardiziran je kako bi se osigurale dosljedne razine ključnih bioaktivnih tvari (npr. gingerola, shogaola) koje su u korelaciji s funkcionalnim učinkom. Bez obzira trebate li ekstrakt za dodatke prehrani, funkcionalnu hranu, piće ili kozmetičke aktivne tvari, Guanjie Biotech proizvodi s ekstraktom đumbira u rasutom stanju su skalabilni, sljedivi i proizvedeni pod kontrolom kvalitete prikladnom za istraživanje i komercijalnu upotrebu. Dobrodošli da se raspitate kod nas nainfo@gybiotech.com.
Reference:
[1] Ali, BH, Blunden, G., Tanira, MO, & Nemmar, A. (2008). Neka fitokemijska, farmakološka i toksikološka svojstva đumbira (Zingiber officinale Roscoe): Pregled nedavnih istraživanja. Prehrambena i kemijska toksikologija, 46(2), 409–420.
[2] Prasad, S. i Tyagi, AK (2015). Đumbir i njegovi sastojci: Uloga u prevenciji i liječenju gastrointestinalnog raka. Gastroenterology Research and Practice, 2015, broj članka 142979.
[3] Jolad, SD, Lantz, RC, Chen, GJ, Bates, RB, i Timmermann, BN (2004.). Komercijalno prerađen suhi đumbir (Zingiber officinale): Sastav i učinci na LPS-potaknutu proizvodnju PGE₂. Fitokemija, 65(13), 1937–1954.
[4] Bhattarai, S., Tran, VH i Duke, CC (2001.). Stabilnost gingerola i shogaola u vodenim otopinama. Journal of Pharmaceutical Sciences, 90(10), 1658–1664.
[5] Wohlmuth, H., Leach, DN, Smith, MK i Myers, SP (2005.). Sadržaj gingerola u diploidnim i tetraploidnim klonovima đumbira (Zingiber officinale Roscoe). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(14), 5772–5778.
[6] Park, M., Bae, J. i Lee, DS (2008). Antibakterijsko djelovanje [10]-gingerola i [12]-gingerola izoliranih iz rizoma đumbira protiv parodontnih bakterija. Phytotherapy Research, 22(11), 1446–1449.
[7] Masuda, Y., Kikuzaki, H., Hisamoto, M. i Nakatani, N. (2004.). Antioksidativna svojstva gingerol-srodnih spojeva iz đumbira. BioFaktori, 21(1–4), 293–296.
[8] Grzanna, R., Lindmark, L. i Frondoza, CG (2005.). Đumbir-biljni lijek sa širokim protu-upalnim djelovanjem. Časopis za ljekovitu hranu, 8(2), 125–132.
[10] Chrubasik, S., Pittler, MH i Roufogalis, BD (2005.). Zingiberis rhizoma: Sveobuhvatan pregled učinka i profila učinkovitosti đumbira. Fitomedicina, 12(9), 684–701.
