פלבנואידים

מאת ד"ר מינה פארן

הפלבנואידים שייכים לקבוצה גדולה של מרכיבים הנקראים פוליפנולים. המשותף לכולם הוא מולקולה של פנול. מרכיבים הבנויים רק ממולקולה אחת של פנול נקראים פנולים פשוטים.

בטבע מצויים פנולים פשוטים,

לדוגמא: eugenol, thymol

חומצה סליצילית

Hydroquinone שהוא האגליקון של הארבוטין המצוי ב- Uva ursiרוב המרכיבים הפנוליים המצויים בטבע הם מולקולות פוליציקליות הנקראות פוליפנולים. זוהי הקבוצה הגדולה ביותר בין חומרי הטבע.

 

הפלבנואידים הם תרכובות הבנויות מ-2 טבעות בנזניות- C6 ומטבעת אחת – C3. הנוסחא שלהם היא:

C6-C3-C6

כל הפלבנואידים הם פוליפנולים, אבל לא להפך.

לעתים קרובות מצויים הפלבנואידים בצמח כגליקוזידים, הפלבנואידים נפוצים מאד בעולם הצומח. הם מצויים בכל חלקי הצמח, כולל שורש, פירות, זרעים, פולן ועצה. בפירות הם מצויים בעיקר בקליפת הפרי.

עד היום בודדו והוגדרו כ-4000 פלבנואידים שונים.

 

ניתן למיין את הפלבנואידים ל-12 קבוצות:

flavans flavones flavonones

flavonols flavonolols isoflavones

leucoanthocyanins chalcones

dihydrochalcones aurones

anthocyanidins catechins

 

הפלבנואידים מסיסים במים, וחלקם מהווים פיגמנטים בעלי צבע צהוב עד כחול כהה.

מולקולות של פלבנואידים יכולות להתקשר זו לזו דרך טבעת A, וליצור דימרים, טרימרים ולפעמים גם פולימרים.

הפולימרים החשובים והנפוצים ביותר בטבע הם הפרואנתוציאנינים או . condensed tannin הם מורכבים מ20-30 יחידות.

פרואנתוציאנידינים בעלי משקל מולקורי נמוך (אוליגומרים), הם בד"כ בעלי טעם מר.

פרואנתוציאנידינים בעלי משקל מולקולרי גבוה (פולימרים), הם טאנינים בעלי תכונות מכווצות – astringent. הם מתקשרים לחלבונים בתמיסות מימיות ומשקיעים אותם.

 אנתוציאנינים

פיגמנטים מסיסים במים, אחראים לצבעים והגוונים השונים של כחול, סגול, ארגמן, ורוב האדום של הפרחים, פירות, עלים וגבעולים. חשיבותם רבה ביחסי הגומלין בין הצמחים והחרקים, והמשיכה של החרקים לצורך האבקת הצמח.

האנתוציאנינים הם גליקוזידים של אנתוציאנידינים, כלומר, האנתוציאנידינים הם פיגמנטים שאינם קשורים לסוכר.

אצל רוב האנתוציאנינים הצבע משתנה עם שינוי ה-pH בתמיסה המימית. אצל אחדים הצבע יציב מאד ואינו תלוי ב- pH.

פלבונים – flavones

אחת מקבוצות הפלבנואידים הנפוצות ביותר בטבע. הפלבון הנפוץ ביותר הוא quercetin. פלבונים נפוצים אחרים הם: luteolin ו- apigenin.גם הם מצויים בטבע בצורה חופשית וכגליקוזידים.

בודדו עד היום למעלה מ-150 תרכובות שונות של פלבונים. הם מצויים במאות תרכובות של גליקוזידים שונים.

תפוצה של פלבנואידים בצמחים

הפלבנואידים מצויים בכל חלקי הצמח. לעתים קרובות מצויים פלבנואידים שונים בחלקים שונים של הצמח.

אנתוציאנינים מצויים בריכוז גבוה יותר בקליפות הפירות, ומגינים על הזרע מפני קרני השמש. הם קולטים קרניים אולטרה סגוליות ומהווים מיסוך עבור הנבט העדין המצוי בזרע.

ייצור של פלבונים ופלבונולים תלוי באור, ולכן ריכוזם גבוה יותר בעלים, ובפרט בעלים חיצוניים הפונים אל השמש.

ריכוז הפלבנואידים בחלקים שונים של הצמח יכל להיות ממיקרוגרמים בודדים ועד לריכוז משמעותי של 5-10% מהמשקל היבש.

 

 

תכונות פיזיולוגיות של פלבנואידים

 

אנטי אוקסידנטים

הפלבנואידים מנטרלים רדיקלים חופשיים ומונעים פגיעה ברקמות שונות.

הם מעכבים פראוקסידציה של ליפידים. (פראוקסידציה היא חמצון ופירוק של חומצות שומן רב בלתי רוויות).

מעכבים אוטו אוקסידציה של חומצות שומניות.

הם מונעים נזק של רדיקלים חופשיים לכלי דם נימיים, ונחשבים למחזקי כלי דם.

מונעים עודף חדירות של נימי דם.

 

השפעה על מערכות אנזימטיות

פלבנואידים משפיעים על מערכות אנזימטיות שונות.

מעכבים פעילות של hyaluronidase – אנזים המיוצר ע"י חידקים פתוגנים שונים ומסייע לפיזור שלהם ברקמות.

מעכבים אנזימים במסלול הסינתיזה של פרוסטגלנדינים: phospholipase A

Phospholipase C, lipoxygenase, cyclooxygenase

בכך הם מעכבים סינתיזה של פרוסטגלדינים, לויקוטריאנים ותרומבוקסן.

כתוצאה מכך הפלבנואידים הם נוגדי דלקת, נוגדי עוויתות ומעכבים קרישת יתר של דם.

פועלים כמשככי כאב מקומיים, ויעילים בטיפול במחלות פה ולסת ובמקרים של דלקת.

 

נוגדי אלרגיה

מעכבים שחרור של היסטמין מתאי פיטום – mast cells – וכן מבזופילים. זהו המנגנון העיקרי לפעילותם כנוגדי אלרגיה.

מעכבים PAF- Platlet Activating Factor

מונעים התכווצות של שרירים כתוצאה מפעילות של אלרגן. הוכיחו מניעת התכווצויות בדרכי הנשימה. מכאן חשיבותם בטיפול באסתמה ובקדחת השחת.

מסנני קרינה

משמשים כמסנן לקרניים אולטרה סגוליות, ומגינים על רקמות הצמח הרגישות לקרינה.

מצויים לעתים קרובות באפידרמיס.

אנתוציאנינים בעלי צבע אדום עד שחור חשובים במיוחד כמסנני קרינה. הם מצויים לרוב בקליפת הפרי.

איזו פלבונים הם בעלי פעילות אסטרוגנית, ופועלים כפיטואסטרוגנים.

אנתוציאנינים מעכבים פעילות של colagenase ו-elastase. בכך הם מונעים הרס רקמות כתוצאה מתהליכי דלקת, שבהם מופרשים אנזימים אלה.

הם מסייעים גם למנוע הרס קולגן בעצמות ובמפרקים.

רבים מהפלבנואידים הם בעלי פעילות אנטי ויראלית, אנטי בקטריאלית ואנטי פטרייתית.

 

טאנינים

 

הטאנינים הם תרכובות פוליפנוליות המצויות בצמחים, בעלות משקל מולקולרי של 500-3000. רק פולימרים המצויים בטווח זה של משקל מולקולרי הם בעלי התכונות האופייניות לטאנינים.

בודדו מאות טאנינים שונים. משותף לכולם שהם מתקשרים לחלבונים והופכים אותם לבלתי מסיסים.

החלבונים ששוקעים יוצרים כעין קרום דק.

כשהטאנינים מצויים בצמח בריכוז גבוה הם מקנים לו תכונות של כיווץ – astringent.

 

מבחינת המבנה הכימי מבחינים בין 2 קבוצות:

Hydrolysable tanins – טאנינים שבהם הסוכר קשור לכמה מולקולות של חומצה גאלית, או לחומצות פוליפנוליות אחרות, שהן הנגזרות של החומצה הגאלית.

Condensed tannins מורכבים מיחידות של flavans בעיקר catechin, epicatechin או אנלוגים שלהם, הקשורים זה לזה בקשר פחמן-פחמן.

הם נקראים גם condensed proanthocyanidins.

נוהגים לחלק את הטאנינים גם לפי החומצה הקשורה לסוכר. לדוגמא, gallotannins

הם טאנינים המורכבים מחומצה גאלית.

Caffeictannins הם טאנינים הבנויים מיחידות של חומצה קפאית.

אצל labiataetannins נוכחת החומצה הרוזמרינית.

 

תכונות פיזיולוגיות של טאנינים

 

קושרים חלבונים ומשקיעים אותם. תכונה זו אחראית לפעילותם כעוצרי דימומים פנימיים וחיצוניים, נוגדי שלשול ומרפאי פצעים.

טאנינים השייכים לקבוצת הפרואנתוציאנינים משתייכים לפלבנואידים ודומים להם בפעילותם.

הם אנטי אוקסידנטים, מנטרלים רדיקלים חופשיים, מעכבים פראוקסידציה של ליפידים, נוגדי דלקת, מעכבים שחרור היסטמין מתאי פיטום ולכן פעילים כנוגדי אלרגיה.

החומצות קפאית ורוזמרינית הן מעכבות יעילות של שחרור היסטמין מתאי פיטום.

הטאנינים מעכבים מוטגניות של קרצינוגנים. ניתן לייחס פעילות זו בחלקה לקשירה של הקרצינוגנים ע"י הטאנינים.

אנטי סרטניים הודות לפעילותם כאנטי אוקסידנטים וכמעכבי מוטגניות, וכן מעכבים קשירה של אונקוגנים לרצפטורים ע"פ תאים בתרביות רקמה.

הטאנינים מעכבים סרטן בשלבים הראשונים

מעכבים חמצון עצמי של חומצה אסקורבית.

אנטי ויראליים, כנראה הודות לפעילותם על קרומי התאים. הוכיחו עיכוב של וירוס האידס – HIV.

טאנינים דימריים מעכבים קשירה של וירוס לקרום התא.