Frugt og planteekstrakter indeholder bioaktive forbindelser, der kan hjælpe med at behandle eller forhindre sygdomme. For at karakterisere og forstå deres handlingsmekanisme har forskere fra universiteter og forskningsinstitutioner i Brasilien og Tyskland gennemført uafhængige, men komplementære studier.
Nogle af resultaterne blev præsenteret på en forelæsningssession om fremtiden for fødevare- og ernæringsundersøgelser den 25. marts under FAPESP Week Tyskland på Free University of Berlin.
Ifølge Ulrich Dobrindt, en professor ved University of München i Tyskland, indeholder medicinske planter forskellige typer fytokemikalier (naturlige kemiske stoffer), der neutraliserer bakterieinfektioner på forskellige måder, hvilket øger værtens forsvar. Af denne grund er der voksende interesse for at bruge ekstrakter fra disse planter til at behandle og forhindre urinvejsinfektioner, en af de mest almindelige infektioner over hele verden, som i øjeblikket behandles med antibiotika.
“Selvom deres antiinflammatoriske, antipyretiske og smertestillende virkninger er velkendte, er de aktive forbindelser af disse planter-såsom flavonoider, alkaloider og terpenoider-og deres mekanismer til handling på patogenceller har endnu ikke karakteriseret. Nogle er antibakterielle, men mange har ikke denne effekt,” sagde forskeren.
For at fremme deres forståelse har tyske forskere udviklet infektionsmodeller til at undersøge virkningerne af planteekstrakter på den medfødte immunrespons og på den epigenetiske regulering af genekspression (biokemiske processer, der aktiverer og deaktiverer gener). I blæreceller studerer de for eksempel effekten af traditionelle planter med urologisk aktivitet, ifølge den tyske farmakopi.
I samarbejde med forskere ved Federal University of Minas Gerais (UFMG) i Brasilien blev det konstateret, at nogle vandige planteekstrakter (fra arter såsom Solidago Gigantea og Equiseti Herba markant reducerede vedhæftningen og overlevelsen af Escherichia coli i humane blæreepitelceller.
“Vi observerede en drastisk reduktion i vedhæftningen og spredningen af denne bakterie i blæreceller,” sagde Ulrich.
Frugtfibre
I Brasilien har en gruppe forbundet med Food Research Center (Forc)-en af FAPESPs forskning, innovation og formidlingscentre (RIDC’er)-fokuseret på den teknologiske prospektion og evaluering af de biologiske virkninger på mennesker af ikke-fordøjelige vandopløselige polysaccharider (bioaktive polysaccharider), såsom Pectins.
Fundet i papaya, lidenskabsfrugt og citrusfrugter udgør pektiner en stor del af fiberen i disse frugter og er blevet knyttet til en reduktion i kroniske ikke-smitsomme sygdomme.
Imidlertid er nogle af udfordringerne med at udtrække disse forbindelser fra frugter, såsom papaya, at de modnes meget hurtigt, hvilket resulterer i blødgøring af massen og kemisk modifikation af strukturer i dets pektiner, som er knyttet til biologiske effekter, såsom modulering af tarmmikrobiota.
“Under frugtmodning udtrykkes enzymer, der ændrer Pectins struktur og reducerer deres fordelagtige biologiske virkninger. Passionsfrugt og citruspektiner, på den anden side, skal kemisk ændres for at præsentere fordelagtige aktiviteter i tarmen,” João Paulo Fabi, professor i skolens farmaceutiske sciencer fra universitetet i São Paulo (FCF-USP) og kategorinator Agência fapesp.
For at gøre dette udviklede de brasilianske forskere teknikker til at udtrække pectin fra albedoen af appelsiner og passionsfrugt – den hvide del mellem skræl og massen, der normalt kasseres, når frugten behandles for at fremstille juice – og for at modificere den i laboratoriet for at reducere dets molekylære kompleksitet for at øge sin biologiske aktivitet.
Udviklingen resulterede i et patent på processen med at udtrække pectin fra kødfulde frugter såsom papaya og chayote. Et andet patent, der dækker modifikationen af pectin fra passionsfrugtbiprodukter, er i færd med at blive arkiveret.
“Vi har allerede en prototype til ekstraktion og ændring af disse pektiner i en laboratorieskala. Ideen er at få et produkt, såsom et mel rig på modificeret pectin, der kan forbruges som et supplement eller fødevareingrediens,” sagde Fabi.
I partnerskab med andre grupper gennemførte forskerne dyreforsøg for at demonstrere sammenhængen mellem modificerede pektiner og øget biologisk aktivitet.
“Disse prækliniske undersøgelser kan tjene som grundlag for udviklingen af kliniske forsøg (med modificerede pektiner) som adjuvants til kemoterapibehandling af tyktarmskræft eller endda som gavnlige modulatorer af tarmmikrobiota,” sagde forskeren.