Кіріспе

Гингерол ([6] gingerol) – тілдегі жылу сезімталдарын (рецепторларын) белсендіретін, жаңа имбирьде кездесетін фенолды фитохимиялық зат. Ол әдетте имбирь тамырсасында өткір сары май түрінде болады, бірақ төмен температурада еритін кристаллды қатты зат ретінде де кездесуі мүмкін. Бұл химиялық қосылыс Зингибера тұқымдасының барлық өкілдерінде табылса, жұмақ дәнінде және Африка имбирінің бір түрінде жоғары концентрацияланған. Имбирьді пісірген кезде гингерол кері алдоль реакциясы арқылы зингеронға айналады, ол гингеролға қарағанда аз өткір және тәтті хош иіске ие. Имбирь кептірілгенде немесе жеңіл қыздырылғанда гингерол сусыздану реакциясына түсіп, шогаолдар пайда болады, олар гингеролдан шамамен екі есе өткір. Сондықтан кептірілген имбирь жаңа имбирьге қарағанда күштірек дәмді болады. Имбирьде [8] гингерол, [10] гингерол және [12] гингерол да бар, олардың барлығы бірге гингеролдар деп аталады.

Физиологиялық әлеует

Инвитро және ин виво зерттеулерді қамтитын гингерол қосылыстарының клиникалық мета-талдауында қатерлі ісікке қарсы, қабынуға қарсы, саңырауқұлаққа қарсы, антиоксиданттық, нейроқорғау және асқазан-ішек жолын қорғау қасиеттері туралы хабарламалар жарияланды. Бірнеше ин виво зерттеулерінде гингеролдың диабетпен ауыратын адамдардағы глюкоза деңгейін қалыпқа келтіруге көмектесетіні болжанды. Көптеген зерттеулер гингеролдың лейкемия, простата, сүт безі, тері, жұмыртқа безі, өкпе, бүйрек және тоқ ішек қатерлі ісіктеріне тигізетін әсерін зерттеді. Адам ағзасында гингеролдың физиологиялық әсерін бағалау үшін көптеген клиникалық сынақтар жүргізілген жоқ. Гингеролдың жасушаларға тигізетін әсеріне байланысты химиялық механизмдердің көпшілігі жан-жақты зерттелгенімен, клиникалық жағдайда зерттелгендері аз. Бұл табиғи фитохимиялық заттардың әртүрлілігіне және зерттеулерде тиімділіктің жетіспеуіне байланысты. Гингеролды қоса алғанда, көптеген дәрілік шөптер АҚШ-тағы Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасының шектеулеріне жатады, ал эксперименттік әдістер фитохимиялық зерттеулердегі маңыздылығын төмендеткен сынақтан өтпеді. Қатерлі жасушаларда апоптозды ынталандыру үшін цитохром С митохондриядан шығарылып, АТФ өндірісін тоқтатады, нәтижесінде митохондрияның жұмыс істемеуіне әкеледі. Цитохром С апоптосоманы құрастырып, Каспаза 9-ды белсендіріп, ДНК-ны гистонға ыдыратып, апоптоз каскадын іске қосады. [6] Гингерол сонымен қатар митохондрия бетіндегі антиапоптотикалық Bcl-2 ақуыздарын тежейді, бұл проапоптотикалық Bcl-2 ақуыздарының жасуша өлімін бастау қабілетін арттырады. Қатерлі жасушаларда өсу факторын белсендіретін ақуыздардың жоғары деңгейі байқалады, олар ферменттік байланысқан сигналдық жолдар арқылы экспрессияланады. PI3 киназаның фосфорилирленуін тоқтату арқылы Akt ақуызының PH доменімен байланысуына кедергі келтіріледі, бұл төменгі сигналды тиімді түрде өшіреді. Bad ақуыздары антиапоптотикалық ақуыздарға байланысты болып қалады, осылайша жасуша өсуін ынталандырудан алшақтатады, нәтижесінде апоптозды ынталандыру үшін теріс сигналдық жол пайда болады. Адамның сүт безі қатерлі ісігінің жасушалары әртүрлі концентрациядағы [6] гингеролға ұшыратылды, бұл тірі жасушаларға тигізетін әсерін анықтау үшін жасалды. Концентрацияға байланысты нәтижелер 5 мкМ әсер етпегенін, ал 10 мкМ концентрацияда 16%-ға төмендеуін көрсетті. [6] Гингерол дозаға байланысты нәтижелерде глутатион өндірісін жақсартты, бұл гингеролдың әсері дозасы жоғарылаған сайын күшейеді [6] екенін көрсетеді. Гингерол қосылыстарының концентрациясы жоғары деңгейге жеткенде прооксиданттық қасиеттері байқалады, бірақ қалыпты жағдайда бұл фитохимиялық заттардың қабынуға қарсы және антиоксиданттық қасиеттері бар екені де ескеріледі.

Биосинтез

Имбирь (Zingiber officinale) және куркума (Curcuma longa) фенилпропаноидтар жолын қолданады және 1976 жылы Деннифф пен Уайтингтің 6-гингерол биосинтезі жөніндегі зерттеулері, сондай-ақ 1997 жылғы Шредердің зерттеулеріне сүйене отырып, III типті поликетид синтеза өнімдерін шығаруы мүмкін деген болжам бар. 6-гингерол – имбирь тамырсасындағы басты гингерол, және ол анальгетикалық әсері сияқты қызықты фармакологиялық қасиеттерге ие. 6-гингеролдың биосинтезі толыққанды зерттелмеген, бірақ ықтимал жолдары осы жерде ұсынылған. Ұсынылған биосинтез жолында, 1-схема бойынша, бастапқы материал ретінде L Phe (1) қолданылады. Ол фенилаланин аммиак лиазасы (PAL) арқылы цинамик қышқылына (2) айналады. Содан кейін цинамат-4 гидроксилаза (C4H) көмегімен p-кумарин қышқылына (3) өтеді. p-Кумароил CoA алу үшін 4-кумарат:CoA лигаза (4CL) қолданылады (5). Шикимат қышқылы мен p-Кумароил CoA байланысына жауапты фермент – P Coumaroyl shikimate transferase (CST). Комплекстелген (5) содан кейін p-кумароил 5 O шикимат 3'-гидроксилазасы (CS3'H) арқылы C3 нүктесінде спиртке селективті тотықтырылады. CST-нің тағы бір әрекетімен шикимат осы аралықтан бөлініп, Caffeoyl CoA (7) пайда болады. Ароматтық сақинада қажетті алмастыру үлгісін алу үшін кофеил CoA O-метилтрансферазасы (CCOMT) C3 гидроксил тобын ферлуол CoA-да (8) көрініп тұрғандай метоксиге айналдырады. Рамирес Ахумада және авторлар тобының мәлімдеуінше, осы қадамға дейін ферменттердің активтілігі жоғары. 6-гингеролдің (10) түпкі синтезіне кейбір поликетид синтезалары (PKS) мен редуктазалардың қатысуы болжамдалады. Метокси тобының қосылуы поликетид синтезасының конденсация сатысынан бұрын немесе кейін орындалатыны белгісіз болғандықтан, 2-схемада метокси тобын PKS активтілігінен кейін енгізудің баламалы жолы көрсетілген. Бұл баламалы жолда қолданылатын ферменттердің цитохром p450 гидроксилазалары және S-аденозил L-метионинге тәуелді O-метилтрансферазалары (OMT) болуы мүмкін. Редуктазамен редукциялау кезеңі үш мүмкіндік бойынша жүзеге асуы мүмкін: тікелей PKS активтілігінен кейін, PKS және гидроксилаза активтілігінен кейін, немесе соңында PKS, гидроксилаза және OMT активтілігінен кейін.