Quercetine (3,3,4,5,7-pentahydroxyflavon) is een van de secundaire metabolieten die algemeen aanwezig zijn in het plantenrijk. De flavonoïde quercetine is een polyfenol samengesteld uit drie benzeenringen en vijf hydroxylgroepen.
Quercetine werd voor het eerst geïsoleerd en erkend door Szent-Gyorgyi in het jaar 1936. De chemische formule van quercetine is C15H10O7. De structuur heeft een flavonische kern gevormd door twee benzeenringen en is verbonden door een heterocyclische pyronische ring; het is een aglycon
Deze flavonoïde is bekend heeft antioxiderende eigenschappen en heeft een beschermende functie tegen veroudering. Hoewel het een aglycon is en geen koolhydraatgroepen bevat, is het in de natuur beschikbaar in zowel vrije als geconjugeerde toestand. Het wordt bijvoorbeeld gevonden in de vorm van een glycoside in voedsel. Bij inname wordt het glycoside gehydrolyseerd om het aglycon vrij te maken, dat wordt geabsorbeerd en gemetaboliseerd tot andere geglucuronideerde, gesulfateerde en gemethyleerde vormen.
Eigenschappen fysisch-chemische eigenschappen
Het woord "quercetum" is een Latijnse term voor quercetine, wat betekent een samenstelling van gele kleur. Deze verbinding is een bittere kristallijne verbinding. Het is gemakkelijk op te lossen in lipiden en alcohol, onoplosbaar in koud water en slecht oplosbaar in heet water.
In de natuur wordt het voornamelijk geproduceerd via de fenylpropanoïde route, die het aminozuur fenylalanine als voorloper heeft. De eerste stappen omvatten de synthese van kaneelzuur via fenylalanine. Fenylalanine-ammoniaklyase speelt een cruciale rol bij het katalyseren van de reactie. Quercetine heeft het vermogen om zijn waterstofatomen te doneren en de activiteit van reactieve zuurstofsoorten te stoppen. Het werkt rechtstreeks samen met de intracellulaire signaalroutes die verantwoordelijk zijn voor de antioxidantfunctie. Verschillende in vivo onderzoeken suggereren dat quercetine het vermogen heeft om xanthine-oxidase te remmen door de vorming van vrije radicalen te verminderen en daarom als een potentiële antioxidant wordt beschouwd. Polyfenolen zoals quercetine staan zelfs al bekend om hun rol in beschermen de cel tegen oxidatieve stress.
Bovendien is quercetine lipofiel van aard, dus passeert het gemakkelijk de bloed-hersenbarrière en heeft het een neuroprotectieve werking. Speelt een beschermende rol tegen neurodegeneratie. Het is bekend dat het molecuul de bloedglucosespiegel verlaagt en de β-celfunctie in diabetische ratten en muizen behoudt. Toont een positieve invloed op de behandeling en diabetes voorkomen. Verschillende in vitro en in vivo studies hebben aangetoond dat quercetine dat wel doet activiteit tegen kanker en kan worden gebruikt als een betrouwbaar medicijn bij kankertherapie. Quercetine speelt een cruciale rol als ontstekingsremmend molecuul.
Waar vind je het in voedsel
Plantenfamilies houden van Solanaceae, Asteraceae, Passifloraceae en Rhamnaceae Ze zijn rijk aan quercetine. Quercetine wordt meestal in grote hoeveelheden aangetroffen in verschillende soorten fruit en groenten, waaronder appels, bessen, kersen, rode sla, uien, asperges en in kleine hoeveelheden erin paprika, broccoli, erwten en tomaten. Het is ook bekend dat het aanwezig is in citrusvruchten, zaden en noten en rode druiven. Ui heeft de hoogste hoeveelheid quercetine. Van quercetine is ook bekend dat het aanwezig is in kruiden zoals dille, sommige soorten thee en wijn. In planten is het ook aanwezig in Gingko, Amerikaanse vlierbes en Hypericum. De glycosidevorm van quercetine omvat hyperoside, rutine en isoquercetine. Glycosidasen zijn verantwoordelijk voor het verbreken van glycosidische bindingen na orale inname.
De farmacokinetiek van quercetine
Na inname kan quercetine worden gecombineerd met speekseleiwitten om oplosbare eiwit-quercetine binaire aggregaten te vormen. Bij het bereiken van de dunne darm wordt quercetine gedeglycosyleerd door lactaat florizin hydrolase. Quercetine kan via een dispersie in epitheelcellen worden opgenomen lipofiliciteit afhankelijk. Voordat het de bloedsomloop binnengaat, wordt het meeste quercetine omgezet in geconjugeerde metabolieten. Recente studies suggereren dat de darmmicrobiota deelneemt aan de productie van glycosidasen en enzymen die quercetine omzetten in gemakkelijker opneembare moleculen.
Ongeveer 60% tot 81% van quercetine wordt via het epitheel naar de lever getransporteerd, waar het wordt gemetaboliseerd en wordt omgezet in een biologisch beschikbare vorm. De meeste quercetine en zijn metabolieten worden uitgescheiden via de darmen, maar kleine hoeveelheden worden uitgescheiden door de nieren in de urine. De eliminatie van quercetine uit het lichaam is zeer snel en er wordt aangenomen dat het een zeer korte halfwaardetijd in het bloed heeft.
Hieronder leg ik de verschillende eigenschappen van quercetine en het werkingsmechanisme uit:
Eigenschappen en werkingsmechanisme
- ontstekingsremmende eigenschappen: verhoogt de expressie van IFN-γ-cellen (met IFN bedoelen we interferon) en verlaagt de positieve cellulaire expressie van IL-4 (met IL bedoelen we interleukine);
- anti-kanker eigenschappen: induceert extrinsieke en intrinsieke routes van apoptose, autofagie en stopt de celcyclus;
- antioxidanten: reguleert de GSH-spiegel (GSH staat voor glutathion); het verlaagt het MDA-niveau (MDA staat voor malondialdehyde, een van de eindproducten van meervoudig onverzadigde vetzuurperoxidatie in cellen) en verhoogt de SOD-activiteit (SOD = superoxide dismutase). Quercetine is de vrije radicalenvanger;
- antihypertensivum: vermindert de ernst van hypertensie door de niveaus van stikstofmonoxide, TNF-α (TNF staat voor tumornecrosefactor) en IL-6 te verlagen;
- antidiabeticum: Quercetine verlaagt de concentratie van bloedglucosespiegels, behoudt de eilandcelfunctie, het aantal β-cellen bij diabetische muizen.
- neurodegeneratief: Verlicht neuronale oxidatieve schade en neuroinflammatie en vertoont antidementie en neuroprotectieve effecten.
Antioxiderende eigenschappen
Vanwege de fenolische hydroxylgroep en de aanwezigheid van een dubbele binding heeft quercetine potentiële antioxiderende activiteiten. De antioxiderende eigenschappen van quercetine worden in verband gebracht met preventie en behandeling van kanker en hart- en vaatziekten. De hydroxylgroep in de quercetinestructuur werkt als een vrije radicalenvanger. De hydroxylgroep van het molecuul deactiveert vrije radicalen door actieve waterstof te leveren en tegelijkertijd de oxidatie van onverzadigde vetzuren te voorkomen.
Vanwege zijn chemische structuur heeft quercetine het vermogen om verschillende vrije radicalen op te vangen, waaronder waterstofperoxide, superoxide en hydroxylradicalen. De catecholgroep die aanwezig is in ring B en de OH-groep die aanwezig is op positie 3 van ring A dragen bij aan de antioxiderende eigenschap van quercetine.
Quercetine handhaaft de oxidatieve balans en is daarom een krachtige antioxidant. Reguleert het niveau van GSH in het lichaam. Het is nog niet duidelijk of quercetine DNA herstelt of het beschermt tegen oxidatieve schade. Het antioxiderende effect van quercetine-DNA bleek groter te zijn dan dat van quercetine alleen.
Eigenschappen tegen hart- en vaatziekten
Quercetine is een bekende flavonoïde die, indien aanwezig in de bloedsomloop, verbetert de vasculaire gezondheid en wanneer het in geconjugeerde vorm aanwezig is, vermindert het het optreden van cardiovasculaire aandoeningen. Quercetine en zijn andere derivaten voorkomen bloedstolling en verminderen het optreden van beroertes, naast een antioxiderende werking en daarom het lichaam beschermen tegen oxidatieve stress. Het is bekend dat het de stabiliteit en vloeibaarheid van de lipidedubbellaag beïnvloedt en de activiteit van de ATP-afhankelijke eiwittransporter beïnvloedt.
Het heeft ook effecten antihypertensiva en vasodilatatoren die de slagaders verwijden, wat wijst op een betere doorbloeding. De behandeling reguleert de bloedglucose- en lipideniveaus tijdens vasten, vermindert de hoeveelheid vetafzetting in de lever, vermindert de ernst van nierfibrose en speelt een belangrijke rol in het AMPK-afhankelijke autofagieproces. Zwaarlijvige muizen die quercetine kregen, veroorzaakten gewichtsverlies en verlaagden het triglyceriden- en cholesterolgehalte in het plasma en verbeterden zo de metabole omstandigheden. Rapporten suggereren hermontage van witte adipocyten in bruine adipocyten.
Dit heeft een beschermend mechanisme tegen osteoporose, longaandoeningen en ook veneuze ziekten.
antivirale eigenschappen
Het is bekend dat quercetine vanwege zijn antivirale eigenschappen, remt polymerase, reverse transcriptase, protease, DNA-gyrase-activiteit en bindt zich aan virale capside-eiwitten.
In de studie gepubliceerd in pubmed hier speelt quercetine zowel een preventieve als heilzame rol ook tegen SARS-Covid, dankzij het ontstekingsremmende potentieel, samen met andere natuurlijke stoffen. Tijdens de nieuwe pandemie van het Coronavirus heeft quercetine zelfs opnieuw de aandacht getrokken van verschillende onderzoekers, omdat de componenten ervan werken als remmers van het virus zelf.
Een internationale studie waaraan een groep onderzoekers van het Nanotechnology Institute van de National Research Council, de Cnr-Nanotec van Cosenza, deelnam, suggereert dat quercetine werkt als een specifieke remmer van SARS CoV-2. Quercetine lijkt volgens deze studie een destabiliserende werking te hebben op 3CLpro, een van de fundamentele eiwitten voor virusreplicatie, door de enzymatische activiteit ervan te verminderen. Met andere woorden, door de virusreplicatie te verstoren en de hechting van cellen aan de gastheer te verminderen, lijkt het een antivirale werking te hebben.
Actie tegen auto-immuunziekten
Quercetine oefent naar verluidt uit krachtige ontstekingsremmende effecten, voornamelijk door remming van cytokineproductie, vermindering van cyclo-oxygenase- en lipoxygenase-expressie en handhaving van mestcelstabiliteit.
De uitstekende antioxiderende werking van quercetine wordt voornamelijk uitgeoefend door de effecten op de huid glutathion activiteit, enzymen en reactieve zuurstofspecies (ROS) en door signaaltransductieroutes te reguleren, zoals heemgerelateerde factor oxygenase 1/nucleaire erytroïde factor 2 (Nrf2), mitogeen-geactiveerde proteïnekinase, toll-achtige receptor 4/fosfatidylinositol-3- kinase en adenosinemonofosfaat 5'-geactiveerd proteïnekinase.
Quercetine kan hoogwaardig ijzer verminderen, wat de oxidatie van lipiden remt en ROS dooft, wat helpt ontstekingen te onderdrukken en gerelateerde ziekten te voorkomen. Kalantari et al. rapporteerde dat quercetine de leverbeschadiging bij muizen aanzienlijk verlichtte door vrije radicalen te onderdrukken en de niveaus van antioxidante enzymen, waaronder glutathionperoxidase, superoxide-dismutase en catalase, te verhogen. Ten slotte is gemeld dat quercetine neuroprotectieve effecten en antitumoractiviteit heeft.
Eigenschappen op metabool syndroom
Metabool syndroom (MetS) is een complex van ziekten die leiden tot sterfte als gevolg van de ontwikkeling van cardiovasculaire problemen. Quercetine, als een belangrijke flavonoïde, heeft verschillende eigenschappen, zoals bloeddrukverlaging, antihyperlipidemie, antihyperglycemie, antioxidant, antiviraal, antikanker, ontstekingsremmend, antimicrobieel, neuroprotectief en cardioprotectief. In dit overzichtsartikel (HIER), werden originele artikelen verzameld uit verschillende bronnen, waaronder Google Scholar, Medline, Scopus en Pubmed, die het effect van quercetine op de verbetering van MetS-symptomen correleren, waaronder verhoogde glucose, hyperlipidemie, obesitas en bloeddruk.
Op basis van deze gegevens kan quercetine ook een rol spelen bij de behandeling van stofwisselingsstoornissen via verschillende mechanismen, zoals verhoogde adiponectine, verminderde leptine, antioxiderende activiteit, verminderde insulineresistentie, de toename van het insulinegehalte en de blokkade van calciumkanalen.
Wanneer moet het worden ingenomen en hoe?
Wanneer quercetine innemen? in gevallen van:
- Hypo-immuniteit.
- Seizoensgebonden virale epidemische infecties.
- Verkoudheid
- sinusitis.
- Vrije radicalen.
- Breekbaar capillair.
Synergetische partnerschappen: waarom het beter is
De heilzame werking van quercetine kan worden versterkt met:
Vitamine C en D
De associatie met vitamine C lijkt verhoog de Quercetine biologische beschikbaarheid, het onderbreken van de binnenkomst, replicatie en enzymatische activiteit van het virus en tegelijkertijd het ondersteunen en versterken van de immuunrespons. De gecombineerde toediening van quercetine en vitamine C is een experimentele strategie voor de preventie en behandeling van verschillende respiratoire virussen. Vitamine D is zeer nuttig bij de preventie en behandeling van infecties van de bovenste luchtwegen, evenals de traditionele griep.. We weten dat het in staat is het immuunsysteem te ondersteunen en daardoor efficiënter te maken tegen het virus. Bovendien lijkt het erop dat quercetine de vitamine D-receptor kan activeren, waardoor ze associëren.
Zink en bromelaïne
Zink kan ontstekingen afbreken en de binding tussen het virus en zijn receptor verminderen; het vermindert ook de virale replicatie. Maar ervoor, zink heeft ionoforen nodig die een grotere penetratie in cellen mogelijk maken: quercetine is precies een zinkionofoor. Dus door deze associatie kan zink zijn antivirale werking versterken. Studies tonen ook aan dat quercetine complementair is aan bromelaïne doordat het de ontstekingsremmende activiteit versterkt door de productie van prostaglandine te verhogen. Samen vormen ze daarom een onmisbare hulpbron voor de ondersteuning van het immuunsysteem.