Gorzkie ekstrakty roślinne od dawna są wykorzystywane jako środki wspierające trawienie. Nowe badanie Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München wskazuje, że ich działanie może być związane z bezpośrednią aktywacją receptorów gorzkiego smaku obecnych w komórkach żołądka. W doświadczeniach na modelu komórkowym szczególnie silny efekt wykazywały ekstrakty bogate w polifenole oraz pełna mieszanka dziewięciu roślin.

W artykule

• Jak gorzkie ekstrakty ziołowe mogą wpływać na wydzielanie kwasu żołądkowego
• Dlaczego znaczenie mogą mieć receptory gorzkiego smaku poza jamą ustną
• Które ekstrakty roślinne najsilniej pobudzały komórki żołądka
• Jaką rolę mogą odgrywać polifenole
• Dlaczego pełna mieszanka roślin działała silniej niż wybrane pojedyncze ekstrakty
• Jakie ograniczenia mają wyniki uzyskane w badaniach komórkowych

Gorzkie zioła i pytanie o mechanizm działania

Gorzkie ekstrakty ziołowe od dawna uznawane są za środki wspomagające trawienie. Dotychczas jednak nie było w pełni jasne, jakie mechanizmy molekularne mogą odpowiadać za ten efekt. Nowe dane przedstawiło badanie przeprowadzone przez Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München.

Analizy wykonane w komórkowym modelu badawczym wykazały, że ekstrakty ziołowe, zwłaszcza stosowane w kombinacji, mogą pobudzać ludzkie komórki żołądka do produkcji kwasu. Szczególnie skuteczne okazały się ekstrakty o wysokiej zawartości polifenoli. Badanie wskazuje również, że w obserwowanym procesie uczestniczą trzy spośród około 25 znanych typów ludzkich receptorów gorzkiego smaku.

Preparat roślinny stosowany w dolegliwościach trawiennych

Przedmiotem aktualnego badania był dostępny komercyjnie roślinny preparat złożony, stosowany w celu łagodzenia dolegliwości trawiennych. Zawiera on ekstrakty z dziewięciu roślin, a ich mieszanina ma wyraźnie gorzki smak.

Na tej podstawie badacze sformułowali hipotezę, że obecne w preparacie substancje gorzkie, do których należą także polifenole, mogą aktywować nie tylko receptory smakowe w jamie ustnej. Mogą również oddziaływać na tzw. extraoralne receptory gorzkiego smaku, czyli receptory obecne poza jamą ustną, w tym w żołądku, i w ten sposób pobudzać produkcję kwasu żołądkowego.

Cztery ekstrakty szczególnie silnie pobudzały wydzielanie kwasu

Aby zweryfikować tę hipotezę, zespół badawczy kierowany przez pierwszego autora pracy Phila Richtera oraz kierowniczkę badania Veronikę Somozę przeanalizował działanie pojedynczych ekstraktów roślinnych, a także trzech różnych mieszanek ekstraktów. Wykorzystano do tego system testowy oparty na komórkach.

Wyniki wykazały, że niektóre ekstrakty roślinne szczególnie silnie zwiększały produkcję kwasu przez ludzkie komórki żołądka HGT-1. Największą aktywność obserwowano w przypadku ekstraktów z roślin takich jak:

• gorysz miarz (Peucedanum ostruthium, syn. Imperatoria ostruthium) – niem. Meisterwurz
• jałowiec pospolity (Juniperus communis)
• szałwia lekarska (Salvia officinalis)
• krwawnik pospolity (Achillea millefolium)

Inne ekstrakty, na przykład z Taraxacum officinale (mniszka lekarskiego) i Gentiana lutea (goryczki żółtej), w badanym zakresie stężeń – do 300 mikrogramów na mililitr – nie wykazywały istotnego działania pobudzającego.

Znaczenie polifenoli i receptorów TAS2R

Kolejnym istotnym wnioskiem z badania było to, że najsilniejsze efekty występowały w przypadku ekstraktów o wysokiej zawartości polifenoli. Te wtórne metabolity roślinne, według zespołu badawczego, mogą odgrywać centralną rolę w stymulowaniu sekrecji kwasu przez komórki żołądka.

Eksperymenty molekularnobiologiczne sugerują ponadto, że w nasilonej produkcji kwasu uczestniczą zwłaszcza trzy typy receptorów gorzkiego smaku: TAS2R4, TAS2R5 oraz TAS2R39.

W przypadku ziół znaczenie ma mieszanka

Interesujące wyniki przyniosło również porównanie różnych mieszanek ekstraktów.

„Interesujące było także porównanie różnych mieszanek” – powiedział Phil Richter. Najsilniejsze pobudzenie powstawania kwasu wywołała pełna, połączona mieszanina wszystkich dziewięciu ekstraktów. Mieszanka czterech najsilniej działających pojedynczych ekstraktów wykazywała natomiast znacznie słabszy efekt, podczas gdy mieszanka pięciu najmniej skutecznych ekstraktów jedynie w niewielkim stopniu stymulowała sekrecję kwasu.

Badacz wyjaśnił: „Nasze wyniki przemawiają za tym, że pełny efekt pojawia się dopiero dzięki współdziałaniu różnych składników, które wzajemnie wzmacniają swoje działanie. Prawdopodobnie dzieje się tak poprzez jednoczesną aktywację kilku typów receptorów gorzkiego smaku”.

Veronika Somoza dodała: „Oprócz polifenoli z pewnością rolę odgrywają także inne składniki”.

Możliwe wyjaśnienie działania wspomagającego trawienie

Badanie dostarcza możliwego wyjaśnienia, dlaczego gorzkie zioła mogą wspierać trawienie. Mogą one poprzez receptory gorzkiego smaku bezpośrednio pobudzać powstawanie kwasu żołądkowego, a tym samym sprzyjać procesom trawiennym.

Jednocześnie wyniki wskazują, że złożone mieszanki roślinne mogą być pod tym względem skuteczniejsze niż pojedyncze ekstrakty. Nie musi więc chodzić wyłącznie o obecność jednego szczególnie aktywnego składnika, ale raczej o współdziałanie wielu substancji roślinnych oddziałujących na różne receptory i szlaki komórkowe.

Konieczne są dalsze badania kliniczne

Veronika Somoza, kierująca w Leibniz-Institut grupą roboczą Metabolic Function & Biosignals, podkreśliła jednak, że są to wyniki uzyskane w eksperymentach na kulturach komórkowych. To, czy obserwowane efekty występują w takim samym stopniu w organizmie człowieka, musi zostać wyjaśnione w przyszłych badaniach klinicznych.

Mimo tego, zdaniem badaczki, nowe ustalenia mogą już teraz pomóc w bardziej ukierunkowanym opracowywaniu preparatów roślinnych.

Źródło: Molecular Nutrition & Food Research, A Digestive Herbal Mixture Preparation Stimulates Proton Secretion in Human Parietal Cells through Phenolic Compounds Targeting Bitter Taste Receptors
DOI: https://doi.org/10.1002/mnfr.70443