Растительные ресурсы, 2019, T. 55, № 2, стр. 186-194

Гранат (Punica granatum) небольшое деревцо или кустарник до 1.5–4(5) м высотой семейства Punicaceae [1]¹¹. Семейство Punicaceae включает в себя два вида – Punica granatum и Punica protopunica, последний является эндемиком и распространен на территории о-ва Сокотра Аравийского п-ва. Способность гранатовых деревьев приспосабливаться к различным климатическим условиям отражается в широком распространении дикой формы по всей Евразии до Гималаев [2]. Согласно J. Morton, родиной граната является регион, охватывающий территории Кавказа, Ирана и Северной Индии, а происхождение его берет начало на Ближнем Востоке, Северном Иране, включая Азербайджан, в целом в Юго-Западной Азии [3]. Дикие гранаты сегодня растут в Центральной Азии – от Ирана и Туркменистана до северной Индии.

Основываясь на раскопках раннего бронзового века (3500–2000 г. до н. э.), можно предположить, что гранат был одним из первых культивируемых фруктов. По мнению D. Zohary и др., одомашнивание граната началось в Закавказско-Каспийском регионе и на севере Турции [4, 5]. По всему миру культивируется более 400 сортов граната. Гранат широко культивируется и в Азербайджане, где известно более 60 его сортов.

Гранат является священным во многих мировых религиях. В Святом Коране гранат был описан как райский плод и символ жизни. В Китае гранат широко использовался в искусстве, символизируя плодовитость, потомство и изобилие. Это был также символ непобедимости в битвах у персов. В зороастризме гранат символизирует как плодовитость, так и бессмертие и является символом процветания [6]. Извлечения из плодов граната обладают общеукрепляющими, противоцинготными, вяжущими, противовоспалительными, мочегонными, желчегонными, антисептическими и обезболивающими свойствами. Настой цветков и кожуры плодов широко применяют при желудочно-кишечных расстройствах, поносе, дизентерии, остром гастрите, энтерите и колите. С лечебной целью используют кору стволов, ветвей и корней граната, масло семян, а также кожуру плодов. Последнюю применяют в виде отваров и экстрактов как хорошее глистогонное средство, используют в виде полосканий при воспалительных заболеваниях полости рта [7–11]. Всеми перечисленными полезными свойствами гранат обязан присутствием в его составе биологически активных соединений (БАС), некоторые из которых были найдены исключительно в этом плоде, такие как пуникалагин и пуникалин, и являются антиоксидантами. Эти БАС привлекают большое внимание исследователей.

Цель данной статьи – проведение анализа приведенных в литературе результатов экспериментальных исследований, касающихся компонентного состава, биологической активности масла граната и отдельных его компонентов.

Список сокращений: БАС – биологически активные соединения, CLA – конъюгированная линолевая кислота, LnAs – α-линоленовая кислота, СОХ – циклооксигеназа, PGE₂ – простагландин E₂, TNF – фактор некроза опухоли, HDLC – липопротеиды высокой плотности, PPAR – рецепторы, активируемые пероксисомными пролифераторами.

Известно, что семена граната, являющиеся ценным источником БАС, считаются отходами промышленности при переработке плодов. Семена граната содержат ряд БАС, таких как стеролы, пуниковая кислота, γ-токоферол и др. Состав и содержание БАС, присутствующих в масле граната, представлен в табл. 1.

Масло семян граната богато коньюгированными жирными кислотами. Показано, что коньюгированные жирные кислоты ингибируют метаболизм эйкозаноидов при синтезе простагландинов из арахидиновой кислоты, что обеспечивает их природные противовоспалительные свойства [12].

Масло семян граната состоит из сложного набора жирных кислот, приблизительно 80% из которых составляют 18-углеродные молекулы с тремя чередующимися двойными связами. Известны данные, показывающие, что триеновые жирные кислоты, в том числе входящие в состав масла семян граната, обладают более выраженной физиологической активностью, чем диеновые жирные кислоты [13].

Пуниковая кислота представляет собой полиненасыщенную цис-9, транс-11, цис-13 жирную кислоту, согласно же наименованию IUPAC- (9Z, 11E, 13Z)- октадека-9,11,13-триеновая кислота [13].

Пуниковая кислота также известна как “супер коньюгированная линоленовая кислота”, эффект которой превосходит действие CLA [12, 14]. Коньюгированные октадекатриеновые жирные кислоты, в частности пуниковая кислота, составляют приблизительно 80% содержимого масла семян. Другие изомеры сопряженных линоленовых кислот в масле граната представлены каталповой кислотой (С18:3-9-транс,11-транс, 13-цис) и α-элеостеариновой кислотой (С18:3-9цис, 11-транс, 13-транс). Общие липиды в масле семян граната представлены в основном триглицеридами, наиболее важными из которых являются CLnA-CLnA-P и CLnA-CLnA-CLnA. Помимо жирных кислот и липидов масло семян содержит стероиды, цереброзид (ключевой компонент миеленовых оболочек млекопитающих), лигнины, гидроксильные кислоты, фитостеролы, такие как β-ситостерол, кампестерол, стигмастерол и α-, β-, γ-, δ-токоферолы. Необходимо отметить, что количество БАС масла зависит от места произрастания растения, времени сбора урожая, генотипов плодов и климатических условий.

M.I. El-Shaarawy и A. Nahapetian показали, что 8% жирных кислот из масла семян граната были насыщенными, 10% – мононенасыщенными, 10% – диненасыщенные и примерно 70% – конъюгированными, с преобладанием пуниковой кислоты [15].

Общеизвестно, что CLA и LnAs являются важными компонентами здорового питания, а пуниковая кислота имеет очень высокое структурное сходство с ними (см. рис. 1). Во многих исследованиях были выявлены противовоспалительные, иммуномодулирующие, противораковые, антиэстрогеновые эффекты пуниковой кислоты [7, 16–18].

Масло семян граната способствует нормализации липидного обмена, повышает активность иммунной системы в условиях in vivo; оказывает цитотоксическое и противоопухолевое действие в условиях in vitro на клеточных культурах гормонально зависимого рака молочной железы, а также рака толстой кишки, уменьшает накопление печеночных триглицеридов и способствует регенерации эпидермальной ткани [19–22].

Антиоксидантная и противовоспалительная активности являются результатом ингибирования перекисного окисления липидов и активации нейтрофилов [23, 24]. В опытах на крысах установлено, что масло граната способствует снижению веса тела, уровня лептина и инсулина, повышает толерантность к глюкозе, улучшает чувствительность к периферическому инсулину, препятствует прогрессированию диабета 2-го типа [25, 26]. Доказано, что эллаговая кислота, содержащаяся в масле, ингибировала пролиферацию и миграцию моноцитарного химио-аттрактантного белка-1, играющего ключевую роль в воспалении [27]. Галловая кислота – полифенольное соединение с противовоспалительными свойствами, которое содержится в семенах граната. S. Madlener и соавторы показали, что галловая кислота может ингибировать циклооксигеназы СОХ-1 и СОХ-2 в человеческих HL60 (промиелоциты лейкемии человека), эффективная концентрация IC50 3.5 и 4.4 нм [28]. C. Mukherjeeс с соавторами в опытах на крысах показали, что пуниковая кислота в концентрации 0.6% обладает максимальной антиоксидантной активностью. Под влиянием масла выявлено снижение перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот в липидах и образование свободных радикалов [29, 30].

Антиоксидантная активность масла граната связана с токоферолами и полифенольными соединениями [30]. Активаторы окислительного стресса в гранатовом масле имеют потенциал хелатирования металлов, тушителей синглетного кислорода и водородные доноры [31]. Наиболее важным компонентом масла граната является γ-токоферол, который отвечает за противораковую активность. Jiang Q. и соавторы [32] установили, что γ-токоферол ингибирует пролиферацию раковых клеток предстательной железы, но, по-видимому, не влияет на рост нормальной эпителиальной ткани предстательной железы. В другом исследовании, проведенном Q. Jiang с соавторами [33], γ-токоферол ингибировал активность циклооксигеназы в макрофагах в эпителиальных клетках. Они сообщают, что этот механизм полезен для опухолевых тканей человека, включая рак толстой кишки человека, с повышенной экспрессией COX-2 и PGE₂, поскольку показано, что PGE₂ способствует пролиферации в некоторых раковых клетках. Другое подобное исследование показало значительную роль для индукции клеточной смерти для всех линий раковых клеток, таких как рак толстой кишки, клетки карциномы предстательной железы и остеосаркома [34]. Согласно данному исследованию, γ-токоферол проявлял химиопревентивные свойства с помощью таких механизмов, как понижение уровня С-реактивного белка, ингибирование неопластической трансформации, ингибирование активности СОХ-2 и повышение регулирования PPAR-γ.

В исследовании, проведенном E.P. Lansky с соавторами [7], с использованием искусственных мембран Matrigel TM, было обнаружено, что пуниковая кислота является потенциальным ингибитором in vitro инвазии клеток рака предстательной железы человека PC-3. В другом исследовании было показано, что масло граната активирует B-клетки in vivo, что может быть эффективно при некоторых раковых опухолях [16].

Как известно, TNF-α является одним из наиболее важных противовоспалительных цитокинов, который играет ключевую роль в ожирении, воспалении и резистентности к инсулину в организме. Более высокие уровни TNF-α в сыворотке коррелируют с резистентностью к инсулину. Пуниковая кислота в дозе 30 мкМ сопоставима с росиглитазоном при инсулинорезистентном поглощении глюкозы. Кроме того, стеролы масла (даукостерин, кампестерол, стигмастерол, бета-ситостерол) также проявили противоопухолевый эффект, ингибировали провоспалительные цитокины 98, апоптоз клеток рака простаты и высвобождение простагландина [35, 36]. Антиоксидантные эффекты бета-ситостерола связывают с влиянием на путь эстроген/фосфатидилинозитол 3-киназы [37].

Рис. 1.

a – пуниковая кислота, b – α-линолевая кислота, c – коньюгированная линолевая кислота. Fig. 1. a – punicic acid, b – α-linolenic acid, c – conjugated linoleic acid.

Исследование масла граната (200 и 400 мг/день в течение 28 дней) у крыс с диабетом, индуцированным стрептозоцин-никотинамидом, показало, что уровень инсулина в сыворотке увеличивался, но уровень глюкозы в сыворотке не изменялся. В других исследованиях также сообщалось о антидиабетической активности α-линоленовой кислоты [25, 38–41].

Антиатерогенные эффекты пуниковой кислоты были исследованы P. Mirmiran с соавторами [42]. Результаты показали снижение содержания холестерина в HDLC.