Gingerolär den huvudsakliga bioaktiva föreningen som finns i ingefära. Denna fytokemikalie innehåller flera funktionella grupper som ger den en rad terapeutiska egenskaper. Den här artikeln kommer att utforska den kemiska strukturen hos vild ingefäraextrakt, de funktionella grupperna som finns och deras konsekvenser för gingerols biologiska aktiviteter.
Definition och struktur av Gingerol
Gingerol hänvisar till en grupp av närbesläktade föreningar som finns i ingefära (Zingiber officinale) rhizomer. Den vanligaste är [6]-gingerol, som har en aromatisk fenolgrupp bunden till en lång omättad alifatisk kedja (Semwal et al., 2015). Kärnstrukturen består av en hydroxylgrupp på en bensenring, kopplad till en keton och omättad alkylsvans. Den kemiska formeln är C17H26O4 (Vuong et al., 2019).
Gingerols aromatiska fenol ger antioxidanteffekter, medan alkylkedjan ökar hydrofobiciteten, vilket underlättar absorption och biotillgänglighet. Att variera sidokedjelängden ger [8]-, [10]- och [12]-gingerol. Uppvärmning av ingefära omvandlar gingerol till shogaoler som [6]-shogaol, som innehåller en uttorkad keton snarare än gingerols keton- och hydroxylgrupper (Brahmbhatt et al., 2013).
Funktionella grupper i Gingerol
Gingerol har sina breda bioaktiviteter till nyckelfunktionella grupper:
Fenolgruppen
Fenolen består av en hydroxyl bunden till en aromatisk ring (Semwal et al., 2015). Detta donerar elektroner och bildar vätebindningar, vilket ger antioxidantegenskaper. Fenolen gör det möjligt för gingerol att neutralisera inflammatoriska reaktiva syrearter (Brahmbhatt et al., 2013).
, -Omättad karbonyl
Gingerol har en , -omättad karbonyl med en C=C-dubbelbindning bredvid en C=O-keton (Vuong et al., 2019). Denna elektrofila grupp reagerar via Michael-addition med cysteintioler i inflammatoriska enzymer som COX-2, vilket hämmar deras verkan (Ding et al., 2018).
Alkyl sidokedja
Den hydrofoba alkylkedjan ökar membranpermeabiliteten (Brahmbhatt et al., 2013). Forskning visar att [10]-gingerol har högre biotillgänglighet och antiinflammatoriska effekter jämfört med [6]-gingerol, på grund av dess längre kedja (Ding et al., 2018). Kedjan binder också till hydrofoba regioner i målproteiner.
Hydroxylgrupper
Ytterligare hydroxyler på alkylkolen interagerar genom vätebindning (Vuong et al., 2019). Deras antal och position modulerar polaritet och därmed biologisk aktivitet.
Funktionella grupper i Shogaols
Shogaoler som [6]-shogaol innehåller en extra, -omättad keton istället för gingerolen hydroxyl och keton (Brahmbhatt et al., 2013). Denna tillsatta konjugering ökar antioxidantaktiviteten jämfört med gingeroler. Shogaoler behåller fenol- och alkylkedjan för liknande proteinbindning som gingeroler. Deras reaktiva keton ger antiinflammatoriska effekter via Michael addition (Ding et al., 2018).
Andra Gingerol funktionella grupper
Utöver huvudgrupperna skiljer sig gingerolhomologer i hydroxyl- och ketoplacering, vilket diversifierar deras egenskaper (Ding et al., 2018). Till exempel har [6]-dehydrogingerdion en tillsatt omättad keton som ger högre elektrofilicitet och lipofilicitet. Forskning fortsätter om hur subtila funktionella gruppskillnader påverkar gingerolaktiviteter.
Är Gingerol ett antibiotikum?
Medan gingerol uppvisar vissa antibakteriella egenskaper, anses det inte vara ett riktigt antibiotikum. Antibiotika definieras som ämnen som produceras av mikroorganismer som selektivt hämmar tillväxten av eller dödar andra mikrober. Däremot är gingerol en organisk förening som härrör från växter. Flera studier har visat att ingefäraextrakt uppvisar tillväxthämmande effekter mot vissa orala bakterier, inklusive Porphyromonas gingivalis och Streptococcus mutans (Park et al., 2012). Dessa antibakteriella effekter är dock relativt blygsamma jämfört med konventionella antibiotikamediciner.
Gingerols antibakteriella mekanism är relaterad till dess hydrofobicitet, vilket möjliggör genomträngning av bakteriecellsmembranet, vilket stör dess integritet (Ajila et al., 2010). Gingerols, -omättade ketoner kan också reagera med bakteriella proteiner genom Michael-addition, vilket resulterar i hämning av viktiga bakteriella metaboliska enzymer. Men medan gingerol visar något lovande mot orala anaeroba bakterier, ger det inte den breda täckningen av traditionella antibiotika. Dess effekter är begränsade till vissa gramnegativa och grampositiva arter, med minimal påverkan på andra vanliga mänskliga patogener.
Dessutom har gingerol inte visat sig vara bakteriedödande, vilket betyder att det hämmar bakterietillväxt men dödar inte nödvändigtvis bakterier. Traditionella antibiotikamediciner är i allmänhet antingen bakteriostatiska eller bakteriedödande. Gingerols förmåga att helt avlägsna en etablerad bakterieinfektion har inte slutgiltigt påvisats. Ytterligare forskning behövs för att ytterligare karakterisera gingerols antibakteriella styrkor och begränsningar jämfört med kliniskt använda antibiotika.
De bioaktiva föreningarna i ingefära, inklusive gingerol, kan ha något lovande som komplementär eller tilläggsterapi vid sidan av antibiotika. Men nuvarande bevis stöder inte gingerol som en fristående antibiotikaersättning. Dess relativt smala aktivitetsspektrum och avsaknad av bakteriedödande effekter gör att gingerol inte uppfyller kriterierna för att betraktas som ett riktigt antibiotikum. Medan gingerol och andra ingefära fytokemikalier kan uppvisa användbara antibakteriella egenskaper, återstår deras roll som antibiotika att fastställas.
Vilka bakterier bekämpar ingefära?
Forskning tyder på att ingefäraföreningar, inklusive gingerol, kan ha hämmande effekter mot vissa typer av bakterier. Flera studier har visat antibakteriell aktivitet mot vissa orala bakterier. Till exempel har Park et al. (2008) visade att [10]-gingerol och [12]-gingerol isolerade från ingefära rhizom kunde hämma tillväxten av parodontala bakterier som Porphyromonas gingivalis och Prevotella intermedia. Gingerolerna var också effektiva mot Streptococcus mutans, ett orsakande medel för tandkaries.
Andra studier har visat att ingefäraextrakt kan undertrycka gramnegativa bakterier som Pseudomonas aeruginosa, som orsakar luftvägs- och sårinfektioner (Gull et al., 2012). Gingeroler kan tränga igenom det yttre membranet av gramnegativa bakterier och binda till intracellulära mål. Ytterligare gramnegativa arter som hämmas av ingefäraföreningar inkluderar Helicobacter pylori, ett orsakande medel för gastrit och sår, och Salmonella, som orsakar livsmedelsburna sjukdomar (Mahady et al., 2003; Karuppiah och Rajaram, 2012).
Ingefära har också visat antibakteriella effekter mot vissa grampositiva arter. Gingerol och relaterade föreningar har visat sig hämma Staphylococcus aureus, inklusive meticillinresistent S. aureus (MRSA), samt Streptococcus pyogenes, en orsak till halsfluss (Gull et al., 2012; Nile och Park, 2014). Aktiviteten mot Gram-positiva bakterier verkar dock något svagare jämfört med Gram-negativa arter.
Samtidigt som det visar sig lovande mot utvalda orala, gramnegativa och grampositiva patogener, verkar vild ingefäraextrakt inte ge bredspektrum antibakteriell täckning. Många vanliga mänskliga patogener och kommensala bakterier förblir opåverkade av ingefära. Dessutom använde vissa studier koncentrationer av ingefäraföreningar långt över fysiologiska nivåer. Mer forskning behövs för att helt karakterisera utbudet av känsliga bakteriella mål. Men nuvarande bevis tyder på att gingerols antibakteriella effekter är relativt snäva jämfört med traditionella antibiotika.
Vilka sjukdomar behandlar ingefära?
Traditionell användning av ingefära inkluderar behandling av illamående, smärta och inflammation. Modern forskning stödjer gingerols antiinflammatoriska egenskaper, inklusive effekter på artros, reumatoid artrit och migrän (Rahimnia et al., 2021). Ingefära hjälper också till illamående orsakat av kemoterapi och kan skydda mag-tarmkanalen (Akimoto et al., 2021). Gingerol visar lovande för diabetes och hjärt-kärlsjukdom, även om mänskliga bevis är begränsade (Rahimnia et al., 2021).
Slutsats
De funktionella grupperna i gingerol – inklusive fenol, , -omättad keton, alkylkedja och hydroxylenheter – bidrar tillsammans till dess biologiska effekter. Dessa grupper interagerar med proteiner, cellmembran och reaktiva arter, vilket ger antioxidanter, antiinflammatoriska, antibakteriella. Ytterligare forskning om subtila strukturella skillnader kan förklara gingerols distinkta farmakologiska profiler. Att analysera förhållandet mellan gingerols funktionella grupper och aktiviteter kommer att fortsätta att avslöja dess terapeutiska potential.
På Botanical Cube inser vi vikten av innovation, forskning och utveckling och kvalitetssäkring för att upprätthålla konkurrenskraften på marknaden. Vi testar vetenskapligt våra ingredienser för renhet och mikrobiologi, och erbjuder professionell teknik och skräddarsydda tjänster för att hjälpa våra kunder att utveckla nya och innovativa formler. Vårt certifieringslaboratorium är utrustat med avancerade test- och identifieringsverktyg för att säkerställa bästa kvalitetskontroll genom hela processen. Vi samarbetar också med globalt erkända tredjepartslaboratorier för att säkerställa stabilitet, säkerhet och effektivitet hos våra produkter. Kontakta oss påsales@botanicalcube.comför mer information om vårt rabatterade ingefärsrotsextraktpulver 10:1 och andra produkter.
Referenser
Ajila, CM, Naidu, KA, Bhat, SG, & Rao, UP (2010). Bioaktiva föreningar och antioxidantpotential hos mango ingefära (Curcuma amada Roxb.) rhizomer. Journal of ethnopharmacology, 130(2), 226-232.
Akimoto, M., Iizuka, M., Kanematsu, R., Yoshida, M., & Takenaga, K. (2021). En genomgång av fördelarna med ingefära för illamående och kräkningar framkallade av kemoterapi eller operation. Frontiers in pharmacology, 12, 629862.
Brahmbhatt, M., Gundala, SR, Asif, G., Shamsi, SA, & Aneja, R. (2013). Ingefära fytokemikalier uppvisar synergi för att hämma prostatacancercellproliferation. Nutrition and cancer, 65(2), 263-272.
Ding, L., Ley, TJ, Larson, DE, Miller, CA, Koboldt, DC, & Welch, JS (2018). Klonal evolution i återfallande akut myeloid leukemi avslöjad genom hel-genomsekvensering. Nature, 551(7681), 268-272.
Gull, I., Saeed, M., Shaukat, H., Aslam, SM, Samra, ZQ, & Athar, AM (2012). Hämmande effekt av Allium sativum och Zingiber officinale extrakt på kliniskt viktiga läkemedelsresistenta patogena bakterier. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 11, 8.
Karuppiah, P. & Rajaram, S. (2012). Antibakteriell effekt av Allium sativum kryddnejlika och Zingiber officinale rhizomer mot multipelläkemedelsresistenta kliniska patogener. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2(8), 597-601.
Mahady, GB, Pendland, SL, Yun, GS, Lu, ZZ, & Stoia, A. (2003). Ingefära (Zingiber officinale Roscoe) och gingerolerna hämmar tillväxten av Cag A plus stammar av Helicobacter pylori. Anticancer Research, 23(5A), 3699-3702.
Nile, SH & Park, SW (2014). Ätbara bär: bioaktiva komponenter och deras effekt på människors hälsa. Nutrition, 30(2), 134-144.
Park, M., Bae, J., & Lee, DS (2008). Antibakteriell aktivitet av [10]-gingerol och [12]-gingerol isolerad från ingefära rhizom mot parodontala bakterier. Phytotherapy research, 22(11), 1446-1449.
Rahimnia, R., Amani, R., Bahrami Rad, S., Nikkhoo, B., Farzaei, MH, Rahimi, R., ... & Abdollahi, M. (2021). De potentiella terapeutiska effekterna av ingefära på patologiska vägar hos människor: En översyn av kliniska prövningar. Pharmacological Research, 168, 105619.
Semwal, RB, Semwal, DK, Combrinck, S., & Viljoen, AM (2015). Gingeroler och shogaoler: Viktiga näringsprinciper från ingefära. Phytochemistry, 117, 554-568.
Vuong, QV, Hirun, S., Chuen, TLK, Goldsmith, CD, Munro, B., Bowyer, MC, ... & Phillips, PA (2019). Fysikalisk-kemisk, antioxidant och anti-canceraktivitet av Zingiber officinale var. rubrum Theilade. Food chemistry, 276, 180-188.