ΜΗ ΠΤΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ ΓΕΝΟΥΣ CITRUS

 

 

To γένος Citrus (Κιτρέα ή Κίτρος) ανήκει στην οικογένεια Rutaceae και συγκεκριμένα στην υποοικογένεια Aurantioideae. Είδη του καλλιεργούνται στις θερμές χώρες και στα θερμότερα μέρη των εύκρατων χωρών. Τα είδη αυτά κατάγονται κυρίως από τη ΝΑ. Ασία. Η συστηματική τους κατάταξη παρουσιάζει πολλές δυσκολίες γιατί υπάρχουν αρκετές μεταλλαγές και υβρίδια.. 

 

To γένος Citrus, λόγω της μεγάλης οικονομικής σημασίας του, έχει μελετηθεί εντατικά για τα χημικά συστατικά του. Ανήκει σε μια οικογένεια φυτών με μεγάλη και ποικίλη συνθετική ικανότητα (λιμονοειδή, κουμαρίνες, φλαβονοειδή, κ.α.).

 

Τα λιμονοειδή που απαντούν στα Rutaceae διαφέρουν κυρίως στη δομή του δακτυλίου Α και συνδέονται βιογενετικά με τη λιμονίνη. Η λιμονίνη, το κύριο λιμονοειδές στα σπέρματα των Citrus, είναι γνωστή από το 1841. Η παρουσία της είναι υπεύθυνη για την πικράδα που αναπτύσσεται σταδιακά στους χυμούς από τους καρπούς Citrus. H πικράδα σε φρεσκοφτιαγμένο χυμό δεν υπάρχει, αναπτύσσεται μόνο μετά από θέρμανση του χυμού ή αν παραμείνει ο χυμός 12-24 h.

Το λιμονoϊκό οξύ είναι σταθερό στο σχεδόν ουδέτερο pH των ιστών. Όταν τα τείχη των μεμβρανών διαρρηγνύονται (όταν φτιάχνουμε τον χυμό) η μορφή αυτή με τον ανοιγμένο δακτύλιο, το λιμονοϊκό οξύ κλείνει σε λιμονίνη στον όξινο χυμό με pH~3,5.

limonoic acid

limonin

 

 

 

                                                          

Τα Citrus spp. και τα συγγενή τους γένη (υποοικ. Aurantioideae, 33 γένη) περιέχουν κυρίως λιμονίνη, τη βασική πρόδρομη ένωση όλων των λιμονοειδών των Citrus. Η λιμονίνη συνοδεύεται συνήθως από 3 πικρά συστατικά που βρίσκονται σε μικρότερες ποσότητες και αυτά είναι:

obacunone                  nomilinate                      nomilin R=Ac
deacetylnomilin R=H             κύριο λιμονοειδές στα σπέρματα του Citrus limon

 

                                                  

Στα Citrus έχουν βρεθεί γλυκοσίδες λιμονοειδών μόνο στους καρπούς και στα σπέρματα, οι οποίοι βιοσυνθέτονται στα τελευταία στάδια ανάπτυξης και ωρίμανσης των καρπών.

 

Λιμονίνη στο χυμό πορτοκαλιού

 

Οι καρποί ειδών Citrus συνιστούν μια από τις πιο σημαντικές αγροτικές συγκομιδές στον κόσμο. Η παραγωγή είναι τουλάχιστον 45 εκ. τόνοι, από τους οποίους περίπου 45% μετατρέπεται σε μια ποικιλία κατεργασμένων προϊόντων. Μετά την παραλαβή του χυμού από καρπούς Citrus, ιδιαίτερα του χυμού πορτοκαλιού, πρόδρομες ενώσεις που υπάρχουν στο χυμό μετατρέπονται σε πικρά λιμονοειδή, πρωταρχικά σε λιμονίνη και σε μικρότερο βαθμό σε νομιλίνη. Η πικρή γεύση της λιμονίνης μπορεί να ανιχνευθεί σε συγκεντρώσεις κυμαινόμενες από 0,075 έως 5 ppm. Η βιοσύνθεση των λιμονοειδών δεν γίνεται στους καρπούς ή στα σπέρματα, παρά το γεγονός ότι οι μεγαλύτερες ποσότητες λιμονίνης και ανάλογων ενώσεων βρίσκονται στα σπέρματα ώριμων καρπών. Η σύνθεση των λιμονοειδών γίνεται στα φύλλα και στη συνέχεια οι ενώσεις αυτές μεταφέρονται στους καρπούς. Στους ιστούς Citrus η φυσική πρόδρομη ένωση της λιμονίνης είναι ένα άλας του λιμονoϊκού οξέος με λακτόνη στον Α-δακτύλιο. Αυτή η άγευστη ένωση είναι σταθερή μόνο υπό τη μορφή άλατος. Με την παρουσία οξέος ή του ενζύμου citrus limonoate D-ring υδρολάση, ο D-δακτύλιος λακτονοποιείται σχηματίζοντας λιμονίνη. Με τη παστερίωση του χυμού επιταχύνεται η λακτονοποίηση του μορίου. Στους καρπούς η πρόδρομη ένωση εμφανίζεται να είναι εντοπισμένη σε διαμέρισμα του κυττάρου όπου το pH είναι ουδέτερο ή αλκαλικό, πιθανά στο κυτόπλασμα.

 

Ένας αριθμός μεθόδων έχουν αναπτυχθεί που εμποδίζουν το σχηματισμό λιμονίνης στο χυμό πορτοκαλιού. Έχουν αναφερθεί πέντε είδη βακτηρίων που έχουν την ικανότητα να μεταβολίζουν την λιμονίνη. Η χρήση κυττάρων Anthrobacter globiformis είναι αποτελεσματική σε κατάλληλο pH (όπου είναι ενεργά τόσο η limonin D-ring lactone υδρολάση όσο και η limonoate δεϋδρογονάση του βακτηρίου). Μετατρέπουν τη λιμονίνη σε μη πικρό δεϋδρο- παράγωγο.

	limonoic acid A-ring lactone                          17-dehydrolimonoic acid A-ring lactone

 

Μερικές από τις πιο ενθουσιώδεις εφαρμογές των λιμονοειδών, είναι η χρήση τους σε θεραπείες διαφόρων τύπων καρκίνου. Η λιμονίνη και η νομιλίνη, δύο λιμονοειδή συστατικά των Citrus, έδωσαν ενδιαφέροντα αποτελέσματα σε in vitro βιοδοκιμές σε ανθρώπινες καρκινικές σειρές. Αυτά τα λιμονοειδή βρέθηκε ότι προάγουν την αύξηση της δραστικότητας του αντιτοξικού ενζύμου τρανσφεράση της S-γλουταθειόνης. Η αυξηθείσα δράση συνδυάστηκε με την ικανότητα αυτών των συστατικών να αναστέλλουν τη χημικά προκληθείσα καρκινογένεση σε πειραματόζωα. Η χορήγηση της νομιλίνης με καθετήρα σε ένα ειδικό στέλεχος μυός (ICR/Ha) ελάττωσε την εμφάνιση και τον αριθμό των όγκων ανά μυν, που είχε προκληθεί από βενζοπυρένιο, ένα ισχυρό εποξειδωτικό. Προσθήκη νομιλίνης στη δίαιτα των πειραματόζωων σε διάφορες συγκεντρώσεις, ανέστειλε το σχηματισμό πνευμονικών όγκων που είχαν προκληθεί με βενζοπυρένιο. Aυτό αποδόθηκε στην από το λιμονοειδές αναστολή του σχηματισμού μέσα στον πνεύμονα παραγώγων του βενζοπυρενίου με το DNA. Τοπική εφαρμογή των λιμονοειδών βρέθηκε να αναστέλλει τις φάσεις πρόκλησης και προαγωγής της καρκινογένεσης στο δέρμα των μυών [SENKAR]. Η νομιλίνη φάνηκε να είναι δραστικότερη κατά το στάδιο πρόκλησης των καρκινωμάτων, ενώ η λιμονίνη ήταν ισχυρότερη ως αναστολέας κατά τη φάση προαγωγής της καρκινογένεσης. Ως εκ τούτου μπορεί να λεχθεί ότι τα λιμονοειδή των Citrus μπορεί να είναι χρήσιμα ως χημειοπροστατευτικά. Μελέτες πάνω σε καρκίνους της στοματικής κοιλότητας σε hamsters δείχνουν, ότι η λιμονίνη μπορεί να δράσει ως παγίδα χημικών ενώσεων, όπως είναι το βενζοπυρένιο και άλλα μεταλλαξιογόνα, προτού σχηματίσουν σύμπλοκα με τα κυτταρικά μακρομόρια. Λόγω του ότι οι καρκίνοι της στοματικής κοιλότητας τείνουν να αυξηθούν στους ανθρώπινους πληθυσμούς, η θεραπεία με ενώσεις που εύκολα απομονώνονται θα παρουσίαζε μεγάλο ενδιαφέρον στην ογκολογία.

 

Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι σχεδόν όλες οι κουμαρίνες που απαντώνται στα Rutaceae υπάρχουν στο γένος αυτό. Η μπεργαπτόλη έχει αναφερθεί μόνο από είδη Citrus, η λιμεττίνη βρίσκεται σε 20 είδη Rutaceae και αναφέρθηκε στα περισσότερα είδη Citrus, αλλά η ξανθοτοξίνη δεν ανιχνεύθηκε σε κανένα Citrus, παρόλη την ευρεία παρουσία της στην οικογένεια. Το φύλλο ή το κίτρινο τμήμα του εξωκαρπίου έχει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση κουμαρινών από ότι οι άλλοι ιστοί.

 

	bergaptol                                                         limettin

 

Στο γένος Citrus μία ισορροπία μεταξύ της πικρότητας και γευστικότητας είναι σημαντική. Μεταξύ των φλαβονοειδών που προκαλούν πικρότητα -ναριγγίνη, νεοεσπεριδίνη και πονκιρίνη- η ναριγγίνη είναι η πλέον σημαντική. Η ναριγγίνη έχει το 1/5 της πικρότητας της κινίνης και προκαλεί μία έντονη πικρή γεύση. Στον 7-ρουτοσίδη της ναριγγενίνης, ένα ισομερές της ναριγγίνης, ο δισακχαρίτης ενέχει δεσμό 1→6 αντί 1→2. Περιέργως ο 7-ρουτινοσίδης της ναριγγενίνης είναι άγευστος. Η μετατροπή της ναριγγίνης στην αντίστοιχη διυδροχαλκόνη παράγει ένα προϊόν 500 φορές γλυκύτερο από το καλαμοσάκχαρο.

 

Στους καρπούς περιέχονται τα ίδια φλαβονοειδή με τα φύλλα, όμως οι συγκεντρώσεις τους μπορεί να διαφέρουν πολύ. Σε πολλές καλλιεργητικές ποικιλίες εσπεριδοειδών βρίσκονται περισσότερες φλαβανόνες στους ιστούς των καρπών, από ότι στα φύλλα. Συνήθως οι υψηλότερες συγκεντρώσεις φλαβονών/ολών εμφανίζονται στα φύλλα των Citrus. Τα επίπεδα των φλαβονών/ολών στο κίτρινο τμήμα του εξωκαρπίου είναι ελαφρώς χαμηλότερα. Η συγκέντρωση των φλαβονών/ολών είναι πολύ λιγότερη στο εσωτερικό τμήμα (λευκό) του εξωκαρπίου και στο χυμό τους. Η συγκέντρωση φλαβανονών είναι υψηλότερη στο λευκό τμήμα του εξωκαρπίου.

 

Η χημική κατηγορία των φλαβονοειδών είναι ευρέως γνωστή ως φυτοχημικά αντιοξειδωτικά. Στις φλαβόνες ανήκουν αντικαρκινικά μόρια και πολλές φλαβανόνες έχουν αντιϊική, αντιμικροβιακή, μυκητοστατική ή μυκητοτοξική και αντιφλεγμονώδη δράση.

 

Ενδεικτικά αναφέρονται οι δράσεις κάποιων από τα φλαβονοειδή των Citrus.

Εσπεριδίνη (hesperitin): αντιαλλεργική δράση, σε περιπτώσεις στοματίτιδας, αντιοξειδωτική, χολερετική, αντιϊική, προστατευτική δράση των τριχοειδών αγγείων.

Ναριγγίνη (naringin): κατά των δερματίτιδων, αντιφλεγμονώδης δράση, αντιοξειδωτική, αντιϊική, χημειοπροστατευτική δράση εναντίον του καρκίνου.

Ναριγγενίνη (naringenin): αντιφλεγμονώδης δράση, αντιελκωτική, χολερετική, μυκητοστατική, χημειοπροστατευτική δράση εναντίον του καρκίνου.

Ναριγγεν-5-γλυκοσίδης: αντιφλεγμονώδης δράση.

Προυνίνη (prunin): υποχοληστεριναιμικό, υπογλυκαιμικό, υπολιπιδαιμικό.

Νομπιλετίνη (nobiletin): αντιισταμινική δράση, αντιαναπαραγωγική, χοληνεργική, μυκητοστατική, μυκητοτοξική, χημειοπροστατευτική δράση εναντίον του καρκίνου.

Διοσμίνη (diosmin): κατά της ευθραυστότητας των τριχοειδών αγγείων, αντιαιμορροϊδική δράση, αντιμητρορραγική.

Ρουτίνη (rutin): αναστολέας της αλδορεδουκτάσης, κατά της αποπληξίας, εναντίον της αθηρογένεσης, κατά της ευθραυστότητας των τριχοειδών αγγείων, κατά του καταράκτη, για τις δερματίτιδες, αντιδιαβητικό, αντιοιδηματικό, αντιϊσταμινικό, αντιφλεγμονώδες, εναντίον των νεφρίτιδων, αντιοξειδωτικό, κατά της δημιουργίας θρόμβων, αντικαρκινικό, προστατευτικό των τριχοειδών αγγείων, υποτασικό, χημειοπροστατευτικό εναντίον του καρκίνου, αντιϊικό, σπασμολυτικό, αναστολέας της λιποξυγενάσης.

 

ΦΛΑΒΟΝΟΕΙΔΗ ΜΕΡΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΠΙΟ ΓΝΩΣΤΑ ΕΣΠΕΡΙΔΟΕΙΔΗ

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin (neoponcinin; isosakuranetin 7-O-rutinoside; 5,7-dihydroxy-4΄methoxy

flavanone 7-O-rutinoside)

Eriocitrin (eridictyol 7-O-rutinoside)

Hesperidin (hesperetin 7-O-rutinoside)

Narirutin (isonaringin; naringenin 7-O-rutinoside)

Άγλυκα φλαβόνης

5–O–Desmethyl–nobiletin

3,5,6,7,8,3',4'–Heptamethoxyflavone

Nobiletin (5,6,7,8,3΄,4΄-hexamethoxyflavone)

Tangeritin (tangeretin 5,6,7,8,4΄-pentamethoxyflavone

Sinensetin (6-hydroxyluteolin 5,6,7,3΄,4΄-pentamethylether)

Isoscutellarein 5,7,8,4΄-tetramethylether

Gossypetin hexamethylether; (3,5,7,8,3΄,4΄-hexamethoxyflavone)

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Diosmin (luteolin 4΄-methylether 7-rutinoside)

Isorhoifolin (apigenin 7-rutinoside)

Γλυκοσίδες φλαβονόλης

Rutin (quercetin 3-rutinoside)

C–γλυκοσυλφλαβόνες

Diosmetin–8–glucoside

Vitexin–2"–xyloside

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin

Eriocitrin

Hesperidin

Naringin–4'–glucoside (naringenin 7-neohesperidoside-4΄-glucoside)

Narirutin (isonaringin; naringenin 7-O-rutinoside)

Narirutin–4'–glucoside

Neoeriocitrin (eridictyol 7-Ο-neohesperidoside; 5,7,3΄,4΄-tetrahydroxyflavanone 7-O-

neohesperidoside)

Neohesperidin (hesperetin 7-O-neohesperidoside; 5,7,3´-trihydroxy-4΄-

methoxyflavanone)

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Chrysoeriol–glycoside

Diosmin

Isolimocitrol–3–glucoside (3,5,7,3΄-tetrahydroxy-6,8,4΄-trimethoxyflavone 3-

glucoside)

Isorhamnetin–glycoside

Isorhoifolin

Limocitrol–3–glucoside (3,5,7,4΄- tetrahydroxy-6,8,3΄- trimethoxyflavone 3-

glucoside)

Limocitrin–3–glucoside (gossypetin 8,3΄-dimethylether 3-glucoside)

Luteolin–7–O–rutinoside

Rutin

C–γλυκοσυλφλαβόνες

Apigenin–6,8–diglucoside (vicenin 2)

Diosmetin–6,8–diglucoside (5,7,3´-trihydroxy-4´-methoxyflavone 6,8-di-C-

glucoside)

Diosmetin–6–glucoside

Diosmetin–8–glucoside

Vitexin–2"–xyloside

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin 

Eriocitrin 

Hesperidin 

Narirutin

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin

Eriocitrin

Hesperidin

Naringin

Naringin–6"–malonate

Neoeriocitrin

Neohesperidin

Άγλυκα φλαβόνης

5–O–Desmethyl–nobiletin (demethylnobiletin)

Isosinensetin (8-hydroxyluteolin 5,7,8,3΄,4΄-pentamethylether)

Νobiletin

Sinensetin (6-hydroxyluteolin 5,6,7,3΄,4΄-pentamethylether)

Tangeritin (tangeretin 5,6,7,8,4΄-pentamethoxyflavone)

Isoscutellarein 5,7,8,4΄-tetramethylether

Scutellarein 5,6,7,4΄-tetramethylether; 6-hydroxyapigenin 5,6,7,4΄-tetramethylether)

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Luteolin–7–O–neohesperidoside

Νeodiosmin

Rhoifolin

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin

Hesperidin

Naringin

Naringin–6"–malonate

Neoeriocitrin

Neohesperidin

Άγλυκα φλαβόνης

Hypoaletin (8-hydroxyluteolin)

Hypoaletin 7,8,3΄,4΄-tetramethylether

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Hesperidin

Naringin

Naringin–4'–glucoside

Naringin–6"–malonate

Neoeriocitrin

Neohesperidin

Poncirin

Άγλυκα φλαβόνης

Honyucitrin (5,7,4΄-trihydroxy-3΄,5΄-diphenylflavone)

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Luteolin–7–O–neohesperidoside

Rhoifolin

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Eriocitrin

Hesperidin

Naringin–4'–glucoside

Άγλυκα φλαβόνης

Tangeritin

Quercetagetin 7,3΄,4΄-trimethylether

3,5,6-trihydroxy-7,4΄-dimethoxyflavone

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Diosmin

Γλυκοσίδες φλαβονόλης 

Rutin

Γλυκοσίδες φλαβανόνης

Didymin

Dihydrokaempferol glycoside

Eriocitrin

Hesperidin

Naringin

Naringin–4'–glucoside

Naringin–6"–malonate

Narirutin

Narirutin–4'–glucoside

Neoeriocitrin

Neohesperidin

Poncirin (citrifolioside; isosakuranetin 7-O-neohesperidoside)

Prunin (naringenin 7-O-glucoside)

Άγλυκα φλαβόνης

3,5,6,7,8,3',4'–Heptamethoxyflavone

Nobiletin (5,6,7,8,3΄,4΄-hexamethoxyflavone)

Tangeritin

Γλυκοσίδες φλαβόνης

Diosmin (luteolin 4΄-methylether 7-rutinoside)

Isorhoifolin

Kaempferol–glycoside

Rhoifolin (apigenin 7-neohesperidoside)

Γλυκοσίδες φλαβονόλης 

Rutin

 

ΔΟΜΕΣ ΦΛΑΒΑΝΟΝΩΝ, ΦΛΑΒΟΝΩΝ, ΦΛΑΒΟΝΟΛΩΝ

Κοινόχρηστο όνομα	Χημική ονοματολογία	Υποκατάσταση
		R1	R2
Flavanone aglycones:
Naringenin	5,7,3'–trihydroxyflavanone	OH	H
Isosakuranetin	5,7–dihydroxy–3'–methoxyflavanone	O–Me	H
Eriodictyol	5,7,3',4'–tetrahydroxyflavanone	OH	OH
Hesperetin	5,7,4'–trihydroxy–3'–methoxyflavanone	O–Me	OH
3–Hydroxyflavanone aglycone:
Dihydrokaempferol	3,5,7,4'–tetrahydroxyflavanone	OH	H
Flavone aglycones:
Apigenin	5,7,4'–trihydroxyflavone	OH	H
Luteolin	5,7,3',4'–tetrahydroxyflavone	OH	OH
Diosmetin	5,7,4'–trihydroxy–3'–methoxyflavone	O–Me	OH
Flavonol aglycones:
Kaempferol	3,5,7,3'–tetrahydroxyflavone	OH	H
Quercetin	3,5,7,3',4'–pentahydroxyflavone	OH	OH
Chrysoeriol	3,5,7,4'–tetrahydroxy–3'–methoxyflavone	O–Me	OH
Isorhamnetin	3,5,7,3'–tetrahydroxy–4'–methoxyflavone	OH	O–Me
Diglycoside groups:
Rutinoside	6–O–alpha–l–rhamnosyl–beta–D–glucoside
Neohesperidoside	2–O–alpha–l–rhamnosyl–beta–D–glucoside

 

 

 

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ BΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Albach, R.F., and G.H. Redman. 1969. Composition and inheritance of flavanones in citrus fruit. Phytochemistry 8:127–143.

Albach, R.F., G.H. Redman, and R.R. Cruse. 1981. Annual and seasonal changes in naringin concentrations of ruby red grapefruit juice. Journal of Agricultural and Food Chemistry 29:808–811.

Bagge D. 1999. Limonoids: Pestcide to anticancer applications from secondary metabolites of the Rutaceae and Meliaceae.

Berhow, M.A., C.H. Fong, and S. Hasegawa. 1996. Limonoid and flavonoid composition in varieties of papeda and papedocitrus. Biochemical and Systematic Ecology 24:237–242.

Duke J. A. 1992. Handbook of Biologically active Phytochemicals and Their Activities, CRC Press.

Kanes, K., B. Tisserat, M.A. Berhow, and C.E. Vandercook. 1993. Phenolic composition of various tissues of Rutaceae species. Phytochemistry 32:967–974.

Nishiura, M., S. Kamiya, and S. Esaki. 1971. Flavonoids in citrus and related genera. Part III. Flavonoid pattern and citrus taxonomy. Agricultural and Biological Chemistry 35:1691–1706.

Murray R.D.H., Mendez J., Brown S.A. 1982. The Natural Coumarins. John Wiley.

Harborne J.B., Baxter H. 1999. The Handbook of Natural Flavonoids. Vol. 1, Vol.2. John Wiley.

Horowitz, R.M., and B. Gentili. 1960. Flavonoids of the Ponderosa lemon. Nature 185:319–320.

Horowitz, R.M., and B. Gentili. 1961. Phenolic glycosides of grapefruit: a relation between bitterness and structure. Archives of Biochemistry Biophysics 92:191–192.

Horowitz, R.M., and B. Gentili. 1977. Flavonoid constituents of Citrus. In S. Nagy, P.E. Shaw, and M.K. Veldhuis, eds., Citrus Science and Technology, vol. 1, pp. 397–426. Avi Publishers, Westport, CT.