Valkosipuliuute

Vanhentunut valkosipuliuute

Vaihtoehtoinen valkosipulin lähde, joka on hajuton ja antioksidanttirikkaampi kuin tuoreet valkosipulin sipulit, on AGE, yksi tunnetuimmista valkosipulilisistä. AGE on tiivistetty jalostetun valkosipulin muoto, joka on useissa tieteellisissä tutkimuksissa osoitettu turvalliseksi ja tehokkaaksi terveyshyötyjä tuottavaksi. AGE:n biologiset lisävaikutukset, kuten hepatosuojaava, immuunijärjestelmää vahvistava, syöpää ehkäisevä ja kemopreventiivinen vaikutus, voivat johtua yhdisteistä, kuten S-allylkysteiinistä (SAC), S-allylmerkaptokysteiinistä (SAMC), N(α)-fruktosyyliarginiinista (FruArg), saponiineista ja muista yhdisteistä, jotka muodostuvat pitkäaikaisen uuttoprosessin aikana. Valkosipulivalmisteiden ei tarvitse sisältää tiosulfinaattien kaltaisia hajuisia yhdisteitä (esim. allicin) ollakseen tehokkaita; ne hajoavat ja häviävät minkä tahansa käsittelyn aikana. Vaikka allicinin kaltaiset ohimenevät komponentit eivät ole suoraan aktiivisia, käytettävissä olevat tiedot viittaavat siihen, että alliciniton valkosipulivalmiste, joka on standardoitu biologisesti käytettävissä olevalla komponentilla, kuten SAC:lla, on aktiivinen, ja valkosipulin erilaiset vaikutukset voivat johtua siitä (Amagase, 2006).

AGE:lla on moninaisia biologisia toimintoja, mukaan lukien immunomodulatiiviset ja antioksidatiiviset vaikutukset. Sitä käytetään reseptivapaiden tonicien ja vilustumista ehkäisevien lääkkeiden tai ravintolisien pääkomponenttina. Wakunaga Company (Japani) markkinoi AGE:tä kauppanimellä Kyolic. AGE:tä valmistetaan nimensä mukaisesti kypsyttämällä valkosipulia; tuore valkosipuli viipaloidaan, maseroidaan ja säilytetään 15-25-prosenttisessa etanolissa huoneenlämmössä 18-20 kuukautta (Lawson, 1993). Tämän jälkeen inkubaatioalusta tai uute suodatetaan ja tiivistetään kuivaksi ja varastoidaan -20 °C:ssa jatkotutkimuksia varten. Kemiallisia muutoksia tapahtuu, kun valkosipuliuutteita vanhennetaan pitkään (Lawson ja Wang, 1995). Yhdisteiden, kuten allicinin ja γ-glutamyyli-S-1-propenyylikysteiinin, on havaittu vähenevän vanhentamisen aikana. AGE sisältää enemmän antioksidantteja kuin muut kaupalliset valkosipulivalmisteet ja tuore valkosipuli (Wang ym., 2015), ja se lisää myös solujen antioksidantteja, kuten glutationia, joka auttaa ylläpitämään tervettä immuunijärjestelmää ja ehkäisemään lääkkeiden myrkyllisyyttä, sekä peroksidaaseja, jotka poistavat myrkyllisiä peroksideja. OS-yhdisteet, SAC ja SAMC, joita syntyy vain ikääntymisprosessin aikana, ovat vastuussa AGE:n antioksidanttisesta aktiivisuudesta.

Kyo ym. (1997) tutkivat AGE:n vaikutusta syöttösolujen ja aktivoituneiden T-lymfosyyttien toimintaan ottamalla käyttöön in vitro histamiinin vapautumisjärjestelmän, in vivo IgE:n välittämän ihoreaktion ja in vivo myöhäisvaiheen reaktion järjestelmän. Havaitut tulokset viittaavat siihen, että AGE:n käyttö voisi suoraan tai epäsuorasti muuttaa syöttösolujen, basofiilien ja aktivoituneiden T-lymfosyyttien toimintaa, joilla on johtava rooli allergisissa kaskadireaktioissa, tulehdus mukaan luettuna.

Tutkimuksessa, jossa tutkittiin AGE:n vaikutusta NO:n tuotantoon (mitattuna NO:n aineenvaihduntatuotteina nitriittinä ja nitraattina) hiirten plasmassa, AGE (2,86 g/kg p.o.) lisäsi NO:n tuotantoa tilapäisesti 30-40 %:lla 15:n ja 60:n minuutin välisenä ajanjaksona annostelusta alkaen (Morihara ym., 2002). Nämä kirjoittajat päättelevät, että AGE lisäsi NO-tuotantoa aktivoimalla konstitutiivista NO-syntaasia, mutta ei indusoituvaa NO-syntaasia, ja se voi olla hyödyllinen lisäaine sydän- ja verisuonitautien ennaltaehkäisyssä.

AGE, jota uutetaan yli 10 kuukautta, on vähemmän ärsyttävä ja vähemmän myrkyllinen (Lawson ja Wang, 1995). Useat kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että AGE:lla on antioksidatiivisia, antistressi-, immunomoduloivia, kardiovaskulaarisia ja hepatoprotektiivisia ominaisuuksia (Kasuga ym., 2001). Kyo et al. (1998) havaitsivat, että AGE voisi olla merkittävä immuunijärjestelmän muuntaja, joka ylläpitää immuunitoimintojen homeostaasia, ja sillä voisi olla kasvainten vastaisia vaikutuksia immuunijärjestelmän moduloinnin kautta. Näin ollen AGE stimuloi hiiren pernasolujen proliferaatiota ja sytokiinien (IL-2, TNF-α ja IFN-γ) vapautumista, lisäsi NK-aktiivisuutta ja tehosti peritoneaalisten makrofagien fagosytoosia. AGE-hoito stimuloi myös lymfosyyttien reaktiivisuutta vasteena sytokiineille tai mitogeeneille.

Psykologisen stressin mallissa AGE esti merkittävästi sähköisen stressin aiheuttaman pernan painon pienenemisen ja palautti sähköisen stressin aiheuttaman lampaan punasoluvastaisten (SRBC) hemolyyttisten PFC:iden vähenemisen; nämä tulokset osoittivat, että psykologinen stressi heikentää laadullisesti ja määrällisesti immuunijärjestelmän toimintaa ja että AGE:llä on erittäin suuri hyöty ehkäistäksemme psykologisesti aiheutuneita vaurioita (Kyo et al., 1999). IgE-välitteisessä allergisessa hiirimallissa AGE vähensi merkittävästi antigeenispesifistä korvan turvotusta, jonka aiheutti pikryylikloridin levittäminen korvaan ja antitrinitrofenyylivasta-aineen antaminen i.v. (Kyo ym., 2001). Siirretyissä karsinoomasolumalleissa AGE esti merkittävästi hiiriin siirrettyjen sarkooma-180- (allogeenisten) ja LL/2-keuhkokarsinoomasolujen (syngeenisten) kasvua. Samanaikaisesti pernasolujen NK- ja tappaja-aktiivisuuden havaittiin lisääntyneen sarkooma-180:aa kantavilla hiirillä, joille annettiin AGE:tä.

Vahvistaakseen AGE:n vaikutukset paksusuolen adenoomiin (n=51) Tanaka ym. (2004) tekivät satunnaistetun kaksoissokkotutkimuksen, jossa käytettiin korkean AGE:n (AGE:tä 2,4 ml/vrk) ja matalan AGE:n (AGE:tä 0,16 ml/vrk) annosryhmiä. Adenoomien määrä ja koko ennen nauttimista (0 kuukautta) sekä 6 ja 12 kuukautta nauttimisen jälkeen osoittivat mahdollisen tukahduttavan vaikutuksen paksusuolen adenoomiin. Tulokset viittaavat AGE:n ennaltaehkäisevien ja terapeuttisten vaikutusten mahdollisuuteen paksusuolen adenoomiin, joskin niitä on tutkittava laajemmissa ja pidempiaikaisissa tutkimuksissa (Tanaka ym., 2004, 2006).

Satunnaistetussa kaksoissokkotutkimuksessa, johon osallistui potilaita (n=50), joilla oli leikkauskelvoton paksusuolen syöpä, maksasyöpä tai haimasyövän aiheuttama paksusuoli-, maksa- tai haimasyövän vajaatoiminta, yhdelle tutkimusryhmälle annettiin AGE:tä, ja toiselle ryhmälle lumelääkettä 6 kuukauden ajan. Vaikka elämänlaadussa ei havaittu eroa, sekä NK-solujen määrä että NK-solujen aktiivisuus lisääntyivät merkittävästi AGE-ryhmässä (Ishikawa ym., 2006); tämä nimenomainen tutkimus osoitti, että AGE:n antaminen potilaille, joilla oli pitkälle edennyt ruoansulatuskanavan syöpä, paransi NK-solujen aktiivisuutta. AGE tukahdutti kolmen paksusuolisyövän solulinjan (HT29, SW480 ja SW620) proliferaatiota samalla tavalla, mutta AGE esti vain SW480- ja SW620-solujen invasiivista toimintaa (Matsuura ym., 2006). Nämä tulokset osoittivat, että AGE voisi estää kasvainten muodostumista estämällä angiogeneesiä tukahduttamalla endoteelisolujen liikkuvuutta, proliferaatiota ja putkien muodostumista. Matsuura et al. (2006) ehdottavat, että AGE olisi hyvä kemopreventiivinen aine paksusuolen syövän hoitoon, koska sillä on antiproliferatiivinen vaikutus paksusuolen karsinoomasoluihin ja se estää angiogeneesiä.

AGE:n kemopreventiivistä vaikutusta paksusuolen karsinogeneesiin ja solujen proliferaatioon 1,2-dimetyylihydratsiinilla (DMH:lla) aikaansaatujen paksusuolen neoplastisten rottien solujen syntyyn on tutkittu (Katsuki et al., 2006). Rotille annettiin viikoittaisia DMH-injektioita (20 mg/kg, s.c.) 20 viikon ajan, ja niitä ruokittiin joko perusruokavaliolla tai ruokavaliolla, joka sisälsi 4 % AGE:tä. AGE-käsiteltyjen rottien seerumi sisälsi havaittavaa SAC:ta. AGE-ruokavalio vähensi merkittävästi paksusuolen kasvainten ja poikkeavien kryptapesäkkeiden (aberrant crypt foci, ACF) määrää verrattuna perusruokavalioon; nämä havainnot viittaavat siihen, että AGE:llä on paksusuolen karsinogeneesiä kemopreventiivinen vaikutus tukahduttamalla solujen proliferaatiota.

AGE:n i.p.-annostelun vaikutusta vakiintuneeseen allergiseen hengitystieinflammaatioon BALB/c-hiirillä tutkittiin (Zare ym., 2008). Tulokset osoittivat, että AGE aiheutti merkittävää vähenemistä allergisen hengitystietulehduksen tunnusmerkkikriteerien tasoissa, joihin kuuluivat eosinofiilien prosenttiosuus huuhteluvesissä, keuhkojen peribronkiaaliset eosinofiilit, IgG1-taso huuhteluvesissä ja seerumissa, limakalvoa tuottavien ruokatorvisolujen aste sekä peribronkiaalinen ja perivaskulaarinen tulehdus. Zare ym. (2008) päättelevät, että AGE:llä on potentiaalia allergisen hengitystietulehduksen tulehduksellisten piirteiden vaimentamiseen hiirimallissa.

Makrofagien CD36-skavenger-reseptoreiden ilmentyminen on osallisena hapettuneen pienitiheyksisen lipoproteiinin ottamisessa ja vaahtosolujen muodostumisessa ateroskleroottisten leesioiden kehittymisen aikana. Morihara ym. (2010) tutkivat AGE:n, joka lisää solujen kokonaistioli- ja glutationipitoisuuksia, vaikutuksia CD36:n ilmentymiseen ihmisen monosyyteissä tai makrofageissa (THP-1-solut ja primaariset ihmisen monosyytit). Heidän tietonsa osoittavat, että AGE estää CD36:n ilmentymistä moduloimalla peroksisomeja aktivoivan proliferaattorireseptorin gamma-reittiä (PPARgamma) ihmisen makrofageissa ja monosyyttien erilaistumista makrofageiksi.

Kunmingin hiirillä, joilla oli hiiren etummaisen mahalaukun karsinooma, osoitettiin, että kun ikääntynyttä mustan valkosipulin uutetta (ABGE) annettiin vatsansisäisesti 2 viikon ajan, ABGE:llä havaittiin merkittäviä kasvaimia ehkäiseviä vaikutuksia, kuten inokuloitujen kasvainten kasvun estäminen (Wang et al., 2012). Seerumin superoksididismutaasien, glutationiperoksidaasin, IL-2:n ja pernan ja kateenkorvan lisääntyneiden indeksien lisätutkimukset osoittivat, että ABGE:n syöpää ehkäisevä vaikutus voi johtua sen antioksidanttisista ja immunomodulatiivisista vaikutuksista.

Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että AGE:n (100 mg/kg, i.p.) antaminen johti parempiin immuunivasteisiin ihon alle istutettuja WEHI-164-fibrosarkoomakasvaimia vastaan BALB/c-hiirissä (Fallah-Rostami et al., 2013; Tabari ja Ebrahimpour, 2014). AGE:tä saaneilla hiirillä on huomattavasti pidempi elossaoloaika kuin kontrollihiirillä. Kasvaimen kasvua estävä vaikutus havaittiin AGE-käsitellyillä hiirillä. CD4+/CD8+-suhde ja pernasolujen in vitro IFN-γ-tuotanto lisääntyivät merkittävästi AGE-ryhmässä. AGE-hiirten splenosyyttien WEHI-164-spesifinen sytotoksisuus lisääntyi myös merkittävästi.

Naltreksonilla (NTX), opioidireseptoriantagonistilla, on immunomodulatorisia ja kasvainten vastaisia vaikutuksia. Äskettäin havaittiin, että AGE (100 mg/kg, i.p.) osoitti synergistisiä vaikutuksia NTX:n (0,5 mg/kg, i.p.) kanssa WEHI-164-fibrosarkooman kasvaimen kasvun estämisessä ja elossaoloaikojen pidentämisessä (Ebrahimpour ym., 2013). AGE+NTX:ää saaneilla hiirillä oli merkittävästi pidemmät elossaoloajat verrattuna hiiriin, joita hoidettiin pelkällä AGE:llä tai NTX:llä; yhdistelmähoitoryhmässä havaittiin tehostunut kasvaimen kasvua estävä vaikutus. Pernosyyttien CD4+/CD8+-suhde ja in vitro IFN-γ-tuotanto lisääntyivät merkittävästi AGE+NTX- ja NTX-ryhmissä. Pernosyyttien WEHI-164-spesifinen sytotoksisuus lisääntyi myös merkittävästi AGE+NTX-hoitoa saaneissa hiirissä.

F344-rottien ryhmässä, joilla oli DMH:n aiheuttama karsinogeneesi ja jotka saivat perusruokavaliota, joka sisälsi 3 % w/w AGE:tä, ACF:ien määrä väheni ilman, että karkeassa kasvainpatologiassa olisi tapahtunut mitään muutoksia (Jikihara ym., 2015). AGE osoitti adenooma- ja adenokarsinoomaleesioiden pienempää määrää histologisessa analyysissä; immunohistokemiallinen värjäys osoitti, että AGE tukahdutti proliferatiivista aktiivisuutta adenooma- ja adenokarsinoomaleesioissa, mutta sillä ei ollut vaikutusta normaaliin paksusuolen limakalvoon. Lisäksi kirjoittajat osoittivat, että AGE viivästytti solusyklin etenemistä säätelemällä sykliini B1:n ja cdk1:n ilmentymistä NF-κB:n inaktivoinnin kautta ihmisen paksusuolen syöpäsoluissa, mutta ei aiheuttanut apoptoosia.

Synnynnäiset immuunijärjestelmän solut ovat vastuussa patogeenien tappamiseen tarvittavasta inflammatiosta; kaksi synnynnäistä lymfosyyttiä -γδ-T- ja NK-solut – näyttäisivät olevan alttiita ruokavaliomuutokselle. Nantz ym. (2012) tekivät tutkimuksen AGE:n vaikutuksesta solujen proliferaatioon ja aktivoitumiseen sekä inflammatioon ja siitä, vaikuttivatko nämä muutokset flunssan ja flunssan esiintymiseen ja vakavuuteen. Kun AGE:tä oli nautittu 45 päivän ajan (2,56 g AGE:tä/vrk) tai lumelääkettä, γδ-T- ja NK-solut lisääntyivät paremmin ja olivat aktivoituneempia kuin lumelääkeryhmän solut terveillä ihmisillä (n=120; 21-50 vuotta) flunssa- ja flunssakauden aikana. Vaikka sairastumisten määrä ei eronnut merkitsevästi toisistaan 90 päivän kuluttua, AGE-ryhmässä flunssan ja flunssan vakavuus väheni: (1) oireiden, (2) päivien, jolloin osallistujat eivät toimineet parhaalla mahdollisella tavalla, ja (3) työ-/koulupäivien väheneminen. Nämä tulokset viittasivat siihen, että AGE-lisäys voi parantaa immuunisolujen toimintaa ja saattaa olla osittain vastuussa raportoidusta vilustumisen ja flu:n vähäisemmästä vakavuudesta, kenties vähäisemmästä inflammatiosta (Nantz ym.), 2012; Percival, 2016).

Vanhentuneen valkosipuliuutteen (AGE)

Lee ym. (1994) osoittivat, että tioallyyliyhdisteet, jotka ovat valkosipulin ja/tai AGE:n luonnollisia ainesosia ja joiden tiedetään inhiboivan pahanlaatuisia soluja, voivat vähentää myös normaalien solujen lisääntymistä. Valkosipulin OS-yhdisteet estävät karsinogeenien aktivoitumista, tehostavat vaiheen 2 detoksifikaatioprosesseja, aiheuttavat solusyklin pysähtymisen G2/M-vaiheeseen, stimuloivat mitokondriaalista apoptoosireittiä ja lisäävät histonien asetylaatiota (Iciek et al., 2009). Lisäksi nämä tutkijat ovat esitelleet muita vähän tunnettuja näkökohtia OS-yhdisteiden molekulaarisesta vaikutuksesta, kuten solun redox-tilan modulaatio, osallistuminen signaalinsiirtoon ja proteiinien posttranslationaalinen modifikaatio sulfaanirikillä tai muodostamalla sekoitettuja disulfideja (S-tiolointireaktiot).

OS-yhdisteiden kyky estää syöpäsolujen lisääntymistä ja elinkelpoisuutta korreloi läheisesti rikkiketjun pituuden kanssa. Käytettävissä olevat tiedot tukevat mekanismia, jonka mukaan syöpäsolujen mitoosipysähdys johtuu mikrotubulusten verkoston muuttumisesta, todennäköisesti seurauksena rikkiatomien suuresta reaktiivisuudesta solun eri makromolekyylien tioliryhmiä vastaan, jotka kontrolloivat elintärkeitä säätelytoimintoja (Cerella et al., Nämä havainnot viittaavat lupaaviin mahdollisuuksiin käyttää valkosipulin OS-yhdisteitä solunsalpaajahoidossa ja kemoterapiassa.

ATP:tä sitova kasettikuljettaja A1 (ABCA1) on keskeinen välittäjä kolesterolin poistumisessa apoA-I:hen lipidillä kuormitetuissa makrofageissa, mikä on käänteisen kolesterolikuljetuksen ensimmäinen vaihe in vivo ja kriittinen vaihe ateroskleroosin ehkäisemisessä; ABCA1:n lisääntynyt ilmentyminen voi estää vaahtosolujen muodostumista ja siten vähentää aterogeenistä riskiä. Eräässä tutkimuksessa osoitettiin, että SAC voi lisätä ABCA1-ekspressiota ihmisen THP-1-makrofageissa, ja siitä voi olla hyötyä käänteisen kolesterolieffluksin edistämisessä (Malekpour-Dehkordi ym., 2013).

Schäfer ja Kaschula (2014) ovat hiljattain ehdottaneet yhteyttä valkosipulin OS-yhdisteiden immunomoduloivan vaikutuksen ja syövän ehkäisyn välillä. He esittävät hypoteesin, että valkosipuli saa aikaan anti-inflammatorisia ja antioksidatiivisia vasteita, jotka auttavat valmistelemaan elimistöä kohti kehittyvän kasvaimen hävittämistä. Tuoreessa tutkimuksessa Yoo et al. (2014) tutkivat ikääntyneen mustan valkosipulin (ABG) vaikutusta IgE-välitteisen allergisen vasteen estoon RBL-2H3-soluissa ja in vivo passiiviseen ihon anafylaksiaan. Nämä kirjoittajat päättelevät, että ABG hillitsee allergista vastetta, ja sen antiallergisen vaikutuksen mekanismiin voi liittyä Sykin, sytosolisen fosfolipaasi A2:n (cPLA2), 5-lipoksygenaasin (5-LO) ja syklo-oksygenaasi-2:n (COX-2) suppressio. ABG:n, etyyliasetaattiuutteen tai ABG:n aktiivisen fraktion antiallergiset vaikutukset viittaavat siihen, että ne voivat olla käyttökelpoisia funktionaalisina elintarvikkeina allergisten sairauksien hoidossa (Yoo ym., 2014).

Uudemmassa tutkimuksessa selvitettiin SAC:n ja S1PC:n vaikutusta suoliston IgA-tuotantoon (Suzuki ym., 2016). S1PC lisäsi IgA-tuotantoa hiiren pernan lymfosyyteissä viljelyssä; SAC oli kuitenkin tehoton. Lisäksi S1PC:n oraalinen anto hiirille 5 päivän ajan lisäsi IgA-tasoa suolen huuhtelunesteissä ja IgA:ta tuottavien solujen määrää Peyerin laikuissa. Lisäksi S1PC indusoi plasmasolujen erilaistumista indusoivan X-box-sitovan proteiini 1:n (Xbp1) mRNA:n ilmentymistä Peyerin laikuissa. Nämä tulokset viittaavat siihen, että S1PC lisää IgA:ta tuottavia soluja Erk1/2-välitteisen Xbp1:n ilmentymisen tehostamisen kautta suolistossa (Suzuki et al., 2016).

AGE:n sisältämien proteiinien immunomodulatoriset ominaisuudet

Morioka ym. (1993) raportoivat, että AGE:n proteiinifraktio lisäsi NK-solujen aktiivisuutta ja makrofagien sytotoksisuutta kasvainsoluja kohtaan; myös IL-2:lla ja con A:lla välitetty ihmisen lymfosyyttien proliferaatio tehostui.

Tutkimus valkosipulin vanhenemisen aikana proteiinifraktiossa tapahtuvista muutoksista osoittaa, että proteiinia vapautuu supernatanttiin vähitellen 4 viikon ajan; sen jälkeen proteiinipitoisuus vakiintuu ~2 mg/ml:aan (kuva 14.3, käyrä A). Kun jäljellä oleva valkosipuli uutettiin uudelleen suodatuksen ja ilmakuivauksen jälkeen, havaittiin, että proteiinia vapautuu jälleen, vaikkakin hitaammin, ja proteiinipitoisuus vakiintuu ~0,5 mg/ml:aan 5 kuukauden kuluttua (kuva 14.3, käyrä B). AGE:n SDS-PAGE-analyysissä eri ajankohtina havaittiin, että vain kolme pääproteiinia 12-14 kDa:n alueella; tyypillisesti AGE:stä saatiin ~25 mg proteiinia 100 g:sta raakaa valkosipulia alkaen (Chandrashekar ja Venkatesh, 2009). Kolme proteiinia erotettiin Q-Sepharose-kromatografialla pH 8:ssa, nimittäin QA-1, QA-2 ja QA-3, jotka kaikki osoittivat immunomoduloivaa ja mannoosia sitovaa toimintaa; QA-2:lla oli kuitenkin suurin mitogeeninen aktiivisuus. QA-2:n ja QA-1:n ImP:iden identiteetti valkosipulilektiinien ASA I ja ASA II kanssa on vahvistettu spesifisen hemagglutinaatioaktiivisuuden avulla (kuva 14.4). Vaikka QA-3:lla on mitogeenistä aktiivisuutta, sillä ei ole hemagglutinaatioaktiivisuutta, mikä johtuu todennäköisesti siitä, että siltä puuttuu yksi homodimeerin alayksikkö (Chandrashekar ja Venkatesh, 2009).

Kuva 14.3. QA-3:lla on mitogeeninen aktiivisuus. Supernatantin proteiinipitoisuus valkosipulin vanhentamisen tai uudelleen uuttamisen aikana 25-prosenttisessa etanolissa 25 °C:ssa. Proteiini kvantifioitiin Bradfordin määrityksellä. Käyrä (A): Proteiinipitoisuuden määrittäminen valkosipulin vanhentamisen aikana 25-prosenttisessa etanolissa 25 °C:ssa; x-akseli on esitetty viikkoina. Käyrä (B): Proteiinin kvantitointi uudelleen uutetussa jäännösvalkosipulissa; x-akseli merkitään viikkojen sijasta kuukausina.

Kuva 14.4. Virtauskaavio matalamolekyylipainoisten fruktaanien (<3 kDa; LF) ja korkeamolekyylipainoisten fruktaanien (>3,5 kDa; HF) eristämisestä vanhennetusta valkosipuliuutteesta. ASA I ja ASA II tarkoittavat valkosipulilektiinejä (Allium sativum agglutiniinit I ja II), joita esiintyy sekä ikääntyneessä valkosipuliuutteessa (Chandrashekar ja Venkatesh, 2009) että raa’assa valkosipulissa (Clement et al., 2010).

Lähde: Clement et al., 2010: Chandrashekar, P.M., Prashanth, K.V., Venkatesh, Y.P., 2011. Vanhennetusta valkosipuliuutteesta peräisin olevien fruktaanien eristäminen, rakenteellinen selvittäminen ja immunomodulatorinen aktiivisuus. Phytochemistry 72, 255-264. © 2010 Elsevier Ltd.

Ahmadabad ym. (2011) osoittivat, että AGE:stä eristetty puolipuhdistettu 14 kDa:n proteiini lisäsi CD40-molekyylin ilmentymistä BALB/c-hiirten pernasta eristetyissä dendriittisoluissa (DC), mutta ei vaikuttanut CD86- ja MHC-II-molekyyleihin. Lisäksi 14 kDa:n proteiinilla pulssitetuilla DC-soluilla ja pulssittamattomilla DC-soluilla ei havaittu merkittäviä eroja allogeenisen sekalymfosyyttireaktion testissä (Ahmadabad ym., 2011). Daneshmandi et al. (2011) arvioivat valkosipulin proteiinifraktioiden vaikutusta peritoneaalisiin makrofageihin ja havaitsivat, että puhdistetut 14- ja 47 kDa:n proteiinifraktiot eivät osoita merkittävää stimuloitujen makrofagien lisääntymistä. Sekä 14- että 47 kDa:n proteiinifraktiot tukahduttivat merkittävästi makrofagien NO-tuotantoa. Valkosipuliproteiinifraktiot eivät vaikuttaneet makrofagien supernatantin sytotoksisuuteen WEHI-164-fibrosarkoomasoluille. Vaikuttaa siltä, että sekä AGE:n 14- että 47 kDa:n fraktiot kykenevät tukahduttamaan makrofagien NO-tuotantoa, niillä ei ole sytotoksista vaikutusta makrofageihin eivätkä ne lisää makrofagien tuumorisidista ominaisuutta.

Toisessa tutkimuksessa arvioitiin AGE:sta uutetun puhdistetun 47 kDa:n proteiinin vaikutusta DC:n pintamarkkereiden ilmentymiseen (Hasan ym., 2012). Käsitellyt 47 kDa:n proteiinilla käsitellyt DC:t alensivat DC:n kypsymisen merkkiaineiden, kuten CD40:n, CD86:n ja MHC-II:n, ilmentymistä verrattuna käsittelemättömiin DC:iin, mutta tilastollista eroa näiden kahden ryhmän välillä ei havaittu. Kun DC:tä käsiteltiin 47 kDa:n proteiinilla, DC:t alensivat costimulatory- ja MHC-II-pintamolekyylien ilmentymistä, mikä vastaa tolerogeenisen DC:n fenotyyppiä. Näiden tulosten perusteella Hasan et al. (2012) ehdottavat, että 47 kDa:n proteiinia voidaan hyödyntää potentiaalisena ehdokkaana tolerogeenisten DC:iden tuottamiseksi in vitro.

Immunomodulaatio AGE:n sisältämien fruktaanien avulla

AGE:n sisältämien fruktaanien määrä edustaa hyvin pientä murto-osaa (0,22 %) raa’an valkosipulin sisältämistä fruktaanien kokonaismäärästä. AGE:sta on eristetty sekä suuren molekyylipainon (>3,5 kDa; HF) että pienen molekyylipainon (<3 kDa; LF, oligosakkaridi, jossa on 10 yksikköä) fruktaaneja (Kuva 14.4); NMR-rakenneanalyysi osoitti, että molemmissa on (2→1) β-d-fruktofuranosyylisidoksia, jotka on sidottu terminaaliseen glukoosiin pelkistymättömässä päässä, ja β-d-fruktofuranosyylin haarautuminen selkärangassaan (Chandrashekar et al., 2011). Sekä HF:llä että LF:llä oli mitogeeninen aktiivisuus ja makrofagien aktivoituminen, mukaan lukien fagosytoosi; nämä in vitro -aktiivisuudet olivat verrattavissa tunnettujen polysakkaridien, kuten zymosaanin ja mannaanin, immunostimulaattoreihin. Tämä oli ensimmäinen todiste, joka osoitti, että AGE:stä johdetuilla fruktaaneilla on immunomoduloivia ominaisuuksia.

AGE:stä eristetyt valkosipulifruktaanit (joita kutsutaan vanhentuneiksi valkosipulifruktaaneiksi tai AGF:ksi) saavat aikaan merkittävän humoraalisen (seerumin IgG-) vasteen OVA:lle (30 µg; kokeellinen antigeeni) BALB/c-hiirillä, joille on annettu limakalvoja joko intranasaalista tai oraalista reittiä, ja viivästynyt vaste ilmaantuu vasta 50. päivänä, kun annoksena on annettu AGF:n annostusta (30 µg AGF:ää) intravenoosisesti. Seerumin IgG-vaste ilmeni kuitenkin aikaisemmin 35. päivänä annoksella 100 µg AGF suun kautta. Suuremmat AGF-pitoisuudet (>50 µg) estivät adjuvanttiaktiivisuutta intranasaalisesti annettuna. Nämä havainnot osoittavat, että AGF:llä on immunoadjuvanttiaktiivisuutta testiantigeenille, vaikka humoraalinen immuunivaste on viivästynyt (Chandrashekar ja Venkatesh, 2012).

Fruktosyyliarginiinin (FruArg) AGE:ssä harjoittama immunomodulaatio

Aminohappojen aminokarbonyyli- (Maillard-) reaktio sokereiden kanssa on ei-entsymaattinen ruskistumisreaktio, joka tapahtuu elintarvikkeiden prosessoinnin, kypsennyksen ja varastoinnin aikana. Maillardin reaktiotuotteilla, kuten FruArgilla, on osoitettu olevan mielenkiintoisia kemiallisia ja biologisia ominaisuuksia, kuten antimutageeninen ja antioksidanttinen aktiivisuus (Ide et al., 1999). Zhou et al. (2014) osoittivat, että sekä AGE että FruArg voivat merkittävästi estää lipopolysakkaridin (LPS) aiheuttamaa NO-tuotantoa LPS-aktivoiduissa hiiren BV-2-mikrogliasoluissa; ~78 % AGE- ja FruArg-käsittelyihin reagoivista proteiineista on yhteisiä, mikä viittaa siihen, että AGE- ja FruArg-käsittelyn vaikutuksesta eri tavoin vaikuttavat proteiinit osallistuvat tulehdusreaktioihin ja Nrf2:n välittämään oksidatiiviseen stressivasteeseen. Näyttää siltä, että AGE ja FruArg vaimentavat neuroinflammatorisia vasteita ja edistävät joustavuutta BV-2-mikrogliasoluissa tukahduttamalla NO:n tuotantoa ja säätelemällä useiden hapettuvaan stressiin liittyvien proteiinikohteiden ilmentymistä.