Livsmedelsfärgämnen

20.12 Allmän sammanfattning och slutsatser

I sitt hemland används gurkmeja, eller rhizomet av C. longa, flitigt i vardagen som livsmedel, färgämne, medicin och många andra ändamål. Även om växten har ett stort antal fytokemikalier, inklusive oljor som domineras av sesquiterpener, anses curcuminoiderna, som ger gurkmejan sin karakteristiska gulaktiga färg, vara de aktiva farmakologiska ämnena. Den mest dominerande av curcuminoiderna är kurkumin som verkar ha olika farmakologiska effekter genom en mängd biokemiska mekanismer. Det vetenskapliga samfundets fascination för denna förening är häpnadsväckande och litteratursökningsdatabasen pubMed i oktober 2018 gav till exempel 12 237 träffar för denna förening. Likaså gav litteratursökning på Science direct 19 873 träffar och man skulle kunna använda flera exempel för att visa curuminets popularitet inom alla vetenskapliga områden från kemi till biologi och medicin. Av de olika effekterna av kurkumin som väckt stor uppmärksamhet är dess effekt mot cancer, potentiell tillämpning vid neurodegenerativa sjukdomar och nyligen metabola syndromet bland annat.

I det här kapitlet har potentialen hos gurkmeja och dess aktiva beståndsdelar, i första hand kurkumin, presenterats genom att utvärdera de mest relevanta data som hittills funnits tillgängliga i litteraturen. Detta inkluderar data som härrör från in vitro-, in vivo- och humanförsök som visade antidiabetiska effekter genom olika mekanismer för modulering av effekter på glukos- och lipidmetabolismen. Den imponerande listan över djurmodeller där antidiabetiska effekter och förbättring av insulinkänsligheten observerats omfattar kemiskt inducerad diabetes (t.ex. STZ och alloxan), HFD-inducerad diabetes och en rad genetiskt överviktiga eller diabetiska djur (KK-Ay diabetiska möss, db/db-möss, ob/ob-möss). De mekanistiska bedömningarna omfattade minskad glukosnivå och ökad insulinkänslighet i olika målvävnader via modulerande effekter på insulinsignalering. Curcuminoider har visat sig vara anmärkningsvärda naturprodukter som aktiverar AMPK och modulerar PI3K-, Akt- och MAPK-vägarna och hämmar GSK-3β för att uppreglera GLUT4-medierat glukosupptag i vitala organ. De ökar glykogensyntesen samtidigt som de undertrycker glukoneogenesen genom att verka på olika nyckelenzym som GS, PDK4, G6Pase och PEPCK bland ett stort antal andra enzymer. Curcuminoider hämmar transkriptionsfaktorn SREBP-1c samtidigt som de aktiverar STAT3 och de modulerar uttrycks- och/eller aktiveringsnivåerna för viktiga enzymer/proteiner som är involverade i lipidsyntesen (ACC, ACAT, FAS, HMGR) för att undertrycka lipidackumulering och förbättra insulinkänsligheten. De sänker plasmanivån av FFA och hämmar adipogenesen genom att undertrycka de viktigaste tidigare händelserna som regleras av PPAR-α och C/EBP, medan de hos överviktiga möss nedregulerar SOCS3, och tillsammans med PPAR-γ-bindningsaktivitet kan de förbättra insulinkänsligheten. De ökar också den mitokondriella aktiviteten genom att främja lipidtransport (CPT1) och lipidoxidation.

De andra allmänna verkningsmekanismer som visas i detta kapitel för gurkmeja och dess curcuminoider är också otroligt häpnadsväckande. Genom att aktivera Nrf2/HO-1-signalering och andra mekanismer har de visat sig öka antioxidantförsvaret under patologiska förhållanden, inklusive metaboliskt syndrom, och detta inkluderar att öka nivån och/eller aktiviteten av GSH, CAT, SOD och GPx. Genom att undertrycka polyolvägen genom att hämma enzymaktiviteten hos aldosreduktas förbättrar de den oxidativa stressen och bildandet av AGE:er. Naturligtvis fångar dessa föreningar direkt ROS och minskar bildningen av ROS, AGE och deras cellulära effekter både in vitro och in vivo. En tydlig effekt av denna antioxidantmekanism är skyddet av β-cellerna. De påvisade antiinflammatoriska mekanismerna innefattar ett undertryckande av frisättning av proinflammatoriska cytokiner från aktiverade makrofager och fettvävnader. Hämning av TNF-α, IL-1β, TNF-α, IL-6 och MCP-1 samt eNOS, iNOS och COX-2 har påvisats. Andra tillväxtfaktorer och signalmolekyler som moduleras av gurkmejaföreningar är VEGF, TGFβ, ECM (kollagen typ IV och fibronectin) och CD36. Genom dessa mekanismer verkar gurkmeja förbättra diabetesrelaterade sjukdomar som neuropati, retinopati, nefropati, endoteldysfunktion och sårkomplikationer.

Det råder ingen tvekan om att presentationen i det här kapitlet för gurkmeja skulle få någon att undra över dess antidiabetiska effekt i länder där den konsumeras i stora mängder. Indien är naturligtvis det klassiska exemplet på ett land med stor konsumtion av gurkmeja, men tyvärr är det en av de regioner där diabetesincidensen har ökat kraftigt under de senaste åren (kapitel 1). Till skillnad från andra produkter, t.ex. kaffe (kapitel 21), har epidemiologiska och perspektivstudier som visar en negativ korrelation mellan gurkmeiskonsumtion och förekomst av T2D inte kunnat påvisas. Detta betyder inte nödvändigtvis att konsumtion av gurkmeja inte minskar förekomsten av T2D eller att de doser som används i samhället i stort skulle ha erbjudit antidiabetisk potential, eller att T2D-patienter i Indien till och med konsumerar tillräcklig mängd gurkmeja i sin kost. Kanske kommer alla dessa frågor att tas upp i framtida studier. En av nackdelarna med den hittills kända farmakologin för gurkmeja är dock att curcuminoiderna i det naturliga pulvret eller i kryddorna absorberas dåligt och är dåligt biotillgängliga. Man har nu arbetat mycket för att förbättra denna begränsning genom formulering och en betydande utveckling har redan skett, vilket framgår av fytosomformuleringen och i viss mån även av formuleringen baserad på eteriska oljor. Dessa framsteg tillsammans med den multifunktionella karaktären hos de föreningar som diskuterats ovan och avsaknaden av toxicitet ger anledning till optimism när det gäller gurkmejans framtida potential som terapeutiskt medel mot det metabola syndromet.