Beta-glukan – polisacharyd w walce z chorobami.

 

   Wśród wielu substancji biologicznie aktywnych pochodzenia roślinnego, które znalazły zastosowanie w medycynie, na szczególną uwagę zasługują polisacharydy, a w nich grupa glukanów. Charakteryzuje je duża różnorodność odmian, w których cząsteczki glukozy połączone są ze sobą wiązaniami: (1-3)-α-glikozydowymi, (1-3), (1-6)-β-glikozydowymi oraz hetero-β-glukany. Najsilniejszym działaniem i aktywnością odznaczają się głównie β-glukany. Są to długołańcuchowe polimery z bocznymi łańcuchami, zbudowanymi z cząsteczek glukozy [1, 4].

   Beta-glukan jest składnikiem budulcowym ścian komórkowych grzybów takich jak: drożdże (Saccharomyces cerevisiae), grzybów należących do klasy podstawczaków np.: boczniak ostrygowaty (Pleurotus ostreatus), twardziak jadalny (Lentinula edodes), pieczarka blazei (Agaricus blazei Murill), a także wchodzi w skład błonnika pokarmowego i występuje m.in.: w ziarnach owsa (Avena), jęczmienia (Hordeum) i pszenicy (Triticum). W zależności od źródła z jakiego jest pozyskiwany, β-glukan posiada odmienne cechy fizykochemiczne takie jak: masa cząsteczkowa, stopień rozgałęzienia czy rozpuszczalność. W ścianach komórkowych drożdży występują formy połączone wiązaniami β-(1,3)/(1,6) – frakcja nierozpuszczalna, natomiast w ścianach grzybów należących do klasy podstawczaków występuje β-glukan o wiązaniach β-(1,3)/(1,6), jak i β-(1,3)/(1,4), (53-83% stanowi frakcja nierozpuszczalna oraz 16-46% – frakcja rozpuszczalna). W ziarnach zbóż występują formy rozgałęzione o wiązaniach β-(1,3)/(1,4) – frakcja rozpuszczalna [1, 5, 6, 8, 10].

   Pierwsze badania nad właściwościami β-glukanów przeprowadzono już w połowie XX wieku. Większość naszej obecnej wiedzy na temat prozdrowotnych właściwości β-glukanów oraz zależności tychże właściwości od budowy, pochodzi z wielu badań przeprowadzonych w ostatnich dwudziestu latach. Do tej pory ukazało się kilka tysięcy publikacji odnośnie działania β-glukanów i korzyści dla zdrowia, jakie może przynieść ich stosowanie. Przeprowadzono badania nad ich możliwościami w podnoszeniu odporności organizmu na infekcje, a także jako czynnik wspomagający leczenie chorób nowotworowych [2].

   β-glukany zawierające wiązania β-(1,3)/(1,6) posiadają działanie immunostymulujące i immunomodulujące o charakterze przeciwbakteryjnym, przeciwwirusowym i przeciwalergicznym. Skuteczność tego rodzaju β-glukanu tłumaczy się z jednej strony jego opornością na działanie kwasów żołądkowych przez co przechodzi on do jelit w postaci praktycznie niezmienionej. Z drugiej strony w jelitach brak jest specyficznego enzymu, który mógłby powodować jego rozpad. Dzięki obecności specjalnego receptora CR3 dla β-glukanu, makrofagi rozpoznając go, uaktywniają się i rozpoczynają kaskadę zdarzeń w układzie odpornościowym organizmu. Napotykając wirusy, komórki bakterii, grzybów czy też zmienione lub obumarłe komórki własnego ustroju, za pomocą specyficznych enzymów pochłaniają i unieszkodliwiają je na drodze fagocytozy. Część makrofagów przechwytuje cząsteczki β-glukanu ze ścian przewodu pokarmowego i przemieszcza się do węzłów chłonnych, gdzie prezentuje antygeny limfocytom T oraz powoduje uwalnianie cytokin: IL-1, IL-6, GH-CSF oraz interferonów. Oddziaływując na limfocyty T uruchamiają humoralną odpowiedź immunologiczną, prowadząc do aktywacji limfocytów B [1,3,7].

   Jednymi z najtrudniejszych do leczenia chorób obecnych czasów są nowotwory. Działanie przeciwnowotworowe posiadają głównie β-glukany o wiązaniach  β-(1,3)/(1,6). Na skutek działania bezpośredniego β – glukany wykazują małą aktywność przeciwutleniającą. Opiera się ono na wspomnianej już aktywacji makrofagów, które hamują aktywność i liczbę wolnych rodników. Dodatkowo, działanie przeciwnowotworowe β-glukanów, tłumaczone jest ich wpływem na wzrost masy treści jelita grubego, w wyniku czego dochodzi do rozproszenia toksycznych metabolitów i związków kancerogennych. β-glukany przyczyniają się do regularnego wydalania mas kałowych, przez co nie dochodzi do ich zastoin, które to z kolei stwarzają ryzyko powstania owrzodzeń, a następnie ognisk nowotworowych. Ponadto, hydrolizaty β-glukanów pochodzących z owsa, stymulują wzrost w przewodzie pokarmowym bakterii probiotycznych głównie takich jak: Bifidobacterium bifidus i Lactobacillus rhacemosus co również przyczynia się do zapobiegania rozwojowi nowotworu jelita grubego. Liczne badania prowadzone na świecie dowiodły, że beta-glukan ma korzystny wpływ na hematopoezę, pobudza odradzanie się komórek krwi, co może być wykorzystane w radio i chemioterapii. [1, 3, 9, 11].

   Preparaty β-glukanów mogą być stosowane w zapobieganiu i leczeniu chorób cywilizacyjnych takich jak: miażdżyca, hipercholesterolemia, cukrzyca czy otyłość. Przeprowadzone badania dowodzą, że β-glukan pochodzący ze zbóż (owsa, jęczmienia) obniża poziom cholesterolu całkowitego, frakcji LDL oraz trójglicerydów. Wyniki badań sugerują, że zbożowy β-glukan obniża absorpcję i wchłanianie zwrotne cholesterolu i kwasów żółciowych. Powoduje on także wiązanie i wydalanie kwasów żółciowych wraz z kałem. Obniżenie absorpcji, wchłaniania zwrotnego przy jednoczesnym zwiększeniu wydalania kwasów żółciowych, wzmaga przekształcanie cholesterolu w kierunku ich syntezy, obniżając w ten sposób stężenie cholesterolu w surowicy [1, 3, 8].

   β-glukan działa także hipoglikemizująco. Obniżenie poziomu cukru we krwi wynika ze zdolności β-glukanu do podwyższania poziomu insuliny w surowicy krwi oraz pobudzania aktywności enzymów wątrobowych odpowiedzialnych za metabolizm węglowodanów. Dodatkowym korzystnym zjawiskiem spożywania dobrze rozpuszczalnych frakcji β-glukanu jest to, że zwiększając objętość pożywienia nie podwyższa jego wartości energetycznej i tym samym powoduje uczucie zaspokojenia łaknienia. Ponadto zżelowane β-glukany wyściełają powierzchnię przewodu pokarmowego przez co opóźniają wchłanianie składników odżywczych co przekłada się na maskowanie uczucia głodu. Skutkiem tego zjawiska jest spadek masy ciała [1, 3, 8].

   Preparaty β-glukanów są stosowane jako dodatek wzmacniający działanie innych preparatów wykorzystywanych w leczeniu chorób. Zwiększają one skuteczność antybiotyków na oporne szczepy Escherichia coli oraz Staphylococcus aureus. Wzmacniają ponadto działanie środków witaminowych, przeciwgrzybiczych i przeciwpasożytniczych. Stosowane są także wraz z preparatami złożonymi poprawiającymi odporność oraz jako składnik dodatkowy w maściach i kremach, ponieważ przyspieszają regenerację tkanek [1, 2, 3].

   Podsumowując z całą pewnością można stwierdzić, że β-glukany są ważną grupą związków, która już dziś jest wykorzystywana w lecznictwie, a cały czas prowadzi się nowe badania nad ich właściwościami i rozszerzeniem wskazań do ich stosowania. Na rynku zarejestrowanych jest duża ilość preparatów zawierających zarówno sam β-glukan różnego pochodzenia jak i preparaty złożone β-glukanu z np.: witaminą C, witaminą D, colostrum, laktoferyną. Biorąc pod uwagę dotychczasową wiedzę na temat β-glukanów, realne korzyści jakie może przynosić ich stosowanie oraz brak działań niepożądanych, to preparaty je zawierające można polecać osobom cierpiącym na:

 

 ■ miażdżycę, otyłość, cukrzycę oraz nadciśnienie;
 ■ infekcje bakteryjne i wirusowe;
 ■ alergie;
 ■ niedobór odporności;
 ■ reumatyzm – w celu łagodzenia objawów;
 ■ chroniczne zmęczenie;
 ■ depresję i stres;
 ■ choroby nowotworowe – w celu zapobiegania i w trakcie leczenia;
 ■ trudno gojące się rany [1, 2, 3, 10].

 

 

 

Fot. Fotolia.pl

 

Piśmiennictwo::
1. Waszkiewicz – Robak B., Karwowska W., Świderski F.: „Beta-glukan jako składnik żywności funkcjonalnej”. Bromat. Chem. Toksykol. , 2005; 38(3) : 301 – 306 .
2.  Auinger A. i wsp. Yeast (1,3)-(1,6)-beta-glucan helps to maintain the body’s defence against pathogens: a double-blind, randomized, placebo-controlled, multicentric study in healthy subjects, European Journal of Nutrition 2013
3.  Gibiński M. „β–glukany owsa jako składnik żywności funkcjonalnej”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 2 (57), 15 – 29.
4. Grzybek J.: „Bioglikany pochodzenia grzybowego o właściwościach leczniczych”. „Problemy Higieny, Polskie Towarzystwo Higieniczne”  1987; 1: 54-63.
5. Manzi P., Pizzoferrato L.: „Beta-glucans In edible mushrooms”. Food Chemistry, 2000; 68: 315-318.
6. Grimm A., Kruger E., Buchard W.: „Solution properties of β – D – (1,3)(1,4) – glucan isolated from beer”. Carbohydrate Polymers, 1995; 27(3): 205-214.
7. Engstad Ch.S., Engstad R.E, Olsen J.O., Osterud B.: „The effect of soluble β – 1,3 – glucan and lipopolysaccharide on cytokine production and coagulation activation In whole blond. International Immunopharmacology, 2002; 2(11): 1585 – 1597.
8. http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/beta-glukan
9. Ebina T., Fujiyama Y.: „Antitumor effect of a peptide-glucan preparation extracted from Agaricus blazei in a double grafted tumor system in mice”. Biotherapy, 1998; 11: 259–265.
10. Mizuno TK.: „Agaricus blazei Murrill medicinal and dietary    effects.”, Food Rev Int, 1995; 11: 167–72.
11. http://www.betaglukan.com.pl/