Haliaadalah sebatian bioaktif utama yang terdapat dalam akar halia. Fitokimia ini mengandungi beberapa kumpulan berfungsi yang memberikannya pelbagai sifat terapeutik. Artikel ini akan meneroka struktur kimia ekstrak halia liar, kumpulan berfungsi yang ada, dan implikasinya terhadap aktiviti biologi gingerol.
Definisi dan Struktur Gingerol
Gingerol merujuk kepada sekumpulan sebatian berkait rapat yang terdapat dalam rizom halia (Zingiber officinale). Yang paling banyak ialah [6]-gingerol, yang mempunyai kumpulan fenol aromatik yang terikat pada rantai alifatik tak tepu yang panjang (Semwal et al., 2015). Struktur teras terdiri daripada kumpulan hidroksil pada cincin benzena, dikaitkan dengan keton dan ekor alkil tak tepu. Formula kimianya ialah C17H26O4 (Vuong et al., 2019).
Fenol aromatik Gingerol memberikan kesan antioksidan, manakala rantai alkil meningkatkan hidrofobisiti, membantu penyerapan dan bioavailabiliti. Mengubah panjang rantai sisi memberikan [8]-, [10]-, dan [12]-gingerol. Memanaskan halia menukarkan gingerol kepada shogaols seperti [6]-shogaol, yang mengandungi keton dehidrasi dan bukannya kumpulan keton dan hidroksil gingerol (Brahmbhatt et al., 2013).
Kumpulan Berfungsi dalam Gingerol
Gingerol berhutang bioaktiviti luasnya kepada kumpulan berfungsi utama:
Kumpulan Fenol
Fenol terdiri daripada hidroksil yang terikat pada cincin aromatik (Semwal et al., 2015). Ini menderma elektron dan membentuk ikatan hidrogen, memberikan sifat antioksidan. Fenol membolehkan gingerol meneutralkan spesies oksigen reaktif keradangan (Brahmbhatt et al., 2013).
, -Karbonil Tak Tepu
Gingerol mempunyai karbonil , -tak tepu dengan ikatan berganda C=C di sebelah keton C=O (Vuong et al., 2019). Kumpulan elektrofilik ini bertindak balas melalui penambahan Michael dengan tiol sistein dalam enzim keradangan seperti COX-2, menghalang tindakannya (Ding et al., 2018).
Rantai Sisi Alkil
Rantai alkil hidrofobik meningkatkan kebolehtelapan membran (Brahmbhatt et al., 2013). Penyelidikan menunjukkan [10]-gingerol mempunyai bioavailabiliti dan kesan anti-radang yang lebih tinggi berbanding [6]-gingerol, kerana rantaiannya yang lebih panjang (Ding et al., 2018). Rantaian ini juga mengikat kawasan hidrofobik dalam protein sasaran.
Kumpulan Hidroksil
Hidroksil tambahan pada karbon alkil berinteraksi melalui ikatan hidrogen (Vuong et al., 2019). Nombor dan kedudukan mereka memodulasi kekutuban dan dengan itu aktiviti biologi.
Kumpulan Berfungsi dalam Shogaols
Shogaol seperti [6]-shogaol mengandungi keton , -tak tepu tambahan dan bukannya gingerol hidroksil dan keton (Brahmbhatt et al., 2013). Konjugasi tambahan ini meningkatkan aktiviti antioksidan berbanding gingerol. Shogaols mengekalkan rantai fenol dan alkil untuk pengikatan protein yang serupa dengan gingerol. Keton reaktif mereka memberikan kesan anti-radang melalui penambahan Michael (Ding et al., 2018).
Kumpulan Fungsi Gingerol Lain
Di luar kumpulan utama, homolog gingerol berbeza dalam penempatan hidroksil dan keto, mempelbagaikan sifatnya (Ding et al., 2018). Sebagai contoh, [6]-dehydrogingerdione mempunyai keton tak tepu tambahan yang memberikan keelektrofilisan dan lipofilisiti yang lebih tinggi. Penyelidikan diteruskan tentang bagaimana perbezaan kumpulan berfungsi yang halus mempengaruhi aktiviti gingerol.
Adakah Gingerol Antibiotik?
Walaupun gingerol memaparkan beberapa sifat antibakteria, ia tidak dianggap sebagai antibiotik sebenar. Antibiotik ditakrifkan sebagai bahan yang dihasilkan oleh mikroorganisma yang secara selektif menghalang pertumbuhan atau membunuh mikrob lain. Sebaliknya, gingerol adalah sebatian organik yang berasal dari tumbuhan. Beberapa kajian telah menunjukkan ekstrak halia mempamerkan kesan perencatan pertumbuhan terhadap bakteria mulut tertentu, termasuk Porphyromonas gingivalis dan Streptococcus mutans (Park et al., 2012). Walau bagaimanapun, kesan antibakteria ini agak sederhana berbanding dengan ubat antibiotik konvensional.
Mekanisme antibakteria Gingerol berkaitan dengan hidrofobisitinya, yang membolehkan resapan membran sel bakteria, mengganggu integritinya (Ajila et al., 2010). Bahagian keton , -tak tepu Gingerol juga boleh bertindak balas dengan protein bakteria melalui penambahan Michael, mengakibatkan perencatan enzim metabolik bakteria penting. Walau bagaimanapun, walaupun gingerol menunjukkan beberapa janji terhadap bakteria anaerobik oral, ia tidak memberikan liputan spektrum luas antibiotik tradisional. Kesannya terhad kepada spesies Gram-negatif dan Gram-positif tertentu, dengan kesan minimum terhadap patogen manusia biasa yang lain.
Tambahan pula, gingerol tidak didapati bersifat bakteria, bermakna ia menghalang pertumbuhan bakteria tetapi tidak semestinya membunuh bakteria. Ubat antibiotik tradisional secara amnya sama ada bakteriostatik atau bakteria. Keupayaan Gingerol untuk membersihkan sepenuhnya jangkitan bakteria yang telah ditetapkan belum ditunjukkan secara konklusif. Penyelidikan tambahan diperlukan untuk mencirikan lagi kekuatan dan batasan antibakteria gingerol berbanding antibiotik yang digunakan secara klinikal.
Sebatian bioaktif dalam halia, termasuk gingerol, mungkin memegang beberapa janji sebagai terapi pelengkap atau tambahan bersama antibiotik. Walau bagaimanapun, bukti semasa tidak menyokong gingerol sebagai pengganti antibiotik yang berdiri sendiri. Spektrum aktivitinya yang agak sempit dan kekurangan kesan bakteria bermakna gingerol tidak memenuhi kriteria untuk dianggap sebagai antibiotik sebenar. Walaupun gingerol dan fitokimia halia lain mungkin mempamerkan sifat antibakteria yang membantu, peranannya sebagai antibiotik masih perlu dipastikan.
Bakteria Apa yang Dilawan Halia?
Penyelidikan menunjukkan bahawa sebatian halia, termasuk gingerol, mungkin mempunyai kesan perencatan terhadap jenis bakteria tertentu. Beberapa kajian telah menunjukkan aktiviti antibakteria terhadap beberapa bakteria mulut. Sebagai contoh, Park et al. (2008) menunjukkan bahawa [10]-gingerol dan [12]-gingerol yang diasingkan daripada rizom halia boleh menghalang pertumbuhan bakteria periodontal seperti Porphyromonas gingivalis dan Prevotella intermedia. Gingerol juga berkesan terhadap Streptococcus mutans, agen penyebab karies gigi.
Kajian lain menunjukkan ekstrak halia boleh menyekat bakteria Gram-negatif seperti Pseudomonas aeruginosa, yang menyebabkan jangkitan pernafasan dan luka (Gull et al., 2012). Gingerol mampu meresap membran luar bakteria Gram-negatif dan mengikat sasaran intrasel. Spesies Gram-negatif tambahan yang dihalang oleh sebatian halia termasuk Helicobacter pylori, agen penyebab gastritis dan ulser, dan Salmonella, yang menyebabkan penyakit bawaan makanan (Mahady et al., 2003; Karuppiah dan Rajaram, 2012).
Halia juga telah menunjukkan kesan antibakteria terhadap beberapa spesies Gram-positif. Gingerol dan sebatian yang berkaitan telah didapati menghalang Staphylococcus aureus, termasuk S. aureus (MRSA) yang tahan methicillin, serta Streptococcus pyogenes, penyebab sakit tekak (Gull et al., 2012; Nile and Park, 2014). Walau bagaimanapun, aktiviti terhadap bakteria Gram-positif kelihatan agak lemah berbanding spesies Gram-negatif.
Walaupun menunjukkan janji terhadap patogen oral, Gram-negatif dan Gram-positif terpilih, ekstrak halia liar nampaknya tidak memberikan liputan antibakteria spektrum luas. Banyak patogen manusia biasa dan bakteria komensal kekal tidak terjejas oleh halia. Selain itu, beberapa kajian menggunakan kepekatan sebatian halia jauh melebihi tahap fisiologi. Lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk mencirikan sepenuhnya julat sasaran bakteria yang mudah terdedah. Tetapi bukti semasa menunjukkan kesan antibakteria gingerol adalah agak sempit berbanding dengan antibiotik tradisional.
Apakah Penyakit yang Dirawat oleh Halia?
Kegunaan tradisional halia termasuk merawat loya, sakit dan keradangan. Penyelidikan moden menyokong sifat anti-radang gingerol, termasuk kesan pada osteoarthritis, arthritis rheumatoid, dan migrain (Rahimnia et al., 2021). Halia juga membantu loya akibat kemoterapi dan boleh melindungi saluran GI (Akimoto et al., 2021). Gingerol menunjukkan janji untuk diabetes, dan penyakit kardiovaskular, walaupun bukti manusia adalah terhad (Rahimnia et al., 2021).
Kesimpulan
Kumpulan berfungsi dalam gingerol – termasuk fenol, , -keton tak tepu, rantai alkil dan unit hidroksil – secara kolektif menyumbang kepada kesan biologinya. Kumpulan ini berinteraksi dengan protein, membran sel, dan spesies reaktif, memberikan antioksidan, anti-radang, antibakteria. Penyelidikan lanjut mengenai perbezaan struktur halus boleh menjelaskan profil farmakologi yang berbeza gingerols. Menganalisis hubungan antara kumpulan berfungsi dan aktiviti gingerol akan terus mendedahkan potensi terapeutiknya.
Di Botanical Cube, kami menyedari kepentingan inovasi, penyelidikan dan pembangunan serta jaminan kualiti dalam mengekalkan daya saing dalam pasaran. Kami menguji ramuan kami secara saintifik untuk ketulenan dan mikrobiologi, dan menawarkan teknologi profesional dan perkhidmatan tersuai untuk membantu pelanggan kami membangunkan formula baharu dan inovatif. Makmal pensijilan kami dilengkapi dengan alat ujian dan pengenalan lanjutan untuk memastikan kawalan kualiti terbaik sepanjang keseluruhan proses. Kami juga bekerjasama dengan makmal pihak ketiga yang diiktiraf di peringkat global untuk memastikan kestabilan, keselamatan dan kecekapan produk kami. Hubungi kami disales@botanicalcube.comuntuk maklumat lanjut mengenai Serbuk Ekstrak Akar Halia Diskaun 10:1 dan produk lain kami.
Rujukan
Ajila, CM, Naidu, KA, Bhat, SG, & Rao, UP (2010). Sebatian bioaktif dan potensi antioksidan halia mangga (Curcuma amada Roxb.) rizom. Jurnal etnofarmakologi, 130(2), 226-232.
Akimoto, M., Iizuka, M., Kanematsu, R., Yoshida, M., & Takenaga, K. (2021). Kajian semula manfaat halia untuk loya dan muntah yang disebabkan oleh kemoterapi atau pembedahan. Frontiers dalam farmakologi, 12, 629862.
Brahmbhatt, M., Gundala, SR, Asif, G., Shamsi, SA, & Aneja, R. (2013). Fitokimia halia mempamerkan sinergi untuk menghalang pembiakan sel kanser prostat. Pemakanan dan kanser, 65(2), 263-272.
Ding, L., Ley, TJ, Larson, DE, Miller, CA, Koboldt, DC, & Welch, JS (2018). Evolusi klon dalam leukemia myeloid akut berulang yang didedahkan oleh penjujukan genom keseluruhan. Alam Semula Jadi, 551(7681), 268-272.
Gull, I., Saeed, M., Shaukat, H., Aslam, SM, Samra, ZQ, & Athar, AM (2012). Kesan perencatan ekstrak Allium sativum dan Zingiber officinale pada bakteria patogen tahan ubat yang penting secara klinikal. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 11, 8.
Karuppiah, P. & Rajaram, S. (2012). Kesan antibakteria cengkih Allium sativum dan rizom Zingiber officinale terhadap patogen klinikal yang tahan pelbagai ubat. Jurnal Bioperubatan Tropika Asia Pasifik, 2(8), 597-601.
Mahady, GB, Pendland, SL, Yun, GS, Lu, ZZ, & Stoia, A. (2003). Halia (Zingiber officinale Roscoe) dan gingerol menghalang pertumbuhan Cag A ditambah strain Helicobacter pylori. Penyelidikan Antikanser, 23(5A), 3699-3702.
Nile, SH & Park, SW (2014). Beri yang boleh dimakan: komponen bioaktif dan kesannya terhadap kesihatan manusia. Pemakanan, 30(2), 134-144.
Park, M., Bae, J., & Lee, DS (2008). Aktiviti antibakteria [10]-gingerol dan [12]-gingerol diasingkan daripada rizom halia terhadap bakteria periodontal. Penyelidikan fitoterapi, 22(11), 1446-1449.
Rahimnia, R., Amani, R., Bahrami Rad, S., Nikkhoo, B., Farzaei, MH, Rahimi, R., ... & Abdollahi, M. (2021). Kesan terapeutik berpotensi halia pada laluan patologi pada manusia: Kajian semula ujian klinikal. Penyelidikan Farmakologi, 168, 105619.
Semwal, RB, Semwal, DK, Combrinck, S., & Viljoen, AM (2015). Gingerols dan shogaols: Prinsip nutraseutikal penting daripada halia. Fitokimia, 117, 554-568.
Vuong, QV, Hirun, S., Chuen, TLK, Tukang Emas, CD, Munro, B., Bowyer, MC, ... & Phillips, PA (2019). Aktiviti fizikokimia, antioksidan dan anti-kanser Zingiber officinale var. rubrum Theilade. Kimia makanan, 276, 180-188.