Цикорий обыкновенный (Сichorium intybus) - травянистое многолетнее растение, которое растет как сорняк в посевах, на залежах и пустырях, издавна известен как продукт питания. Обжаренные и измельченные корни цикория используются как суррогат кофе. Широко применяется цикорий в пищевой промышленности при производстве конфет, различных кондитерских изделий, в частности тортов. Молодые побеги растения варят, жарят, запекают в тесте, из свежих листьев и стеблей готовят салаты.
Однако цикорий как растение с давних времен завоевал популярность за счет своих свойств. В народной медицине цикорий используют как средство, регулирующее пищеварение, а также в качестве горечи для возбуждения аппетита. Цикорий оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему, замедляет ритм сердечных сокращений, обладает вяжущим и антимикробным свойствами. Применяют его при заболеваниях печени, расстройствах кишечника, сахарном диабете [3]. Такой обширный спектр исполь-зования цикория в народной медицине послужил толчком для изучения его свойств методами современной медицины.
Состав цикория в основном известен: он содержит горькие вещества интибин, лактуцин и лактукопикрин, фруктозу, левулозу, пентозаны, холин, инулин, гликозид цикорин, смолы, витамины В1 и С, 5 макро- и 23 микроэлемента, 9 фенольных соединений, идентифицированных с 4 гидроксикоричными кислотами, 3 кумаринами, 2 флавоноидами [2, 3].
Основное действие цикория связывают преимущественно с инулином. Инулин - это природный полисахарид растительного происхождения, который состоит из остатков D-фруктофуранозы (фруктозы). Молекула инулина, представляющая собой полифруктозан, содержит 27-35 остатков фруктозы в фуранозной форме и 1 остаток глюкозы. Молекулярная масса инулина 5000-6000. При гидролизе под действием кислот и фермента инулиназы образуются D-фруктоза и небольшое количество глюкозы.
Инулин содержится во многих растениях, главным образом семейства сложноцветных: в клубнях и корнях георгинов, нарциссов, гиацинтов, цикория и топинамбура. В промышленных масштабах инулин получают из корнеплодов цикория, где его содержание наиболее высокое (около 20%). Молекула инулина, полученная из цикория, имеет большую длину цепи, что обеспечивает устойчивость к ферментативному гидролизу. Инулин обладает рядом положительных эффектов: модифицирует микрофлору кишечника, содействует нормальному функционированию желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), улучшает обмен липидов и углеводов, противодействует возникновению онкологических заболеваний, оказывает иммуномодулирующее и гепатопротекторное действие. Эти свойства инулина обеспечиваются его способностью противостоять гидролизу под воздействием слюнных и кишечных ферментов. Не подвергаясь расщеплению, инулин достигает просвета толстой кишки, где происходит его бактериальная ферментация благодаря наличию бифидобактерий. Полисахарид стимулирует рост этих бактерий, практически не влияя на другую кишечную флору. В связи с этим инулин относят к группе пребиотиков [11].
В результате бурного брожения инулина в толстой кишке увеличивается бактериальная биомасса, снижается внутрикишечный уровень рН, образуется большое количество продуктов ферментации, причем среди них особое значение имеют короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) [21]. Снижение фекального рН приводит к повышению (за счет осмотического эффекта) количества воды в просвете толстой кишки, что увеличивает объем каловых масс и усиливает перистальтику кишечника. В результате устраняется запор, снижается всасывание и ускоряется выведение жиров, токсичных метаболитов, канцерогенов [23].
Основное внимание уделяется влиянию цикорного инулина на состояние микрофлоры толстой кишки. Так, в ходе рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования установлено, что ежедневное употребление в течение 28 дней 15 г цикорного нативного инулина увеличивает в кишечнике количество бифидобактерий (р<0,001), нормализует параметры стула, снижает трудности при дефекации (р<0,001), способствует росту удовлетворенности от приема пищи и процесса пищеварения, т.е. улучшает качество жизни людей, особенно пожилого возраста [16].
Положительное воздействие цикорного инулина на микробный пейзаж толстой кишки, связанный прежде всего с увеличением в ней содержания бифидобактерий, отмечен и в других исследованиях. В частности в рандомизированном двойном слепом перекрестном исследовании [22], в котором 12 здоровых мужчин на протяжении 3 нед получали контролируемую диету с 20 г цикорного инулина в день, обнаружена не только хорошая переносимость указанной дозы инулина, но и выявлено значительное увеличение в толстой кишке общего количества анаэробов, Lactobacillus и снижение уровня аммиака. При изучении фекальных образцов у людей, которые потребляли 8 г в день инулина, полученного из цикория, на 2-й и 5-й неделях зарегистрирован выборочный рост бифидобактерий [17]. Положительное влияние цикорного инулина на состояние микрофлоры толстой кишки установлено и в экспериментах на животных. В исследованиях, проведенных на поросятах, зараженных Ascaris suum, Trichuris suis и Escherichia coli 0138:F8 [9], отмечено, что у животных при добавлении в рацион цикория на 64% уменьшалось количество гельминтов (р=0,034), энтеробактерий (р=0,004), увеличивалось содержание бифидобактерий (р=0,001), на основании чего авторы рекомендуют использовать цикорий в борьбе с патогенными микроорганизмами, содержащимися в толстой кишке. Другие исследователи [15] также выявили рост бактерий, продуцирующих бутират, в кишечнике у свиней, в корм которых включали цикорий.
Таким образом, инулин, полученный из цикория, является бифидогенным фактором, поскольку в основном ферментируется бифидобактериями [21]. Положительное влияние цикория на состояние микрофлоры толстой кишки прежде всего характеризуется количественным ростом популяции бифидобактерий и подавлением развития патогенных микрорганизмов. При этом отмечается снижение уровня токсинов и ферментов, обладающих канцерогенными эффектами, что уменьшает риск формирования рака толстой кишки [23]. По мнению [18], антиканцерогенное действие инулина в кишечнике, объясняется влиянием инулина на модификацию микрофлоры и производство КЦЖК, в частности бутирата, который тормозит рост и метастатическую активность раковых клеток. Это положение доказано в ряде экспериментальных исследований, проведенных на мышах, которым имплантировали клетки опухоли [18]. Противоопухолевый эффект показан и для других составляющих цикория, в частности для цикорина, лактуцина, лактукопикрина. И наконец, цикорий был использован в эксперименте на крысах как фотосенсибилизирующее средство при лечении доброкачественной опухоли груди [6].
Вместе с тем следует отметить, что в большинстве экспериментальных работ, посвященных исследованию влияния цикория, основное внимание уделяется его воздействию на микробную флору толстой кишки. И это естественно, поскольку нормальная флора в толстой кишке выполняет, как известно, ряд полезных функций: синтетическую (синтез витаминов группы В, С), защитную (колонизационная резистентность кишечной стенки - способность кишки защищаться от колонизации патогенной флоры), ферментопродуцирующую (гидролиз жиров, белков, углеводов), психорегулирующую (синтез серотонина, γ-аминомасляной кислоты, глутамата, гистамина), иммуномодулирующую. Бифидо- и лактобактерии обладают высокими иммуногенными свойствами. Желудочно-кишечный тракт - самый большой иммунный орган человека, который включает клеточные элементы (В- и Т-лимфоциты, расположенные интраэпителиально и в Lamina propria, плазматические клетки, фолликуло-ассоциированные специализированные эпителиальные М-клетки, энтероциты) и структурные элементы (пейеровы бляшки, солитарные лимфофолликулы, аппендикс, мезентериальные лимфатические узлы). Существенным этапом формирования иммунной системы является заселение ЖКТ микрофлорой после рождения человека. Под воздействием нормальных микроорганизмов, которые выступают в роли антигенов, быстро нарастает количество интраэпителиальных лимфоцитов. Антигены вначале презентируются Т-хелперами и макрофагами, которые инициируют синтез цитокинов. Эти цитокины и антигены активируют незрелые В-лимфоциты, что приводит к их созреванию и переключению на образование иммуноглобулина А (IgA) с последующей миграцией из стенки кишки в лимфу и лимфатические узлы, в которых происходят их бурный рост, созревание и трансформация в плазматические клетки, синтезирующие секреторный IgA. Плазматические клетки с током крови расселяются во все слизистые оболочки организма. Наступает генерализация иммунного ответа, в результате почти 80% иммунокомпетентных клеток возвращается в ЖКТ, что позволяет называть такую взаимосвязь хоминг-эффектом [4, 14].
Согласно многочисленным данным, секреторный IgA [1] связывает антигены вирусов и бактерий, блокирует адгезию вирусов и бактерий к слизистым оболочкам, стимулирует антибактериальную активность фагоцитов, лимфоцитов в отношении патогенных бактерий, связывает пищевые антигены и аллергены, способные провоцировать аллергические реакции.
Дисбаланс в составе нормальной микрофлоры кишечника может привести к нарушениям функционирования факторов местного иммунитета. На фоне снижения количества бифидобактерий повышается проницаемость эпителиального барьера кишечника, возникает дефицит секреторного IgA, создаются условия для внедрения патогенных и активации условно-патогенных микроорганизмов. Рост пула бифидобактерий под воздействием инулина запускает хоминг-эффект, увеличивает уровень лимфоцитов и плазматических клеток, концентрацию секреторного IgA. Стимулирующее действие цикория в отношении иммунной системы продемонстрировано в экспериментах, проведенных на мышах, у которых иммунотоксичность была смоделирована с помощью этанола [12]. В этих экспериментах пероральное применение экстракта цикория значительно увеличило в крови животных количество циркулирующих лейкоцитов, их фагоцитарную активность, активность естественных киллеров (NK), секрецию γ-интерферона.
В другом исследовании [13], обнаружены значительные сдвиги в липидном обмене. В сыворотке крови крыс, получавших экстракт цикория или 5% инулин в течение 4 нед, авторы выявили увеличение содержания холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), снижение уровня общего холестерина (ОХС) и холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), а также аполипопротеидов В (р<0,05). Авторы связали эти изменения со снижением синтеза липидов в печени под воздействием пропионовой кислоты, рост концентрации которой регистрировался в просвете кишки у экспериментальных животных (р<0,05). Кроме того, у крыс, получающих экстракт цикория и инулин, увеличивалось количество жиров и желчных кислот в кале (р<0,05). Тем самым было показано влияние цикория и инулина на регуляцию липидного обмена за счет повышения фекального выведения жиров и изменения их синтеза в печени под влиянием образующихся в результате кишечного брожения КЦЖК, которые всасываются в портальную кровь и попадают в печень [13]. Этим же механизмом объясняются изменения в обмене глюкозы. Инулин моделирует гормональные уровни инсулина и глюкагона, редуцирует постпрандиальную гликемию, восстанавливает чувствительность тканей к инсулину [10, 23].
Модификация метаболизма жиров и углеводов, эндо- и экзогенных соединений может происходить в результате усиления микросомального окисления в печени. В работах некоторых авторов [19, 20], исследующих в опытах in vivo и in vitro влияние цикория (как растения) на деятельность цитохрома Р450, обнаружено усиление активности ферментов системы цитохрома Р450 CYP3A, CYP1A2 и 2а в печени свиней под воздействием корня цикория.
Гепатопротективным свойствам цикория посвящено достаточно большое количество исследований [2, 5, 7, 8, 24], проведенных в основном на крысах. Повреждение печени животных индуцировали чаще введением 4-хлористого углерода, нитрозамина, тетрахлорметана. При этом отмечалось увеличение печени, при гистологическом исследовании наблюдались гибель гепатоцитов и увеличение в печеночной ткани содержания глюкозы с измененной химической структурой. Одновременно в сыворотке крови животных повышались уровни общих липидов, холестерина, билирубина, активность аланин- и аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, γ-глутамилтранспептидазы, существенно снижались показатели антиоксидантной защиты (супероксиддисмутазы, каталазы).
Эти изменения удалось модулировать при использовании экстракта корня цикория. Было зафиксировано улучшение биохимических, антиоксидантных параметров и морфологической структуры печени. На фоне лечения экстрактом корня цикория в 5 раз уменьшилось число гепатоцитов, находящихся в стадии распада, и клеток, содержащих гликоген. Ряд авторов [2, 5] отмечает, что гепатопротективная активность экстракта корня цикория сравнима с эффектом воздействия традиционных лечебных препаратов из группы силимарина, используемых в терапии заболеваний печени. Таким образом, цикорий в качестве пищевого ингредиента является основным естественным источником инулина, который существенно влияет на физиологические и биохимические процессы в организме животных и людей и приводит к улучшению здоровья и снижению риска развития многих заболеваний.
В экспериментальных исследованиях доказано бифидогенное действие инулина, стимулирующее иммунную систему организма, снижающее количество патогенных бактерий в кишечнике, облегчающее запор, регулирующее углеводный и липидный обмены. Инулин в составе цикория способен улучшить структуру и функции печени, а также, по-видимому, снижать риск возникновения рака толстой кишки. Отмеченные в обзоре позитивные эффекты делают возможным широкое использование цикория и инулина в питании человека.
Литература
1. Аллергология и иммунология: национальное руководство / Под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 656 с.
2. Крылова С.Г., Ефимова Л.А., Вымятнина З.К., Зуева Е.П. // Эксперим. и клин. фармакология. - 2006. - № 6. - С. 34-36.
3. Телятьев В.В. Полезные растения Центральной Сибири. - Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1985. - 384 с.
4. Яковенко Э.П., Григорьев П.Я., Яковенко А.В. и др. // Тер. арх. - 2006. - № 2. С. 21-26.
5. Ahmed B., Al-Howiriny T.A., Siddiqui A.B. / / J . E t h n o p h a r m a c o l . - 2003. - Vol. 87, N 2-3. - P. 237-240.
6. Al-Akhras M.A., Aljarrah K., Al-Khateeb H. et al. // Electromagn. Biol. Med. - 2012. - Vol. 19, N 7. - P. 47-50.
7. Atta A.H., Elkoly T.A., Mouneir S.M. et al. // Indian J. Pharm. Sci. - 2010. - Vol. 72, N 5. - P. 564-570.
8. Hassan H.A., Yousef M.I. // Food Chem. Toxicol. - 2010. - Vol. 48, N 8-9. - P. 2163-2169.
9. Jensen A.N., Mejer H., Molbak L. // Animal. - 2011. - Vol. 5, N 6. - P. 851-860.
10. Kaur N., Gupta A.K. // J. Biosci. - 2002. - Vol. 27, N 7. - P. 7 0 3 -7 14.
11. Kelly G. // Altern. Med. Rev. - 2008. - Vol. 13, N 4. - P. 3 15 - 3 2 9 .
12. Kim J.H., Mun Y.J., Woo W.H. et al. // Int. Immunopharmacol. - 2002. - Vol. 2, N 6. - P. 733-744.
13. Kim M., Shin H.K. // J. Nutr. - 1998. - Vol. 128, N 10. - P. 17 31-17 3 6 .
14. Lewis S.Y., Freedman A.R. // Aliment. Pharmacol. Ther. - 1998. - N 12. - P. 807-822.
15. Liu H., Ivarsson E., Dicksved J. et al. // A ppl. Env ir on. Mic r ob iol. - 2012. - Vol. 78, N 12. - P. 4102-4109.
16. Marteau P., Jacobs H., Cazaubiel M. et al. // J. Food Sci. Nutr. - 2011. - Vol. 62, N 2. - P. 164-170.
17. Menne E., Guggenbuhl N., Roberfroid M. // J. Nutr. - 2000. - Vol. 130, N 5. - P. 1197-1199.
18. Pool-Zobel B.L. Inulin-type fructans and reduction in colon cancer risk: review of experimental and human data // Br. J. Nutr. - 2005. - Vol. 93. - Suppl. 1. - P. S.73-90.
19. Rasmussen M.K., Zamaratskaia G., Andersen B. et al. // Food Chem. Toxicol. - 2012. - N 7. - P. 14-17.
20. Rasmussen M.K., Zamaratskaia G., Ekstrand B. // Toxicol. Lett. - 2011. - Vol. 200, N 1-2. - P. 88-91. 21. Roberfroid M. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 1993. - Vol. 33, N 2. - P. 103-148.
22. Slavin J., Feirtag J. // Food Funct. - 2011. - Vol. 2, N 1. - P. 7 2 - 7 7.
23. Sokiic Z.B., Knezevic J., Vrviс M.M. // Med. Pregl. - 2009. - Vol. 62, N 3-4. - P. 153-156.
24. Zafar R., Mujahid Ali S. // J. Ethnopharmacol. - 1998. - Vol. 63, N 3. - P. 227-231.