Therapeutic properties of selected betacyanins and betaxanthins - a review of current research results

Barwniki betalainowe, do których należą betacyjaniny i betaksantyny, są związkami chemicznymi występującymi w roślinach z rzędu Caryophyllales, obejmującego około 17 rodzin. Składają się one z azotowego rdzenia, zwanego kwasem betalamowym, który w procesie kondensacji ze związkami iminowymi, takimi jak cyklo-DOPA lub jego glukozylowymi pochodnymi, oraz aminami, tworzą fioletowe betacyjaniny, np. betaninę, oraz żółte betaksantyny, np. indykaksantynę. Barwniki te wzbudziły zainteresowanie naukowców w ostatnich latach. Ich znaczenie wzrosło nie tylko ze względu na wzrost zainteresowania dodatkami do żywności pochodzenia naturalnego, ale zwłaszcza ze względu na ich właściwości prozdrowotne i niską toksyczność. Dlatego w niniejszej pracy przeanalizowano dostępne badania wykonane w modelu in vivo oraz in vitro, których celem było poznanie biodostępności betalain oraz mechanizmów działania tychże związków. Autorzy prac naukowych zwracają uwagę na niską biodostępność, zarówno betacyjanin i betaksantyn w organizmie człowieka, dlatego obecnie trwają intensywne prace nad zwiększaniem stabilności betalain. Wiele badań poświęcono czynnikom wpływającym na trwałość związków i wpływu czynników środowiskowych na właściwości terapeutyczne betacyjanin i betaksantyn. Na podstawie przedstawionych badań oceniono biodostępność jako niską, w związku z czym zaprezentowano sposoby zwiększania stabilności betalain oraz czynniki wpływające na ich trwałość. Poniższy przegląd przedstawia właściwości terapeutyczne betacyjanin i betaksantyn, ich wpływ na funkcjonowanie organizmu ludzkiego. Przede wszystkim związki te wykazują aktywność modulującą na układ immunologiczny, dlatego celem badań jest obecnie poszukiwanie punktów uchwytu oraz możliwość wykorzystania betalain w terapii schorzeń cywilizacyjnych.

Betalain pigments, which include betacyanins and betaxanthins, are chemical compounds found in plants from the order Caryophyllales, which includes about 17 families. They consist of a nitrogen core, called betalamic acid, which, in the process of condensation with imine compounds, such as cyclo-DOPA or its glucosyl derivatives, and amines, form purple betacyanins, e.g., betanin, and yellow betaxanthins, e.g., indicaxanthin. These dyes have attracted the interest of scientists in recent years. Their importance has increased not only due to the growing interest in food additives of natural origin, but especially due to their healthpromoting properties and low toxicity. Therefore, in this paper, available studies performed in the in vivo and in vitro models were analyzed, the aim of which was to understand the bioavailability of betalains and the mechanisms of action of these compounds. The authors of scientific papers point out the low bioavailability of both betacyanins and betaxanthins in the human body, which is why intensive work is currently underway to increase the stability of betalains. Many studies have been devoted to the factors affecting the stability of compounds and the influence of environmental factors on the therapeutic properties of betacyanins and betaxanthins. On the basis of the presented studies, the bioavailability was assessed as low, therefore ways to increase the stability of betalains and factors affecting their durability were presented. The following review presents the therapeutic properties of betacyanins and betaxanthines, their impact on the functioning of the human body. First of all, these compounds show modulating activity on the immune system, which is why the aim of research is to search for points of attachment and the possibility of using betalains in the treatment of civilization diseases.