Сравнение кверцетина и дигидрокверцетина

В Европе дигидрокверцетин принято называть таксифолин, видимо в отместку русским ученым, которые сумели его выделить. Стали бы вы задавать вопрос, какая разница между кверцетином и таксифолином? Вряд ли! А может сравнивали бы условный астаксантин и ардиксин? Нет! То, что слова дигидрокверцетин и кверцетин однокоренные, не значит в химии ровным счетом ничего и в то же самое время означает много. Читайте!

Оба этих соединения широко распространены в мире растений, принадлежат к классу натуральных флавоноидов, и давно и успешно применяются в качестве пищевых добавок, или биологически активных веществ. И кверцетин, и дигидрокверцетин активно изучались, начиная с сороковых-пятидесятых годов XX века. В результате выяснилось, что дигидрокверцетин (имеющий второе название ― таксифолин) по всем показателям превосходит кверцетин, если речь идёт о положительном влиянии на организм человека.

Многие люди спрашивают, какому веществу отдать предпочтение, и почему. Но работник первого стола в аптеке, фармацевт или провизор зачастую не имеет просто достаточного количества времени, чтобы в тонкостях объяснить разницу между кверцетином и таксифолином человеку без медицинского или без биологического образования, и объяснить, почему второй ― предпочтительнее.  Но мы попробуем это сделать в данном небольшом материале.

Прежде всего, начнём с названия. Кверцетин ― означает «полученный из дуба», поскольку «quercus» ― это дуб. Так, всем известная дубовая кора, помогающая от кровотечений и поносов, называется cortex quercus. Где же ещё встречаются эти два биофлавоноида, и с какими полезными растениями их можно ввести в рацион человека?

Встречаемость кверцетина в природе

Согласитесь, что для обычного человека кверцетин дуба не имеет отношения к рациону питания. А вот другие плодоовощные культуры, содержащие его в составе, встречаются гораздо чаще, и человек их давно употребляет в пищу. Это многие плоды синевато-фиолетового или насыщенно-красного цвета.

Например, это черноплодная рябина и малина, вишня и слива, крыжовник, клюква и некоторые сорта томатов. Богаты кверцетином красный виноград и красный, фиолетовый лук, а также луковая шелуха, красная капуста. В Австралии пчёлы часто во время медосбора забирают пыльцу с чайного дерева и цветов эвкалипта, и именно в этих сортах мёда в результате оказывается довольно много кверцетина. Не следует забывать такую ароматную зеленую культуру как любисток. Богато им, этим биофлавоноидом, красное вино, наряду с ресвератролом, и оливковое масло (некоторые его сорта).

Что касается дигидрокверцетина, или таксифолина, то он был открыт еще в 1938 году, и впервые показал свою эффективность в борьбе с кровоточивостью десен. Тогда еще не было известна структура дигидрокверцетина, и его функции, на время Второй мировой войны исследования были приостановлены.   Но теперь мы полностью можем объяснить его целебные свойства.

Но вот в чём проблема: в отличие от кверцетина, его находили в растениях не так часто, несмотря на то, что молекулы кверцетина и таксифолина очень похожи по структуре, но весьма разнятся по функции и способности оздоровлять организм.

Таксифолин находили в виноградных косточках и лепестках розы, но естественно, выделять в промышленных масштабах из этих субстанций таксифолин было бы, по меньшей степени затратно, а в пищу мы лепестки роз и виноградные косточки также не употребляем. Да, есть экзотическое варенье из лепестков роз и масло виноградных косточек холодного отжима, но вряд ли их можно по частоте употребления сравнить с луком, капустой и сливами.

Однако в настоящее время найден практически неисчерпаемый источник таксифолина. Это экологически чистая Сибирская лиственница, которая формирует огромные массивы таёжных лесов в Сибири, и на Дальнем Востоке. Дигидрокверцетин в тканях лиственницы встречается неравномерно. Больше его в той части ствола, которая называется комлем, и переходит в корни. Там этого биофлавоноида больше всего.

Высокая концентрация таксифолина в комлевой древесине, и изобилие этого биологического материала позволило российским ученым в совершенстве отработать технологию получения наиболее активной формы дигидрокверцетина ― «Таксифолина байкальского» ТМ, который по своей активности и лечебным, профилактическим свойствам лидирует на мировом рынке. В чём же состоят эти целебные свойства, и почему таксифолин практически по всем позициям превосходит кверцетин?

Различие кверцетина и таксифолина с точки зрения химии

Мы не будем вдаваться в химические тонкости. Отметим только, что оба этих соединения ― очень похожие друг на друга органические молекулы, пентагидроксифлавоны. У них 5 гидроксильных групп, но при этом дигидрокверцетин / таксифолин, имеет все насыщенные углеродные связи, и водорода в нём ― максимальное количество, присоединить водород он больше не может, поэтому эта молекула чуть-чуть тяжелее.

А вот у кверцетина в структуре конденсированных колец этих двух атомов водорода нет, поэтому существует дополнительная, сопряженная π-связь. Именно с точки зрения реакционной способности дигидрокверцетин является более стабильным, немного более химически пассивным, и не проявляет непредсказуемых свойств, которые могут возникнуть у кверцетина, попавшего в живую клетку.

Поэтому для начала можно запомнить, что:

• таксифолин является более устойчивым, в нём на 2 протона водорода больше;
• простой кверцетин имеет массу на 2 протона меньше, он более реакционноспособный;

В остальном эти молекулы очень похожи. Но вот эта разница в двух "лишних" протонах у таксифолина и обуславливает все различия между ними, которые дают таксифолину «первое место» в профилактике и лечению различных заболеваний, а кверцетин остается далеко позади. Давайте рассмотрим, что делают обе этих молекулы, попав внутрь живой клетки, скажем, клетки человека.

Сходство кверцетина и дигидрокверцетина с точки зрения биохимии

Но конечно, поскольку молекулы почти полностью совпадают, за исключением двух атомов водорода, всё-таки их физические и биохимические свойства весьма похожи, они делают одно и то же «дело», но в различной степени.

Так, самый главный их эффект в животном организме ―  это проявление антиоксидантной активности. Антиоксидантная активность ― это способность блокировать перекисное окисление липидов, или жиров (ПОЛ), способность перехватывать свободные радикалы, которые образуются вследствие механизмов нормальной жизнедеятельности, а также при различных патологических процессах, и ведут к ухудшению метаболизма и укорочению жизни клетки.

Свободнорадикальное, неконтролируемое окисление, оно же ПОЛ, если его не контролировать, в конце концов, приведут к гибели клетки, или множества клеток. Так вот, оба этих соединения блокируют вредное влияние свободных радикалов. И таксифолин, и кверцетин, связывают внутри клеток ионы металла, и уменьшают потенциал к окислительным процессам. Например, таксифолин успешно переносит внутрь клетки атомы цинка, которые относятся в небольших дозировках к полезным, даже жизненно необходимым микроэлементам. Также у этих биофлавоноидов есть следующие общие качества, но выраженные в разной степени:

• для проникновения в клетку через мембрану, оба соединения должны быть окружены фосфолипидами, поскольку изначально они слаборастворимы в жирах, а наружная мембрана клетки представлена двойным липидным слоем. Чтобы приобрести определенную жирорастворимость, и требуются дополнительные фосфолипиды;
• образование комплекса с металлами позволяет переносить ионы металлов внутрь клетки, а затем высвобождать эти ионы. Такое соединение органических молекул с металлами называются хелатными комплексами, и именно от них зависит усвояемость соединений металлов в организме человека. Например, для улучшения усвояемости хелатные комплексообразователи применяются для транспортировки железа и кальция.

Кстати, что касается цинка, то если до 2020 года он ничем особенно не выделялся среди других полезных микроэлементов, то в настоящее время он очень популярен, поскольку способен профилактировать   коронавирусную инфекцию. Нахождение ионов кальция внутри клетки затрудняет проникновение туда короновирусных частиц, и подавляет синтез вирусов. Без цинка невозможен нормальный иммунитет, в том числе клеточный, он улучшает активность нейтрофилов, а также способен в определённой концентрации затруднять действие вирусных ферментов, в частности, РНК-полимераз;

• оба этих соединения повышают концентрацию глутатиона в организме;
• и ГК, и ДГК снижает потенциальную способность к развитию воспаления, ингибируя каскад циклооксигеназы 1 и 2 типа, а также арахидоновой кислоты;
• и таксифолин, и кверцетин обладают противоаллергическим эффектом, блокируя освобождение гистамина из тучных клеток.

Подчеркнем главное: одним из главных эффектов является блокада свободнорадикального окисления и активных форм кислорода, защита от них ткани. Это приводит в действие несколько биохимических каскадов:  снижая перекисное окисление жиров, или липидов, таксифолин и кверцетин снижают уровень холестерина, в том числе, «плохого», что способствует предотвращению атеросклеротического поражения сосудов, и, в конечном итоге, уменьшает риск возникновения сердечно-сосудистых катастроф, инфаркта и инсульта. Это усиливает общий потенциал крови против окисления, и предотвращает метаболический, или тканевой ацидоз, повинный в сокращении срока жизни.

Каковы недостатки кверцетина?

Несмотря на общие «плюсы», у кверцетина есть множество технических «минусов», которые обусловлены этими злосчастными недостающими протонами, а также малой концентрацией кверцетина в природном сырье. Судите сами:

• кверцетин при попадании в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей, вместо того, чтобы высвободиться, связывается с различными сахарами. И эта связь с сахаром значительно ухудшает его высвобождение из растительной пищи;
• наряду с этим, как только свободный кверцетин высвободился, он тут же за счёт своей более высокой реакционной способности (в отличие от таксифолина), подвергается метаболизму, и возникает множество метаболитов кверцетина, которые «распыляют его силу», не проявляют никакой активности, и не влияют на организм.

Вспомним, что нехватка двух атомов водорода делает эту молекулу более активной, она как бы «ищет» эту недостающую пару протонов, и поэтому способна притягивать сахара, которые ухудшают её выделение, и утяжеляют вообще её поступление в кишечник в свободном виде;

• в результате биодоступность кверцетина очень низкая, он быстро выводится из организма, и если мы возьмем типичные пищевые добавки, содержащие обычный кверцетин, то она составляет около 2%.

Это чрезвычайно малая, недостаточная биодоступность. В первом приближении, можно считать, что, покупая пищевую добавку, содержащую кверцетин, реально пациент  получает эффект только от 2% принятого средства, или вложено в здоровье только 2% потраченных на препарат денег (от 100% биодоступности), что резко снижает эффективность препаратов с кверцетином (о таксифолине ниже);

• высокая реакционная способность кверцетина может негативно повлиять на работу щитовидной железы;
• он способен длительно сохранять в организме уже отработавшие катехоламины (такие, как адреналин и норадреналин).

Известно, что все гормоны, которые отслужили свой срок, должны распадаться. Распадом адреналина заведует фермент катехолортометилтрансфераза, или СОМТ. Кверцетин ингибирует этот фермент. Поэтому  сохраняющиеся в организме катехоламины продолжают производить свой эффект, например, суживая сосуды и сохраняя повышенное артериальное давление.

• несмотря на то, что на долю кверцетина приходится 75% всех биофлавоноидов, потребляемых с пищей, его эффективность весьма и весьма низка.

Да, обычно кверцетин содержится в разных пищевых продуктах, но больше всего его в свежих каперсах, когда на 100 г сухого веса каперсов приходится 234 мг кверцетина, или 1/427 массовая доля. Однако, кверцетина, для того, чтобы он произвел какой-либо положительный эффект, необходимо 13-25 мг на килограмм массы тела. Это зависит от биологических особенностей человека.

Если мы возьмём тучного человека с сахарным диабетом массой 100 кг, то ему будет необходимо в сутки 2,5 г кверцетина, чтобы он хоть как-то повлиял на метаболизм. И если при этом мы вспомним, что большинство растительных продуктов содержит не более 20 мг кверцетина на 100 г свежей массы, то в результате получится, что ежедневно такому человеку нужно 10 кг растительной пищи!  А это, увы, невозможно. Человек ― не жвачное животное.

Выход из положения производителей добавок с кверцетином

Поэтому производители пищевых добавок, содержащих кверцетин, идут на различные хитрости, чтобы повысить его усвояемость. Например, для этого:

• экстракт кверцетина упаковывают в капсулы, содержащие растительные или животные липиды, например омега-3 ненасыщенные жирные кислоты, или растительное масло. При этом липиды улучшают поступление желчи в двенадцатиперстную кишку, жирорастворимая среда повышает растворимость кверцетина, и уменьшает его сродство к присоединению сахаров. В результате его биодоступность немного возрастает;
• производители используют растительное сырье с более высоким содержанием кверцетина, например, луковый порошок, в отличие от яблочной кожуры, поскольку порошок свежих каперсов ― это слишком дорогое исходное сырье;
• как показывают некоторые исследования (которые, впрочем, не рандомизированы), бромелайн, получаемый из ананаса, улучшает биодоступность кверцетина;

Наконец, некоторые производители просто комбинируют полезные вещества, не имеющие ни по структуре, ни по механизму действия отношения к кверцетину. Например, это совместное применение ресвератрола, содержащегося в красном вине, экстракта зеленого чая вместе с кверцетином. Эти ухищрения тоже могут приводить к некоторому увеличению биодоступности. А что же скажет нам дигидрокверцетин, или таксифолин?

Как победил ДГК, или таксифолин

Вследствие наличия двух протонов, полностью насыщающих атомы углерода,  и антиоксидантная активность таксифолина выше, что позволяет показывать более высокие антиоксидантные возможности. И они в 6 раз выше, чем у кверцетина одинаковой с таксифолином химической чистоты. В результате таксифолина можно брать в 6 раз меньше для достижения того же эффекта (и это не считая, что его биодоступность гораздо выше, чем у кверцетина), а увеличивая дозу, можно получить и более выраженный эффект. Кстати, антиоксидантную активность считают по особому индексу, индексу ORAC.

Этот индекс ― спектральная поглощательная способность радикалов кислорода различными веществами, показатель антиоксидантной активности. И ДГК показывает активность в диапазоне 15000 – 64000 ORAC Te/g, а кверцетин аналогичной чистоты – не более 10900 Te/g.

Два атома водорода, которые может захватить вместе с другими радикалами молекула кверцетина, играют с ней дурную шутку. Например, его повышенная реакционная способность приводит к тому, что кверцетин более токсичен, чем таксифолин, и способен вызывать мутации. Таксифолин более безопасен по сравнению с кверцетином.

Одновременно с этим кверцетин способен распадаться в клетках кожи, под влиянием солнечного ультрафиолета. Этот распад способствует наработке активных форм кислорода, и увеличению синтеза фибробластов, которые являются основой рубцовой ткани. Поэтому высокое содержание кверцетина в клетках кожи может привести к ускоренному старению, а вот таксифолин, или дигидрокверцетин, такой плохой способностью не обладает.

Кроме того, следует вспомнить чисто технические аспекты получения таксифолина. Сибирская лиственница позволяет выделять чистые фракции этого биофлавоноида в большом количестве, и в высокой концентрации, по сравнению с бедным растительным сырьем, содержащим кверцетин. Данные о сравнительной антиоксидантной активности кверцетина и дигидрокверцетина можно найти на сайте:

www. balinvest. lv

Итак, лидером среди всех веществ по антиоксидантной активности является дигидрокверцетин. Он уверенно занимает не только первое, но даже второе, третье и четвёртое место, и только лишь шестое место отдано кверцетину. При этом кверцетин, находясь на 6-м месте, уверенно обходит по антиоксидантной активности экстракт зелёного чая, превышая его по силе вдвое, и в 8 раз превышает активность витамина Е, который считается классическим антиоксидантом в медицинской практике.

Но если вести речь об особо чистом таксифолине, который получил название Таксифолин Байкальский, то он более чем в 50 раз превышает по силе антиоксидантного воздействия и оздоровлению клеток витамин Е, или всем известный альфа-токоферол.

Можно сказать и больше. Современная наука считает таксифолин самым мощным и чистым антиоксидантом среди всех известных природных и синтетических соединений. Это позволило применять дигидрокверцетин в качестве эталона.

Байкальский таксифолин – самый чистый

Как же получилось, Что дигидрокверцетин занял первые четыре места? Очень просто, это зависело от его чистоты, от содержания примесей и структуры. При этом удивительно, что в концентрации от 90% до 100% чистоты таксифолина его антиоксидантная активность росла практически экспоненциально, и поэтому превышала исходное значение в разы. Неудивительно, что если таксифолин имеет чистоту 99,6%, то его антиоксидантная сила в 4 раза больше, чем у продукта, содержащего таксифолин с 90% чистотой.

От чего же зависит такое удивительный рост активности при столь незначительном повышении чистоты? Всё дело в технологии производства Байкальского таксифолина. Это вещество, в котором не только убрано максимальное количество примесей, но также создана монокристаллическая форма этого биофлавоноида, «выброшены» все цепочки полимеров из нескольких, трёх, и даже двух молекул. Преимущество монокристаллического дигидрокверцетина (а именно таким, единственным в своём роде, является таксифолин Байкальский) ― это совершенно одинаковые молекулы-мономеры, находящиеся «врассыпную», поодиночке, которые не собираются в цепочки и пары.

Выше мы говорили, что простой кверцетин не имеет 2-х протонов, и поэтому он в определённых условиях может присоединять к себе длинные органические молекулы, которые могут на себя «цеплять» несколько молекул кверцетина, собирая их в полимеры. Такие тяжёлые полимерные конструкции не в состоянии пройти сквозь билипидный слой клетки, и застревают, не проникает через мембрану. А вот маленькие, мономерные молекулы кристаллического дигидрокверцетина, или максимально чистого таксифолина Байкальского, спокойно поступают в клетки поодиночке, поскольку могут быть легко окружены фосфолипидами, и им не мешают какие-либо посторонние органические радикалы, присоединенные на месте пи-связи.

С внедрением Таксифолина Балькайского, всем производителям стало ясно: чтобы дигидрокверцетин работал, он должен быть монокристаллическим, и молекула должна быть изолированной, не связанной с другими, представленной в виде изомера: транс-(+)-(2R3R) - дигидрокверцетина.

Да, действительно на отечественном рынке добавки, содержащие дигидрокверцетин, практически вытеснили простой кверцетин. Но при этом следует учитывать, что:

• отечественный дигидрокверцетин, Таксифолин Байкальский из сибирской лиственницы, в связи с большой концентрацией действующих веществ и большими объемами сырья, доведен до очень высокой чистоты;
• более того, молекулы ДГК превращёны в мономеры, что невозможно сделать с дигидрокверцетином, полученным из другого сырья;
• чрезвычайно важна технология производства, позволившая добиться чистоты продукта в 97-98% и выше;
• его чистота гарантирована удалением полимерных цепочек, и даже цепочек из двух молекул, то есть димеров;
• В итоге в Таксифолине Байкальском остается только мономерная структура, и производитель указывает не степень чистоты произведённого таксифолина, а количество мономеров дигидрокверцетина в общем объеме. То есть из 100 молекул дигидрокверцетина, лишь 3 молекулы будут в состоянии димера или тримера.