Швець Н. І., Бенца Т. М., Ткачишин О. В., Хайрнасов Р. Н., Пастухова О. А.

КОРЕКЦІЯ ЕКЗОКРИННОЇ НЕДОСТАТНОСТІ ПІДШЛУНКОВОЇ ЗАЛОЗИ ФЕРМЕНТАМИ РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Швець Н. І., Бенца Т. М., Ткачишин О. В., Хайрнасов Р. Н., Пастухова О. А.

Рубрика:

ОГЛЯДИ ЛІТЕРАТУРИ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Екзокринна недостатність підшлункової залози та шляхи її корекції залишаються актуальними проблемами сучасної медицини. Ферменти тваринного походження, які широко використовуються при недостатності зовнішньосекреторної функції підшлункової залози, не рекомендовано вживати протягом тривалого проміжку часу, а також вони не є прийнятними для окремих категорій пацієнтів, що потребує пошуку альтернативних джерел ферментів з визначенням перспектив їх подальшого застосування. Мета: провести огляд і аналіз даних наукових досліджень щодо можливостей і ефективності ферментів продуктів харчування рослинного походження, екстракти яких потенційно здатні задовольнити потреби у тимчасовому доповненні зовнішньосекреторної функції підшлункової залози замість ферментів тваринного походження. Об’єкт і методи дослідження: аналітичний огляд наукової літератури за період 2011–2023 років, присвячений вивченню та аналізу активності ферментів рослинного походження з папаї, ананасу, ківі, імбиря та банану щодо певних субстратів та їх ефективності в цілому. Для пошуку інформації використовували інтернет-ресурси PubMed, Google Scholar, Science Direct, Web of Science та Scopus. Вивчено і проаналізовано дані наукових літературних джерел відносно найбільш відомих ферментів рослинного походження (папаїн, бромелаїн, актинідин, зингібаїн, α-амілаза банана). Узагальнено дані щодо ферментативних особливостей, активності, ефективності і переваг зазначених ензимів та визначено перспективні напрямки їх застосування. Ферменти рослинного походження мають достатньо високу активність відносно певних харчових компонентів та за сприятливих умов середовища шлунково-кишкового тракту здатні ефективно розщеплювати їх і покращувати засвоєння. Одним із перспективних і цікавих напрямків подальших досліджень вбачається створення ферментного комплексу рослинного походження для корекції зовнішньосекреторної недостатності підшлункової залози, що задовольнятиме потреби окремих категорій пацієнтів. Дане питання потребує подальшого вивчення та дослідження з наступною розробкою і апробацією комбінованого ферментного препарату, потенційні компоненти якого сукупно володітимуть протео-, аміло-, та ліполітичною активністю

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Diéguez-Castillo C, Jiménez-Luna C, Prados J, Martín-Ruiz JL, Caba O. State of the Art in Exocrine Pancreatic Insufficiency. Medicina (Kaunas, Lithuania). 2020;56(10):523. DOI: https://doi.org/10.3390/medicina56100 523.
2. Ianiro G, Pecere S, Giorgio V, Gasbarrini A, Cammarota G Digestive Enzyme Supplementation in Gastrointestinal Diseases. Current drug metabolism. 2016;17(2):187–193. DOI: https://doi.org/10.2174/1389200217 02160114150137.
3. Kowalska K, Brodowski J, Pokorska-Niewiada K, Szczuko M. The Change in the Content of Nutrients in Diets Eliminating Products of Animal Origin in Comparison to a Regular Diet from the Area of Middle-Eastern Europe. Nutrients. 2020 Sep 29;12(10):2986. DOI: https:// doi.org/10.3390/ nu12102986.
4. Garnett EE, Balmford A, Sandbrook C, Pilling MA, Marteau TM. Impact of increasing vegetarian availability on meal selection and sales in cafeterias. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019;116(42):20923-20929. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1907207116.
5. Orlich MJ, Chiu THT, Dhillon PK, Key TJ, Fraser GE, Shridhar K, et al. Vegetarian Epidemiology: Review and Discussion of Findings from Geographically Diverse Cohorts. Adv Nutr. 2019 Nov 1;10(4):S284-S295. DOI: https://doi.org/10.1093/advances/nmy109.
6. Martin H. Proteinase activities of kiwifruit, pineapple and papaya using ovalbumin, soy protein, casein and bovine serum albumin as substrates. Journal of Food and Nutrition Research. 2017;5(4):214-225. DOI: https://doi.org/10.12691/jfnr-5-4-3.
7. Lee SY, Kang JH, Lee DY, Jeong JW, Kim JH, Moon SS, et al. Methods for improving meat protein digestibility in older adults. Journal of Animal Science and Technology. 2023 Jan;65(1):32–56. DOI:https://doi.org/ 10.5187/jast.2023.e6.
8. Benefo EO, Ofosu IW. Bromelain Activity of Waste Parts of Two Pineapple Varieties. Sustainable Food Production. 2018;2:21-28. DOI: https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/SFP.2.21.
9. Agrawal P, Nikhade P, Patel A, Mankar N, Sedani S. Bromelain: A Potent Phytomedicine. Cureus. 2022 Aug;14(8):e27876. DOI: https:// doi.org/ 10.7759/cureus.27876.
10. Chakraborty AJ, Mitra S, Tallei TE, Tareq AM, Nainu F, Cicia D, et al. Bromelain a Potential Bioactive Compound: A Comprehensive Overview from a Pharmacological Perspective. Life (Basel, Switzerland). 2021 Apr;11(4):317. DOI: https://doi.org/10.3390/life11040317.
11. Jayawardana IA, Boland MJ, Higgs K, Zou M, Loo T, Mcnabb WC, et al. The kiwifruit enzyme actinidin enhances the hydrolysis of gluten proteins during simulated gastrointestinal digestion. Food Chemistry. 2021 Mar 30;341(1):128239. DOI: https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2020.128239.
12. Latocha P. The Nutritional and Health Benefits of Kiwiberry (Actinidia arguta) – a Review. Plant Foods Hum Nutr. 2017 Dec;72(4):325-334. DOI: https://doi.org/10.1007/s11130-017-0637-y.
13. Miyazaki-Katamura S, Yoneta-Wada M, Kozuka M, Sakaue T, Yamane T, Suzuki J, et al. Purification and Biochemical Characterization of Cysteine Protease from Baby Kiwi (Actinidia arguta). The Open Biochemistry Journal. 2019;13(1):54-63. DOI: https://doi. org/10.2174/1874091X01913 010054.
14. Wallace A, Eady S, Drummond L, Hedderley D, Ansell J, Gearry R. A Pilot Randomized Cross-Over Trial to Examine the Effect of Kiwifruit on Satiety and Measures of Gastric Comfort in Healthy Adult Males. Nutrients. 2017 Jun 22;9(7):639. DOI: https://doi.org/10.3390/nu9070639.
15. Montoya CA, Rutherfurd SM, Olson TD, Purba AS, Drummond LN, Boland MJ, et al. Actinidin from kiwifruit (Actinidia deliciosa cv. Hayward) increases the digestion and rate of gastric emptying of meat proteins in the growing pig. British Journal of Nutrition. 2014 Mar 28;111(6):957-967. DOI: https://doi.org/10.1017/S0007114513003401.
16. Kaur L, Rutherfurd SM, Moughan PJ, Drummond L, Boland MJ. Actinidin enhances gastric protein digestion as assessed using an in vitro gastric digestion model. Journal of agricultural and food chemistry. 2010 Apr 28;58(8):5068-5073. DOI: https://doi.org/10.1021/jf903332a.
17. Jayawardana IA, Boland MJ, Loo TS, McNabb WC, Montoya CA. Actinidin reduces gluten-derived immunogenic peptides reaching the small intestine in an in vitro semi-dynamic gastrointestinal tract digestion model. Food research international (Ottawa, Ont.). 2022 Sep;159:111560. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111560.
18. Montoya CA, Hindmarsh JP, Gonzalez L, Boland MJ, Moughan PJ, Rutherfurd SM. Dietary actinidin from kiwifruit (Actinidia deliciosa cv. Hayward) increases gastric digestion and the gastric emptying rate of several dietary proteins in growing rats. Journal of Nutrition. 2014;144(4):440-446. DOI: https://doi.org/10.3945/jn.113.185744.
19. Sun Q, Zhang B, Yan Q-J, Jiang Z-Q. Comparative analysis on the distribution of protease activities among fruits and vegetable resources. Food Chemistry. 2016 Dec 15;213:708-713. DOI: https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2016.07.029.
20. Ahmad B, Rehman MU, Amin I, Arif A, Rasool S, Bhat SA, et al. A review on pharmacological properties of Zingerone (4-(4-Hydroxy-3- methoxyphenyl)-2-butanone). Scientific World Journal. 2015;2015:816364. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/816364.
21. Annunziato G, Falavigna C, Pieroni M, Faccini A, Micheli F, Costantino G. In vitro Digestion of Zingiber officinale Extract and Evaluation of Stability as a First Step to Determine its Bioaccesibility. Natural Product Communications. 2018;13(9):1143-1146. DOI: https://doi. org/10.1177/ 1934578X1801300911.
22. Khan M, Ullah N, Azhar M, Komal W, Muhammad W. A Mini-Review on the Therapeutic Potential of Zingiber officinale (ginger). Nat Prod Ind J. 2019;15(1):125. DOI: https://doi.org/10.37532/0974-7508.2019.15(1).125.
23. Ahmed N, Karobari MI, Yousaf A, Mohamed RN, Arshad S, Basheer SN, et al. The Antimicrobial Efficacy Against Selective Oral Microbes, Antioxidant Activity and Preliminary Phytochemical Screening of Zingiber officinale. Infection and Drug Resistance. 2022 May 15;2022:2773-2785. DOI: https://doi.org/10.2147/IDR.S364175.
24. Aleem M, Khan MI, Shakshaz FA, Akbari N, Anwar D. Botany, phytochemistry and antimicrobial activity of ginger (Zingiber officinale): A review. International Journal of Herbal Medicine 2020;8(6):36-49. DOI: https://doi.org/10.22271/flora.2020.v8.i6a.705.
25. Ha M, Bekhit AE-DA, Carne A, Hopkins DL. Characterisation of commercial papain, bromelain, actinidin and zingibain protease preparations and their activities toward meat proteins. Food Chemistry. 2012;134(1):95-105. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.02.071.
26. Khoozani AA, Birch J, Bekhit AA. Production, application and health effects of banana pulp and peel flour in the food industry. J Food Sci Technol. 2019 Feb;56(2):548-559. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-018-03562-z.
27. Pereira A, Maraschin M. Banana (Musa spp) from peel to pulp: ethnopharmacology, source of bioactive compounds and its relevance for human health. J Ethnopharmacol. 2015 Feb 3;160:149-163. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.11.008.
28. Li X, Pu Y, Xu Y, Cao J, Jiang W. Potential Hypolipidemic Effects of Banana Condensed Tannins Through the Interaction with Digestive Juice Components Related to Lipid Digestion. J Agric Food Chem. 2021 Aug 11;69(31):8703–8713. DOI: https://doi.org/10.1021/acs. jafc.1c02794.
29. Bodagh MN, Maleki I, Hekmatdoost A. Ginger in gastrointestinal disorders: A systematic review of clinical trials. Food Sci Nutr. 2019 Jan;7(1):96-108. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.807.
30. Rathnavelu V, Alitheen NB, Sohila S, Kanagesan S, Ramesh R. Potential role of bromelain in clinical and therapeutic applications. Biomedical reports. 2016 Sep;5(3):283–288. DOI: https://doi.org/10.3892/br.2016.720.
31. Varilla C, Marcone M, Paiva L, Baptista J. Bromelain, a Group of Pineapple Proteolytic Complex Enzymes (Ananas comosus) and Their Possible Therapeutic and Clinical Effects. A Summary. Foods. 2021 Sep 23;10(10):2249. DOI: https://doi.org/10.3390/foods10102249.
32. Ketwaroo GA, Graham DY. Rational Use of Pancreatic Enzymes for Pancreatic Insufficiency and Pancreatic Pain. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2019;1148:323–343. DOI: https://doi.org/10. 1007/978-981-13-7709-9_14.
33. Kaur L, Mao B, Bailly J, Oladeji O, Blatchford P, McNabb WC. Actinidin in Green and SunGold Kiwifruit Improves Digestion of Alternative Proteins-An In Vitro Investigation. Foods (Basel, Switzerland). 2022 Sep 6;11(18):2739. DOI: https://doi.org/10.3390/foods11182739.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2023 Випуск 3, 170, 144-149 сторінки, код УДК 616.37-008.64-085.355:577.15

DOI:

10.29254/2077-4214-2023-3-170-144-149