Geraniin: Ellagitanový polyfenol s příznivým účinkem na lidské zdraví
Jiří
Patočka
Geraniin je sekundární rostlinný metabolit z kategorie hydrolyzovatelných taninů, která je součástí obrovské skupiny polyfenolických sloučenin. Taniny jsou polyfenoly, které jsou rozšířenými složkami zeleniny a jsou rozděleny do 2 skupin: hydrolyzovatelné taniny a kondenzované taniny (Okuda et al., 1995). Geraniin je řazen mezi tzv. ellagitanniny, které patří do skupiny hydrolyzovatelných taninů a vyskytují se v potravinách, jako jsou maliny, jahody, ostružiny, granátové jablko, mandle a vlašské ořechy (Clifford a Scalbert, 2000). In vitro a in vivo studie ellagitanninů prokázaly, že mají řadu biologických aktivit, včetně antioxidačních (Okuda et al., 1989), antivirových (Nakashima et al., 1992), antimutagenních (Okuda et al., 1984), antimikrobiálních (Shiota et al., 2000; Funatogawa et al., 2004) a protinádorových (Ito et al., 1999; Okabe et al., 2001). Dosavadní výsledky jejich účinků na lidský organismus naznačují, že konzumace ellagitanninů propůjčuje lidem četné zdravotní benefity (Graça et al., 2016; Ren et al., 2017; Chung et al., 2018; Cheng et al., 2020; Yang et al., 2022; Goh et al., 2023).
V současné době je výskyt geraniinu ověřen u velkého množství druhů rostlin, z nichž mnohé se využívají v tradiční medicíně (Cheng et al., 2017). Proto, stejně jako jiné polyfenoly, geraniin vzbudil široký zájem a jeho výzkum vedl k odhalení řady prospěšných biologických účinků a terapeutických hodnot, kromě pochopení jeho chemických vlastností, biosyntézy a biologického účinku. Bylo prokázáno, že geraniin má antioxidační, antimikrobiální, protirakovinné, cytoprotektivní, imunomodulační a analgetické vlastnosti a kromě toho, že má slibné terapeutické účinky na hypertenzi, kardiovaskulární onemocnění a poruchy metabolismu (Perera et al., 2015; Hasan et al., 2024).
Americký kakost Geranium thunbergii
Jak již bylo řečeno, geraniin je polyfenol patřící do skupiny hydrolyzovatelných taninů. Tento přírodní sloučenina se nachází i v rostlinách rodu kakost (Geranium) (například v kakostu Geranium thunbergii), a v některých dalších. Hydrolyzovatelné taniny jsou polyfenolické sloučeniny, které mohou být štěpeny nebo hydrolýzou přeměněny na menší sloučeniny. Geraniin je jedním z těchto taninů a je známý svými potenciálními zdravotními výhodami (Isamukhamedova et al., 2024). Geraniin má antioxidační vlastnosti (Thitilertdecha et al., 2020) a pomáhá chránit buňky před poškozením způsobeným volnými radikály, což může hrát roli v prevenci některých onemocnění a v procesu stárnutí (Yang et al., 2022).
Protože geraniin má také protizánětlivé účinky (Goh et al, 2023; Lin et al., 2023) a zánět může být spojen s různými chronickými onemocněními, může mít tato přírodní látka pozitivní účinek u mnoha nemocí (Zhou et al., 2021; Yu et al., 2023). Významným zjištěním je, že geraniin chrání buňky feochromocytomu12 (PC12) před buněčnou smrtí zprostředkovanou A β 25–35 snížením oxidačního stresu a obnovením dysregulace buněčného cyklu. Navíc geraniin výrazně zmírňuje poškození DNA spouštěné Ap, které je částečně spojeno se snížením aktivity kaspázy-3. Kromě toho tato sloučenina významně downreguluje uvolňování neurozánětlivých faktorů. Upregulace aktivity nukleárního faktoru κB je geraniinem potlačena, což je způsobeno supresí JNK, ERK1/2 a dráhy proteinkinázy aktivované mitogenem p38 (MAPK). Geraniin se tak stává slibným činidlem proti neurotoxicitě při snižování oxidačního stresu a neurozánětu (Youn a Jun, 2020).
Je důležité poznamenat, že výzkum týkající se geraniinu a jeho účinků na lidské zdraví je stále v rané fázi a potřebuje další důkladné studie a ověření. Přestože existuje několik slibných náznaků o jeho potenciálních výhodách, je důležité být opatrný při interpretaci výsledků a vyčkat na další vědecké důkazy.
Literatura
Clifford MN, Scalbert A. Ellagitannins, occurrence in food, bioavailability and cancer prevention. J Food Sci Agric. 2000; 80: 1118-1125.
Funatogawa K, Hayashi S, Shimomura H, Yoshida T, Hatano T, Ito H, Hirai Y. Antibacterial activity of hydrolyzable tannins derived from medicinal plants against Helicobacter pylori. Microbiol Immunol. 2004; 48 251-261.
Goh BH, Cheng HS, Alexandra PTAPA, Ting KN, Palanisamy UD, Tan JBL. Geraniin Ameliorates Hypertensive Vascular Remodelling in a Diet-Induced Obese Animal Model through Antioxidant and Anti-Inflammatory Effects. Nutrients, 2023; 15(12): 2696.
Graça VC, Ferreira IC, Santos PF. Phytochemical composition and biological activities of Geranium robertianum L.: Rev. Industrial Crops Products, 2016; 87: 363-378.
Hasan MM, Islam MR, Haque AR, Kabir MR, Khushe KJ, Hasan SK. Trends and challenges of fruit by-products utilization: insights into safety, sensory, and benefits of the use for the development of innovative healthy food: a review. Bioresources Bioprocessing, 2024; 11(1): 10.
Cheng HS, Goh BH, Phang SCW, Amanullah MM, Ton SH, Palanisamy UD et al. Pleiotropic ameliorative effects of ellagitannin geraniin against metabolic syndrome induced by high-fat diet in rats. Nutrition, 2020; 79: 110973.
Cheng HS, Ton SH, Abdul Kadir K. Ellagitannin geraniin: a review of the natural sources, biosynthesis, pharmacokinetics and biological effects. Phytochem Rev. 2017; 16: 159-193.
Chung APY, Gurtu S, Chakravarthi S, Moorthy M, Palanisamy UD. Geraniin protects high-fat diet-induced oxidative stress in Sprague Dawley rats. Front Nutrition, 2018; 5: 17.
Isamukhamedova DR, Ergashev NA, Rakhimov RN, Asrarov MI. Anti-radical and membrane-active properties of geraniin polyphenol compound. Int J Med Sci Public Health Res. 2024; 5(02): 17-23.
Ito H, Miyake M, Nishitani E, Mori K, Hatano T, Okuda T, Konoshima T, Takasaki M, Kozuka M, Mukainaka T, Tokuda H, Nishino H, Yoshida T. Anti-tumor promoting activity of polyphenols from Cowania mexicana and Coleogyne ramosissima. Cancer Lett. 1999; 143: 5-13.
Nakashima H, Murakami T, Yamamoto N, Sakagami H, Tanuma S, Hatano T, Yoshida T, Okuda T. Inhibition of human immunodeficiency viral replication by tannins and related compounds. Antiviral Res. 1992; 18 91-103.
Lin K, Wang X, Li J, Zhao P, Xi X, Feng Y et al. Anti-atherosclerotic effects of geraniin through the gut microbiota-dependent trimethylamine N-oxide (TMAO) pathway in mice. Phytomedicine, 2022; 101: 154104.
Okabe S, Suganuma M, Imayoshi Y, Taniguchi S, Yoshida T, Fujiki H. New TNF-α releasing inhibitors, geraniin and corilagin, in leaves of Acer nikoense, Megusurino-ki. Biol Pharm Bull. 2001; 24 1145-1148
Okuda T, Mori K, Hayatsu H. Inhibitory effect of tannins on direct-acting mutagens. Chem Pharm Bull. 1984; 32 3755-3758.
Okuda T, Yoshida T, Hatano T. Ellagitannins as active constituents of medicinal plants. Planta Med. 1989; 55 117-122
Okuda T, Yoshida T, Hatano T. Hydrolyzable tannins and related polyphenols. Fortschr Chem Org Naturs. 1995; 66 1-117
Perera A, Ton SH, Palanisamy UD. Perspectives on geraniin, a multifunctional natural bioactive compound. Trends Food Sci Technol. 2015; 44(2): 243-257.
Ren Z, Zou W, Cui J, Liu L, Qing Y, Li Y. Geraniin suppresses tumor cell growth and triggers apoptosis in human glioma via inhibition of STAT3 signaling. Cytotechnology, 2017; 69: 765-773.
Shiota S, Shimizu M, Mizusima T, Ito H, Hatano T, Yoshida T, Tsuchiya T. Restoration of effectiveness of β-lactams on methicillin-resistant Staphylococcus aureus by tellimagrandin I from rose red. FEMS Microbiol Lett. 2000; 185 135-138.
Thitilertdecha N, Chaiwut P, Saewan N. In vitro antioxidant potential of Nephelium lappaceum L. rind extracts and geraniin on human epidermal keratinocytes. Biocatal Agricult Biotechnol. 2020; 23: 101482.
Yang Y, He B, Zhang X, Yang R, Xia X, Chen L et al. Geraniin protects against cerebral ischemia/reperfusion injury by suppressing oxidative stress and neuronal apoptosis via regulation of the Nrf2/HO-1 pathway. Oxidative Med Cell Longevity, 2022; 2022: 2152746.
Youn K, Jun M. Geraniin protects PC12 cells against Aβ25–35-mediated neuronal damage: Involvement of NF-κB and MAPK signaling pathways. J Med Food, 2020; 23(9): 928-937.
Yu Z, Gao Q, Diao L. Geraniin ameliorates streptozotocin-induced diabetic retinopathy in rats via modulating retinal inflammation and oxidative stress. Arabian J Chem. 2023; 16(1). 104396.
Zhou R, Lei J, Wei Y, Zhang H. Chemoprotective effects of Geraniin against Azoxymethane induced colorectal cancer by reduction of inflammatory reaction. J Oleo Science, 2021; 70(6): 817-825.
