1 Úvod: obecné vlastnosti a etnofarmakologický význam

Kurkumin je hlavní aktivní sekundární metabolit obsažený v Curcuma longa L. (lidově nazývaném kurkuma) a v dalších druzích Curcuma spp. Tento lipofilní polyfenol je nejhojnější složkou kurkumy a je zodpovědný za její zářivě žlutou barvu. Nicméně kurkumin je v rostlině běžně přítomen spolu s dalšími kurkuminoidními sloučeninami, jako jsou demethoxykurkumin a bisdemethoxykurkumin (obr. 2.1), a také těkavými silicemi (tumeron, atlanton a zingiberon), cukry, bílkovinami a pryskyřicemi. Komplex kurkuminoidů je známý také jako indické koření/šafrán, haldi nebo haridara na Východě a kari na Západě. Četné a silné farmakologické aktivity, včetně antimikrobiálních, antioxidačních a protizánětlivých vlastností, byly přisuzovány kurkuminu, který byl popsán jako nejrozšířenější sloučenina v rámci skupiny kurkuminoidů (77 % z celkového množství), což odůvodňuje rozsáhlé používání kurkuminu C. longa v tradiční medicíně (Ammon a Wahl, 1991; Goel a Aggarwal, 2010; Lestari a Indrayanto, 2014).

Obrázek 2.1. Kurkuma v tradiční medicíně. Chemická struktura kurkuminu (1), demethoxykurkuminu (2) a bisdemethoxykurkuminu (3).

C. longa L. (čeleď Zingiberaceae) je vytrvalá bylina, která dosahuje výšky až 2 metry. Botanicky se vyznačuje přítomností (1) dlouhých, zelených, střídavých, kopinatých a řapíkatých listů, (2) nepravých stonků zakončených dlouhými růžovými květenstvími obsahujícími 3-5 žlutých květů a (3) silně rozvětvených žlutých až oranžových, válcovitých a aromatických oddenků. C. longa pochází z Indie a dalších částí jihovýchodní Asie (např. Vietnam, Indonésie, Bangladéš), kde se převážně pěstuje. Ke svému růstu vyžaduje teploty mezi 20 °C a 30 °C a značné množství ročních srážek (Akram et al., 2010; Saiz de Cos, 2014).

Kurkumovník je sterilní triploid s absencí tvorby semen. Proto se množí řízky z oddenku, což je část rostliny (tj. botanická droga), která má gastronomický, léčebný a kosmetický význam. Oddenky se obvykle vaří asi 30-45 minut a poté se suší v sušárně, než se rozemelou na sytě oranžovožlutý prášek (indické koření), který se hojně používá jako barvivo a ochucovadlo v mnoha asijských kuchyních, zejména v kari, a také při barvení. Kurkuma v prášku má teplou, hořkou, pepřovou chuť a zemité, hořčicové aroma; to bylo rozpoznáno i v západním světě, a proto se používá do omáček, hořčičných směsí a nakládaných okurek (Gupta et al., 2013a; Witkin a Li, 2013).

C. longa je hlavním zdrojem kurkuminu, který tvoří asi 2-5 % práškové kurkumy (v průměru asi 3,1 %), přičemž mezi různými exempláři téhož druhu C. longa jsou často značné rozdíly v obsahu. Kurkumin syntetizují i některé další druhy rodu Curcuma, například Curcuma phaeocaulis, Curcuma xanthorrhiza, Curcuma mangga, Curcuma zedoaria a Curcuma aromatic. Přesto, protože C. longa je nejrozšířenějším pěstovaným druhem, lze ji považovat za hlavního producenta kurkumového prášku a kurkuminu (Hayakawa et al., 2011; Lal, 2012).

Kromě dřívějšího a současného využití v potravinářství se již od starověku nejrůznější přípravky z kurkumy hojně využívají především v jihoasijských zemích jako léčebné prostředky na řadu patologií; ve skutečnosti bylo léčebné využití Curcuma sp. poprvé zaznamenáno již v roce 1748. První „rigorózní“ vědecký článek odkazující na klinickou hodnotu kurkumy u lidských onemocnění pochází z roku 1937 a prokázal, že perorální podávání kurkumy (směs 0,1-0,25 g kurkuminu sodného a 0,1 g cholátu vápenatého) po dobu 3 týdnů vykazovalo dobrou snášenlivost a pozoruhodné léčebné účinky u pacientů s cholecystitidou (Loeber, 1748; Oppenheimer, 1937). Kromě toho má kurkuma dlouhou historii používání mimo jiné v tradičním čínském i indickém systému medicíny. C. longa je například hlavní složkou tradičního čínského léčivého přípravku Jiawei-Xiaoyaosan, který se po tisíce let používá k léčbě dyspepsie, stresu a depresí a poruch nálady a dalších symptomů. Takový vzorec se dokonce dostal do západních překladů tradiční čínské medicíny (Ammon a Wahl, 1991). Ačkoli přehled etnofarmakologie C. longa není předmětem této kapitoly, bylo by možné uvést ještě několik příkladů, které ilustrují význam jejího tradičního léčebného využití: kurkuma se v ájurvédské medicíně používá k podpoře funkce jater a k léčbě žloutenky. Věřilo se, že toto koření čistí oči a zlepšuje zrak. Vyplachování úst kurkumovou vodou údajně přinášelo okamžitou úlevu při bolestech zubů a infekcích. Kromě toho byla kurkuma uznávána jako dobrý antibakteriální prostředek pro chronicky oslabené nebo nemocné, jejíž název v sanskrtu znamená v překladu „baktericid“. Ájurvédští lékaři používají kurkumu k léčbě poruch žlučníku, nechutenství, kašle, diabetických ran, žloutenky, žaludečních nádorů, revmatismu, zánětu dutin atd. Zajímavé je, že se používá jako protizánětlivý prostředek k léčbě plynatosti, koliky, bolestí na hrudi a menstruačních obtíží (Chaturvedi, 2009; Witkin a Li, 2013).

Antioxidační, protizánětlivé, antimutagenní, antimikrobiální a protinádorové vlastnosti naznačené u kurkumy byly původně připisovány výhradně kurkuminu jako její hlavní složce. Stále však není jasné, zda jsou všechny kurkumě přisuzované aktivity způsobeny kurkuminem, nebo zda se tyto aktivity mohou projevovat jedinečně, aditivně nebo synergicky s kurkuminem u jiných sloučenin obsažených v kurkumě. Moderní věda prokázala, že kurkuma obsahuje více než 300 různých chemických entit, ale důkladný výzkum v posledních třech desetiletích jistě poskytl logický základ pro bezpečnost (je tolerována v gramových dávkách) a farmakologickou účinnost proti lidským onemocněním pouze kurkuminu. Navzdory omezenému výzkumu dalších sloučenin kurkumy některé důkazy naznačily, že složky kurkumy bez kurkuminu mají také četné biologické aktivity (včetně protizánětlivých, protinádorových a antidiabetických aktivit) (Gupta et al., 2012; Aggarwal et al., 2013).

Co se týče bohaté historie kurkuminu, ten byl původně objeven přibližně před dvěma stoletími vědci z laboratoře Harvard College Vogelem a Pelletierem, kteří oznámili izolaci „žlutého barviva“ z oddenků C. longa (Vogel a Pelletier, 1815). Teprve v polovině 20. století se však začaly vědecky identifikovat biologické aktivity kurkuminu. V článku publikovaném v časopise Nature Schraufstatter a Bernt (1949) poprvé uvedli, že kurkumin působí účinně antibakteriálně proti lidským patogenům. Později, v průběhu 70. a 80. let 20. století, se farmakologický potenciál kurkuminu stal předmětem výzkumu různých skupin vědců. Počet zpráv o jeho biologických aktivitách a zájem o kurkumin se od té doby dramaticky znásobil. Nakonec byla vytvořena databáze, jejímž cílem bylo shromáždit všechny dostupné informace o potenciálu kurkuminu v oblasti medicíny a potravinářské technologie (>13 000 vědeckých článků) (Kumar et al., 2015).

Jak již bylo naznačeno, četné studie in vitro a in vivo v minulých desetiletích prokázaly mimo jiné vlastnosti kurkuminu snižující hladinu cholesterolu, antidiabetické, protizánětlivé, hojící rány, antinociceptivní, antioxidační a protinádorové, a to na buněčných, tkáňových a zvířecích modelech lidských onemocnění. Částečně díky své polyfenolické povaze je kurkumin vysoce pleiotropní molekulou a bylo prokázáno, že moduluje různé signální molekuly (včetně zánětlivých mediátorů), transkripční faktory, enzymy, proteinkinázy, proteoreduktázy, přenašečové proteiny, proteiny přežití buněk, proteiny rezistence vůči lékům, adhezní molekuly, růstové faktory, receptory, proteiny regulující buněčný cyklus, chemokiny, DNA, RNA a ionty kovů. Postupující preklinické poznatky vytvořily pevný základ pro hodnocení účinnosti kurkuminu v klinických studiích, zejména proti poruchám souvisejícím se zánětem a rakovinou, jakož i dalším chronickým onemocněním postihujícím nervový systém, plíce, játra a gastrointestinální a kardiovaskulární systém. Obecně bylo zjištěno, že kurkumin je u lidí bezpečný a účinný, a americká agentura Food and Drug Administration schválila kurkumin jako sloučeninu zařazenou do kategorie „obecně považovaná za bezpečnou“ (Araujo a Leon, 2001; Gupta et al., 2013b; Nelson et al., 2017).

Protizánětlivý potenciál kurkuminu u lidských onemocnění je jednou z nejlépe prozkoumaných farmakologických aktivit a je dále diskutován v následujících částech.