1 Introduktion: allmänna egenskaper och etnofarmakologisk relevans

Curcumin är den primära aktiva sekundära metaboliten som finns i Curcuma longa L. (populärt kallad gurkmeja) och i andra Curcuma spp. Denna lipofila polyfenol är den mest förekommande beståndsdelen i gurkmeja och är ansvarig för dess levande gula färg. Kurkumin finns dock normalt i växten tillsammans med andra curcuminoidföreningar som demetoxikurkumin och bisdemetoxikurkumin (fig. 2.1) samt flyktiga oljor (tumeron, atlanton och zingiberon), sockerarter, proteiner och hartser. Curcuminoidkomplexet är också känt som indisk krydda/saffran, haldi eller haridara i öst och currypulver i väst. Många och potenta farmakologiska aktiviteter, inklusive antimikrobiella, antioxidativa och antiinflammatoriska egenskaper, har tillskrivits kurkumin, som har beskrivits som den mest rikliga föreningen inom curcuminoidgruppen (77 % av det totala antalet), vilket motiverar den omfattande användningen av C. longa i traditionell medicin (Ammon och Wahl, 1991; Goel och Aggarwal, 2010; Lestari och Indrayanto, 2014).

Figur 2.1. Kemiska strukturer för curcumin (1), demetoxikurcumin (2) och bisdemetoxikurcumin (3).

C. longa L. (Zingiberaceae-familjen) är en flerårig örtartad växt som blir 2 m hög. Den kännetecknas botaniskt av förekomsten av (1) långa, gröna, alternerande, lansettlika och bladsidiga blad, (2) falska stjälkar som avslutas med långa rosa blomställningar som innehåller 3-5 gula blommor och (3) starkt förgrenade gula till orangefärgade, cylindriska och aromatiska rhizomer. C. longa är ursprungligen från Indien och andra delar av Sydostasien (t.ex. Vietnam, Indonesien och Bangladesh), där den huvudsakligen odlas. Den kräver temperaturer mellan 20°C och 30°C och en betydande mängd årlig nederbörd för att trivas (Akram et al., 2010; Saiz de Cos, 2014).

Kurkumin är en steril triploid med avsaknad av fröbildning. Därför förökas den genom sticklingar från rhizomet, som är den del av växten (dvs. den botaniska drogen) som har gastronomiskt, medicinskt och kosmetiskt intresse. Rhizomerna kokas normalt i cirka 30-45 minuter och torkas sedan i ugnar innan de mals till ett djupt orangegult pulver (indisk krydda), som används flitigt som färg- och smakämne i många asiatiska rätter, särskilt i curryrätter, samt vid färgning. Gurkmejapulver har en varm, bitter, pepparliknande smak och en jordig, senapsliknande arom; detta har även uppmärksammats i västvärlden och därför används det i såser, senapsblandningar och pickles (Gupta et al, 2013a; Witkin och Li, 2013).

C. longa är den viktigaste källan till kurkumin, som utgör cirka 2-5 % av gurkmeja i pulverform (i genomsnitt cirka 3,1 %), och som ofta uppvisar betydande variationer i innehåll mellan olika exemplar av samma art C. longa. Vissa andra arter i släktet Curcuma, såsom Curcuma phaeocaulis, Curcuma xanthorrhiza, Curcuma mangga, Curcuma zedoaria och Curcuma aromatic, syntetiserar också curcumin. Men eftersom C. longa är den mest extensivt odlade arten kan man ändå betrakta den som huvudproducent av gurkmejapulver och kurkumin (Hayakawa et al., 2011; Lal, 2012).

Förutom tidigare och nuvarande livsmedelsrelaterade användningsområden har olika beredningar av gurkmeja sedan urminnes tider använts i stor utsträckning, främst i de sydasiatiska länderna, som medicinska botemedel för flera patologier; i själva verket registrerades den terapeutiska användningen av Curcuma sp. för första gången så tidigt som 1748. Den första ”rigorösa” vetenskapliga artikeln om gurkmejans kliniska värde vid sjukdomar hos människor är från 1937 och visade att oral administrering av curcunat (en blandning av 0,1-0,25 g natriumcurcumin och 0,1 g kalciumkolat) under tre veckor visade god tolerabilitet och anmärkningsvärda botande effekter hos patienter med kolecystit (Loeber, 1748; Oppenheimer, 1937). Dessutom har gurkmeja en lång historia av användning inom bland annat de traditionella kinesiska och indiska medicinska systemen. Till exempel är C. longa en viktig beståndsdel i Jiawei-Xiaoyaosan, en traditionell kinesisk läkemedelsformel som använts för att hantera dyspepsi, stress och depression samt humörrelaterade störningar och andra symtom i tusentals år. En sådan formel har till och med tagit sig in i västerländska översättningar av traditionell kinesisk medicin (Ammon och Wahl, 1991). Även om en genomgång av etnofarmakologin hos C. longa inte är ämnet för detta kapitel kan ytterligare några exempel nämnas för att illustrera relevansen av dess traditionsbaserade medicinska användningsområden: gurkmeja har använts för att stödja leverfunktionen och för att behandla gulsot i ayurvedisk medicin. Denna krydda ansågs rena ögonen och förbättra synen. Att skölja munnen med gurkmejavatten rapporterades ge omedelbar lindring av tandvärk och infektioner. Dessutom erkändes gurkmeja som ett bra antibakteriellt medel för dem som var kroniskt svaga eller sjuka, med ett namn på sanskrit som kan översättas till ”bakteriedödande”. Ayurvediska läkare använder gurkmeja för att behandla gallsjukdomar, anorexi, hosta, diabetessår, gulsot, magtumörer, reumatism, bihåleinflammation och så vidare. Intressant nog har den använts som ett antiinflammatoriskt medel för att behandla gaser, kolik, bröstsmärtor och menstruationsbesvär (Chaturvedi, 2009; Witkin och Li, 2013).

De antioxiderande, antiinflammatoriska, antimutagena, antimikrobiella och cancerbekämpande egenskaper som föreslogs för gurkmeja tillskrevs ursprungligen uteslutande kurkumin som dess huvudkomponent. Det är dock fortfarande oklart om alla de aktiviteter som tillskrivs gurkmeja beror på curcumin eller om andra föreningar i gurkmeja kan manifestera dessa aktiviteter unikt, additivt eller synergistiskt med curcumin. Den moderna vetenskapen har visat att gurkmeja innehåller över 300 olika kemiska enheter, men grundlig forskning under de senaste tre decennierna har gett en logisk grund för säkerheten (den tolereras i gramdoser) och den farmakologiska effekten mot mänskliga sjukdomar för enbart kurkumin. Trots den begränsade forskningen om andra kurkuminföreningar finns det vissa bevis som tyder på att kurkuminfria kurkuminkomponenter också har många biologiska aktiviteter (inklusive antiinflammatoriska, cancerbekämpande och antidiabetiska aktiviteter) (Gupta et al., 2012; Aggarwal et al, 2013).

När det gäller kurkuminets rika historia upptäcktes det ursprungligen för ungefär två århundraden sedan av laboratorieforskarna Vogel och Pelletier från Harvard College, som rapporterade isoleringen av ”gult färgämne” från rhizomerna av C. longa (Vogel och Pelletier, 1815). Det var dock inte förrän i mitten av 1900-talet som kurkuminets biologiska aktiviteter började identifieras vetenskapligt. I en artikel som publicerades i Nature rapporterade Schraufstatter och Bernt (1949) för första gången att kurkumin utövar effektiva antibakteriella egenskaper mot mänskliga patogener. Senare, under 1970- och 1980-talen, blev curuminets farmakologiska potential ett forskningsämne för olika grupper av forskare. Antalet rapporter om dess biologiska verksamhet och intresset för kurkumin har sedan dess ökat dramatiskt. Slutligen utvecklades en databas i syfte att samla all tillgänglig information om kurkuminets potential inom medicin och livsmedelsteknik (>13 000 vetenskapliga artiklar) (Kumar et al, 2015).

Som antytts har många in vitro- och in vivo-studier under de senaste decennierna visat på kurkuminets kolesterolsänkande, antidiabetiska, antiinflammatoriska, sårläkande, antinociceptiva, antioxiderande och cancerbekämpande egenskaper, bland annat i cell-, vävnads- och djurmodeller för mänskliga sjukdomar. Delvis på grund av sin polyfenoliska natur är curcumin en mycket pleiotropisk molekyl och har visat sig modulera olika signalmolekyler (inklusive inflammatoriska mediatorer), transkriptionsfaktorer, enzymer, proteinkinaser, proteinreduktas, bärarproteiner, cellöverlevnadsproteiner, läkemedelsresistensproteiner, adhesionsmolekyler, tillväxtfaktorer, receptorer, cellcykelreglerande proteiner, kemokiner, DNA, RNA och metalljoner. Den ökande prekliniska kunskapen har utgjort en solid grund för utvärdering av curuminets effektivitet i kliniska prövningar, främst mot inflammationsrelaterade sjukdomar och cancer samt andra kroniska sjukdomar som påverkar nervsystemet, lungorna, levern, mag-tarm- och hjärt-kärlsystemen. I allmänhet har kurkumin befunnits vara säkert och effektivt hos människor, och den amerikanska myndigheten Food and Drug Administration godkände kurkumin som en förening som kategoriseras som ”allmänt betraktad som säker” (Araujo och Leon, 2001; Gupta et al., 2013b; Nelson et al., 2017).

Kurkuminets antiinflammatoriska potential vid sjukdomar hos människor är en av de bäst utforskade farmakologiska aktiviteterna och diskuteras vidare i följande avsnitt.