1 Introducere: caracteristici generale și relevanță etnofarmacologică

Curcumina este principalul metabolit secundar activ care se găsește în Curcuma longa L. (cunoscut sub denumirea populară de turmeric) și în alte Curcuma spp. Acest polifenol lipofilic este cel mai abundent constituent al turmericului și este responsabil pentru culoarea sa galbenă vibrantă. Cu toate acestea, curcumina este prezentă în mod normal în plantă împreună cu alți compuși curcuminoizi, cum ar fi demethoxycurcumin și bisdemethoxycurcumin (Fig. 2.1), precum și uleiuri volatile (tumeronă, atlantonă și zingiberonă), zaharuri, proteine și rășini. Complexul curcuminoid este, de asemenea, cunoscut sub denumirea de condiment indian/zahăr, haldi sau haridara în Orient și pudră de curry în Occident. Numeroase și puternice activități farmacologice, inclusiv proprietăți antimicrobiene, antioxidante și antiinflamatorii, au fost atribuite curcuminei, care a fost descrisă ca fiind cel mai abundent compus din cadrul grupului de curcuminoide (77% din total), justificând astfel utilizarea pe scară largă a C. longa în medicina tradițională (Ammon și Wahl, 1991; Goel și Aggarwal, 2010; Lestari și Indrayanto, 2014).

Figura 2.1. Structurile chimice ale curcuminei (1), demetocurcuminei (2) și bisdemetoxicurcuminei (3).

C. longa L. (familia Zingiberaceae) este o plantă erbacee perenă care atinge 2 m înălțime. Se caracterizează din punct de vedere botanic prin prezența: (1) frunzelor lungi, verzi, alterne, lanceolate și pețiolate; (2) tulpinilor false terminate prin inflorescențe lungi de culoare roz care conțin 3-5 flori galbene; și (3) rizomilor foarte ramificați, galbeni până la portocalii, cilindrici și aromatici. C. longa este originar din India și din alte părți ale Asiei de sud-est (de exemplu, Vietnam, Indonezia, Bangladesh), unde este cultivat în principal. Pentru a se dezvolta, are nevoie de temperaturi între 20°C și 30°C și de o cantitate considerabilă de precipitații anuale (Akram et al., 2010; Saiz de Cos, 2014).

Turmericul este un triploid steril cu absența formării de semințe. Prin urmare, se înmulțește prin butași din rizom, care este partea plantei (adică drogul botanic) care deține interes gastronomic, medicinal și cosmetic. În mod normal, rizomii sunt fierți timp de aproximativ 30-45 de minute și apoi uscați în cuptoare înainte de a fi măcinați pentru a genera o pulbere de culoare galben-portocalie intensă (condiment indian), care este utilizată pe scară largă ca agent de colorare și aromatizare în multe bucătării asiatice, în special în curry, precum și în vopsitorie. Pulberea de turmeric are o aromă caldă, amară, asemănătoare piperului și o aromă pământie, asemănătoare muștarului; acest lucru a fost recunoscut și în lumea occidentală și, prin urmare, este folosită în sosuri, amestecuri de muștar și murături (Gupta et al., 2013a; Witkin și Li, 2013).

C. longa este sursa majoră de curcumină, care constituie aproximativ 2%-5% din pulberea de turmeric (aproximativ 3,1% în medie), prezentând adesea variații semnificative în conținut între diferitele exemplare ale aceleiași specii C. longa. Unele alte specii din genul Curcuma, cum ar fi Curcuma phaeocaulis, Curcuma xanthorrhiza, Curcuma mangga, Curcuma zedoaria și Curcuma aromatic, sintetizează, de asemenea, curcumină. Cu toate acestea, deoarece C. longa este specia cea mai cultivată pe scară largă, se poate considera că este principalul producător de pulbere de curcuma și curcumină (Hayakawa et al., 2011; Lal, 2012).

În afară de utilizările anterioare și actuale legate de alimentație, din cele mai vechi timpuri, diverse preparate de curcuma au fost utilizate pe scară largă, mai ales în țările din Asia de Sud, ca remedii medicinale pentru mai multe patologii; de fapt, utilizarea terapeutică a Curcuma sp. a fost înregistrată pentru prima dată încă din 1748. Primul articol științific „riguros” care se referă la valoarea clinică a turmericului în bolile umane datează din 1937 și a demonstrat că administrarea orală de curcunat (un amestec de 0,1-0,25 g de curcumină sodică și 0,1 g de colat de calciu) timp de 3 săptămâni a prezentat o bună tolerabilitate și efecte curative remarcabile la pacienții cu colecistită (Loeber, 1748; Oppenheimer, 1937). În plus, turmericul are o lungă istorie de utilizare atât în sistemele tradiționale de medicină chineză și indiană, printre altele. De exemplu, C. longa este un constituent major al Jiawei-Xiaoyaosan, o formulă medicinală tradițională chineză folosită de mii de ani pentru a gestiona dispepsia, stresul și depresia, precum și tulburările legate de starea de spirit și alte simptome. O astfel de formulă a ajuns chiar și în traducerile occidentale ale medicamentelor tradiționale chinezești (Ammon și Wahl, 1991). Deși trecerea în revistă a etnofarmacologiei C. longa nu face obiectul acestui capitol, ar mai putea fi citate câteva exemple pentru a ilustra relevanța utilizărilor sale medicinale bazate pe tradiție: turmericul a fost utilizat pentru a susține funcția hepatică și pentru a trata icterul în medicina ayurvedică. Se credea că acest condiment curăță ochii și îmbunătățește vederea. Clătirea gurii cu apă de turmeric a fost raportată pentru a oferi o ușurare instantanee pentru durerile și infecțiile dentare. Mai mult decât atât, turmericul era recunoscut ca un bun antibacterian pentru cei care erau cronicizați sau bolnavi, cu un nume în sanscrită care se traduce prin „germicid”. Medicii ayurvedici folosesc turmericul pentru a trata tulburările biliare, anorexia, tusea, rănile diabeticilor, icterul, tumorile stomacale, reumatismul, sinuzita și așa mai departe. Interesant este faptul că a fost folosit ca agent antiinflamator pentru a trata gazele, colicile, durerile toracice și dificultățile menstruale (Chaturvedi, 2009; Witkin și Li, 2013).

Proprietățile antioxidante, antiinflamatorii, antimutagene, antimicrobiene și anticancerigene sugerate pentru turmeric au fost inițial atribuite exclusiv curcuminei, care este componenta sa principală. Cu toate acestea, este încă neclar dacă toate activitățile atribuite turmericului se datorează curcuminei sau dacă alți compuși din turmeric pot manifesta aceste activități în mod unic, adițional sau sinergic cu curcumina. Știința modernă a demonstrat că turmericul conține peste 300 de entități chimice diferite, dar cercetările amănunțite din ultimele trei decenii au oferit cu siguranță o bază logică pentru siguranța (este tolerată la doze de grame) și eficacitatea farmacologică împotriva bolilor umane doar pentru curcumină. În ciuda cercetărilor limitate cu privire la alți compuși ai turmericului, unele dovezi au indicat că și componentele turmericului fără curcumină posedă numeroase activități biologice (inclusiv activități antiinflamatorii, anticancerigene și antidiabetice) (Gupta et al., 2012; Aggarwal et al., 2013).

În ceea ce privește istoria bogată a curcuminei, aceasta a fost descoperită inițial în urmă cu aproximativ două secole de către cercetătorii de laborator de la Harvard College, Vogel și Pelletier, care au raportat izolarea „materiei colorante galbene” din rizomii de C. longa (Vogel și Pelletier, 1815). Cu toate acestea, abia la mijlocul secolului al XX-lea au început să fie identificate științific activitățile biologice ale curcuminei. Într-un articol publicat în Nature, Schraufstatter și Bernt (1949) au raportat pentru prima dată că curcumina exercită proprietăți antibacteriene eficiente împotriva agenților patogeni umani. Ulterior, în anii 1970 și 1980, potențialul farmacologic al curcuminei a devenit subiect de cercetare pentru diverse grupuri de oameni de știință. De atunci, numărul de rapoarte privind activitățile sale biologice și interesul pentru curcumină s-au înmulțit în mod dramatic. În cele din urmă, a fost creată o bază de date cu scopul de a aduna toate informațiile disponibile despre potențialul curcuminei în domeniile medicinei și tehnologiei alimentare (>13.000 de articole științifice) (Kumar et al., 2015).

După cum s-a sugerat, numeroase studii in vitro și in vivo din ultimele decenii au evidențiat proprietățile hipocolesterolemiante, antidiabetice, antiinflamatorii, de vindecare a rănilor, antinociceptive, antioxidante și anticancerigene ale curcuminei, printre altele, în modele celulare, tisulare și animale de boli umane. În parte datorită naturii sale polifenolice, curcumina este o moleculă extrem de pleiotropică și s-a demonstrat că modulează diverse molecule de semnalizare (inclusiv mediatori inflamatori), factori de transcripție, enzime, proteine kinaze, proteine reductaze, proteine purtătoare, proteine de supraviețuire celulară, proteine de rezistență la medicamente, molecule de aderență, factori de creștere, receptori, proteine de reglare a ciclului celular, chemokine, ADN, ARN și ioni metalici. Cunoștințele preclinice progresive au format o bază solidă pentru evaluarea eficacității curcuminei în studiile clinice, în principal împotriva tulburărilor legate de inflamație și a cancerului, precum și a altor boli cronice care afectează sistemul nervos, plămânii, ficatul și sistemele gastrointestinal și cardiovascular. În general, s-a constatat că curcumina este sigură și eficientă la om, iar agenția Food and Drug Administration din SUA a aprobat curcumina ca fiind un compus clasificat ca fiind „considerat în general sigur” (Araujo și Leon, 2001; Gupta et al., 2013b; Nelson et al., 2017).

Potențialul antiinflamator al curcuminei în bolile umane este una dintre cele mai bine explorate activități farmacologice și este discutat în continuare în următoarele secțiuni.

.