سير  (Allium sativum)  و پياز  (Allium cepa)  از اجزا مواد غذايي هستند كه به طور وسيعي در ذائقه غذايي ما بكار مي روند.

تاثير مثبت عصاره پياز و سير بر روي بيماري هاي قلب و عروق گزارش شده است و این به دلیل خواص كاهنده كلسترول و چربي خون و ضد فشار خون آنهاست و همچنین خواص ضد ديابت ، آنتي ترومبوتيك ، ضد هايپر هوموسيستئيني و داشتن بسياري فعاليت هاي زيست شناختي ديگر مانند اثر ضد ميكروبي ، آنتي اكسيداني ، ضد سرطاني و ضد جهش زايي ، ضد آسم ،تقويت  سيستم ايمني و فعاليت هاي پري بيوتيك به اين گياهان اهميت خاصي بخشيده است و باعث شده تا مكمل هاي آنها به فراواني در تغذيه و درمان بكار رود.

فعاليت آنتي اكسيداني

اكسيداسيون DNA ، پروتئين ها و ليپيد ها با گونه هاي واكنش پذير اكسيژن (ROS) نقش مهمي در فرايند پيري و در طيف وسيعي از بيماري هاي رايج مانند سرطان ، بيماري هاي قلب و عروق ، التهاب و بيماري هاي عصبي مانند آلزايمر و ديگر بيماري هاي مربوط به شرايط بحراني سني بازي مي كند. مطالعات تحقيقاتي نشان مي دهند  كه رژيم هاي غذايي گياهي مخصوصا آنهايي كه سرشار از گياهان و ميوه جات باشند تامين كننده مقدار زيادي آنتي اكسيدان هاي فتوشيميايي مانند ويتامين هاي E , C ، گلوتاسيون ، تركيبات فنولي (فلاوونوئيد ها ) و رنگدانه هاي گياهي هستند كه باعث حفاظت در برابر آسيب سلولي مي شوند. پياز يكي از اصلي ترين منابع فلاوونوئيد هاي رژيم غذايي در بسياري از كشور هاست كه يا به صورت توام با شكر و يا به صورت غير گليكوزيدي(aglycones) عرضه مي شود.

عمده ترين فلاوونوئيد يافت شده در پياز كورستين است كه به فرم مزدوج شده مانند ،

quercetin 40-O-b-glycopyranoside, quercetin 3,40-O-b-diglycopyranoside, and quercetin 3,7,40-O-btriglycopyranoside

وجود دارد.  لايه خشك بيروني پياز ، كه قبل از پروسه غذايي مانند پخت ، هدر مي رود و اتلاف مي شود ، حاوي مقدار زيادي كورستين و كورستين گليكوزيد و محصولات اكسيداتيو آن است  كه در برابر پر اكسيداسيون ليپيدي غير آنزيمي و اكسيداسيون ليپوپروتئين هاي كم چگال (LDL) ، اثر آنتي اكسيداني دارد. كورستين و تركيبات دايمرزد آن بالاترين فعاليت آنتي اكسيداني را از خود نشان مي دهند كه قابل قياس با آلفا توكوفرول مي باشد ، از اين رو انتظار مي رود لايه خارجي پياز يك منبع غذايي باشد.  با توجه به فراواني زيستي كورستين ، هولمن ،دوريز ،وانليو ون ، منگلرز  و كاتان در 1995   نشان دادند كه كورستين در واقع در انسان جذب مي شود در حالي كه گليكوزيد هاي كورستين جذب موثر تري از خود كورستين دارند.

اخیرا ثابت شده است که جذب کمتر آن بر خلاف سایر آنتی اکسیدان های رژیمی مانند ویتامین C   و E  ظرفیت عملکرد آن به عنوان آنتی اکسیدان را در پلاسما (در شرایط زنده ) محدود می کند. گرچه باید به این نکته توجه شود که در مطالعات مختلف ، تفاوت های بین فردی دیده می شود. بنابر اين برخي اشخاص كورستين را بهتر از ديگران جذب مي كنند و احتمالا به دليل برخي پلي مورفيسم هاي خاص  آنزيم هاي روده اي يا انتقال دهنده هاست. در ميان محصولات مشتق شده از سير ،AGE  فعاليت آنتي اكسيداني بيشتري دارد، حتي بيشتر از سير تازه و ديگر مكمل هاي تجاري سير و اين به دليل فرايند فراوري آن است كه باعث افزایش پايداري و فراواني زيستي تركيبات ارگانوسولفور محلول در آب مانند SAC    و (SAMC)  S-allylmercaptocysteine که فعالیت آنتی اکسیدانی دارند می شود.   SAC و SAMC  تركيبات عمده ارگانوسولفور هستند كه در AGE  يافت مي شوند ، با اين حال اين فراورده سير تركيبات ديگري هم با تاثيرات آنتي اكسيداني دارد. از جمله آليل سولفيد هاي محلول در چربي مانند DAS , DATS , DADS  و دي آليل پلي سولفيد ها  ، مشتقات تترا هيدرو بتا كربولين كه با گذشت زمان و كهنه شدن به صورت طبيعي شكل مي گيرند  ؛ فلاوونوئيد ها مانند آليكسين ، ساپونينها و ريز مغذي هاي ضروري (سلنيم ،Se) و درشت مغذي ها مانند لكتين ها ، كه اثرات آنتي اكسيدي آنها در جگر ، كليه و قلب موش ها ثابت شده است. از ديگر تركيبات AGE كه اخيرا شناسايي شده اند   N-fructosylarginine  و  N-fructosyl glutamate    (كه فعاليت آنتي اكسيداني آنها قابل مقايسه با آسكوربيك اسيد است)  و N-fructosyl lysine،محصولات نوتركيب آرمادوري ( Amadori ) هستند که  به عنوان يك محصول فرايند ذخيره سازي در دماي بالا ، از اولين مراحل واكنش Mailard  نشات گرفته اند.

فيتوكميكال هاي AGE ممكن است از طريق افزاینده و يا به صورت همكاري كننده عمل كنند و عمل آنتي اكسيداني خود را با مهار ROS   يا با بالابردن آنزيم آنتي اكسدانت سلولي سوپراكسيد ديسموتاز SOD ، كاتالاز و گلوتاسيون پراكسيداز و با افزايش گلوتاسيون در سلول ها  که یک مكانيزم دفاعي مهم در سلول هاي زنده است، اعمال كنند. به خصوص به دليل عمل آنتي اكسيداني  ، AGE خطر ابتلا به بيماري هاي قلبي و عروقي و بيماري هاي عروق مغز را با مهار پراكسيداسيون ليپيدي و اكسيداسيون LDL  كاهش مي دهد. همچنين اعمال اثر ضد التهابي شوك اكسداتيو ناشي از فعال شدن فاكتور هسته اي كاپا B   (NF-kB) كه دلالت بر بيان آنزيم هاي پيشرفته التهابي مانند وادار كردن سنتز نيتريك اسيد NOS و سيكلو اكسيژناز-دو  COX-II  دارد  را مهار مي كند به صورت مشابه فاکتورNF-KB در بیان ژن اچ.آی.وی دخالت دارد بنابراين زماني كه AGE اين فاكتور را مهار مي كند نقش مهمي در مدولاسيون تكثير اچ آي وي ايفا مي كند.

نقش ضد سرطاني آن هم مهم است چرا كه راديكال هاي آزاد و تخريب DNA  به واسطه جهش را مهار مي كند. علاوه بر اين AGE  در برابر پرتو هاي يونيزه كننده و صدمات ناشي از نور UV  اثرات راديو پروتكتيو دارد. بعلاوه با مهار تشكيل گلبولهاي قرمز با تراكم غير طبيعي ، كه تصور مي شود نقش مهمي در تظاهرات باليني بيماران كم خون گلبول داسي شكل ايفا مي كنند ، از غشاي گلبول هاي قرمز در برابر شوك اكسيداتيو محافظت مي كند. و همچنين از سميت قلبي و كبدي ناشي از محيط اكسيداني ، مواد شيميايي و دارويي متفاوت پيشگيري مي كند. سرانجام AGE  اثرات ضد پيري هم دارد. مطالعات اخير نشان مي دهد كه AGE  باعث بالا رفتن عمر سلولهاي عصبي مي شود ، عملكرد ادراكي ، حافظه و طول عمر را افزايش مي دهد و اختلالات مربوط به سن يادگيري و حافظه را كند مي كند.با اين حال شواهد تجربي بيشتري براي تاييد آن فرضيه هاي آخر مورد نياز است. با توجه به اين فعاليت هاي نوروتروفيك منسوب به AGE  ، سير بعنوان جايگزين طبيعي بالقوه براي درمان بيماري هاي عصبي مانند آلزايمر يا بيماري زوال عقل ، در حال مطالعه است.

فعاليت ضد سرطانی و ضد جهش

در دوران مدرن استفاده از سير به عنوان يك عامل ضد سرطان از سال 1950 زماني كه در شرايط آزمايشگاهي و شرايط زنده ثابت شد كه عصاره تيوسولفينات ها بر رشد سلول هاي تومور اثر مهار كننده دارد آغاز شد.از زمان اين تحقيقات ، مطالعات اپيدرمولوژيكي و آزمايشگاهي زيادي براي اثبات اثرات شيميايي  پيشگيرانه يا ضد سرطان زايي سير و گونه هاي مربوط به گونه Allium   (مثل سير) انجام شده است. به طور خاص ، ظرفيت آنها در مهار رشد تومور و تكثير سلولي (اثرات آنتي نئوپلازتيك) مورد مطالعه قرار گرفته است. اين مطالعات نشان مي دهند كه مصرف سير و پياز موجب كاهش خطر ابتلا به سرطان ساركوم در بافت هاي مختلف و دستگاه هاي بدن مثل معده ، روده بزرگ ، مري ، پروستات ، مثانه ، كبد ، ريه ، پستان ، پوست و مغز مي شود.

به نظر مي رسد اين اثرات به واسطه مكانيسم هاي مختلفي انجام مي شود كه هنوز به خوبي شناخته نشده اند. مي توان گفت كه سير و پياز اثرات ضد سرطان زايي خود را به صورت غير مستقيم اعمال مي كنند. مكانيسم هاي غير مستقيمي چون ، دگرگوني سوخت و ساز سلول هاي سرطان زا با افزايش فعاليت سيستم سم زدايي كه قطبيت و پلاريته سرطان زا ها و دفع آسان آنها از بدن را افزايش مي دهند و يا مهار فعاليت پروكارسينوژن ها با تاثير سير بر سيتوكروم P450 ، مهار آسيب هاي اكسايشي بسبب فعاليت آنتي اكسيداني آنها  ، مهار تكثير سلولي توسط القائ آپوپتوز و جلوگيري از تقسيم سلولي ، پيشگيري از آسيب كروموزومي (اثر ضد كلاستوژنيك) و مهار فعاليت هاي ليپواكسيژناز و سيكلواكسيژناز. مهار مستقيم رشد سلول هاي سرطاني در محيط كشت بافت هاي مختلف نيز مستند شده است. مكانيسم مهار مستقيم سلول هاي تومور هنوز تعيين نشده است، با اين حال تا اين زمان تصور مي شود كه عمل مهم ضد سرطان زايي و مستقيم سير ، تقويت سيستم ايمني است. تحقيقات متعدد نشان مي دهد كه تركيبات سولفور محلول در آب و محلول در چربی ، هر دو فوايد ضد سرطان زايي سير و پياز را دارند.  DAS ، دي آليل سولفوكسيد DASO، دي آليل سولفون DASO2، DADS, DATS, SAC   ( موجود در سير) و دي پروپيل سولفيد DPS و دي پروپيل دي سولفيد DPDS موجود در پياز  مي توانند مراحل اوليه و اواخر سرطان زايي را مهار كنند. ديگر تركيبات سولفور مانند SAMC ،آژوئنه و متيين (كه در پياز فراوان تر از سير است) در كنار DADS  و DATS   مي توانند با القاي اپوپتوز باعث مهار تكثير سلولي كشت سلول انساني مانند سلول هاي لوكاميك انساني شوند. علاوه بر تركيبات ارگانوسولفور ، روبوسايد B  ، يك استروئيد ساپونين كه از پياز سير استخراج مي شود و تركيبات ارگانو – سي ، در فعاليت هاي ضد سرطان زايي سير و پياز بسيار تاثير دارند. سير و پياز غني شده با  Se  (سلنیوم) فعاليت ضد سرطان زايي بيشتري نسبت به گياهان عادي دارند. اين افزايش اثر در جلوگيري از سرطان حداقل تا حدودي با جايگزيني سلنيوم به جاي گوگرد بدست آمده است. ثابت شده است كه تركيبات خالص سلنيوم عامل برتري در جلوگيري از سرطان نسبت به متناظر هاي S-آنالوگ هستند. براي مثال دي اليل سلنيد حداقل 300 بار فعالتر از DAS  در كاهش تومور سرطان پستان است. دو تركيب اصلي سلنيوم كه فعاليت هاي ضد سرطاني در سير و پياز دارند ، g-glutamyl-Se-methyl selenocysteine  & ،   Se-methyl selenocysteine هستند كه Se-methyl selenocysteine & Se-allyl selenocysteine پيشگيرانه ترين تركيبات سلنيوم هستند.

شناسايي و اندازه گيري تركيبات سلنيوم در Allium  هاي غني از سلنيوم ، اهميت ويژه اي براي مطالعه مكانسيم دقيق اثر ضد سرطاني دارد. براي اين منظور تكنيك هاي آناليزي جديدي براي بدست آوردن شناخت بيشتر درباره اين تركيبات نياز است.

كورستين و كامپفرول پياز ، نيز خاصيت ضد سرطان زايي دارد به خصوص اثرات ضد نئوپلاسمي آنها كه با مهار فعاليت زيستي آنزيم ها ، با القاي آنزيم هاي سم زدايي يا القاي آپاپتوز و به دليل فعاليت آنتي اكسيداني و ضد التهابي آنها بوجود مي آيد.

در مطالعات اپيدرمولوژيكي متعدد رابطه معكوس بين سرطان ريه و مصرف پياز كشف كرده اند كه احتمالا به دليل مقدار زياد فلاوونوئيد هاست. علاوه بر اين ، مطالعات جديد گزارش داده اند كه كورستين فراواني زيستي برخي داروهاي ضد سرطان مانند تاموكسيفن ، يك آنتي استروژن غير استروئيدي براي درمان و جلوگيري از سرطان سينه را با افزايش جذب روده اي و كاهش سوخت و ساز آنها افزايش مي دهد.

تجزيه و تحليل ژن ها در مقياس بزرگ ، در مقايسه با سنجش عملكرد ،مقدار قابل توجهي اطلاعات درباره پتانسيل ضد سرطان زايي همه اين تركيبات فعال بدست مي دهد. بنابر اين براي مثال اطلاعات بدست آمده از مطالعات cDNA  نشان مي دهد كه اثرات آنتي پروليفراتيو DADS  ممكن است مربوط به تغيير در بيان ژن aggrecan 1 ،R tenascin ، vitronectin و cadherin 5 باشد.

يك مطالعه اخير طيف گسترده اي از سطح بيان ژن كه كورستين بر روي سلول هاي سرطاني روده بزرگ در شرايط آزمايشگاهي اعمال مي كند را نشان مي دهد . به همين ترتيب ، اخيرا گزارش شده است كه پاسخ به سير و تركيبات آن به پيشينه ژنتيكي مصرف كننده (اثرات نوتريژنتيك) متيلاسيون DNA  و تنظيم هيستون (اثرات اپيژنوميك نوتريشنال) توانايي القا يا سركوب الگو هاي بيان ژن  (اثرات تغذيه اي ترانسكريپتوميك) بروز و فعاليت پروتئين هاي خاص (اثرات نوتريپروتئوميك) و يا دز و تغييرات موقتي در تركيبات با وزن مولكولي كوچك سلول ها (اثرات متابولوميك) بستگي دارد.

شناخت درباره هر كدام از اين متغيير ها و شناسايي نشانه هاي زيستي براي پيش بيني اينكه چه كسي مي تواند و يا نمي تواند به سير و ديگر غذاهاي Allium  پاسخ دهد ميتواند مورد استفاده قرار گيرد و اين امر براي توسعه استراتژي مناسب براي كاهش بار سرطان و مداخله موثر ضروري است. علاوه بر مطالعات بر روي فعاليت ضد سرطاني تركيبات سير ، اخيرا تعدادي از محققان بر روي فعاليت هاي ضد جهش زايي تمركز كرده اند تا مشاهده كنند كه آيا تركيبات خاص سولفور مانند DAS  بر روي مكانيسم هاي تعمير  DNA و همچنين  اجتناب از عوارض جهش و جلوگيري از آن و از اين رو شروع سرطان اثر دارند يا خیر. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه گرچه هنوز مانده است تا ضرورت حداقل مصرف روزانه سير براي كاهش ريسك ابتلا به سرطان مشخص شود  ولي مصرف سير و پياز از پيشرفت  سرطان جلوگيري مي كند. در حقيقت انستيتو ملي سرطان آمريكا نتيجه گرفت كه سير ممكن است قوي ترين ماده غذايي داراي خواص پيشگيري كننده سرطان باشد.

منبع : 

Corzo-Martı´nez, M., Corzo, N. & Villamiel, M., 2007. Biological properties of onions and garlic. Trends in Food Science & Technology, pp. 1-17.

مترجم : علی ابراهیمی پور