Kwercetyna: co to jest i jak działa

Kwercetyna to jeden z najpowszechniejszych flawonoidów w żywności roślinnej, a zarazem jeden z najpopularniejszych «nowych» suplementów dla osób aktywnych. Reklamuje się ją jako antyoksydant, «immunomodulator» i środek na wytrzymałość. Redakcja przyjrzała się, co to za cząsteczka, jak trafia do organizmu i które mechanizmy działania są rzeczywiście potwierdzone, a które istnieją jedynie w probówce.

Czym jest kwercetyna

Kwercetyna należy do flawonoli — podgrupy flawonoidów, wielkiej rodziny związków polifenolowych, które rośliny syntetyzują dla ochrony przed ultrafioletem, patogenami i szkodnikami. Chemicznie jest to 3,3′,4′,5,7-pentahydroksyflawon: trzy pierścienie szkieletu węglowego i pięć grup hydroksylowych. Właśnie te grupy sprawiają, że cząsteczka jest zdolna oddawać elektrony i wiązać jony metali, co leży u podstaw jej właściwości antyoksydacyjnych w warunkach laboratoryjnych.

W roślinach kwercetyna rzadko występuje w postaci «wolnej». Przeważnie jest związana z resztami cukrów i tworzy glikozydy: rutynę (kwercetyno-3-rutynozyd), izokwercetynę (kwercetyno-3-glukozyd), kwercytrynę (kwercetyno-3-ramnozyd) i inne. Formę bez cukru nazywa się aglikonem, i to właśnie ona najczęściej sprzedawana jest w kapsułkach pod nazwą «kwercetyna».

Czysty aglikon to żółty krystaliczny proszek, słabo rozpuszczalny w wodzie. Ta właściwość ma praktyczne konsekwencje: niska rozpuszczalność ogranicza wchłanianie w jelitach, dlatego producenci szukają sposobów na zwiększenie biodostępności — od połączenia z lecytyną po enzymatycznie modyfikowane glikozydy.

Kwercetyna nie jest witaminą ani niezbędnym składnikiem odżywczym: organizm nie ma na nią fizjologicznego zapotrzebowania i nie opisano objawów jej «niedoboru». Dlatego poprawniej jest mówić o niej jako o bioaktywnym związku żywności, dla którego bada się potencjalne efekty zdrowotne, a nie jako o składniku odżywczym, który koniecznie trzeba uzupełniać.

Gdzie występuje kwercetyna i ile jej otrzymujemy z pożywieniem

Kwercetyna to bodaj najpowszechniejszy flawonol w diecie człowieka. Jej główne źródła to cebula (zwłaszcza czerwona i żółta, w zewnętrznych warstwach), jabłka ze skórką, herbata, jagody, jarmuż, kapary, gryka (jako źródło rutyny), a także czerwone wino. Stężenie w produktach silnie zależy od odmiany, warunków uprawy i obróbki kulinarnej.

Szacunki średniego spożycia kwercetyny z pożywieniem w populacjach zachodnich zwykle wynoszą kilkadziesiąt miligramów na dobę, rzadziej — do 100 mg i więcej u osób jedzących dużo warzyw i owoców. Suplementy zaś zawierają zwykle 250–1000 mg na porcję, czyli wielokrotnie więcej, niż można uzyskać nawet z bardzo «roślinnej» diety.

Co ciekawe, forma, w jakiej kwercetyna trafia z pożywieniem, wpływa na jej przyswajanie. Klasyczna praca Hollmana i wsp. na ochotnikach z ileostomią pokazała, że glukozydy kwercetyny z cebuli wchłaniały się lepiej niż czysty aglikon, a rutyna — gorzej. Czyli «kwercetyna» w różnych produktach i suplementach to w rzeczywistości kilka różnych cząsteczek o różnym losie w organizmie.

Obróbka termiczna częściowo zmniejsza zawartość flawonoli, zwłaszcza przy gotowaniu, gdy przechodzą one do wody. Smażenie i pieczenie powodują mniejsze straty. Dla osoby, która po prostu chce otrzymywać flawonoidy z pożywienia, najprostsza strategia to regularnie jeść cebulę, jabłka ze skórką, jagody i zieleninę.

Droga w organizmie: wchłanianie i metabolizm

Glikozydy kwercetyny w jelicie cienkim są częściowo rozkładane przez enzymy (laktazę-florizynę-hydrolazę i inne) do aglikonu, który przenika do komórek nabłonka jelitowego. Rutyna tak się nie rozkłada: dociera do jelita grubego, gdzie «rozbiera» ją mikrobiota. Właśnie dlatego rutyna daje późniejszy i niższy pik we krwi.

Już w ścianie jelita i w wątrobie kwercetyna jest intensywnie metabolizowana: przyłączają się do niej kwas glukuronowy, grupy siarczanowe i metylowe. W osoczu krwi krążą przeważnie te koniugaty, a wolnego aglikonu jest bardzo mało. Pochodne metylowane, w tym izoramnetyna i tamaryksetyna, mają własną aktywność biologiczną.

Znaczna część kwercetyny, która się nie wchłonęła, jest rozkładana przez bakterie jelita grubego do prostych kwasów fenolowych. Te metabolity też się wchłaniają i prawdopodobnie odpowiadają za część efektów przypisywanych samej kwercetynie. Skład mikrobioty u różnych osób się różni, dlatego i metabolizm flawonoidów jest bardzo indywidualny.

Badanie Egert i wsp. (2008) pokazało, że codzienne przyjmowanie suplementu zależnie od dawki podnosi stężenie kwercetyny w osoczu. Dzięki stosunkowo długiemu okresowi półtrwania koniugatów przy codziennym przyjmowaniu poziom we krwi stopniowo się kumuluje, więc w badaniach efekty zwykle ocenia się po tygodniach, a nie po jednej dawce.

Jak działa kwercetyna: główne mechanizmy

Najbardziej znana właściwość kwercetyny to działanie antyoksydacyjne. W probówce skutecznie neutralizuje wolne rodniki oraz chelatuje żelazo i miedź. Jednak w organizmie stężenia wolnego aglikonu są znacznie niższe niż w eksperymentach laboratoryjnych, a koniugaty mają słabszą aktywność antyoksydacyjną. Dlatego bezpośrednia «neutralizacja rodników» raczej nie jest głównym mechanizmem u człowieka.

Współczesne przeglądy, w tym Russo i wsp. (2012), podkreślają, że kwercetyna działa raczej jak cząsteczka sygnałowa: wpływa na aktywność enzymów i czynników transkrypcyjnych. Wśród opisanych celów są czynnik jądrowy NF-κB (zapalenie), czynnik Nrf2 (własne układy antyoksydacyjne komórki), kinazy białkowe, a także enzymy uczestniczące w syntezie mediatorów zapalenia.

• Działanie przeciwzapalne:hamowanie NF-κB i produkcji cytokin prozapalnych w modelach komórkowych i zwierzęcych.
• Stabilizacja komórek tucznych:zmniejszenie uwalniania histaminy in vitro — stąd zainteresowanie kwercetyną przy alergii.
• Wpływ na mitochondria:u myszy Davis i wsp. (2009) obserwowali nasilenie biogenezy mitochondrialnej poprzez PGC-1α.
• Efekty naczyniowe:wpływ na funkcję śródbłonka i umiarkowane obniżenie ciśnienia tętniczego w części badań klinicznych.
• Interakcja z receptorami adenozynowymi:podobieństwo strukturalne do kofeiny dało podstawę do hipotezy o efekcie pobudzającym.

Osobno warto wspomnieć, że kwercetyna hamuje niektóre enzymy metabolizujące leki (w tym izoformy cytochromu P450) i białka transportowe w rodzaju P-glikoproteiny. Dla sportowca to nie «mechanizm korzyści», lecz powód do ostrożności: kwercetyna teoretycznie może zmieniać stężenie poszczególnych leków we krwi.

Kwercetynę bada się również jako senolityk — substancję, która wybiórczo sprzyja obumieraniu komórek starzejących się. W badaniach pilotażowych stosowano ją razem z lekiem przeciwnowotworowym dazatynibem (Justice et al., 2019). To eksperymentalny kierunek medycyny starzenia, i przenoszenie go na suplementy sportowe jest niepoprawne.

Od laboratorium do człowieka: gdzie leży granica dowodów

Między mechanizmem w hodowli komórkowej a odczuwalnym efektem u człowieka leży wielki dystans. Kwercetyna to klasyczny przykład: setki prac in vitro wykazują imponujące właściwości, ale w badaniach klinicznych efekty są znacznie skromniejsze lub żadne. Główne przyczyny to niska biodostępność aglikonu, intensywny metabolizm i różnica dawek.

W kontekście sportowym największą uwagę przyciągnęły badania na zwierzętach, gdzie kwercetyna zwiększała wytrzymałość i liczbę mitochondriów. Jednak u ludzi analogiczne eksperymenty (Nieman et al., 2010) pokazały jedynie niewielką poprawę wyników w testach wytrzymałościowych u nietrenujących uczestników bez istotnych zmian markerów mitochondrialnych w mięśniach.

Metaanaliza Kresslera i wsp. (2011) oceniła efekt kwercetyny na wytrzymałość jako statystycznie istotny, ale mały — mniej więcej na poziomie błędu pomiaru w większości sytuacji praktycznych. Bazę dowodową redakcja szczegółowo omawia w osobnym materiale o korzyściach kwercetyny dla sportowców.

Konsensus Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego dotyczący suplementów (Maughan et al., 2018) nie zalicza kwercetyny do środków o silnej bazie dowodowej dla poprawy wyników. Nie oznacza to, że jest bezużyteczna, ale oczekiwania wobec niej powinny być umiarkowane, a decyzja o przyjmowaniu — rozważna.

Wnioski redakcji

Kwercetyna to naturalny flawonol, który codziennie otrzymujemy z cebulą, jabłkami, herbatą i jagodami. W formie suplementu trafia w dawkach wielokrotnie przekraczających spożywcze, i w organizmie istnieje przeważnie w postaci koniugatów, a nie «czystej» cząsteczki z etykiety.

Mechanizmy jej działania są różnorodne: od wpływu na zapalne szlaki sygnałowe po biogenezę mitochondrialną u zwierząt. Jednak przeważająca część tych danych pochodzi z probówki i od gryzoni, a u ludzi efekty są znacznie skromniejsze.

Dla osoby aktywnej kwercetyna to suplement o umiarkowanym potencjale i dobrym profilu bezpieczeństwa w standardowych dawkach, ale nie zamiennik treningów, snu i pełnowartościowego odżywiania.

Jeśli temat cię zainteresował, polecamy przeczytać nasze materiały o bazie dowodowej kwercetyny dla sportowców, o formach i jak wybrać suplement, a także o skutkach ubocznych kwercetyny.

Bibliografia

1. Russo M, Spagnuolo C, Tedesco I, Bilotto S, Russo GL. The flavonoid quercetin in disease prevention and therapy: facts and fancies. Biochem Pharmacol. 2012;83(1):6–15.
2. Hollman PC, de Vries JH, van Leeuwen SD, Mengelers MJ, Katan MB. Absorption of dietary quercetin glycosides and quercetin aglycone in healthy ileostomy volunteers. Am J Clin Nutr. 1995;62(6):1276–1282.
3. Egert S, Wolffram S, Bosy-Westphal A, et al. Daily quercetin supplementation dose-dependently increases plasma quercetin concentrations in healthy humans. J Nutr. 2008;138(9):1615–1621.
4. Davis JM, Murphy EA, Carmichael MD, Davis B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009;296(4):R1071–R1077.
5. Nieman DC, Williams AS, Shanely RA, et al. Quercetin's influence on exercise performance and muscle mitochondrial biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 2010;42(2):338–345.
6. Kressler J, Millard-Stafford M, Warren GL. Quercetin and endurance exercise capacity: a systematic review and meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(12):2396–2404.
7. Justice JN, Nambiar AM, Tchkonia T, et al. Senolytics in idiopathic pulmonary fibrosis: results from a first-in-human, open-label, pilot study. EBioMedicine. 2019;40:554–563.
8. Maughan RJ, Burke LM, Dvorak J, et al. IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. Br J Sports Med. 2018;52(7):439–455.