การยับยั้งออกซิเดชันและไกลเคชั่นในโรคเบาหวานโดยผักพื้นบ้านไทย/Inhibition of Oxidation and Glycation in Diabetes by Thai Indigenous Vegetables

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

ชมนาด สิงห์หันต์ และไมตรี สุทธจิตต์ / Chomnard Singhan and Maitree Suttajit

Abstract

     ปฏิกิริยาออกซิเดชันและไกลเคชั่นมีความสำคัญต่อการเกิดโรคแทรกซ้อนจากเบาหวาน ระดับน้ำตาลในเลือดที่สูงขึ้นเหนี่ยวนำให้เกิดปฏิกริยาไกลเคชั่นระหว่างหมู่คาร์บอนิลในโครงสร้างน้ำตาลรีดิวซ์ และหมู่อะมิโนในโครงสร้างโปรตีน จึงเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจนกระทั่งให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ในรูปของสาร advanced glycation endproducts (AGEs) AGEs เป็นสารพิษที่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของเซลล์ในร่างกายส่งผลให้การทำงานของอวัยวะมีประสิทธิภาพน้อยลง เกิดโรคแทรกซ้อนและนำไปสู่การเสียชีวิตได้ นอกจากนี้ยังพบว่าอนุมูลอิสระมีผลต่อเซลล์และสารชีวโมเลกุลในร่างกายทำให้เกิดภาวะเครียดออกซิเดชั่น ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อในร่างกาย ดังนั้น ผู้ที่เป็นเบาหวานจึงต้องมีการจัดการระดับน้ำตาลในเลือดให้อยู่ในระดับปกติอยู่เสมอ พืชสมุนไพรหลายชนิดมีสารต้านอนุมูลอิสระและสามารถยับยั้งการเกิด AGEs ได้แก่ มะขามป้อม สมอไทย ลูกยอ กระชายดำ คาวทอง กระเทียมและชา ในท้องถิ่นไทยประชากรใกล้ชิดธรรมชาติและเรียนรู้ที่จะนำผักพื้นบ้านไทยมาบริโภคภายในครัวเรือนตามภูมิปัญญาที่สืบทอดกันมาตั้งแต่บรรพบุรุษ ผักพื้นบ้านที่บริโภคบางชนิดมีคุณสมบัติพิเศษในการป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและไกลเคชั่น ได้แก่ มะระขี้นก ตำลึง และผักเชียงดา ผักพื้นบ้านเหล่านี้สามารถหารับประทานได้ง่ายในท้องถิ่น ดังนั้น ผักเหล่านี้จึงเหมาะสมในการนำมาบริโภคเพื่อควบคุมและลดค่าใช้จ่ายในการจัดการโรคเบาหวานได้ สรุปคือบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทบทวนความสำคัญของบทบาทปฏิกิริยาออกซิเดชันและไกลเคชั่นที่มีผลต่อการเกิดโรคแทรกซ้อนเบาหวาน และผักพื้นบ้านที่มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระและสามารถยับยั้งการเกิด AGEs ได้

     Oxidation and glycation play significant role in development of diabetic complications. Hyperglycemia-induced glycation occurs between carbonyl groups in reducing sugars and amino groups in proteins which generally transform the structure of both functional groups and provided advanced glycation endproducts (AGEs) at the end of the reaction.  AGEs are glycotoxins which cause the body to deteriorate, decrease efficiency of organs function, develop complications and result in death.  Furthermore, free radicals induce oxidative stress on cells and biomolecules, promoting tissue injury.  Therefore, diabetic patients have to manage their blood glucose level within a normal range.  Many Thai indigenous vegetables such as Indian gooseberry, cherubic myrobalans, noni, black galingale, Plukaow, garlic, and tea contain significant amount of anti-oxidants and can inhibit the AGEs production.  In Thai natives reside among nature and learn how the applications of their indigenous vegetables for household consumption according to ancestor wisdom.   Indigenous vegetables such as bitter gourd, ivy gourd, and Chiangda (Gymnema inodorum Decne) have special characteristics for anti-oxidation and anti-glycation.   These indigenous vegetables can be easily available in local area.  Consequently, consumption of these vegetables would be appropriate to control and also reduce the cost of diabetes management.  In conclusion, in this article, the important role of oxidation and glycation on diabetic complications, and  potential anti-oxidants and AGEs inhibitors contained in some Thai indigenous vegetables have been reviewed.  

References

Aekplakorn, W. (2011). Report on the 4th National Health Examination Survey as in 2008-2009. Retrieved from http://www.hiso.or.th/hiso5/report/ report1.php

Ahmad, M. S., & Ahmed, N. (2006). Antiglycation properties of aged garlic extract: possible role in prevention of diabetic complications. The Journal of nutrition, 136(3), 796S-799S.

Baynes, J. W., Watkins, N. G., Fisher, C. I., Hull, C. J., Patrick, J. S., Ahmed, M. U., ... & Thorpe, S. R. (1989). The Amadori Product on Protein: Structure and Reactions. Progress in Clinical and Biological Research, 304, 43-67.

Bespinyowong, R., Pongthananikorn, S., & Chiabchalard, A. (2013). Efficacy and Safety of Gymnema inodorum Tea Consumption in Type 2 Diabetic Patients. Chulalongkorn Medical Journal, 57(5), 587–599.

Bry, L., Chen, P. C., & Sacks, D. B. (2001). Effects of Hemoglobin Variants and Chemically Modified Derivatives on Assays for Glycohemoglobin.
Clinical Chemistry, 47(2), 153-163.

Chansakaow, S., & Suttajit, M. (2011). Medical Plants for Reduce Risk of Diabetes Following Indigenous Knowledge. Retrieved from: https://
issuu.com/ srangsook/docs/04.

Chanwitheesuk, A., Teerawutgulrag, A., & Rakariyatham, N. (2005). Screening of Antioxidant Activity and Antioxidant Compounds of Some Edible Plants of Thailand. Food Chemistry, 92(3), 491-497. doi: 10.1016/j.foodchem.2004.07.035

Chiabchalard, A., Tencomnao, T., & Santiyanont, R. (2010). Effect of Gymnema Inodorum on Postprandial Peak Plasma Glucose Levels in Healthy Human. African Journal of Biotechnology, 9(7), 1079-1085. Doi: 10.5897/AJB09.1639

Deetae, P., Parichanon, P., Trakunleewatthana, P., Chanseetis, C., & Lertsiri, S. (2012). Antioxidant and Anti-Glycation Properties of Thai Herbal Teas in Comparison with Conventional Teas. Food Chemistry, 133(3), 953-959. Doi: 10.1016/J.Foodchem.2012. 02.012

Department of Disease control, Ministry of Public health. (2014). Statistic Information of Non-Communicable-Disease Data: Number and Mortality Rate of Diabetes to 100,000 People 2007 – 2015, Separate by Province, Health Service Area, and Overall Country (include Bangkok). Retrieved from http://thaincd.com/ information statistic/non-communicable-disease-data.php.

Dokpuang, D., & Khobjai, W. (2013). Oxidative Stress of Diabetes Mellitus Patients and Diabetes Complications in Phayao Hospital. The 4th Hatyai National Conference (p. 730). Songkhla: Hatyai University

Doss, A., & Dhanabalan, R. (2008). Anti-hyperglycae micand Insulin Release Effects of Coccinia grandis (L.) Voigt Leaves in Normaland Alloxan Diabetic Rats. Ethnobotanical Leaflets, 12, 1172-1175.

Elosta, A., Ghous, T., & Ahmed, N. (2012). Natural Products as Anti-Glycation Agents: Possible Therapeutic Potential for Diabetic Complications. Current Diabetes Reviews, 8(2), 92-108. doi: 10.2174/ 157339912799424528

Evert, A. B., Boucher, J. L., Cypress, M., Dunbar, S. A., Franz, M. J., Mayer-Davis, E. J., ... & Yancy, W. S. (2013). Nutrition therapy recommendations for the management of adults with diabetes. Diabetes care, 36(11), 3821-3842. doi: http://dx.doi.org/10.2337/dc13-2042

Kiho, T., Usui, S., Hirano, K., & Aizawa, K. (2004). Tomato Paste Fraction Inhibiting the Formation of Advanced Glycation Endproducts. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, 68(1), 200–205. doi: 10.1271/ bbb.68.200

Kusirisin, W., Srichairatanakool, S., Lerttrakarnnon, P., Lailerd, N., Suttajit, M., Jaikang, C., & Chaiyasut, C. (2009). Antioxidative activity, polyphenolic content and anti-glycation effect of some Thai medicinal plants traditionally used in diabetic patients. Medicinal Chemistry, 5(2), 139-147. doi: 10.2174/15734060978 7582918

Lao-ong, T., Jarukamjorn, K., & Chatuphonprasert, W. (2013). Impacts of Antioxidative System and Oxidative Stress on Progression of Diabetic Mellitus. Isan Journal of Pharmaceutical Sciences, 9(1), 1-14.

Malakul, W. (2013). Full research report: Antioxidant Effects of Piperine on Protein Glycosylation and Lipid Peroxidation in High Glucose – Treated Erythrocyte. Phitsanulok: Department of Physiology, Faculty of Medical Sciences, Naresuan University.

Msolly, A., Miled, A., & Kassab, A. (2013). Hydrogen Peroxide: an Oxidant Stress Indicator in Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of Cardiovascular Disease, 1(2), 48-52.

Nakagawa, T., Yokozawa, T., Terasawa, K., Shu, S., & Juneja, L. R. (2002). Protective Activity of Green Tea against Free Radical-And Glucose-Mediated Protein Damage. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(8), 2418-2422. doi: 10.1021/jf011339n

Nowotny, K., Jung, T., Höhn, A., Weber, D., & Grune, T. (2015). Advanced Glycation End Products and Oxidative Stress in Type 2 Diabetes Mellitus. Biomolecules, 5(1), 194-222. doi: 10.3390/biom5010194

Pekamwar, S.S., Kalyankar, T.M., & Kokate, S.S. (2013). Pharmacological Activities of Coccinia Grandis: Review. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 3(5), 114-119. doi: 10.7324/JAPS.2013.3522

Pitiporn, S. (2010). Tree herbs anti diabetes. Moh-chao-Ban Publishing House, 379. Retrieved from https://www. doctor.or.th/article/detail/ 11212.

Potisat, S., Krairittichai, U., Jongsareejit, A., Sattaputh, C., & Arunratanachote, W. (2013). A 4-Year Prospective Study on Long-Term Complications of Type 2 Diabetic Patients: the Thai DMS Diabetes Complications (DD.Comp.) Project. Journal of the Medical Association of Thailand. 96(6), 637-643

Ramkissoon, J. S., Mahomoodally, M. F., Ahmed, N., & Subratty, A. H. (2013). Antioxidant and Anti–Glycation Activities Correlates with Phenolic Composition of Tropical Medicinal Herbs. Asian Pacific journal of tropical medicine, 6(7), 561-569. doi: 10.1016/S1995-7645(13)60097-8

Saraswat, M., Reddy, P. Y., Muthenna, P., & Reddy, G. B. (2009). Prevention of Non-Enzymic Glycation of Proteins by Dietary Agents: Prospects for Alleviating Diabetic Complications. British Journal of Nutrition, 101(11), 1714-1721. doi: 10.1017/ S0007114508116270

Shimizu, K., Ozeki, M., Tanaka, K., Nakajyo, S., Urakawa, N., & Atsuchi, M. (1997). Suppression of Glucose Absorption by Extracts from the Leaves of Gymnema Inodorum. Journal of Veterinary Medical Science, 59(9), 753-757. doi: http://doi.org/10.1292/jvms.59.753

Shimizu, K., Ozeki, M., Iino, A., Nakajyo, S., Urakawa, N., & Atsuchi, M. (2001). Structure-Activity Relationships of Triterpenoid Derivatives Extracted From Gymnema Inodorum Leaves on Glucose Absorption. The Japanese Journal of Pharmacology, 86(2), 223-229. doi: http://doi.
org/10. 1254/jjp.86.223

Singh, N., Gupta, M., & Sirohi, P. (2008). Effects of alcoholic extract of Momordica charantia (Linn.) whole fruit powder on the pancreatic islets of alloxan diabetic albino rats. Journal of Environmental Biology, 29(1), 101-106.

Singh, V. P., Bali, A., Singh, N., & Jaggi, A. S. (2014). Advanced glycation end products and diabetic complications. The Korean Journal of Physiology & Pharmacology, 18(1), 1-14. http://doi.org/10.4196/kjpp.2014.18.1.1

Suttajit, M. (2012). Vegetarian Food and Diabetes. Retrieved from http://www.healthcarethai.com.

Trakoon-osot, W., Sotanaphun, U., Phanachet, P., Porasuphatana, S., Udomsubpayakul, U., & Komindr, S. (2013). Pilot study: hypoglycemic and antiglycation activities of bitter melon (Momordica charantia L.) in type 2 diabetic patients. Journal of Pharmacy Research, 6(8), 859-864. doi: 10.1016/j.jopr.2013.08.007

Trakoontivakorn, G., Saksitpitak, J. (2000). IFRPD research report 1996-1999: Antioxidative Potential of Thai Indigenous Vegetable Extracts. Food Journal, 30(3), 43.

Joseph, B., & Jini, D. (2013). Antidiabetic effects of Momordica charantia (bitter melon) and its medicinal potency. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 3(2), 93-102. doi: 10.1016/S2222-1808(13)60052-3

Umamaheswari, M., & Chatterjee, T. K. (2008). In Vitro Antioxidant Activities of the Fractions of Coccinia Grandis L. Leaf Extract. African Journal of Traditional, Complementary and Alternative Medicines, 5(1), 61-73. doi: 10.4314/ajtcam.v5i1.31258

Kuriyan, R., Rajendran, R., Bantwal, G., & Kurpad, A. V. (2008). Effect of supplementation of Coccinia cordifolia extract on newly detected diabetic patients. Diabetes Care, 31(2), 216-220. http://dx.doi.org/10.2337/dc07-1591

Yamaguchi, F., Ariga, T., Yoshimura, Y., & Nakazawa, H. (2000). Antioxidative and Anti-Glycation Activity of Garcinol from Garcinia Indica Fruit Rind. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(2), 180-185. doi: 10.1021/jf990845y

Keywords
ออกซิเดชั่น; ไกลเคชั่น; โรคเบาหวาน; ผักพื้นบ้านไทย; Oxidation; Glycation; Diabetes; Thai indigenous vegetables
Section
Review Articles

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

How to Cite
CHOMNARD SINGHAN AND MAITREE SUTTAJIT, ชมนาด สิงห์หันต์ และไมตรี สุทธจิตต์ /. การยับยั้งออกซิเดชันและไกลเคชั่นในโรคเบาหวานโดยผักพื้นบ้านไทย/Inhibition of Oxidation and Glycation in Diabetes by Thai Indigenous Vegetables. Naresuan University Journal: Science and Technology (NUJST), [S.l.], v. 25, n. 3, p. 1-11, july 2017. ISSN 2539-553X. Available at: <http://www.journal.nu.ac.th/NUJST/article/view/1890>. Date accessed: 19 june 2019.