Piperyna | Piper nigrum

1.1. Historia i pochodzenie

Piperyna jest organicznym związkiem chemicznym, zaliczanym do grupy alkaloidów piperydynowych, który został wyizolowany z pieprzu czarnego (Piper nigrum Line) z rodziny pieprzowatych (Piperaceae). Jej odkrycia dokonał Hans Christian Orsteda w 1819 roku. Jest to biała bądź kremowożółtą, krystaliczna substancja, rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak benzyna, chloroform, etanol, eter dietylowy czy pirydyna.

Pieprz czarny jest, według statystyk, najbardziej popularną przyprawą wykorzystywaną w Polsce oraz w większości krajów na świecie. Sprowadza się go głównie z Indonezji i Indii, ponieważ w krajach tych Piper nigrum Line występuje popularnie w stanie naturalnym. Uprawiana jest także na terenach znajdujących się w klimacie tropikalnym, głównie Archipelagu Malajskiego. Za piekący i ostry smak pieprzu odpowiada właśnie obecna w nim piperyna. Uważa się, że alkaloid ten kształtuje ok. 98% ogólnego wrażenia jego ostrości. Oszacowano próg wyczuwalności sensorycznej tego związku przy rozcieńczeniu 1:200000 (ok. 5 mg/kg). Jeżeli potrawa będzie zawierała w swoim składzie czarny pieprz, to organizm będzie mógł ją łatwiej strawić. Piperyna obecna w tej przyprawie pobudza bowiem zakończenia czuciowe w przewodzie pokarmowym, zwiększając tym samym ilość wydzielanego soku żołądkowego i ułatwia trawienie.

Oprócz zastosowania w kuchni, czarny pieprz jest od dawna wykorzystywany w tradycyjnej medycynie Wschodu. Wraz z cynamonem był on popularnie przepisywany jako środek przeciwbólowy, zwalczający głównie bóle migrenowe. Dodatkowo ceniono go za właściwości przeciwzapalne i odkażające. Za pomocą pieprzu czarnego leczono także większość dolegliwości trawiennych (biegunki, niestrawności, zaparcia). Po odkryciu piperyny okazało się, że odpowiada ona za większość właściwości prozdrowotnych pieprzu.

Przez wiele lat składnik ten był badany na szeroką skalę w kierunku jego potencjalnego zastosowania terapeutycznego. Jednym z najważniejszych dzieł przedstawiających wyniki tych badań jest artykuł opublikowany w 2012 roku na łamach Journal of Agricultural and Food Chemistry. Według danych tam zawartych, ekstrakt z czarnego pieprzu zawierający piperynę jest środkiem pomagającym skutecznie zredukować wagę ciała, a także kontrolującym profil lipidowy krwi. Oprócz tego działania, piperyna zwiększa ilość wchłanianych z przewodu pokarmowego witamin i składników mineralnych (np. selen, witaminy B i β-karoten), a także ułatwia absorpcję koenzymu Q10 i podnosi biodostępność kurkuminy czy resweratrolu. Alkaloid ten jest więc popularnym dodatkiem do wielu suplementów.

1.2. Klasyfikacja

Piperyna, alkaloid obecny w pieprzu, uznawana jest za modulator układu immunologicznego, dzięki temu zwiększa odpornośc organizmu. Wykazano, że posiada ona właściwości antybakteryjne i przeciwzapalne, a także jest powszechnie wykorzystywana w profilaktyce antynowotworowej. Ponadto, poprzez zwiększenie poziomu dopaminy i serotoniny w mózgu, wpływa korzystnie na funkcjonowanie układu nerwowego. W tym przypadku podnosi zdolności poznawcze oraz działa antydepresyjnie. Piperyna jest również popularnym środkiem wspomagającym odchudzanie. Działa termogenicznie, a także pobudza lipolizę i kontroluje apetyt.

1.3. Występowanie

Piperyna występuje najpowszechniej w zewnętrznej warstwie owoców czarnego pieprzu (Piper nigrum Line). Składnik ten obecny jest także w innych odmianach pieprzu, takich jak biały czy zielony. W zależności od rodzaju przyprawy zawartość tego składnika jest różna. Wynika to najprawdopodobniej z metody w jakiej dana forma pieprzu jest otrzymywana.

Czarny, biały i zielony pieprz pozyskiwane są z tej samej rośliny Piper nigrum Line. Do produkcji pierwszego rodzaju wykorzystuje się owoce nie do końca dojrzałe, zabarwione na kolor zielony, które od razu po zebraniu poddaje się suszeniu. Podczas tego procesu ich powierzchnia kurczy się i zmienia kolor na czarnobrunatny. Zawartość piperyny jest w tym przypadku największa i wynosi ok. 6-8% suchej masy. Pieprz biały otrzymywany jest natomiast z dojrzałych, czerwonych owoców Piper nigrum Line. Przy jego produkcji zewnętrzna warstwa owoców zostaje usunięta za pomocą ścierania, efektem czego jest uwolnienie owoców z okrywy. Brak skórki zmniejsza zasadniczo stężenie piperyny i w tej odmianie wynosi ono już tylko o 3-4% suchej masy. Do produkcji zielonego pieprzu wykorzystuje się niedojrzałe ziarna Piper nigrum Line. Nie poddaje się ich jednak suszeniu i ze względu na to zawartość piperyny w tej przyprawie jest delikatnie mniejsza niż w pieprzu czarnym (ok. 5-6%).

2.1. Układ immunologiczny

Piperyna jest modulatorem układu immunologicznego, oznacza to, że jej suplementacja skutkuje wzmocnieniem odporności organizmu. Kiedy układ ten nie funkcjonuje prawidłowo, piperyna przejmuje jego rolę i pomaga przeciwdziałać zmianom zapalnym w organizmie. Według wyników badań, za efekt ten odpowiada ograniczanie przez alkaloid komunikacji pomiędzy limfocytami, w efekcie czego spowolnione zostaje ich działania.

2.1.1. Profilaktyka antynowotworowa

Na łamach “EurekAlert” ukazał się artykuł, w którym grupa naukowców z Uniwersytetu w Michigan przekonywała o skuteczności zastosowania piperyny w profilaktyce raka piersi. Dodatkowo zwrócili oni uwagę na fakt, że alkaloid ten może być wykorzystywany także w leczeniu tej choroby. W jednym z badań wykorzystali oni hodowlę komórek raka piersi, do której dodali piperynę. Po tym zabiegu odnotowali oni zmniejszoną liczbę nowotworowych komórek macierzystych, niezbędnych dla rozwoju guza. Dodatkowo zauważyli, że dodatek piperyny nie wpływał negatywnie na zdrowe komórki. Zakończone badania grupa naukowców podsumowała w ten sposób: “.. stwarza to nadzieję na opracowanie leków działających w tych przypadkach, gdy nie są skuteczne leki w rodzaju tamoksyfenu bądź raloksyfenu.”.

Wyniki kolejnych badań pokazują, że piperyna może hamować działanie substancji chemicznych, które prowadzą do mutacji w materiale genetycznym. W próbach klinicznych in vitro na komórkach pobranych od myszy i szczurów wykazano, że podanie tego alkaloidu czarnego pieprzu ogranicza wzrost guzów nowotworowych.

2.1.2. Właściwości antybakteryjne i przeciwzapalne

Na podstawie wielu niezależnych badań udowodniono, że ekstrakty pieprzu czarnego, w których dominującym składnikiem jest piperyna, są skutecznym środkiem przeciwdziałającym chorobie wywołanej gronkowcem złocistym (Staphylococcus aureus). Dodatkowo jest stosowany w celu zwalczania takich bakterii jak: Klebsiella aerogenes, Chromobacterium violaceum czy Bacillus sphaericus. Udowodniono także, że wyciąg ten działa przeciwzapalnie, co znacząco ogranicza rozwój poważnych choróby w przypadku wystąpienia ogniskowych zmian.

2.2. Układ nerwowy

Suplementacja piperyny ma znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego. Związek ten zwiększa bowiem poziom serotoniny i dopaminy, czyli bardzo ważnych neuroprzekaźników występujących w mózgu. Osoby cierpiące na depresję mają zazwyczaj obniżone stężenie obu tych neurotransmiterów. Dlatego uważa się, że przyjmowanie piperyny może zasadniczo poprawić samopoczucie oraz niwelować objawy choroby. Ponadto, dzięki zwiększaniu aktywności dopaminy i serotoniny w mózgu, uważa się, że piperyna może być potencjalnie stosowana w celu poprawy funkcji poznawczych. Efekty tych działań zostały potwierdzone w jednym z badań, w którym szczurom laboratoryjnym podawano przez 4 tygodnie piperynę i mierzono aktywność biochemiczną ich mózgów, a także obserwowano ich zachowania. Po tym czasie odnotowano znaczne rozwinięcie funkcji kognitywnych oraz działanie antydepresyjne.

Podniesienie poziomu dopaminy w mózgu przekłada się również na zwiększenie zdolności koncentracji oraz skupienia uwagi. Neuroprzekaźnik ten wpływa także na poziom motywacji, dlatego zwiększenie jego aktywności może pomóc w realizacji założonych celów i osiąganiu lepszych efektów.

2.3. Wspomaganie odchudzania

Piperyna przyspiesza proces termogenezy, czyli ma korzystny wpływ na spalanie kalorii, gdyż do podniesienia temperatury ciała wykorzystywany jest zalegający w nim tłuszcz. Dodatkowo poprzez oddziaływanie na receptory adrenergiczne, piperyna pobudza proces lipolizy, czyli rozkładu tkanki tłuszczowej, a tym samym stymuluje rozwój tkanki mięśniowej.

Wyniki badań opublikowane w “Journal of Agricultural and Food Chemistry” potwierdzają, że piperyna jest bardzo pomocna w redukcji masy ciała, gdyż wpływa ona na ekspresję genów w tkance tłuszczowej. Poprzez to działanie ogranicza ona ilość powstających komórek tłuszczowych, a tym samym reguluję gospodarkę lipidową organizmu.

Jeden z naukowców Ui-Hyun Park z Uniwersytetu w Sejong w Seulu skomentował przeprowadzone doświadczenia oraz otrzymane wyniki w sposób następujący: “Nasze wyniki sugerują, że piperyna, będąca głównym składnikiem czarnego pieprzu, hamuje różnicowanie komórek tłuszczu (…), co prowadzi do jej potencjalnego zastosowania w leczeniu chorób związanych z otyłością”.

2.4. Skóra

Udowodniono, że stosowanie piperyny pobudza namnażanie się melanocytów, czyli komórek barwnikowych, w skórze u osób ze zdiagnozowanym bielactwem. Grupa naukowców z King’s College w Londynie przeprowadziła eksperyment, w którym myszom z bielactwem podawano alkaloid wyizolowany z czarnego pieprzu. Gryzonie podzielono na dwie grupy, przy czym wobec pierwszej zastosowano samą piperynę, a drugą dodatkowo naświetlano promieniowaniem ultrafioletowym. Pozytywne efekty (zmiana koloru odbarwionej skóry na jasnobrązowy) uzyskane przy wykorzystaniu wyłącznie substancji zauważane były dopiero po 6 tygodniach, podczas gdy w grupie drugiej kolor stawał się znacznie ciemniejszy, a leczenie trwało krócej (4 tygodnie).