BILBERRY – CONTEMPORARY OPINIONS CONCERNING ITS PHYTOCHEMICAL POTENTIAL AND IMPORTANCE FOR HEALTH

Hana Kalová^{2, 6}, Brigita Janečková², Petr Petr^{1, 2}, Miroslav Verner³, Jarmila Bočková⁴, Alena Seberová⁵, Jan Reban^7
1Jihočeská univerzita, Zdravotně sociální fakulta, katedra klinických a preklinických oborů; ²Nemocnice České Budějovice, a. s., pracoviště klinické farmakologie; ³Nemocnice České Budějovice, a. s., centrální laboratoře; ⁴Jednota, s. d., České Budějovice; ⁵Městský úřad města Borovany; ⁶Nadační fond EMA České Budějovice; ⁷DPS Hvízdal, České Budějovice

Korespondenční autor: Petr Petr (petr@nemcb.cz)

ISSN 1804-7858 (On-line)

Full verze:

Submitted:26. 3. 2012
Accepted: 23. 5. 2012
Published online: 29. 6. 2012

Summary

The authors present a brief outline summarizing contemporary knowledge and concepts concerning beneficial effects of the bilberry on the human health. They compare their effects on the brain and nervous system and on the mnestic, cognitive and sensory functions (with a special regard to the sight), locomotor functions (with a special regard to the balance and gait), anti-sclerotic, cardioprotective and angioprotective effects, potential anti-cancer effects and general protective effects (with a special regard to the ageing process). Contents of micronutrients present in the bilberry for the health are detailed. Differences in the importance of micronutrients and further effective substance are explained based on the RDA (Recommended Daily Allowance) value. Basic and well attainable literature is quoted, which offers detailed outlines of effective phytochemical substances in the bilberry and of the botanic classification and variations. History of the bilberry domestication is briefly mentioned. Interconnections between applied research in agricultural and health sectors are shown with the aim to achieve maximum beneficial effects of food containing the bilberry on the human health. The outline includes preventive as well as possible curative use of the traditional natural plant product in practice. Basic material is presented elucidating the existing interest in the bilberry in the contemporary world of electronic information and sources accessible to the public. Detailed analyses of the experimental material available obtained in experiments in animals as well as in the human use made it possible to establish an approximate beneficial effective daily dose of the bilberry in man (120 ml native berries of Vaccinium myrtillus for person and day). Possible critical reservations aimed at the efficacy of phytochemical substances in the bilberry due to their anti-oxidative potential are mentioned and discussed. Experimental verification of the importance of phytochemical substances comprised in the bilberry for health is quoted and discussed. Possible effects of the food preparation on the efficacy of the bilberry intake in practice (phytochemical intake) are briefly discussed.

Keywords: bilberry – European blueberry – Vaccinium myrtillus – importance for human health – prevention – mental functions – physical functions – ageing

Souhrn

Autoři v přehledné stručné formě shrnují současné poznatky a představy o příznivém vlivu borůvek na lidské zdraví. Pojednávají o jejich účincích na mozek a nervový systém, dále na funkce mnestické, kognitivní, smyslové – se zvláštním ohledem na zrak, pohybové – se zvláštním ohledem na rovnováhu a chůzi, účinky antisklerotické, kardio- a angioprotektivní, potenciální účinky protinárodové a účinky celkově protektivní – se zvláštním zřetelem k procesu stárnutí – ageing. Podrobně je pojednáno o obsahu mikronutrientů v borůvkách. Rozdíl mezi zdravotním významem mikronutrientů a dalších účinných látek je vysvětlen a objasněn na podkladě ukazatele – doporučený denní příjem (RDA, recommended daily allowance). V podrobnostech je odkázáno na základní a přitom dobře dostupnou literaturu poskytující podrobný přehled jak účinných fytochemik v borůvkách, tak jejich botanické zařazení a variace. Historie domestikace borůvek je krátce připomenuta. Poukazuje se na propojení aplikovaného výzkumu v rezortech zemědělství a zdravotnictví s cílem maximalizovat příznivé vlivy stravy obsahující borůvky na lidské zdraví. Přehled zahrnuje jak preventivní, tak možné kurativní/léčebné využití tradičního rostlinného přírodního produktu v praxi. Uveden je podkladový materiál, osvětlující současný zájem o borůvky ve světě elektronických, veřejně dostupných informací a zdrojů. Podrobnou analýzou dostupného experimentálního materiálu jak v pokusu na zvířeti, tak při použití u člověka se dochází k přibližné příznivě účinné denní dávce borůvek u člověka (120 ml nativních plodů borůvek – Vaccinium myrtillus, na osobu a den). Možné kritické výhrady k významu fytochemik v borůvkách pro jejich antioxidační potenciál jsou uvedeny a diskutovány. Experimentální potvrzení zdravotního významu vlastních, v borůvkách obsažených fytochemik, je citováno a diskutováno. Možný vliv kuchyňské úpravy na účinnost příjmu borůvek v praxi (fytochemical intake) je stručně diskutován.

Klíčová slova: borůvky – brusnice borůvka – Vaccinium myrtillus – zdravotní význam – prevence – duševní funkce – tělesné funkce – stárnutí

Literatura

1. Agarwal KCh (2011). Mechanism-based biochemicial standardisation of resveratrol products and their uses thereof. US Patent Application, US 2011/002 1640 A1, Appl. No.: 12/004 633, Filed: Jul 26, 2010, US Publication Classicification 514/733 435/18.
2. Balík J, Kyseláková M, Vrchotová N, Tříska J, Kumšta M, Veverka J, Híc P, Totušek J, Lefnerová D (2008). Relations between Polyphenols Content and Antioxidant Activity in Vine Grapes and Leaves. Czech J. Food Sci. 26: S25–S32.
3. Basu A, Rhone M, Lyons TJ (2010). Berries: emerging impact on cardiovascular health. Nutr. Rev. 68(3): 168–177.
4. Bauer J (2011). Foods That Boost Your Memory. [online] joybauer.com [cit. 2012–03–11]. Dostupné z: http://www.joybauer.com/…-memory.aspx
5. Beattie J, Crozier A, Duthie GG (2005). Potential Health Benefits of Berries. Current Nutrition and Food Science. 1: 71–86.
6. Delmas D, Lancon A, Colin D, Jannin B, Tatruffe N (2006). Resveratrol as a Chemopreventive Agent: A Promissing Molecule for Fighting Cancer. Current Drug Targets. 7(4)4: 423–442.
7. Chen J-R, Lazarenko OP, Wu X, Kang J, Blackburn ML, Shankar K et al. (2010). Dietary – induced serum phenolic acids promote bone growth via p38 MARK/beta catenin canonical Wnt signalling. Journal of Bone and Mineral Research. 25(11): 2939–2411.
8. Functional Foods Research in ARS (2010). [online] USDA Agricultural Research Service. [cit. 2012–02–21]. Dostupné z: http://www.ars.usda.gov/…n6-25-10.pdf
9. Gheldof N, Engeseth NJ (2002). Antioxidant Capacity of Honeys from variol Floral Sources Based on the Determination of Oxygen Radfical Absorbance Capacity and Inhibiton of in Vitro Lipoprotein Oxidation in Human Serum Samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50(10): 3040–3055.
10. Giongo L, Ieri F, Vrhovsek U, Grisenti M, Mattivi F, Eccher M (2006). Characterization of Vaccinium Cultivars: Horticular and Antioxidant profile. International Society of Horticultural Science, ISHS Acta Horticulturae 715, VIII International Symposium on Vaccinium Culture, Sevilla, Spain, 2006.
11. Greenwell I (2000). Antioxidant Power. Blueberries and bilberries slow ageing and protect vision. [online] [cit. 2012–02–01]. Life Extension Magazine, March 2000, Cover Story. Dostupne z: http://www.lef.org/…cover1a.html
12. Han Y-S, Bastianetto S, Dumont Y, Quirion R (2006). Specific Plasma Membrane Binding Sites for Polyphenols, Including Resveratrol, in the Rat Brain. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 318: 238–245.
13. Herbs (A-E) (2012). [online] U.S. Army HOOAH 4 HEALTH. [cit. 2012–03–12]. Dostupné z: http://www.hooah4health.com/…on/herbs.htm
14. Kalt W (2010). Blueberries Leave Indelible Mark on Good Health. [online] [cit. 2012–02–01]. Agriculture and Agri-Food Canada. Dostupné z: http://www.agr.gc.ca/cb/index_e.php?…
15. Kaplan K (2011). Historic Collection at NAL (National Agricultural Library) Gives Insight into Blueberry’s Do­mestication. [online] [cit. 2012–02–12]. Agricultural Research Magazine. Dostupné z: http://www.ars.usda.gov/…1/110616.htm
16. Karlsen A, Paur I, Bøhn SK, Sakhi AK, Borge GI, Serafini M, Erlund I, Laake P, Tonstad S, Blomhoff R (2010). Bilberry juice modulates plasma concentration of NF-B inflammatory markers in subjects at increased risk of CVD. European Journal of Nutrition. 49(6): 345–355.
17. Klán J, Topinková E (2003). Pády a jejich rizikové faktory ve stáří. Česká geriatrická revue. 2: 38–43.
18. Lotito SB, Frei B (2006). Consumption of flavonoid-rich fous and increased plasma antioxidant capacity in humans: Cause, consequence or epiphenomenon? Free Radical Biology and Medicine. 41(12, 15): 1727–1746.
19. Lyons MM, Toma RB, Cho SY, Lee J, van Breemen RB (2003). Resveratrol in raw and baked blueberries nad bilberries. J Agric Food Chem. 24: 51(20): 5867–5870.
20. Paturi G, Mandimika T, Butts CA, Zhu S, Roy NC, McNabb WC, Ansell J (2012). Influence of dietary blueberry and broccoli on cecal microbiota activity and colon morfology in mdr1a(-/-) mice, a model of inflammatory bowel diseases. Nutrition. 28(3): 324–330.
21. Petr P, Kalová H (2006). Nutraceutika. Vybrané kapitoly z nutraceutické teorie a praxe. Studia VI. České Budějovice: VŠERS, s. 47.
22. Quideau S, Defrieux D, Douat-Casassus C, Puysegu L (2011). Plant Polyphenols: Chemical Properties, Biological Activities, and Synthesis. Angewandte Chemie, International Edition. 50(3): 586–621.
23. Ronis M, Badeaux J, Seely K, Rodgers B, Wu X, Prior R, Bager T (2006). Feeding of Casein Diets Supplemented with Blueberry or Grape Powder During Development Alters Hepatic Phase I and II Metabolism in Sprague Dawley Rats. Journal of Federation of American Societies of Experimental Biology, FASEB Journal. 20(4): A1014.
24. Satanina V (2011). Optimization of Hydrothermodynamic Technology for Blueberry Food Processing. [online] [cit. 2012–03–12]. Dalspace Repository. Dalhousie University, Canada. Dostupné z: http://dalspace.library.dal.ca/…/10222/14347
25. Sborník souhrnů sdělení, XXXIII. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin, Česká společnost chemická, Odbor potravinářské techniky a technologie ČAZV, Odbor výživy obyvatelstva a jakosti potravin ČVAZV, Výzkumný ústav potravinářský Praha, Ústav chemie a analýzy potravin VŠCHT Praha, s. 21–22, 27.–29. 5. 2002, Skalský Dvůr.
26. Schmidt BM, Erdmann JW, Jr., Lila MA (2005). Effects of Food Processing on Blueberry Antiproliferation and Antioxidant Activity. Journal of Food Science. 70(6): 389–394.
27. Sweeney MI, Kalt W, MacKinnon SL, Ashby J, Gottschall-Pass KT (2002). Feeding rats diets enriched in lowbush blueberries for six weeks decreases ischemia induced brain damage. Nutr Neurosci. 5(6): 427–431.
28. Tinetti ME (2003). Preventing Falls in Elderly Persons. N Engl J Med. 348: 42–49.
29. Topinková E (2005). Geriatrie pro praxi. Praha: Galén, s. 270.
30. Wang Y, Chang CF, Chou J, Chen HL, Deng X, Harvey BK, Cadet JL, Bickford PC (2005). Dietary supplementation with blueberries, spinach, or spirulina reduces ischemic brain damage. Exp. Neurol. 193(1): 75–84.
31. Willis LM, Shukitt-Hale B, Joseph JA (2009). Recent advantages in berry supplementation and age-related cognitive decline. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 12(1): 91–94.
32. Wood M (2011). Blueberries and Your Health. Scientists Study Nutrition Secrets of Popular Fruit. [online] [cit. 2012–02–12]. Agricultural Research Magazine. U.S.A. Dostupné z: http://www.ars.usda.gov/…ruit0511.htm
33. Xie Ch, Kang J, Chen J-R, Nagarajan S, Badger TM, Wu X (2011). Phenolic Acids Are in Vivo Atheroprotective Compounds Appearing in the Serum of Rats after Blueberry Consumption. J Agric Food Chem. 59(18): 10381–10387.