Gingérol - Gingerol
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| Noms | |
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Nom IUPAC préféré
(5 S )-5-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3-méthoxyphényl)décan-3-one |
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| Autres noms
[6]-Gingérol; 6-gingérol
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Modèle 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.131.126 
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| KEGG | |
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CID PubChem
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| UNII | |
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| C 17 H 26 O 4 | |
| Masse molaire | 294,38 g/mol |
| Point de fusion | 30 à 32 °C (86 à 90 °F ; 303 à 305 K) |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
| Gingérol | |
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| Chaleur |
 Très chaud |
| Échelle de Scoville | 60 000 USD |
Le gingérol , proprement dit [6]-gingérol, est un composé phytochimique phénolique présent dans le gingembre frais qui active les récepteurs des épices sur la langue. Moléculairement, le gingérol est un parent de la capsaïcine et de la pipérine , les composés qui sont des alcaloïdes , bien que les voies bioactives ne soient pas connectées. On le trouve normalement sous forme d'huile jaune piquante dans le rhizome du gingembre, mais peut également former un solide cristallin à bas point de fusion. Ce composé chimique se trouve dans tous les membres de la famille des Zingibéracées et est très concentré dans les grains du paradis ainsi que dans une espèce de gingembre d'Afrique.
La cuisson du gingembre transforme le gingérol via une réaction d' aldolisation inverse en zingérone , qui est moins piquante et a un arôme épicé-sucré. Lorsque le gingembre est séché ou légèrement chauffé, le gingérol subit une réaction de déshydratation formant des shogaols , qui sont environ deux fois plus piquants que le gingérol. Cela explique pourquoi le gingembre séché est plus piquant que le gingembre frais.
Le gingembre contient également du [8]-gingérol, du [10]-gingérol et du [12]-gingérol, collectivement considérés comme des gingérols .
Potentiel physiologique
Dans une méta-analyse préclinique des composés du gingérol, des propriétés anticancéreuses, anti-inflammatoires, antifongiques, antioxydantes, neuroprotectrices et gastroprotectrices ont été rapportées, qui incluent des études in vitro et in vivo . Quelques études in-vivo ont proposé que les gingérols facilitent la régulation saine du glucose chez les diabétiques. De nombreuses études ont porté sur les effets des gingérols sur un large éventail de cancers, notamment la leucémie , la prostate , le sein , la peau , l' ovaire , le poumon , le pancréas et le colorectal . Il n'y a pas eu beaucoup de tests cliniques pour observer les impacts physiologiques des gingérols chez l'homme.
Alors que de nombreux mécanismes chimiques associés aux effets des gingérols sur les cellules ont été étudiés en profondeur, peu l'ont été en milieu clinique. Cela est dû à la grande variabilité des composés phytochimiques naturels et au manque d'efficacité de la recherche. La plupart des médicaments à base de plantes, qui incluent les gingérols, sont soumis aux restrictions de la Food and Drug Administration aux États-Unis et les méthodes expérimentales n'ont pas résisté à un examen minutieux, ce qui a diminué la valeur de la recherche phytochimique. La phytothérapie n'est pas testée pour l'assurance qualité, la puissance et l'efficacité dans les milieux cliniques en raison d'un manque de financement dans la recherche médicale orientale. La plupart des recherches sur le [6]-Gingerol ont porté soit sur des souris ( in-vivo ) soit sur des cultures de tissus humains ( in-vitro ) et pourraient être utilisées à l'avenir pour discuter d'applications possibles pour le contrôle de maladies multi-cibles.
Une enquête scrutant les capacités antifongiques du gingérol a révélé qu'une espèce africaine de gingembre était plus riche en composés de gingérol et de shogaol que le parent indonésien plus couramment cultivé. Lorsqu'il a été testé pour ses propriétés antifongiques, le gingembre africain a combattu 13 agents pathogènes humains et était trois fois plus efficace que son homologue indonésien commercial. On pense que les composés du gingérol agissent en tandem avec les autres composés phytochimiques présents, notamment les shogaols , les paradols et la zingerone .
Dans une méta-analyse examinant de nombreux effets phytochimiques différents sur le cancer de la prostate, deux études spécifiques utilisant des souris ont observé que des composés [6]-gingérol induisaient l'apoptose dans les cellules cancéreuses en interférant avec la membrane mitochondriale . On a également observé des mécanismes associés à la perturbation des protéines de la phase G1 pour arrêter la reproduction des cellules cancéreuses, ce qui est également un avantage associé d'autres études anticancéreuses pertinentes. Le principal mécanisme par lequel les composés phytochimiques du gingérol agissent sur les cellules cancéreuses semble être la perturbation des protéines. L'activité anti-cancérigène du [6]-gingérol et du [6]-paradol a été analysée dans une étude observant les mécanismes cellulaires associés au cancer de la peau de souris qui ciblait les protéines activatrices associées à l'initiation tumorale. Les composés de gingérol ont inhibé la transformation des cellules normales en cellules cancéreuses en bloquant les protéines AP-1 et lorsque le cancer s'est développé, le paradol a encouragé l' apoptose en raison de son activité cytotoxique . Le [6]-gingérol présente des capacités d'arrêt du cycle cellulaire, une action apoptotique et une dégradation des récepteurs de signalisation cellulaire couplée à une enzyme dans les cellules cancéreuses. Il a été observé que le gingérol arrête la prolifération en inhibant la traduction des protéines cyclines nécessaires à la réplication pendant les phases G1 et G2 de la division cellulaire. Pour favoriser l'apoptose dans les cellules cancéreuses, le cytochrome C est éjecté des mitochondries, ce qui interrompt la production d'ATP, laissant une mitochondrie dysfonctionnelle. Le cytochrome C assemble un apoptosome qui active la caspase-9 et initie une cascade de caspase bourreau, décomposant efficacement l'ADN en histones et favorisant l'apoptose. Le [6]-gingérol inhibe également les protéines anti-apoptotiques Bcl-2 à la surface des mitochondries, ce qui augmente à son tour les capacités des protéines pro-apoptotiques Bcl-2 à initier la mort cellulaire. Les cellules cancéreuses présentent des quantités élevées de protéines activatrices de l'hormone de croissance qui sont exprimées par des voies de signalisation couplées à des enzymes. En arrêtant la phosphorylation de la PI-3-Kinase, la protéine Akt ne peut pas se lier à son domaine PH, désactivant efficacement le signal en aval. Maintenir successivement les mauvaises protéines liées aux protéines anti-apoptotiques qui les empêchent de favoriser la croissance cellulaire, par conséquent, une double voie de signalisation cellulaire négative pour favoriser l'apoptose.
Des cellules de cancer du sein humain cultivées ont été soumises à diverses concentrations de [6]-gingérol pour déterminer les impacts sur les cellules vivantes. Ces résultats dépendants de la concentration ont conclu qu'il n'y avait pas d'impact à 5 M mais qu'une réduction de 16% s'est produite à 10 M. Le [6]-gingérol ciblait trois protéines spécifiques dans les cellules cancéreuses du sein qui favorisent les métastases et alors que l'adhérence est restée relativement inchangée, le [6]-gingérol a empêché les cellules cancéreuses d'envahir et d'augmenter en taille. Cette étude suggère que le mécanisme par lequel la croissance des cellules cancéreuses a été affectée était dû à une réduction de l'ARNm spécifique qui transcrit pour les enzymes de dégradation extracellulaires appelées métalloprotéinases matricielles (MMP). Un examen utilisant des cellules humaines in vitro a montré les capacités des gingérols à lutter contre le stress oxydatif. Les résultats ont conclu que le gingérol avait des effets anti-inflammatoires bien que le shogaol ait montré les effets les plus prometteurs dans la lutte contre les radicaux libres. Il y avait une réponse dose-concentration inversée et à mesure que la concentration posologique augmentait, la quantité de radicaux libres dans les cellules diminuait.
Le cisplatine est un médicament de chimiothérapie qui, s'il est utilisé à des doses élevées, provoque une insuffisance rénale qui est considérée comme un facteur limitant pour ce médicament salvateur. En utilisant le [6]-gingérol, il a empêché l'apparition d'une insuffisance rénale chez le rat. Le [6]-gingérol a amélioré la production de glutathion dans des résultats dose-dépendants qui suggèrent que plus une dose est élevée, plus l'effet du [6]-gingérol est important.
On pense que les composés de gingérol sont utiles chez les patients diabétiques en raison de l'augmentation du glutathion, un facteur de régulation des toxines cellulaires. Les effets anti- hyperglycémiants ont été étudiés chez des souris diabétiques et sévèrement obèses. Les composés de gingérol ont augmenté l'absorption du glucose dans les cellules sans avoir besoin d'un activateur d'insuline synthétique, tout en diminuant également la glycémie à jeun et en augmentant la tolérance au glucose. Dans une autre étude, les mécanismes métaboliques exacts associés aux avantages physiologiques des composés phytochimiques du gingérol ont conclu qu'il y avait une augmentation de l' activité enzymatique (CAT) et de la production de glutathion tout en diminuant le cholestérol lipoprotéique et en améliorant la tolérance au glucose chez la souris. La cardio-arythmie est un effet secondaire courant chez les patients diabétiques et les effets anti-inflammatoires du gingérol ont supprimé les risques en abaissant la glycémie in vivo .
Les propriétés antioxydantes du [6]-gingérol ont été considérées comme une défense contre la maladie d'Alzheimer . Une étude a observé les mécanismes moléculaires responsables de la protection contre la fragmentation de l'ADN et la détérioration potentielle de la membrane mitochondriale des cellules, ce qui suggère un support neuroprotecteur du gingérol. Cette étude indique que le gingembre régule à la hausse la production de glutathion dans les cellules, y compris les cellules nerveuses, grâce à des propriétés antioxydantes qui diminuent le risque de maladie d'Alzheimer dans les cellules de neuroblastome humain et les cellules hippocampiques de souris .
Alors que de nombreuses études suggèrent le faible risque d'utiliser des composés phytochimiques du gingembre pour lutter contre les dommages causés par l'oxydation des cellules, quelques études suggèrent des effets génotoxiques potentiels . Dans une étude, une dose trop élevée pour les cellules d'hépatome humain a entraîné une fragmentation de l'ADN, des dommages chromosomiques et une instabilité de la membrane des organites pouvant entraîner un comportement apoptotique. Il existe certains comportements pro-oxydants des composés de gingérol lorsque la concentration atteint des niveaux élevés, bien qu'également pris en compte, dans des conditions normales, ces composés phytochimiques observés ont des qualités anti-inflammatoires et anti-oxydantes. Dans une autre étude [6]-Gingerol a notamment inhibé le taux métabolique des rats lors d'une injection intrapéritonéale qui a induit une réaction hypothermique bien que, lorsqu'il est consommé par voie orale en excès, il n'y ait eu aucun changement dans la température corporelle.
Biosynthèse
Le gingembre ( Zingiber officinale ) et le curcuma ( Curcuma longa ) étaient soupçonnés d'utiliser la voie des phénylpropanoïdes et de produire des produits putatifs de polykétide synthase de type III sur la base des recherches sur la biosynthèse du 6-gingérol par Denniff et Whiting en 1976 et par les recherches de Schröder en 1997. 6 -Le gingérol est le gingérol majeur dans les rhizomes de gingembre et il possède des activités pharmacologiques intéressantes comme un effet analgésique. Bien que la biosynthèse du 6-gingérol ne soit pas entièrement élucidée, des voies plausibles sont présentées ici.
Dans la voie de biosynthèse proposée, le schéma 1, L-Phe (1) est utilisé comme matériau de départ. Il est converti en acide cinnamique (2) via la phénylalanine ammonia lyase (PAL). Ensuite, il est transformé en acide p-coumarique (3) avec l'utilisation de cinnamate 4-hydroxylase (C4H). La 4-coumarate:CoA ligase (4CL) est ensuite utilisée pour obtenir le p-coumaroyl-CoA (5). La p-coumaroyl shikimate transférase (CST) est l'enzyme responsable de la liaison de l'acide shikimique et de la p-coumaroyl-CoA. Le complexé (5) est ensuite sélectivement oxydé en C3 par la p-coumaroyl 5-O-shikimate 3'-hydroxylase (CS3'H) en alcool. Avec une autre action de CST, le shikimate est séparé de cet intermédiaire, produisant ainsi du Caffeoyl- CoA (7). Afin d'obtenir le motif de substitution souhaité sur le cycle aromatique, la caféoyl-CoA O-méthyltransférase (CCOMT) convertit le groupe hydroxyle en C3 en méthoxy comme on le voit dans Feruloyl- CoA (8). Jusqu'à cette étape, selon Ramirez-Ahumada et al., les activités enzymatiques sont très actives. Il est supposé que certaines polykétide synthases (PKS) et réductases sont impliquées dans la synthèse finale du 6-Gingerol (10).
Parce qu'il n'est pas clair si l'addition du groupe méthoxy est effectuée avant ou après l'étape de condensation de la polykétide synthase, une voie alternative est montrée dans le schéma 2, où le groupe méthoxy est introduit après l'activité PKS. Dans cette voie alternative, les enzymes impliquées sont probablement des hydroxylases du cytochrome p450 et des O-méthyltransférases dépendantes de la S-adénosyl-L-méthionine (OMT). Il existe trois possibilités pour l'étape de réduction par la Réductase : directement après l'activité PKS, après l'activité PKS et Hydroxylase, ou au final après l'activité PKS, Hydroxylase et OMT.