Garbniki – właściwości i działanie

Garbnikami (taninami) nazywa się grupę związków chemicznych należących do metabolitów wtórnych roślin. Ich obecność była pierwotnie kojarzona z przemysłem garbarskim – stąd też ich nazwa – ale z biegiem lat zakres zainteresowań poszerzył się o zagadnienia związane z żywnością, farmacją i fitochemią. W literaturze naukowej garbniki klasyfikowane są jako związki fenolowe o zróżnicowanej masie cząsteczkowej i strukturze chemicznej, których głównym wyróżnikiem jest zdolność do wytrącania nierozpuszczalnych kompleksów z białkami.

Charakterystyka garbników

Garbników nie da się traktować jako jednej, jednolitej grupy, ponieważ dzielą się na dwa główne rodzaje: hydrolizujące i skondensowane.

Hydrolizujące zbudowane są z cząsteczki glukozy połączonej z kwasami roślinnymi, np. galusowym lub elagowym. Łatwo ulegają rozpadowi pod wpływem enzymów czy kwasów.

Skondensowane natomiast tworzą długie łańcuchy związków takich jak katechina, są bardziej trwałe i trudniej je rozłożyć. Oba typy różnią się rozpuszczalnością, siłą wiązania z białkami i działaniem biologicznym.

Występowanie garbników 

Występowanie garbników jest bardzo szerokie w świecie roślin, przy czym najwyższe ich stężenia obserwuje się w niektórych rodzinach botanicznych, takich jak Fagaceae (dęby), Myrtaceae (eukaliptusy), Rosaceae (różowate), Ericaceae (wrzosowate), a także w wielu gatunkach z rodziny Fabaceae (motylkowate). Wysokie ilości garbników występują w korze drzew (np. dębu Quercus robur), w liściach (np. herbaty Camellia sinensis), owocach (np. granat Punica granatum), nasionach (np. orzechy laskowe i migdały), a także w niektórych kwiatach, łodygach i korzeniach.

Zawartość garbników w roślinach zmienia się w zależności od pory roku, światła, wody, patogenów i gleby, a także między odmianami tego samego gatunku. Przykładem są zielona i czarna herbata, które różnią się ilością i rodzajem garbników w wyniku fermentacji.

Właściwości garbników

Rośliny wytwarzają garbniki nie tylko jako produkty uboczne metabolizmu wtórnego, ale również jako czynniki ochronne – przeciwdziałające infekcjom grzybiczym, bakteryjnym oraz żerowaniu przez owady i roślinożerców. W liściach młodych roślin zawartość garbników może być wyższa niż w dojrzałych organach, co wiąże się z potrzebą intensywniejszej ochrony na etapie wzrostu. W owocach zawartość garbników może spadać w miarę dojrzewania, co przekłada się na zmianę smaku z cierpkiego w słodki, obserwowaną np. w dzikiej róży czy głogu.

Zawartość garbników 

Zawartość garbników w roślinach użytkowych i produktach żywnościowych może wahać się od ułamków procenta do kilkunastu procent suchej masy, przy czym szczególnie bogate w te związki są rośliny stosowane tradycyjnie w ziołolecznictwie. W przemyśle spożywczym garbniki często odpowiadają za cechy sensoryczne produktów, takie jak cierpkość, suchość w ustach, a także intensywność koloru.

Znaczne ilości garbników obecne są w winie czerwonym, szczególnie w winach dojrzewających w beczkach dębowych, gdzie dodatkowo następuje ekstrakcja tanin z drewna. W fermentowanych produktach, jak herbata i kakao, ich ilość zależy od technologii przetwarzania, jednak również stanowią one ważne źródło. W piwie garbniki pochodzą głównie ze słodu jęczmiennego i chmielu, gdzie wpływają na klarowność i trwałość piany, ale ich nadmiar może skutkować niepożądanym posmakiem.

Rodzaje garbników (tannin)

Działanie garbników

Badania nad taninami koncentrują się na ich właściwościach przeciwutleniających, przeciwzapalnych, chelatujących i ściągających, które mogą wpływać na różne procesy fizjologiczne i patologiczne. Wykazano ich korzystne działanie w kontekście chorób kardiometabolicznych (obniżenie cholesterolu, ciśnienia, glukozy), ochrony wątroby przed toksynami (np. ołowiem), wsparcia gojenia ran, działania przeciwgrzybiczego (szczególnie przeciwko Candida albicans) oraz ochrony bariery śluzowej jelit.

W chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, taniny wykazują potencjał neuroprotekcyjny, m.in. przez hamowanie procesów neurotoksycznych i wspieranie przeżywalności neuronów. Potrzebne jest jednak więcej badań klinicznych ze ściśle określonymi dawkami konkretnych garbników, aby móc ich używać jako narzędzia prewencyjnego czy terapeutycznego.

Źródła:

• García-Conesa MT, Chambers K, Combet E, et al. Meta-Analysis of the Effects of Foods and Derived Products Containing Ellagitannins and Anthocyanins on Cardiometabolic Biomarkers: Analysis of Factors Influencing Variability of the Individual Responses. Int J Mol Sci. 2018;19(3):694. Published 2018 Feb 28. doi:10.3390/ijms19030694
• Kooti W, Farokhipour M, Asadzadeh Z, Ashtary-Larky D, Asadi-Samani M. The role of medicinal plants in the treatment of diabetes: a systematic review. Electron Physician. 2016;8(1):1832-1842. Published 2016 Jan 15. doi:10.19082/1832
• Destro ALF, da Silva Mattosinhos P, Novaes RD, Sarandy MM, Gonçalves RV, Freitas MB. Impact of plant extracts on hepatic redox metabolism upon lead exposure: a systematic review of preclinical in vivo evidence. Environ Sci Pollut Res Int. 2023;30(40):91563-91590. doi:10.1007/s11356-023-28620-8
• Hsu H, Sheth CC, Veses V. Herbal Extracts with Antifungal Activity against Candida albicans: A Systematic Review. Mini Rev Med Chem. 2021;21(1):90-117. doi:10.2174/1389557520666200628032116
• Aloi M, Mennini M. Efficacy of gelatin tannate for acute diarrhea in children: a systematic review and meta-analysis. J Comp Eff Res. 2019;8(2):91-102. doi:10.2217/cer-2018-0115
• Fazil M, Nikhat S. Topical medicines for wound healing: A systematic review of Unani literature with recent advances. J Ethnopharmacol. 2020;257:112878. doi:10.1016/j.jep.2020.112878
• Auti ST, Kulkarni YA. A Systematic Review on the Role of Natural Products in Modulating the Pathways in Alzheimer's Disease. Int J Vitam Nutr Res. 2017;87(1-2):99-116. doi:10.1024/0300-9831/a000405