Kiwano

Nutritivna vrijednost na 100 g ploda
Energija (kcal)44,0
Proteini (g)1,78
Ugljikohidrati (g)7,56
Masti (g)1,28
Voda (g)88,79

Povijest i proizvodnja

Kiwano je egzotična biljka koja pripada porodici Cucurbitaceae, vrste Cucumis metuliferus. U našim predjelima je poznata samo pod imenom kiwano, dok se drugdje za njega koriste različita engleska imena poput: African Horned Melon/Cucumber, Jelly Melon, Spiny Cucumber, Hedged Gourd te English Tomato.[2,3]

Kiwanovo prirodno staniše nalazi se u tropskim i subtropskim regijama Afrike protežući se od Senegala do Somalije te Južne Afričke republike. Također, zapaženo je da raste i na Jemenu. Za komercijalnu upotrebu uzgaja se u Keniji, Novom Zelandu, Francuskoj i Izraelu. Danas se kiwano pokušava uzgajati u Australije, ali i u  Hrvatskoj, međutim još nije u potpunosti kultiviran.[2,3]

Morfološke karakteristik

Kiwano je jednogodišnja biljka sa penjućom ili puzećom stabljikom koja raste iz razgranatog i polu-drvenastog krojena. Stabljika može narasti do nekoliko metara i prekrivena je velikim gustim i krutim dlačicama te iz nje samostalno izbijaju vitice duge 4,0-10,5 cm. Peteljke su prekrivene krutim dlačicama, a na njima se  nastavljaju listovi srcolikog oblika razdijeljeni u 3 do 5 režnja sa završetkom u zašiljenom vrhu. Listovi na naličju imaju male i guste dlačice. Biljka je dvodomna i sadrži posebno muške i posebno ženske cvjetove. Zajedničke karakteristike su im dužina latice od 0,5 do 1,5 cm, žuta boja te dužina lapova od 2,0 do 4,0 mm. Muški cvjetovi rastu u svežnju od 1-10 cvijeta iz male peteljke i sadrže 3 prašnika. Ženski cvjetovi rastu sami, također iz male peteljke, i imaju elipsoidnu obraslu plodnicu prekrivenu velikim i mekim dlačicama. Stigma im je podijeljena na tri režnja. Plod je elipsoidnog oblika, veličine 6,0-16,0 x 3,0-9,0 cm. Nezreli pod je zelene boje koja tijekom sazrijevanja prelazi iz žute u narančastu. Plod je posebno prepoznatljiv po svojim tupim bodljama koje se nalaze na cijeloj površini. U unutrašnjosti ploda nalazi se zelen pulpa, koja djeluje poput želea i male elipsoidne sjemenke.[2,3]

Biljka raste u polu zimzelenim šumama, na prijelazu između šume i livadnih površina te na samim livadama. Također, može ju se naći na zapuštenim poplavljena poljima ili u blizini rijeka, na kameniti obroncima ili rubovima pustinja na pjeskovitom tlu. Kiwano raste u toplim predjelima na 200-1000 m nadmorske visine i ne tolerira hladne uvijete. Tijekom dugih ljetnih kiša može doći do odgađanja sazrijevanja ploda i njegove berbe zbog nemogućnosti razvoja potpune arome. Optimalna temperatura za klijanje sjemena ja 20-35°C i za to je potrebno vrijeme od 3-8 dana. Proces klijanja se zaustavlja pri temperaturama manjim od 12°C te veći od 40°C. Također, na samo klijanje utječe i salinitet zemlje te biljka može preživjeti u srednje slanom podneblju, dok se povećanjem koncentracije soli u tlu odgađanja njeno klijanja. Biljka počinje cvjetati 8 tjedana nakon sijanja sjemenja, od mjeseca srpnja do rujna, te se prvo pojavljuju muški cvjetovi te potom ženskim. Oprašivanje se vršim putem insekata. Plod doseže svoju optimalnu masu od oko 200 g nakon 30-40 dana poslije oprašivanja, a u potpunosti sazrijeva nakon kišne sezone. Nakon što ploda izraste stabljike odumiru, a plod ostaje na njoj sazrijevati dok ne poprimi narančastu boju. Branje ploda se najčešće odvija od listopada do prosinca.[2-5]

Botanička klasifikacija

Taksonomska hijerarhijaNaziv
CarstvoPlantae
PodcarstvoViridiplantae
NadkoljenoEmbryophyta
KoljenoTracheophyta
PodkoljenoSpermatophytina
RazredMagnoliopsida
NadredRosanae
RedCucurbitales
PorodicaCucurbitaceae
RodCucumis L.
VrstaCucumis metuliferus E. Mey. Ex Naudin

Kemijski sastav

Hranjiva tvarMjerna jedinicaVrijednost u 100 g jestivog dijela ploda
Vodag88,97
Energijakcal44,0
Proteinig1,78
Mastig1,26
Ugljikohidratig7,56
Kalcijmg13,0
Željezomg1,13
Magnezijmg40,0
Fosformg37,0
Kalijmg123,0
Natrijmg2,0
Cinkmg0,48
VItamin Cmg5,3
Tiaminmg0,025
Riboflavinmg0,015
Niacinmg0,565
Piridoksinmg0,063
Folat, DFEμg3,0
Vitamin A, RAEμg7,0
VItamin A , IUIU147,0

Nutritivna vrijednost

Za razliku od zapadnih civilizacija u afričkim predjelima u prehrani se koriste svi dijelovi kiwana koji uključuju plod, sjemenke i listove te se i iz samih sjemenki pravi kiwanvo ulje.

Na područjima gdje vlada suša i glad sam plod kiwana predstavlja dobar izvor vode, ugljikohidrata, vitamina C, vitamina E i kalija. Plod kiwana, uključujući i sjemenke i pulpu, sadrži niz bioaktivnih komponenti među kojima su pronađeni: alkaloidi, falvonoidi, tanini, steroidi, saponini, C-glikozidi te različite oraganske kiselineza. Smatra se da su u plodu kiwana najzastupljenijih spojeva glikozidi, a posebno je istaknut izoviteksin 2”-O-glikozid (melozid A). To je flavon C-glikozid, a osim u plodu može ga se pronaći i u listu biljke.[7-14]

Ukupna koncentracija polifenola u kiwanu je izrazito mala, a najzastupljeniji je rutin, potom u manjim količinama miricetin i kvercetin. Upravo se rutinu prepisuje antioksidativno i protuuplano djelovanje.[15,16]

Od organskih kiselina iz ploda kiwana izolirane su mliječna, askorbinska, benzojeva, salicilna, limunska, vinska, fumarna, glutarna, šikimska, oksalatna, kafeinska, cimetna, jabučna i kvinična kiselina.[17]

U divljini postoje dva oblika kiwana – gorki i ne-gorak, koji se međusobno morfološki ne razlikuju. Sam gorak okus se prepisuje spoju cucurbitacinu B, a pokazalo se da djeluje poput purgativa i laksativa i ne koristi se u prehrambene svrhe.[3]

Sjemenke kiwana i ulju dobivenog iz sjemenka ukazuju da bi sjemenke mogle biti potencijalni izvor nutrijenata pogotovo proteina, esencijalnih aminokiselina, kalcija i željeza. Redom najzastupljenije masne kiseline u ulju sjemenke su linolna, oleinska, palmitinska, stearinska, vakinska, arahidinska, α-linolenska, palmitooleinska te miristinska masna kiselina. Od ukupne količine masnih kiselina njih 60% su esencijalne. Također, zastupljeni su i tokoferoli, a prisutni su α-tokoferol i γ-tokoferol. Kiwano se smatra potencijalnim izvorom vitamina E čija koncentracija iznosi čak 79.9 mg/kg (α-tokoferol) i 517 mg/kg (γ-tokoferol) dok RDA, za vitamin E, iznosi 15mg/dan.[7,18]

Konzumni oblici

Od kiwana najčešće se upotrebljavaju plod, pulpa, sjemenke i listovi. Nezreli plod ima okus poput krastavca, dok je zreli plod slatkastog okusa i može služiti poput deserta. Zreo plod se može peći, kuhati i sušiti na suncu te potom koristit u kulinarstvu. Nezreo plod se najčešće kiseli i konzervira poput krastavca. Sama pulpa se može koristiti za dobivanje sokova, šerbeta ili preljeva za sladoled. U zapadnim zemljama najčešće je prepoznat kao ukrasna biljka zbog svojeg jedinstvenog izgleda i dugotrajnosti.[2,3,19]

Utjecaj na zdravlje

Osim u kulinarske svrhe, kiwano koriste afrički liječnici tradicionalne medicine za liječenje raznih bakterijskih, virusnih i parazitskih bolesti te pri liječenju peptičnog ulkusa, hipertenzije, dijabetesa i HIV-a. Tako se brašno od sjemenki miješa s vodom kako bi se trakavica i slični paraziti uklonili iz tijela. U Bostwani se smatra da je kuhani korijen kiwana dobra lijek protiv gonoreje, a da plod pozitivno utječe na smanjenje rizika od dijabetesa te da poboljšava lučenje inzulina u osoba oboljelih od dijabetesa tipa II. U Beniniji koriste kiwano za smanjenje groznice u ‘Sakpata voodoo’ ritualima. Zbog tih tvrdnja započeta su znanstvena istraživanja nutritivnog i kemijskog sastava kiwana te djelovanje određenih ekstrakata na životinje. Time su prikazana neka potencijalno pozitivna i negativna svojstva kiwana. Prije sve važno je imati na umu da su sva istraživanja vršena na staničnim i životinjskim modelima, a ne i na ljudima.[20]

Diabetes mellitus

Jedno od potencijalno pozitivnih učinaka kiwana na organizam je utjecaj ekstrakta glikozida na stabiliziranje hiperglikemije. Istraživanja su se provodila na štakorima kod kojih je induciran diabetes mellitus pomoću alloxana, koji direktno utječe na destrukciju β- satnica Langerhansovih otočića gušterače. U istraživanjima je prikazano kako glikozidni ekstrakt ovisno o koncentraciji glikozida značajno smanjuje koncentraciju glukoze u krvi štakora kod kojih je induciran dijabetes, dok u štakora iz kontrolne grupe ne. Sukladno tome pretpostavlja se da ekstrakt direktno, ne stimulirajući β-stanice langerhansove otočiće u gušterači,  utječe na nivo glukoze poput inzulina. Također, naglašava se da su u ekstraktu pronađeni i saponini koji imaju utjecaj na smanjenje koncentracija glukagona, što povećava korištenje glukoze.[12,21]

Antivirusno, antiparazitsko i antibakterijsko svojstvo

Antivirusno svojstvo se ponajviše istražuje zbog tradicionalne uporabe ploda kiwana kao sredstvo za upravljanje bolestima poput virusnog hepatitsa i HIV-a. Za sad se istraživalo antivirusno svojstvo alkaloidnog ekstrakta pulpe kiwana na kokošima koje su bile zaražene sa NDV (Newcastle Disease Virus) te na štakorima zaraženim virusom hepatitisa B. NDV izaziva hemoragijsku bolest koja utječe na respiratorni, probavni i živčani sustav. Istraživanje je pokazalo da doza od 600 mg/kg TM ekstrakta ima sposobnost reducirati ili poništiti utjecaj virusa. Također, prikazano je da ekstrakt alkaloida kiwana može utjecati na virusni hepatitis B. Ovisno o doze između 50 i 200 mg/kg TM ekstrakta dolazi do smanjenja razine seruma alkalne fosfataze (ALP), alanin aminotransferaze (ALT) i aspartat aminotransferaze (AST) u serumu albino štakora inficiranih hepatitisom B. Nadalje su potrebna istraživanje koja će identificirati molekule i mehanizam odgovorne za antivirusni učinak.[22,23]

Antiparazitsko djelovanje istraživano je na zečevima. Konkretno istraživani je antitripanosomalni utjecaj ekstrakta pulpe i sjemenki kiwana. Ekstrakt je sadržavao razne glikozide, saponine i flavonoide. Zaključeno je da doza od 500-1000 mg/kg TM ekstrakta ima antritripanosomalni utjecaj te da promovira nakupljanje tjelesne mase, reducira anemiju i kontrolira hepatomegaliju i splenomegalju za vrijeme infekcije T. brucei brucei. Antibakterijsko svojstvo ekstrakta ploda kiwana prikazano je in vitro studijom na baketriji Salmonella gallinarum.[11,24,25]

Antiulcerativno svojstvo

Ekstrakt alkaloida pulpe kiwana pokazao je antiulcerativno svojstvo, a istraživanje se provodilo na miševima kod kojih su inducirani želučani ulceri pomoću etanola. Rezultati su pokazali da ovisno o koncentraciji alkaloida u ekstrakta smanjuje se količina ulcera, sama ozbiljnosti nastalih ulcera te krvarenje iz ulcera. Isto tako, što se tiče ispitivanja na želučane funkcije, zapaženo je da ekstrakt pulpe kiwana smanjuje integritet sluznice i reducira volumen želučane kiseline u miševima.[20,26]

Reproduktivno zdravlje

U jednoj od provedenih studija ispitivan je utjecaj ekstrakta pulpe kiwana na reproduktivni sustav. Studija se bavila istraživanjem sub-kroničnih efekata ekstrakta na indeks spermija kod albino štakora i moguću toksičnost na reproduktivni sustav. Prvenstveno su dokazali da niti jedna doza od ispitivanih, čak ni najveća doza, nije smrtonosna. Studija je pokazala da 500 mg/kg TM ekstrakta utječe na povećanje ukupnog broja spermija i broja vitalnih spermija. Smatraju da je razlog tome što ekstrakt utječe na spermatogenezu ili aktivnost testosterona.[27]

Antioksidacijski kapacitet

In vitro studijama istraživan je antioksidacijski kapacitet ekstrakta kiwana. Ekstrakt raznovrsnih polifenola ploda kiwana pokazao se lošim hvatačem slobodnih radikala, što je mjereno pomoću DPPH metode. Antioksidacijska aktivnost ekstrakata iznosila oko 30%, a postignuta je u rasponu koncentracija od 25 μg/mL do 200 μg/mL uzorka. Uz pomoć FRAP metode pokazalo se da kiwano ima loš antioksidacijski kapacitet s prosječnom vrijednosti od 0.16 mMol/100 g svježeg ploda. U studiji koja je proučavala antioksidacijski kapacitet kore i sjemena u usporedbi sa pulpom i drugim tropskim voćem, kiwano je pokazao loše rezultate. Pomoću DPPH metode pokazalo se da ekstrakt polifenola sjemenke i kore ima nešto viši kapacitet od ekstrakta pulpe no još uvijek niski. S druge strane, pomoću ABTS metode, pokazalo se da ekstrakt sjemenki ima znatno viši kapacitet za hvatanje slobodnih radikala od pulpe i kore. Suprotno sposobnosti hvatanju slobodnih radikala kiwano je pokazao puno veću ‘moć’ u keliranju prooksidativnih metala i to pogotovo ekstrakt kore kiwana, zatim pulpe i na kraju sjemenki.[15,28,29]

Moguća toksičnost

Potencijalno toksično svojstvo se prepisuju gorkom kiwanu koji sadrži cucurbitacin. Cucurbitacinu B koji se nalazi u kiwanu ima antikancerogeno i antiinflamatorno djelovanje, a LD50 mu se kreće oko 5 mg/kg TM.[30,31]

Studija koja povezuje utjecaj bioaktivnih komponenti iz pulpe kiwana na neke organe u štakora pokazuje da doza ekstrakta od 1000 mg/kg TM toksično utječe na jetra i bubrege. Na jetri se pojavila hepatocelularna nekroza i masna jetra kao u kroničnih alkoholičara. Na bubrezima je došlo do oštećenje na renalnim epitelnim stanicama. Isto tako, jedna od studija prikazala je da doza od 500-1000 mg/kg TM praha ploda uzrokuje povećanje serumske alkalne fosfataze (ALP), aspartata aminotransferaze (AST), alanin aminotramsferaze (ALT), uree i totalnih proteina u krvi. To ukazuje na patološko promjene jetre i bubrega. Međutim s druge strane, primjenom ekstrakta alkalodia u štakora kojima je prouzročeno oštećenje jetre i bubrega pomoću tetraklorugljika u visni od 50-200 mg/kg TM ovisno o dozi smanjila se razine alkalne fosfataze (ALP), alanin transaminaze (ALT), aspartat transaminaze (AST), uree i kratinina.[13,32,33]

Literatura

  1. ITIS (2015) Integrated taxonomy information system. http://www.itis.gov/
  2. Lim, T.K. (2012) Edible medicinal and non-medicinal plants, Fruit, 2 izd., Springer, London.
  3. Grubben, G.J. (2004) Plant resources of tropical African: vegetables, Backhuys Publishers, Netherlands.
  4. Benzioni, A., Mendling, S., Ventura, M. (1991) Effect of Sowing dates, Temperatures on Germination, Flowering, and Yield of Cucumis metuliferus. HortScience, 26(8), 1051-1053.
  5. Mendlinger, D., Benzioni, A., Huskens, S., Ventura, M. (1992) Fruit development and postharvest physiology of Cucumis metuliferus, a new crop plant. J. Hort. Sci. 67, 489-493.
  6. USDA (2011) USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 28. Nutrient Data Laboratory. USDA – U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. http://ndb.nal.usda.gov/ndb/search/list
  7. Sadou, H., Sabo, H., Alma, M.M., Saadou, M, Leger, C.L. (2007) Chemical content of the seeds and physico-chemical characteristic oh the seed oils from Citrullus colocynthis, Coccinia grandis, Cucumis metuliferus and Cucumis prophetarum of Nigeria, Chem. Soc. Ethiop, 21(3), 323 – 330.
  8. Odhav, B., Beekrum, S., Akula, U., Baijnath, H. (2007) Preliminary assessment of nutritiona value of traditional leafy vegetables in KwaZulu-Natal, South Africa, IFC-journal 20(5), 430 – 435.
  9. Arnold, T.H., Wells, M.J., Wehmeyer, A.S. (1984) Khoisan food plants: taxa with potential for future economic exploitation. U: Proceedings of the Kew international conference on economic plants for arid lands (Wickens, G.E., Goodin, J.R., Field, D.V.), Allen & Unwin, London, str. 69-86.
  10. Romero-Rodriguez, M.A., Vazquez-Oderiz, M.L., Lopez-Hernandez, J., Simal-Lorano, J. (1992) Physical and analytical characteristic of kiwano. IFC-journal 5(4), 319-322.
  11. Abubakar, A., Iliyasu, B., Ojiegbu, F.N., Igweh, A.C., Shamaki, B.U., Dung, E.C., Domtur, L.L., Okogun, J.O., Gdobi, T.A., Ogdaboyi, E.O. (2011) Evaluation of the antitrypanosomal activity of Cucumis metuliferus pulp extract in rabbits. JMPR 5(11), 2136-2142.
  12. Gotep, J. (2011) Glycosides fraction extracted from pulp of Cucumis metuliferus Meyer has antihyperglycemic effect in rats with alloxan-induced diabetes. J. Nat. Pharm. 2(2), 48-51.
  13. Jimam, N.S., Wannang, N.N., Anuka, J.A., Omale, S., Falang, K.D., Adolong, A.A. (2011) Histopathologic effects of metuliferus E Mey (Cucurbitaceae) fruits in albino rats. IJPSR 2(8), 2190-2194.
  14. Krauze-Baranowska, M., Cisowski, W. (2001) Flavonoids from some species of the genus Cucumis. Syst. Ecol. 29, 321-324.
  15. Matsusaka, Y., Kawabata, J. (2010) Evaluation of antioxidant capacity of non-edible parts of some selected tropical fruits. Sci. Res. 16(5), 467-472.
  16. Ferrara, L., (2006) The dietary importance of a tropical fruit: The kiwano. Ingredient Alimentari 5, 14-17.
  17. Pero, R.W. (2006) Medical composition of salts, chalets and/or free acids of α-hydroxy organic acids, especially quinic acid. PCT Int. Appl.
  18. IOM (2000) Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. IOM – Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. National Academy Press, Washington, D.C.
  19. Usman, J.G., Sodipo, O.A., Kwaghe, A.V., Sandabe, U.K. (2015) Use of Cucumis metulifeus: A review. Cancer Biol. 5(1), 24-34.
  20. Omale, S., Wuyep, N.N., Atua, A., Wannang, N.N. (2011.) Anti-ulcer properties of alkaloids isolated from the fruit pulp od Cucumis metuliferuous (Curcubitaceae). IJPSR 2(10), 2586-2588
  21. Jimam, N.S., Wannang, N.N, Omale, S., Gotom, B. (2010) Evaluation of the hypoglicemic activity of Cucumis metuliferus (Curcubitaceae) fruit pulp extrat in normoglycemic and alloxan-induced hyperglicemic rats. Young. Pharm. 2(4), 384-387.
  22. Wannang, N.N., Kwanashie, H.O., Ede, S.E. (2010) Antiviral activity of teh fruit extract of Cucumis metuliferus Meye (Curcubitaceae) in Chicks. African J. Basic Appl. Sci. 2(3-4), 89-93.
  23. Anyanwu, A.A., Jimam, N.S., Dangiwa, D.A., Wannang, N.N. (2015) Alkaloids of Cucumis metuliferus fruit pulp reduces hepatitis b virus (HBV) in laboratory animals. EJBB 3(7), 5-7.
  24. Usman, J.G. (2014) Phytochemical Screening and Antibacterial Effects of Cucumis metuliferus (Jelly Melon) E. Mey. Ex Naudin (Cucurbitaceae) Fruits against Fowl Typhoid. A Dissertation Submitted to the School of Postgraduate Studies, University of Maiduguri, In Partial Fulfilment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Pharmacology, str 155.
  25. Usman, J.G., Sodipo, O.A. and Sandabe, U.K. (2014). In vitro antimicrobial activity of Cucumis metuliferus Mey. Ex. Naudin fruit extracts against Salmonella gallinarum. Internat. Jour. Phytomed. 6(2), 268-274.
  26. Wannang, N.N., Gyang, S.S., Omale, S., Dapar, L.M.P., Jimam, N.S., Anakwe, C., (2009) The effect of Cucumis metuliferus E meye (curcubitaceae) on rat gastric functions and mucosal integrity. Niger J. Nat. Prod. Med. 12, 37-39.
  27. Wannang, N.N, Jimam, N.S., Gyang, S.S., Bukar, B.B., Gotom, S. (2008) Effects of Cucumis metuliferus E MEy. Ex Naud (Curcubitaceae) fruit extract on some male productive parameters in adult rats, J. Pharm. Pharmacol, 2(3), 48-51.
  28. Motlhanka, D.M.T. (2008) Free radical scavenging activity of selected medicinal plants of Eastern Bostwana. PJBS 11(5), 508-808.
  29. Halvorsen, B.L., Holte, K., Myhrstad, M.C.W., Barikmo, I., Hvattum, E., Remberg, S.F., Wold, A.-B., Haffner, K., Baugerød, H., Andersen, L.F., Moskaug, Ø., Jacobs, D.R. Jr., 37 Blomhoff, R. (2002) A systematic screening of total antioxidant in dietary plants. Nutr. 132, 461-417.
  30. Ríos J.L., Escandell J.M., Recio M.C. (2005.) New insights the bioactivity of cucurbitacins. U: Studies in natural products chemistry: bioactive natural products (part L) (Atta-urRahman), vol. 32, Elsevier B.V., Amsterdam, str 429-471.
  31. Brimer, L.(2001) Chemical food safety, CABI, Oxfordshire/Cambridge.
  32. Wannang, N.N., Jimam, N.S., Omale, S., Dapar, M.L.P., Gyang, S.S., Aguiyi, J.C. (2007) Effects of Cucumis metuliferus (Curcubutaceae) fruits on enzymes and hematological parametars in albino rats. J. Biotechnol. 6(22), 2515-2518.
  33. Anyanwu, A.A., Jimam, N.S., Dangiwa, D.A., Wannang, N.N., Falang, K.D. (2015) Protective effects of alkaloids of Cucumis metuliferus isolated from the fruit pulp on some vital organs. JPHYTO 3(4), 259-263.