Fytohormóny (fytoestrogény) Eferdinger Gemüselust
Fytoestrogény sa dajú nazvať aj rastlinné hormóny. Na základe svojho účinku patria k fytoestrogénom, ale chemicky k polyfenolom.
Fytoestrogény, ako naznačuje ich názov, majú podobnú štruktúru a účinok ako steroidné hormóny nachádzajúce sa v tele. Odrody zeleniny skúmané v tejto štúdii obsahujú pomerne nízke hodnoty.
V tele existujú 2 typy estrogénových receptorov, ER-α a ER-β. Fytohormóny sa viažu silnejšie na receptor ER-p, ale majú všeobecne nižšiu väzobnú afinitu iba 0,1% v porovnaní s ľudskými estrogénmi. Môžu však spôsobiť rast buniek aj ich inhibíciu v hormonálne závislých bunkových líniách (prsník, prostata, maternica atď.).
Zdá sa, že účinok závisí od koncentrácie fytoestrogénov. Koncentrácie 10 - 1 000-krát vyššie ako endogénne estrogény boli namerané v moči ľudí konzumujúcich potraviny obsahujúce fytoestrogény.
Výsledkom je, že fytohormóny môžu mať v závislosti od koncentrácie estrogénny aj antiestrogénny účinok. Interakciou s estrogénovými receptormi (ER) môžu napodobňovať alebo blokovať fyziologické účinky tohto endogénneho steroidného hormónu.
Fytohormóny sú rozdelené do 3 skupín:
Izoflavonoidy
Vyskytujú sa hlavne v čeľadi motýľov (Fabaceae) a strukovín (strukoviny) z trópov. V domácej zelenine sa nachádzajú iba vo veľmi malom množstve. Rovnako ako väčšina ostatných fytochemikálií, izoflavonoidy sa v rastline vyskytujú aj ako neaktívne konjugáty cukru. Najobľúbenejšími zlúčeninami sú genisteín a diadzeín.
Lignany
Sú rozšírené v rastlinnej ríši. Hlavným zdrojom sú však celozrnné a olejnaté semená. Ľanové semienko je najbohatšie na lignany. Zelenina všeobecne obsahuje viac lignanov ako izoflavonoidov a je tiež hlavným dodávateľom týchto sekundárnych rastlinných látok.
Kumestán
Pre výživu ľudí majú druhoradý význam, pretože tieto zložky sa nachádzajú iba v jednotlivých rastlinách, ako je lucerna, ďatelina a klíčky fazule. Preto sa vám v tejto práci nebude venovať nijaká ďalšia pozornosť. Je však zaujímavé vedieť, že do tejto skupiny patrí fytoestrogén kumestrol, ktorý z doteraz známych fytoestrogénov má najvyššiu estrogénnu aktivitu.
Biologická dostupnosť
Izoflavonoidy
Izoflavonoidy sa vstrebávajú z tenkého čreva v ich aglukónovej forme (bez viazaného cukru). Pretože sú v rastlinách prítomné ako glykozidy, štiepi ich mikroflóra (črevné baktérie) v tenkom čreve a uvoľňuje sa aglukón. Absorbuje sa pasívnym transportom do črevných buniek, kde sa väčšinou kombinuje s kyselinou glukurónovou a v menšej miere so síranom a prevádza sa na kyselinu glukonónovú alebo síranové.
Izoflavonoidy a ich metabolické produkty absorbované v čreve sa dostávajú do pečene portálnou žilou, kde prechádzajú konjugačnými reakciami fázy II a väčšinou sa premieňajú na monoglukuronidy, ktoré sa tiež nachádzajú v moči.
Štúdie na ľuďoch preukázali, že maximálna plazmatická koncentrácia izoflavonoidov genisteínu a daidzeínu sa dosiahne po 6-8 hodinách po konzumácii potravín obsahujúcich izoflavonoid. Polčas rozpadu daidzeínu je 5-6 hodín, polčasu genisteínu 6-8 hodín.
Ďalšie štúdie na potkanoch preukázali, že perorálny príjem izoflavonoidových glykozidov (glykozid genisu) viedol k absorpcii voľných izoflavonoidov v tele o 48,66%. Izoflavonoidové glykozidy sa v tenkom čreve a hrubom čreve premieňajú na voľné izoflavonoidy a potom sa absorbujú do tela enzýmom ß-glukozidázou na povrchu buniek. Predpokladá sa však, že glykozidy sa absorbujú aj pomocou pasívneho transportného mechanizmu, a preto je možné si predstaviť vyššiu biologickú dostupnosť.
Pre náš výpočet tentoraz predpokladáme absorpciu z čreva okolo 50%. Varením sa znižuje obsah izoflavonoidov, ktoré chemicky patria k polyfenolom. Pretože to závisí od typu varenia, a to na pare alebo v hrnci s vodou, predpokladáme, že obsah izoflavonoidov je v najhoršom prípade znížený o 50% (varenie v hrnci s vodou).
Mrkva obsahuje koncentráciu 1 - 4 µg/100 g čerstvej hmoty. Ak vezmeme do úvahy stratu pri varení, výsledkom je koncentrácia 0,5 - 2 µg/100 g, ktorá je v čreve k dispozícii na absorpciu do tela. 50% z toho sa absorbuje, t. J. 0,25 - 1 ug zo 100 gramov mrkvy. Priemerná molárna hmotnosť izoflavonoidov je 262,24 g/mol, čo vedie k plazmatickej koncentrácii 0,159 až 0,636 nmol/l krvi, čo už nemá terapeutický účinok. Aby sa dosiahol terapeutický účinok, musela by porcia zeleniny (okolo 100 g) obsahovať okolo 630 µg izoflavonoidov.
Lignany
Na rozdiel od IsoflavonoTabiden sú lignany z rastlín ľudskou črevnou flórou takmer úplne prevedené na takzvané cicavčie lignany enterodiol a enterolaktón. Tento proces sa začína v tenkom čreve a končí sa v hrubom čreve. Enterodiol a enterolaktón sa tiež našli v ľudskom moči. Okrem toho sa v experimentoch zistilo, že asi 60% rastlinných lignanov sa premieňa na lignany cicavcov, a sú tak dostupné na absorpciu do tela.
Existuje názor, že varenie nespôsobuje vážnu stratu lignanov. Špargľa obsahuje 152 - 1 000 µg/100 g čerstvej hmotnosti lignanov. Z toho je 60% prevedených na cicavčie lignany, teda tie, ktoré sú dostupné telu, t. J. 91,2-600 ug/100g. Takto sa získa 73,4 - 482,7 µg lignanov z cicavcov, ktoré sa môžu absorbovať do tela. Tento záznam vedie k plazmatickej koncentrácii okolo 41 - 267 nmol/l krvi, ktorá je stále v terapeutickom rozmedzí, čo je 10 - 100 nmol.
Terapeutický účinok
Súhrnný účinok fytohormónov.
Obezita (obezita)
Pri experimentoch s myšami a in vitro sa zistilo, že genisteín, fytoestrogén, môže indukovať apoptózu (bunkovú smrť) tukových buniek. Fytoestrogén genisteín je navyše schopný zvýšiť lipolýzu (rozpúšťanie lipidov) a zabrániť ukladaniu lipidov. Podrobnejšia štúdia tiež ukázala, že koncentrácie 6,5-50 umol/l genisteínu v krvi znižujú ukladanie lipidov a že čím je vyššia koncentrácia, tým menej lipidov sa ukladá. Kontrola životaschopnosti buniek však odhalila, že najvyššia koncentrácia genisteínu viedla k zníženiu životaschopnosti buniek o 50%.
Srdcovo-cievne ochorenie
Kôrnatenie tepien (artérioskleróza)
Konzumácia výťažkov zo sójových bielkovín s denným príjmom približne 50 - 150 mg izoflavonoidov preukázala v štúdiách nasledujúce účinky:
- Zníženie LDL cholesterolu (zlý cholesterol, ktorý poškodzuje cievy) v plazme
- Zníženie hladiny triglyceridov v plazme
- Zvýšenie HDL cholesterolu (dobrého cholesterolu, ktorý chráni pred účinkami zlého LDL cholesterolu na cievy) v plazme.
Tento spôsob pôsobenia izoflavonoidov môže znížiť tvorbu usadenín v endoteli (najvzdialenejšia bunková vrstva smerujúca do dutiny) krvných ciev a môže sa znížiť vývoj artériosklerózy. Po oxidácii je LDL cholesterol absorbovaný penovými bunkami endotelu krvných ciev a ukladá sa do nich. To môže byť základ pre kôrnatenie tepien.
Hovorí sa tiež, že lignany znižujú koncentráciu lipidov a lipoproteínov v krvi. To však musí byť najskôr preukázané fundovanými štúdiami!
Antihypertenzívny účinok
Vedci nedávno zistili, že väzbou receptorov ER-α a ER-β v cievach estrogény aktivujú endoteliálnu syntézu oxidu dusnatého (enzým nachádzajúci sa v bunkách krvných ciev), čo vedie k rozšíreniu ciev a zlepšeniu prietoku krvi. Zvýšený príjem fytoestrogénov po menopauze u žien môže udržať tento účinok, ktorý absentuje v dôsledku zníženia množstva vlastných estrogénov v tele po menopauze.
Štúdia s 26 postmenopauzálnymi ženami, z ktorých 12 trpelo kardiovaskulárnymi chorobami, ukázala, že choré ženy mali viac ER-β receptorov vo vaskulárnom endoteli, zatiaľ čo zdravé ženy mali viac ER-α receptorov. Pripomíname, že fytoestrogény majú vyššiu afinitu k ER-p. Zvýšené vychytávanie fytoestrogénov preto viedlo k zlepšeniu vazodilatácie. U zdravej kontrolnej skupiny nebolo možné preukázať žiadny účinok
Podávanie izolovaných izoflavonoidov nemôže spôsobiť tieto účinky. To čoraz viac naznačuje, že kombinácia rôznych bioaktívnych látok v potravinách vyvoláva zdraviu prospešný účinok a že jednotlivé izolované sekundárne rastlinné látky strácajú účinnosť kvôli chýbajúcim bioaktívnym látkam.
Antikarcinogénny účinok
Najdôležitejšie fytoestrogény s protikarcinogénnymi účinkami sú izoflavonoidy a lignany. Izoflavonoidy sú bohaté na sójové bôby a lignany sa nachádzajú vo všetkých potravinách s vysokým obsahom vlákniny.
Medzinárodné štatistické údaje o rakovine zistili, že v ázijských krajinách, kde je sója (bohatá na izoflavonoidy) súčasťou tradičnej stravy, sa u oveľa menej ľudí rozvinie rakovina súvisiaca s hormónmi (rakovina prostaty, prsníka, krčka maternice), ako je tomu v západných krajinách.
Štúdie na samiciach potkanov, ktorým sa podávali karcinogény, preukázali, že doplnenie krmiva sójou viedlo k zníženiu tvorby nádoru prsníka.
Štúdie preukázali, že izoflavonoidy majú koncentračne závislý, negatívny aj pozitívny vplyv na bunky rakoviny prsníka. V nízkych koncentráciách stimulujú rast buniek rakoviny prsníka závislých od receptora ER-α, zatiaľ čo vo vyšších koncentráciách majú mimoriadne cytotoxický (toxický) účinok na rakovinové bunky.
Ďalšia štúdia preukázala, že sa zdá, že strava v ranom detstve bohatá na fytoestrogény (najmä izoflavonoidy a lignany) má v dospelosti zvýšenú ochranu pred rakovinou prsníka. Je to spôsobené diferenciáciou (špecializácia bunky s ohľadom na jej úlohu) koncových pupeňov mliečnej žľazy, vďaka čomu je celé tkanivo žľazy menej citlivé na karcinogény.
Štúdie na ľuďoch ďalej preukázali, že pravidelná konzumácia sóje znižuje riziko rakoviny prostaty. To sa potvrdilo aj pri pokusoch na zvieratách, pri ktorých sa potkanom implantovali bunky rakoviny prostaty. Pridávanie potravín bohatých na fytoestrogény do krmiva nesmierne znížilo rast nádorových buniek. Jedným z možných vysvetlení je, že genisteín (izoflavonoid) inhibuje aktivitu 5-α-reduktáz (enzýmov) v tkanivách genitálií a prostaty. Vďaka tomu sa testosterón (hormón) nemôže premeniť na svoju biologicky aktívnu formu, čo má pozitívny vplyv na ochorenia prostaty.
Ďalšia štúdia na ľuďoch ukázala, že fytoestrogény, najmä izoflavonoidy a lignany, sa hromadia v tkanive prostaty. Čím vyššia je koncentrácia týchto rastlinných hormónov v tekutine prostaty, tým nižšie je riziko ochorenia na rôzne ochorenia prostaty.
Pokusy na zvieratách tiež preukázali, že kŕmenie sójovými bôbmi (bohatými na izoflavonoidy) vedie k:
- nižší počet nádorov
- menšiu veľkosť nádoru
- vyššiu latenciu (čas do vzniku rakoviny) rakoviny
- oneskorený vývoj nádorov
- menej časté metastázy
Na základe výsledkov štúdií majú vedci podozrenie, že fytoestrogény majú vplyv na nasledujúce mechanizmy inhibície rakoviny:
Inhibícia karcinogenézy súvisiacej s hormónmi
Antiestrogénový účinok
Izoflavonoidy a lignany sú takzvané slabé estrogény. Majú 0,1% estrogénovú aktivitu v porovnaní so živočíšnymi estrogénmi. Napriek tomu môžu kvôli oveľa vyššiemu výskytu v tele zasahovať do metabolizmu hormónov. Blokujú receptory a bránia tak väzbe silných estrogénov.
Stimuluje produkciu SHBG (globulín viažuci pohlavné hormóny)
SHBG je bielkovina produkovaná v pečeni, ktorá viaže pohlavné hormóny v plazme. To reguluje koncentráciu biologicky aktívnych voľných estrogénov. Zatiaľ to bolo dokázané iba in vitro. Štúdie na ľuďoch naznačujú, že fytoestrogény zvyšujú produkciu SHBG, čo je však potrebné dokázať v ďalších štúdiách.
Inhibícia metabolizmu steroidných hormónov
Koktejl s 8 fytoestrogénmi vo farmakologickej štúdii ukázal, že sa dosiahla 76% inhibícia 5α-reduktázy (enzýmu). Tento enzým je zodpovedný za produkciu látky, ktorá umožňuje rast prostaty.
Inhibícia karcinogenézy nezávislej od hormónov
Inhibícia aktivácie karcinogénu
Fytoestrogény sa viažu na aktívne centrum enzýmov fázy I a menia ich tak, že už nie sú schopné aktivovať karcinogény.
Vplyv metabolizmu žlčových kyselín a cholesterolu
Enzým, ktorý produkuje primárnu žlčovú kyselinu z cholesterolu, je inhibovaný fytoestrogénmi. To následne zabraňuje tvorbe sekundárnej žlčovej kyseliny podporujúcej rakovinu hrubého čreva.
Inhibícia tvorby krvných ciev (angiogenéza)
Aby nádory prežili, potrebujú dostatočné prekrvenie. Izoflavonoidy majú negatívny vplyv na tvorbu krvných ciev, čo znamená, že nie je zaručený prísun živín do nádorov.
Antioxidačný účinok
Ďalším pozitívnym účinkom môže byť tiež zvýšenie mozgovej výkonnosti pri pravidelnej konzumácii. Toto bolo potvrdené v štúdiách na ľuďoch a zvieratách.
Posilňuje kosti
Štúdie preukázali, že strava s vysokým obsahom izoflavonoidových potravín (sója) v ázijských krajinách súvisí s vyššou hustotou kostných minerálov. Jedným z možných vysvetlení tohto vplyvu na zdravie je objav receptorov ER-ß v bunkách tvoriacich kosti.
Pokus na potkanoch ukázal, že izoflavonoidy môžu spôsobiť zvýšenú hustotu kostí. U potkanov sa chirurgicky odobrala maternica, čo spôsobovalo ich nedostatok estrogénu (nedostatok estrogénu). Dostali ste extrakt zo sójových bielkovín jedenkrát a extrakt zo sójových proteínov bez izoflavonoidov. Iba sójový proteín s izoflavonoidmi zabránil zníženiu hustoty kostí. Tento ochranný účinok sa v experimente 2 s extraktom sójového proteínu bez izoflavonoidov neprejavil.
Ďalšia šesťmesačná štúdia so 66 postmenopauzálnymi ženami zistila, že suplementácia 90 mg izoflavonoidov denne (obsiahnutých v 40 g sójového proteínu) zvýšila kostnú denzitu.
Negatívne efekty
Podávanie izolovaných izoflavonoidov, ako je genisteín, stimulovalo v testoch na potkanoch rast nádoru prsníka. Iba vysoké koncentrácie môžu viesť k inhibícii.
Ďalej, ako sa ukázalo v niektorých štúdiách in vitro, genisteín má potenciál ničiť gény a môže viesť k zlomom DNA, chromozomálnym aberáciám (zmeny v počte alebo štruktúre chromozómov) a génovým mutáciám.
Hovorí sa tiež, že sójové izoflavonoidy majú goitrogénny účinok (zväčšujúci štítnu žľazu). Je to spôsobené ich schopnosťou viazať jód, čo zabraňuje štítnej žľaze produkovať hormón štítnej žľazy závislý od práce.
Vyššie opísané negatívne účinky sa môžu vyskytnúť pri užívaní potravinových doplnkov fytohormónu vo vysokých koncentráciách a po dlhšiu dobu. Ukázalo sa, že fytoestrogény prijímané jedlom nemajú žiadne negatívne účinky na človeka.