Кои източници на флавоноиди: сложни диети или хранителни добавки? 1

Сара Егерт

2 Катедра по хранене и хранителни науки, Хранителна физиология, Университет в Бон, 53115 Бон, Германия

Джералд Римбах

3 Институт по човешко хранене и наука за храните, Christian-Albrechts-University Kiel, 24089 Kiel, Германия

Резюме

Въведение

Има все повече доказателства, че диета, богата на плодове и зеленчуци, може да бъде свързана с намален риск от сърдечно-съдови заболявания (ССЗ) 4, като ССЗ представлява водеща причина за смърт в западните общества (1). Мета-анализ на 9 кохортни проучвания (обхващащи> 220 000 мъже и жени) показа, че консумацията на плодове и зеленчуци е обратно свързана с риска от ССЗ. Важно е, че рискът от ССЗ е зависим от дозата и намалява с 4% за всяка допълнителна порция на ден плодове и зеленчуци и със 7% за консумация на плодове (2). В европейското проучване за бъдещо разследване на рака и храненето (3) приемът на зеленчуци, бобови растения и плодове е бил значително свързан с намалени рискове от смъртност и смъртност от ССЗ поради причини, които не са свързани със ССЗ/без рак [RR = 0,88 (95% CI = 0,81–0,95) и 0,90 (съответно 0,82–0,99)] в диабетна популация, включваща> 10 000 индивида. В мета-анализ, включващ> 250 000 индивида, He et al. (4) количествено докладвани за връзката между приема на плодове и зеленчуци и честотата на инсулт. В сравнение с индивидите, които консумират 5 порции на ден. Като цяло изглежда, че има силна епидемиологична подкрепа за препоръките за консумация на поне 5 порции/ден плодове и зеленчуци.

В допълнение към редица потенциално биоактивни компоненти като фибри, фолиева киселина, антиоксидантни витамини и калий, плодовете и зеленчуците са важни източници на диетични флавоноиди (5, 6). Освен това богатият на флавоноиди чай (Camellia sinensis) и какаото представляват относително концентрирани източници и тяхното въздействие върху съдовата функция става очевидно (7, 8). Поради широкото им разпространение, флавоноидите се приемат редовно от хората. Индивидуалният прием на флавоноиди обаче варира значително в зависимост от вида на консумираната диета. Редица епидемиологични проучвания са изследвали въздействието на общия или индивидуалния прием на флавоноиди. Например, Хъксли и Нийл (9) оценяват връзката между приема на флавонол в храната и смъртността от коронарна болест на сърцето в мета-анализ, включващ 7 проспективни кохортни проучвания. Авторите заключават, че високият хранителен прием на флавоноли от плодове и зеленчуци, както и от чай и червено вино може да бъде свързан с намаляване на смъртността от ССЗ в свободно живеещите популации (9). Доколкото ни е известно, понастоящем няма мета-анализ, отчитащ ефекта на хранителните флавоноидни добавки върху риска от ССЗ. Независимо от това, употребата на хранителни флавоноидни добавки става все по-популярна (10).

Изследванията на клетъчните култури, използващи ендотелни клетки, моноцити, гладкомускулни клетки и тромбоцити, ни помогнаха да идентифицираме потенциалните основни клетъчни и молекулярни механизми, чрез които диетичните флавоноиди могат да повлияят на съдовото здраве. Тези in vitro проучвания в култивирани клетки показват, че пречистените флавоноиди могат да повлияят положително на критичните етапи в атерогенезата, включително LDL окисление (11, 12), възпаление (13), хемотаксис (14), клетъчна адхезия (15), образуване на клетъчна пяна (16), пролиферация на гладкомускулни клетки (17) и агрегация на тромбоцитите (18). Освен това има доказателства, че пречистените флавоноиди активират ендотелната NO синтетаза (8, 19) и инхибират аргиназата (20), като по този начин увеличават концентрацията на вазодилататорния NO.

Въз основа на изследвания на клетъчни култури, по-нататъшни изследвания in vivo върху лабораторни гризачи, включително мишки (21) и плъхове (22), както и проучвания върху (хранени с холестерол) зайци (23) показват потенциални положителни ефекти на диетичните флавоноиди върху здравето на съдовете. Съществуват и няколко проучвания при хора, които предполагат роля на флавоноидите като хранителни добавки при профилактиката на ССЗ (за преглед вж. 24, 25). Като цяло всички подкласове флавоноиди ( Фиг. 1 ), включително антоцианидини (26), флавоноли (27), флавони (28), флаванони (28), флаваноли (8) и изофлавони (29), са изследвани in vitro и in vivo по отношение на техния потенциал за предотвратяване на ССЗ.

Примери, химическа структура и основни хранителни източници на основните класове флавоноиди.

В момента на пазара има широка гама от флавоноидни добавки (30). Доставчиците на такива добавки препоръчват ежедневен прием на флавоноиди в количества, които са в пъти по-високи от тези дози, които обикновено могат да бъдат постигнати от богата на флавоноиди диета. Например, флавонол кверцетин се предлага на пазара като хранителна добавка с препоръчителни дневни дози до 1 g и повече (31), докато дневният прием на кверцетин от храни се оценява на 10–100 mg (32, 33). Друг пример са нутрицевтиците на основата на изофлавон (напр. Хапчета, таблетки, екстракти), които са едни от най-широко тестваните и използвани до момента флавоноидни добавки (30). Декларираното съдържание на изофлавони е променливо (напр. 50, 135 и 500 mg) и се препоръчват различни дневни дози. Понастоящем обаче не е установена конкретна доза изофлавони, която да оказва благоприятен ефект (30). Изофлавоните са оскъдни в западните диети в сравнение с азиатските диети, тъй като основните източници на изофлавон са продукти от соя.

Възниква въпросът дали добавките, съдържащи такива надфизиологични нива на флавоноиди, могат да проявят неблагоприятни ефекти ( маса 1 ). В допълнение е вероятно голяма част от хората, приемащи хранителни флавоноидни добавки, също да приемат конвенционални лекарства (34). Едновременният прием на „над-хранителни“ дози флавоноиди заедно с конвенционалните лекарства може да доведе до взаимодействия между флавоноиди и лекарства (34). Това допълнително поражда загриженост относно безопасното използване на диетични флавоноиди.

маса 1.

Потенциален благоприятен и неблагоприятен ефект на флавоноидните добавки

Текущо състояние на знанието

Взаимодействия между флавоноиди и микроелементи

Съобщава се, че пречистените флавоноиди (35), както и богатите на флавоноиди екстракти (36) хелатират желязото in vitro. Ren et al. (37) изследва механизмите на комплексиране на няколко флавоноиди (кверцетин, лутеолин, калангин, кемпферол и хризин) с желязо. Най-важното място на хелатиране беше 3-хидроксил-4-карбонилната група, последвана от 4-карбонил-5-хидроксилната група. Кверцетинът и желязото образуват ортогонални Fe-O връзки. Три молекули кверцетин са необходими за насищане на връзките на единичен Fe йон in vitro.

Що се отнася до зелените катехини, галоиловата група изглежда е отговорна главно за свързването на желязото, като катехинът на зеления чай (GTC) епигалокатехин галат (EGCG) съдържа 2 галоилни групи. В този контекст, в рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано проучване, Ullmann et al. (38) изследва абсорбцията на нехемово желязо в отговор на чист кристалин EGCG. Абсорбцията на нехемово желязо намалява в зависимост от дозата с 14 и 27% поради 150 и 300 mg/d EGCG спрямо плацебо групата. Освен това, Sandstroem et al. (39) изследва ефекта на зеления чай или екстракта от розмарин, добавени към храни, върху усвояването на желязо без хем при хората. Абсорбцията на желязо намалява от (средно ± SD) 12,1 ± 4,5% до 8,9 ± 5,2% (P 10 μmol/L, като флаванонът нарингенин е по-малко мощен (65). Подобни резултати са получени в други проучвания, използващи 17 β-естрадиол, фелодипин, или нифедипин като субстрати за CYP3A4 (65, 66). В допълнение към споменатите 2 флавоноли, флавонол мирицетин, флавон апигенин и бифлавон I3, II8-биапигенин също инхибират активността на CYP3A4 при ниски микромоларни концентрации при хора чернодробни микрозоми (67).

Доказано е също, че флавоноидите влияят върху активността и/или експресията на други CYP изоформи. Например, някои флавоноиди са мощни инхибитори на CYP1A2. Тази изоформа се експресира главно в черния дроб и метаболизира няколко важни лекарства като кофеин, теофилин, варфарин (вж. По-долу) или пропранолол (64). Пентаметоксифлавоновият тангеретин, който се среща в кората на портокалите и мандарините, инхибира конкурентно активността на CYP1A2 в човешките чернодробни микрозоми (74). Нарингенинът от грейпфрут флаванон инхибира CYP1A2-зависимото 3-деметилиране на кофеина в човешките чернодробни микрозоми (75). Активността на тази CYP изоформа също се инхибира при ниски микромоларни концентрации от флавонолите галангин и кверцетин, както и от бифлавона I3, II8-биапигенин (76–78).

Сокът от червена боровинка е замесен във взаимодействието с варфарин. Варфарин се използва за антикоагулация до целево международно нормализирано съотношение 2,0–3,0 за повечето показания или 2,5–3,5 за високорискови показания; много лекарства и хранителни добавки обаче предизвикват колебания в международното нормализирано съотношение (79). Такива колебания могат да доведат до терапевтичен неуспех или усложнения от кървене (79). Предполага се, че флавоноидите в сока от червена боровинка инхибират CYP2C9, ензима, отговорен за метаболизма на S-варфарин, което би повишило нивата на варфарин (80, 81). S-варфаринът е по-активният енантиомер, докато R-варфаринът се метаболизира главно от CYP3A4 и CYP1A2. Като алтернатива, флавоноидите от сок от червена боровинка могат да изместят варфарина от местата на свързване с албумин и временно да усилят антикоагулантната реакция (82). Неотдавнашен преглед и анализ на литературата разкри, че поглъщането на големи количества сок от червена боровинка (> 600 ml/d) може да дестабилизира терапията с варфарин (79, 83). Въпреки това, не се очаква малки до умерени количества сок да предизвикат такова взаимодействие (79, 83). Не е известно как червените боровинки концентрати или добавки могат да взаимодействат с варфарин (83).

Взаимодействия на флавоноиди с фази II ензими.

Редица проучвания показват, че флавоноидите могат да бъдат мощни инхибитори на цитозолните SULT изоформи [прегледани в (34)]. По-специално, кверцетинът показва мощно инхибиторно въздействие върху SULT активността в няколко in vitro изследвания. Кверцетин инхибира сулфатирането на 4-нитрофенол, моделен субстрат за SULT1A1, основния фенол SULT в човешкия черен дроб и сулфатирането на няколко лекарства (напр. Салбутамол, миноксидил, парацетамол и апоморфин) в човешкия чернодробен цитозол, с концентрации на IC 50 в наномоларен диапазон (93–97).

По-рано показахме, че диетичният кверцетин значително повлиява активността на чернодробния GST, докато диетичният катехин значително променя активността на NAD (P) H хинон оксидоредуктаза-1 (26%) при плъхове. Промените в активността на GST и NAD (P) H хинон оксидоредуктаза-1 бяха частично отразени върху нивата на иРНК. Нашите данни показват, че диетичните флавоноиди модулират фази II ензими в черния дроб на плъх. Това от своя страна може да повлияе на способността на организма да детоксикира ендогенни и екзогенни ксенобиотици (98).

Взаимодействия на флавоноиди с преносители на лекарства.

Заключителни бележки

Флавоноидите, получени от плодове и зеленчуци, се консумират в относително ниски количества. Освен това плодовете и зеленчуците съдържат сложна смес от вторични растителни метаболити и не само флавоноиди като такива. Тази сложна смес от вторични растителни метаболити не може да се симулира от единични пречистени съединения като хранителни добавки. Плодовете и зеленчуците могат да съдържат други микроелементи (напр. Витамин С, калий и фолиева киселина), както и диетични фибри; за последното е известно, че влияе положително на ситостта, намалява диетичната енергийна плътност и намалява циркулиращия LDL-холестерол.

В този контекст Рос и Касум (101) заявяват, че „сумата от части (общ прием на плодове и зеленчуци) е по-важна за осигуряване на ползи за здравето, отколкото само 1 растителна съставка“. Няма такова нещо като „магически куршум“ (102) и трябва да бъдем критични при доставянето на флавоноиди като добавка, която може да надвишава многократния прием на хранителни флавоноиди в сравнение с вегетарианските диети без добавки. Хората могат също да приемат повече от 1 хранителна флавоноидна добавка едновременно и почти нищо не се знае за взаимодействията флавоноиди-флавоноиди. Критикуваха се, че потребителите могат да имат твърде малко информация за безопасността на продуктите, противопоказанията, взаимодействията или ефективността на добавките (30, 103).

Потребителят може да има погрешното схващане, че хранителните флавоноидни добавки са лишени от токсичност и следователно те са безопасни за употреба, тъй като тези съединения са „естествени“ (104). Също така, когато се разработват функционални храни, трябва да се вземе предвид въпросът за безопасността на флавоноидите.

Благодарности

С. Е. и Г. Р. проведоха изследванията на литературата и написаха ръкописа. И двамата автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис.

Бележки под линия

1 Разкриване на авторите: S. Egert и G. Rimbach, без конфликт на интереси.

4 Използвани съкращения: ABC-транспортер, ATP-свързващ касетен транспортер; ССЗ, сърдечно-съдови заболявания; CYP, цитохром Р450 монооксигеназа; EGCG, епигалокатехин галат; GTC, катехин за зелен чай; GST, глутатион-S-трансфераза; SULT, сулфотрансфераза; SV, симвастатин; SVA, симвастатинова киселина; UGT, UDP-глюкуронозилтрансфераза.

• Вегетариански източници на селен; Добавки
• Кои са най-ефективните диети, базирани на клинични доказателства през 2020 г.
• Томските фармацевтични компании ще произвеждат хранителни добавки за Австралия и Сингапур
• Кои диети LOVE Beef Jerky
• Кои са най-добрите добавки за кето диети