Фітоестрогени

Фітоестрогени – це природні речовини, які присутні в деяких рослинах і при попаданні в організм імітують дію естрогенів (жіночих статевих гормонів). Їх ще іноді називають «дієтичними естрогенами», вони представляють собою різноманітну групу зустрічаючихся в природі нестероїдних рослинних сполук, які, завдяки своїй структурній схожості з естрадіолом (17-β-естрадіол), мають здатність викликати естрогенні або антиестрогенні ефекти. Фітоестрогени не є живильними речовинами, так як їх відсутність в раціоні не викликає захворювання, і вони, наскільки відомо, не беруть участі в будь-яких нормальних біологічних функціях.

Назва походить від грецького фіто («рослина»), і естроген – гормон, який забезпечує фертильність ссавців жіночої статі. Слово «еструс» означає сексуальне бажання, а «ген» – генерувати.

Було висловлено припущення, що рослини використовують фітоестрогени, як частину свого природного захисту, шляхом впливу на плодючість самок травоїдних тварин і контролю їх перенаселення.

Схожість на молекулярному рівні дозволяють фітоестрогенам м’яко імітувати естрогени, а іноді виступати також їх антагоністами (послаблювати вплив на рецептор, а значить і організм). Фітоестрогени були вперше виявлені в 1926 році, але не було ясно, чи можуть вони надавати певний ефект на метаболізм людини і тварин.

Хімічна структура

Фітоестрогенові речовини в основному належать до великої групи заміщених природних фенольних сполук. Куместани, пренілфлавоноїди і ізофлавони – це три найбільш активних з’єднання в плані естрогенних ефектів в даному класі. Найбільш вивченими є ізофлавони, які зазвичай зустрічаються в соєвих бобах і червоній конюшині.

Лігнани також були ідентифіковані як фітоестрогени, хоча вони не є флавоноїдами.

Мікоестрогени мають подібні структури і ефекти, але не є компонентами рослин, це формові метаболіти представників цвілевих грибів роду Фузаріум, які особливо поширені в зернових, але також зустрічаються в інших місцях, наприклад на різних кормових культурах. Правда, мікоестрогени рідко враховуються при обговоренні фітоестрогенів.

Механізм дії

Фітоестрогени впливають, перш за все, на зв’язок з рецепторами естрогену (ЕР). Існує два види естрогенових рецепторів: альфа (EР-α) і бета (EР-β), – і багато фітоестрогенів мають кілька вищу спорідненість з EР-β в порівнянні з EР-α.

Ключовими структурними елементами, які дозволяють фітоестрогенам зв’язуватися з високою спорідненістю з естрогенними рецепторами і демонструвати естрадіол-подібні ефекти, є:

  • фенольне кільце, яке необхідно для зв’язування з рецептором естрогену
  • Кільце ізофлавонів, що імітує кільце естрогенів в місці зв’язування рецепторів
  • Низька молекулярна маса подібна естрогенам (Mr = 272)
  • Відстань між двома гідроксильними групами на ядрі ізофлавонів подібно естрадіолу
  • Оптимальна картина гідроксилировання

Крім взаємодії з ЕР, фітоестрогени також можуть модулювати концентрацію ендогенних естрогенів шляхом зв’язування або інактивації деяких ферментів, а також впливати на біодоступність статевих гормонів шляхом придушення або стимуляції синтезу глобуліну, що зв’язує статеві гормони (SHBG).

Нові дані показують, що деякі фітоестрогени зв’язуються з трансактиваторами рецепторів, які активуються пероксисомними проліфераторами (PPARs). Дослідження in vitro показують активацію PPARs в концентраціях вище 1 мкм, що перевищує рівень активації ЕР. При концентрації нижче 1 мкмоль, активація ЕР може грати домінуючу роль. При більш високих концентраціях (> 1 мкмоль) активуються як ЕР, так і PPARs. Дослідження показали, що як ЕР, так і PPARs впливають один на одного і, таким чином, сприяють появі різних ефектів в залежності від дози. Остаточний біологічний ефект визначається балансом між цими плейотропними діями.

Роль в екології

Ці сполуки в рослинах є важливою частиною їх системи захисту, головним чином від грибків.

Фітоестрогени є давніми природними речовинами, і вважається, що в плані змісту дієтичних фітохімічних речовин вони проходили еволюцію разом з ссавцями. Для людини фітоестрогени не є єдиним зовнішнім джерелом «естрогеноподібних» речовин. Ксеноестрогени (сучасні, синтетичні сполуки), зустрічаються в якості харчових добавок, і інгредієнтів в косметиці, пластмасі і інсектицидах. Екологічно, вони мають подібний ефект з фітоестрогенами, що ускладнює чітке відділення дії цих двох типів агентів в дослідженнях, проведених на популяціях.

Дослідження з птахами

Встановлено, що споживання рослин з незвичайним вмістом фітоестрогенів в умовах посухи, знижує фертильність у перепелів. Їжа для папуг, доступна в природі, показала лише слабку естрогенну активність. Були проведені дослідження із застосуванням додаткової їжі, що містить фітоестрогени, з метою відтворення видів, що знаходяться під загрозою зникнення.

У яких продуктах найбільше фітоестрогенів?

За даними одного дослідження, що стосується дев’яти поширених фітоестрогенів в західній дієті, продукти з відносно високим вмістом фітоестрогену – це горіхи і насіння олійних культур, а потім йдуть соя, крупи і хліб, бобові, м’ясні, соєвовмісні продукти, овочі, фрукти, алкогольні та безалкогольні напої. Насіння льону та інших олійних культур містили найвищий вміст фітоестрогену, а потім йшли соєві боби і тофу.

Найвищі концентрації ізофлавонів зустрічаються в соєвих продуктах, а потім в бобових, тоді як лігнано є основним джерелом фітоестрогенів, виявлених в горіхах і насінні олійних культур (наприклад, льоні). Також вони знаходяться в злакових, бобових, фруктах і овочах.

Зміст фітоестрогенів відрізняється в різних продуктах харчування і може істотно відрізнятися в межах однієї їх групи (наприклад, соєвих напоях, тофу, що залежить від механізмів обробки та типу соєвих бобів). Бобові культури (зокрема, соєві боби), цільнозернові крупи і деякі насіння володіють високим вмістом фітоестрогенів.

Більш повний перелік продуктів, які, як відомо, містять фітоестрогени, включає:

  • Соєві боби і продукти з сої
  • Льон
  • Насіння кунжуту
  • Пшениця
  • Овес
  • Ячмінь
  • Квасоля
  • Сочевиця
  • Рис
  • Люцерна
  • Маш або боби мунг
  • Яблука
  • Морква
  • Гранат
  • Пшеничні зародки
  • Рисові висівки
  • Люпин
  • Кудзу
  • Кава
  • Корінь солодки
  • Женьшень
  • Хміль
  • Бурбон
  • Пиво
  • Фенхель
  • Аніс
  • Червона конюшина

В епідеміологічному дослідженні жінок в Сполучених Штатах встановлено, що рекомендований добовий прийом фітоестрогенів для здорових жінок європеоїдної раси в постклімактеричний період складає менше одного міліграма в день.

Вплив на людей

В організмі людини фітоестрогени легко всмоктуються, циркулюють в плазмі і виводяться з сечею. Було заявлено широке коло корисних ефектів фітоестрогенів на серцево-судинну, метаболічну, центральну нервову систему, а також в плані зниження ризику раку і симптомів в період постменопаузи.

Однак, існує також стурбованість тим, що фітоестрогени можуть діяти як речовини, що негативно впливають на гормональну систему і здоров’я (ендокринні руйнівники). На основі наявних доказів, незрозуміло, перевершують чи потенційні переваги для здоров’я фітоестрогенів їх ризики.

Чоловіки

Неясно, чи впливають фітоестрогени на чоловічу сексуальність, і є суперечливі результати щодо потенційного впливу ізофлавонів, що надходять з соєвими продуктами.

У 2010 році мета-аналіз п’ятнадцяти плацебо-контрольованих досліджень показали, що «ні соєві продукти, ні добавки ізофлавонів не змінюють показники біодоступної концентрації тестостерону у чоловіків». Деякі дослідження показали, що додавання ізофлавонів в раціон не впливає на концентрацію сперми, її кількість або рухливість, і не мали впливу на обсяг яєчок або еякуляту.

Зменшення кількості сперми і збільшення частоти раку яєчок на Заході може бути пов’язано з більш високою присутністю фітоестрогенів ізофлавонів в раціоні, але такий зв’язок не був остаточно доведений. Крім того, є деякі докази того, що фітоестрогени можуть вплинути на чоловічу фертильність.

Жінки

Не ясно, чи справляють фітоестрогени вплив на причину раку у жінок і надають ефект в його профілактиці. Деякі епідеміологічні дослідження показали захисний ефект від раку молочної залози. Інші продемонстрували, що споживання соєвих естрогенів є безпечним для пацієнтів з раком молочної залози і може знизити смертність і частоту рецидивів.

Залишається неясним, чи можуть фітоестрогени звести до мінімуму деякі з негативні ефектм низького рівня естрогену (гіпоестрогенізм), що виникають внаслідок оректомії, менопаузи і інших причин.

У збірнику Cochrane Reviews з приводу використання фітоестрогенів для зняття вазомоторних симптомів менопаузи (припливів) відзначається, що відсутні вичерпні докази, що підтверджують можливі переваги для використання даних сполук з цією метою, хоча ефекти застосування генистеїну слід вивчати далі.

Новонароджені

Деякі дослідження показали, що концентрації ізофлавонів можуть вплинути на кишкові клітини. При низьких дозах генистеїн діяв як слабкий естроген і стимулював зростання клітин; при високих дозах він придушував проліферацію (поділ клітин) і міняв динаміку клітинних циклів.

У деяких роботах висловлюється думка, що необхідно провести більше досліджень, щоб відповісти на питання про те, який вплив фітоестрогени можуть надати на дітей. При цьому їх автори не виявили ніяких несприятливих ефектів.

Дослідження показують, що немає ніякого негативного впливу на зростання, розвиток або розмноження людини внаслідок споживання соєвої молочної суміші в порівнянні зі звичайним коров’ячим молоком. Американська академія педіатрії стверджує:

«Хоча дитячі суміші на основі очищеного соєвого білка (ізоляту) можуть бути використані для забезпечення харчування для нормального росту і розвитку, існує мало свідчень для їх застосування замість формули на основі коров’ячого молока. Ці свідчення включають: для дітей з галактоземією і спадковими дефіцитами лактози (рідкісні) в ситуаціях, коли краща вегетаріанська дієта.

У народній медицині

У деяких країнах фітоестрогенні рослини протягом століть використовуються при лікуванні менструальних і менопаузальних розладів, а також проблем з фертильністю. Використовувані рослини, які, як виявилося містять фітоестрогени, включають Пуерарія Міріфіка, і її близький родич Пуерарія часточкова (кудзу), а також дудник, фенхель і аніс.

У ретельному дослідженні одного з таких джерел фітоестрогену, лугового клеверу, було показано, що його застосування безпечно, але неефективно в полегшенні симптомів менопаузи. Наприклад, клопогон гроновидний ефективний в застосуванні при менопаузі, ПМС і інших гінекологічних розладах, але не містить фітоестрогенів. Женьшень містить фітоестрогени і також застосовується для полегшення симптомів менопаузи.