Куместрол - Coumestrol

Куместрол
Coumestrol.png
Имена
Название ИЮПАК
3,9-дигидрокси-6-бензофурано [3,2-c] хроменон
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.006.842 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
Свойства
C15ЧАС8О5
Молярная масса268.224 г · моль−1
Температура плавления 385 ° С (725 ° F, 658 К) (разлагается)[1]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Куместрол это естественный органическое соединение в классе фитохимические вещества известный как куместаны. Куместрол был впервые идентифицирован как соединение с эстрогенными свойствами Э. М. Бикофф в ладино. клевер и люцерна в 1957 г.[2] Он вызвал интерес исследователей из-за его эстрогенной активности и распространенности в некоторых продуктах питания, в том числе соевые бобы, брюссельская капуста, шпинат и множество бобовые. Самые высокие концентрации куместрола обнаружены в клевер, Кала Чана, разновидность нут, и Ростки люцерны.[3]

Куместрол - это фитоэстроген, имитируя биологическая активность из эстрогены. Фитоэстрогены способны проходить через клеточные мембраны благодаря своей низкой молекулярной массе и стабильной структуре, а также они способны взаимодействовать с ферментами и рецепторами клеток.[4] Куместрол связывается с ERα и ERβ с похожими близость к тому из эстрадиол (94% и 185% относительная аффинность связывания эстрадиола на ERα и ERβ соответственно),[5] хотя эстрогенная активность куместрола в отношении обоих рецепторов намного меньше, чем у эстрадиола.[6] В любом случае куместрол обладает эстрогенной активностью в 30-100 раз больше, чем изофлавоны.[7]

Химическая форма куместрола определяет его два гидрокси группы в том же положении, что и две гидроксигруппы в эстрадиоле, что позволяет ему подавлять деятельность ароматаза и 3α-гидроксистероид дегидрогеназа.[8] Эти ферменты участвуют в биосинтезе стероидный препарат гормоны, и ингибирование этих ферментов приводит к нарушению гормонального метаболизм.[9]

Природные источники и диетическое питание

Уровни куместрола в отдельных растениях одного вида различны. Исследования уровней куместрола в люцерне предполагают, что может существовать положительная корреляция между производством куместрола и заражением растения вирусы, бактерии, и грибы. Более высокие уровни куместрола также обнаружены в растениях, которые были повреждены тля. Требуются дальнейшие исследования, чтобы полностью объяснить причину корреляции между повреждением, инфекцией и уровнями куместрола.[10]

Согласно Министерство сельского хозяйства США и Государственный университет Айовы база данных на изофлаваны и куместрол, куместрол содержится в следующих продуктах питания.

ЕдаКуместрол Уровень (мг / 100 г)
Большой, сухой лимская фасоль0.14
Сырье Фасоль пинто1.80
Сухая Кала Чана6.13
Люцерна Ростки1.60
Сырье Клевер Ростки14.08
Красный клевер1322.00
Ростки сои0.34
Зрелые Соевые бобы0.02
Необогащенный оригинал и ваниль Соевое молоко0.81
Фирма Тофу Подготовлено с Сульфат кальция и Хлорид магния0.12
Пончики с соевой протеиновой мукой0.24

[3]

Основываясь на экстраполяции исследований, проведенных на животных, максимально допустимая суточная доза куместрола для человека составила 22 мкг на кг массы тела. Это было рассчитано путем экстраполяции от самого низкого уровня, на котором наблюдались побочные эффекты у животных. Хотя из-за вариабельности рациона человека точное количество куместрола, потребляемого средним человеком, не было рассчитано, исследования потребления фитоэстрогенов показывают, что большинство диет человека приводит к незначительному потреблению куместрола по сравнению с максимально допустимым суточным потреблением.[11]

Биологическое воздействие на млекопитающих

Поскольку куместрол имитирует эстроген, он эндокринный разрушитель с потенциалом повлиять на все системы органов, которые регулируются гормонально с помощью эстрогенов.

Нервная система

Куместрол и другие фитоэстрогены, как было показано, влияют на половое поведение крыс, противодействуя действию эстрогена в головном мозге; крысы-самцы, которые кормили самок куместролом в своем рационе, с меньшей вероятностью взяли самку крысы и с меньшей вероятностью эякулировали, несмотря на выработку нормальных уровней тестостерон. Воздействие привело к аналогичному снижению сексуального поведения у самок крыс в результате нарушения экспрессии эстроген-зависимых генов в головном мозге. Эффекты наблюдались в трех областях: гипоталамус, то вентромедиальное ядро, то паравентрикулярное ядро, а медиальная преоптическая область, все из которых играют роль в сексуальном поведении и сексуальной активности.[12][13] Самки крыс, подвергшиеся воздействию куместрола неонатально не принял лордоз положение столько же, сколько и те, кто не подвергался воздействию куместрола.[14]

Репродуктивная система

Куместрол ускоряет наступление половой зрелости у мышей.[11] Воздействие куместрола сразу после рождения привело к первоначальному увеличению веса матки. Однако продолжительное воздействие ингибировало рост матка и снижение уровня рецепторы эстрогена в ткани матки. У крыс также было отмечено изменение развития влагалища, включая ороговение и метаплазия ткани влагалища и задержкой открытия влагалища.[13] Когда неонатальный самок мышей лечили куместролом, наблюдались аналогичные репродуктивные нарушения, а в возрасте 22 месяцев - атипичные коллаген распределение наблюдалось в стенке матки.[14] Когда двухдневный самец Крысы Вистар вводят куместрол ежедневно, они демонстрируют уменьшение размера люмен от их семенные канальцы и половые клетки проходят повышенную скорость апоптоз. Когда быки пасутся на пастбищах, содержащих куместрол, метаплазия возникает в простата и бульбоуретральный железы, и созревание сперматозоидов подавляется. Самки коров, потреблявших люцерну, имели более низкие показатели стельности и самопроизвольных выкидышей, а также аномальный уровень эстрогена во время беременности.[15] Также было показано, что диета с высоким содержанием куместрола способствует раннему развитию вульва и вымя самок ягнят. В дополнение к этим анатомическим аномалиям, воздействие куместрола также изменяет течка цикл жизни ряда животных, включая коров и овец, что приводит к снижению плодовитости.[10]

Система скелета

Куместрол снижает резорбция кости и продвигать минерализация костей in vitro и in vivo; Было показано, что ежедневные инъекции куместрола уменьшают потерю костной массы у крыс, перенесших овариэктомия.[13]

Генотоксичность

Куместрол оказывает кластогенный свойства в определенной концентрации.[указывать ]. Исследования показали, что куместрол - это мутаген и вызывает образование микроядра в клетках хомяка клеточной линии V79, а также человека лимфобластоидный клетки дозозависимым образом. Воздействие куместрола также вызывает одноцепочечные разрывы в ДНК хомяка, что ставит под угрозу стабильность генома.[16]

Метаболизм

Исследования показали, что куместрол оказывает положительное влияние на метаболизм углеводов в овариэктомия крысы, снижая уровень гликогена в скелетных мышцах. Также есть данные, свидетельствующие о том, что куместрол снижает уровень холестерина в плазме у цыплят. Эти результаты указывают на возможность того, что куместрол может сыграть положительную роль в борьбе с ожирением и диабетом у людей в будущем.[17]

Менопауза

Куместрол и другие фитоэстрогены иногда используются вместо гормональной терапии при лечении симптомы менопаузы например, приливы и ночная потливость. Однако исследования показали, что продукты и добавки, обогащенные фитоэстрогенами, не обязательно эффективны против этих симптомов.[18] Кроме того, исследования показывают, что куместрол и другие фитоэстогены оказывают антиэстрогенное действие на мозг и, как следствие, не оказывают положительного воздействия на психическое здоровье, которое наблюдается при заместительной терапии эстрогенами.[12]

Рак молочной железы

Куместрол и другие фитоэстрогены также исследовались в качестве возможной замены гормональной терапии и химиотерапия в рак молочной железы пациенты. Результаты различных исследований, касающихся использования фитоэстрогенов для лечения рака груди, были несколько противоречивыми и неоднозначными, и в результате исследователи не могут четко определить такие фитоэстрогены, как куместрол, как действующие вещества. химиопротективные средства или потенциально имеющие отрицательные эффекты, такие как дальнейший рост существующих опухолей рака молочной железы путем активации Рецепторы ERα.[19]Исследователи из Медицинский центр Джорджтаунского университета исследовали этот вопрос и пришли к выводу, что фитоэстрогены могут использоваться в качестве эффективного лечения рака груди из-за их апоптотический свойств, но безопасно делать это только после менопаузы, когда у женщин уровень эстрогена в организме намного ниже, или при одновременном применении с антиэстрогеновой терапией.[20]

Текущие и будущие исследования

Большинство исследований биологических эффектов куместрола проводилось на животных из соображений этики. Существует потребность в большем количестве исследований на людях, чтобы лучше понять потенциальное воздействие на здоровье человека в результате воздействия.[17]Кроме того, необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять путь биосинтеза куместрола, хотя он считается аналогичным пути биосинтеза куместрола. флавоны и изофлавоны. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять точную природу взаимосвязи между уровнями куместрола в растении и реакцией растения на патогены.[10]

использованная литература

  1. ^ Bickoff, E.M .; Ливингстон, А. Л .; Witt, S.C .; Knuckles, B.E .; Гуггольц, Джек; Спенсер, Р. Р. (1964). «Выделение куместрола и других фенольных соединений из люцерны путем противоточного распределения». Журнал фармацевтических наук. 53 (12): 1496–9. Дои:10.1002 / jps.2600531213. PMID  14255129.
  2. ^ Э. М. Бикофф; А. Н. Бут; Р. Л. Лайман; А. Л. Ливингстон; К. Р. Томпсон; Ф. Дидс (1957). «Куместрол, новый эстроген, выделенный из кормовых культур». Наука. 126 (3280): 969–970. Дои:10.1126 / science.126.3280.969-a. PMID  13486041.
  3. ^ а б Бхагват, Сима; Хайтовиц, Дэвид; Холден, Джоанн (сентябрь 2008 г.). База данных Министерства сельского хозяйства США по содержанию изофлавонов в некоторых пищевых продуктах (PDF) (Выпуск 2.0 ред.). Белтсвилл, Мэриленд: Министерство сельского хозяйства США.. Получено 10 марта 2015.
  4. ^ Ососки, Андреана Л .; Кеннелли, Эдвард Дж. (2003). «Фитоэстогены: обзор современного состояния исследований». Фитотерапевтические исследования. 17 (8): 845–869. Дои:10.1002 / ptr.1364. PMID  13680814.
  5. ^ Kuiper GG, Carlsson B, Grandien K, Enmark E, Häggblad J, Nilsson S, Gustafsson JA (1997). «Сравнение специфичности связывания лиганда и распределения транскриптов в тканях рецепторов эстрогена альфа и бета». Эндокринология. 138 (3): 863–70. Дои:10.1210 / endo.138.3.4979. PMID  9048584.
  6. ^ Kuiper GG, Lemmen JG, Carlsson B, Corton JC, Safe SH, van der Saag PT, van der Burg B, Gustafsson JA (1998). «Взаимодействие эстрогенных химических веществ и фитоэстрогенов с бета-рецептором эстрогена». Эндокринология. 139 (10): 4252–4263. Дои:10.1210 / эндо.139.10.6216. PMID  9751507.
  7. ^ Конар, Невзат (2013). «Содержание неизофлавоновых фитоэстрогенных соединений в различных бобовых культурах». Европейские исследования в области пищевых продуктов и технологии. 236 (3): 523–530. Дои:10.1007 / s00217-013-1914-0. ISSN  1438-2377.
  8. ^ Бломквист CH, Лима PH, Hotchkiss JR (2005). «Ингибирование активности 3a-гидроксистеоиддегидогеназы (3a-HSD) микросом легких человека генистеином, даидзеином, куместролом и гидроксистероидами и кетостероидами C18-, C19- и C21». Стероиды. 70 (8): 507–514. Дои:10.1016 / j.steroids.2005.01.004. PMID  15894034.
  9. ^ Амр Амин; Михаил Буратович (2007). «Противораковое очарование флавоноидов: подойдет чашка чая!». Последние патенты на открытие противораковых препаратов. 2 (2): 109–117. Дои:10.2174/157489207780832414. PMID  18221056.
  10. ^ а б c Министерство сельского хозяйства США (2003 г.). Исследования химических и биологических свойств куместрола и родственных соединений. Типография правительства США. С. 47–67.
  11. ^ а б Шоу, Ян (март 2009 г.). Химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, в пище. Кембридж: Woodhead Publishing Limited. ISBN  9781845695743.
  12. ^ а б Уиттен, Патрисия; Патисаул, Вереск; Янг, Ларри (2002). «Нейроповеденческие действия куместрола и родственных изофлавоноидов у грызунов». Нейротоксикология и тератология. 24 (1): 47–54. Дои:10.1016 / s0892-0362 (01) 00192-1. PMID  11836071.
  13. ^ а б c Наз, Раджеш К. (2005). Эндокринные разрушители: влияние на мужскую и женскую репродуктивную систему (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN  9780849322815.
  14. ^ а б Джефферсон, штат Вашингтон; Патисаул, HB; Уильямс, CJ (март 2012 г.). «Репродуктивные последствия воздействия фитоэстрогенов на развитие». Репродукция (Кембридж, Англия). 143 (3): 247–60. Дои:10.1530 / rep-11-0369. ЧВК  3443604. PMID  22223686.
  15. ^ Перес-Риверо, Хуан; Агилар-Сетиен, Альваро; Мартинес-Майя, Джос; Перес-Мартино, Марио; Серрано, Гектор. «Фитоэстрогены и влияние потребления и их эффекты на различные органы и системы домашних животных». Agricultura Tecnica. 67 (3).
  16. ^ Стопор, Н; Schmitt, E; Кобрас, К (1 июля 2005 г.). «Генотоксичность фитоэстрогенов». Мутационные исследования. 574 (1–2): 139–55. Дои:10.1016 / j.mrfmmm.2005.01.029. PMID  15914213.
  17. ^ а б Preedy, под редакцией Виктора Р. (2013). Химия, анализ, функции и эффекты изофлавонов. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. стр.518 –526. ISBN  978-1-84973-509-4.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка на сайт)
  18. ^ Летаби, А; Марджорибанкс, Дж; Кроненберг, Ф; Робертс, H; Иден, Дж; Браун, Дж. (10 декабря 2013 г.). «Фитоэстрогены для лечения вазомоторных симптомов менопаузы». Кокрановская база данных систематических обзоров. 12 (12): CD001395. Дои:10.1002 / 14651858.CD001395.pub4. PMID  24323914.
  19. ^ Mense, SM; Hei, TK; Ганджу, РК; Бхат, Гонконг (апрель 2008 г.). «Фитоэстрогены и профилактика рака груди: возможные механизмы действия». Перспективы гигиены окружающей среды. 116 (4): 426–33. Дои:10.1289 / ehp.10538. ЧВК  2291001. PMID  18414622.
  20. ^ Obiorah, IE; Вентилятор, П; Иордания, ВК (сентябрь 2014 г.). «Апоптоз раковых клеток молочной железы с помощью фитоэстрогенов зависит от состояния дефицита эстрогена». Исследования по профилактике рака (Филадельфия, Пенсильвания). 7 (9): 939–49. Дои:10.1158 / 1940-6207.capr-14-0061. PMID  24894196.

дальнейшее чтение

  • Кширсагар, США; Parnes, R; Гольдштейн, Х .; Ofir, R .; Заривач, Р .; Паппо, Д. (2013). «Аэробное кросс-дегидрогенизирующее соединение на основе железа обеспечивает эффективный, ориентированный на разнообразие синтез селективных модуляторов рецепторов эстрогена на основе куместрола». Chem. Евро. J. 19 (40): 13575–13583. Дои:10.1002 / chem.201300389. PMID  23946113.