Информация за статия

Кевин С Маки, Катедра по приложни здравни науки, Училище за обществено здраве, Университет Индиана, Блумингтън, IN 47405, САЩ; Midwest Biomedical Research/Center for Metabolic and Cardiovascular Health, 211 East Lake Street, Suite 3, Addison, IL 60101, САЩ. Имейл: [имейл защитен]

храните

Резюме

Въведение

Храните с растителни култури, както и месото, рибата и други храни на животински произход са основна част от човешката диета в продължение на хиляди години, осигурявайки основните хранителни вещества за основното здраве. 1 Тъй като населението по света расте, експертите по животновъдни науки са разработили практики за ефективно отглеждане на животни и оптимизиране на отглеждането на храна. Една практика е използването на избрани хормони за подпомагане на растежа на животните, ефективността на фуражите, производството на мляко или здравето на животните като средство за подобряване на хранителното качество и/или ефективността на производството на храни. 2 Освен селскостопанските практики, както животинските, така и растителните храни могат да съдържат ендогенно произведени хормони или хормоноподобни вещества. Отглеждането на храни, земеделските практики и произтичащият състав и съдържание на храните се оценяват непрекъснато за безопасност и здраве на храните от регулаторните групи, включително Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) и Съвместната организация по храните и земеделието и Световната здравна организация (FAO/СЗО) Експертна комисия по хранителните добавки (JECFA). 3 –5

Въпреки обширното регулиране на доставките на храни от фермата до масата, бяха изразени опасения относно безопасността на хормоните в храните и какъв ефект, ако има такъв, могат да имат върху човешкото здраве. 6,7 Докато употребата на хормони при отглеждането на храни се преглежда и управлява от авторитетни агенции, много малко изчерпателни научни прегледи са на разположение за специалистите в областта на храните и специалистите по хранене, които обобщават естественото съдържание на хормони в храните и връзката му с общия хранителен прием, бионаличността и общо здраве. Целта на този преглед е да предостави преглед на видовете естествено срещащи се хормони в храните и техните биологични роли в хранителния източник; относителният хранителен принос и бионаличността на по-добре характеризираните хормони в храните; и научната литература за ключовите хормони и хормоноподобни вещества, тъй като те са свързани със здравето.

Методи

В PubMed беше проведено търсене на рецензирана научна литература с използване на ключови думи, като хранителни хормони, хормонален анализ на храни, хормонално съдържание на храни, биологична роля на хранителните хормони в храната, бионаличност на естествено срещащи се хранителни хормони, ползи за човешкото здраве от храната хормони, растителни храни, животински храни, аналитична методология на хормоните в храните, измервания на хормони и фитоестрогени в храните. Допълнителните термини за търсене включват анализ на естествени съединения, хормони, растителни хормони и фитохимикали както в растителни, така и в животински храни (например млечно-млечни продукти, яйца, риба, птици, месо и свинско месо). Резюметата на съответните статии, публикувани до май 2020 г., бяха достъпни, прегледани и обобщени по-долу.

Хормони - кратък преглед

Хормоните са клас сигнални молекули, произведени от жлези в многоклетъчни организми, които се транспортират от кръвоносната система до органи за регулиране на физиологията и поведението. Те играят ключова роля в жизнения цикъл по време на растежа, развитието и размножаването на животните и за растежа и имунитета в растенията. 9 Хормоните се произвеждат ендогенно през целия жизнен цикъл и могат да станат неразделна част от структурата на животното или растението, преди да станат част от хранителните запаси. 9 Биосинтезата на човешки и животински хормони може да бъде повлияна от фактори като диета (напр. Недостиг на хранителни вещества), генетика и стрес, докато биосинтезата на растителните хормони също се влияе от стресори, ултравиолетова светлина и климатични промени. 9 –13 По-голямата част от животинските и растителните хормони варират в нива от пикограма до микрограма, които са много ниски концентрации в сравнение с други хранителни компоненти. 9 Например, ендогенните микроелементи на храната (т.е. витамини и минерали) варират в микрограма до грамови нива на порция. 1

Биологични роли на хормоните

Животински хормони

Животните произвеждат хормони, подобни на хората и по този начин храни с животински произход, често срещани в диетата на САЩ, например млечни продукти, месо, риба и яйца, могат да съдържат хормони, подобни на тези, произвеждани от хората. Тези хормони обикновено имат еднакви биологични роли и механизми на действие в рамките на техните местни източници. Списък с примери е даден в Таблица 1.

Таблица 1. Хормони или хормоноподобни вещества, намиращи се в храните и тяхната биологична роля в източника на храна.

Таблица 1. Хормони или хормоноподобни вещества, открити в храните и тяхната биологична роля в източника на храна.

Вещества, подобни на животински хормони, открити в растенията

Нива на избрани хормони и хормоноподобни вещества, намиращи се в обикновените храни

Таблица 2. Нива на хормони или хормоноподобни вещества, открити в обикновените храни (µg/100 g).

Таблица 2. Нива на хормони или хормоноподобни вещества, открити в обикновените храни (µg/100 g).

Таблица 3. Нива на хормони или хормоноподобни вещества, открити в обикновените храни (µg/размер на порцията).

Таблица 3. Нива на хормони или хормоноподобни вещества, открити в обикновените храни (µg/размер на порцията).

Липофилните стероидни хормони (Таблица 2) се намират в мастната фракция на храни на животинска основа. 28 Например, по-вероятно е прогестеронът да присъства в пълномаслени млечни храни и яйчни жълтъци в сравнение с храни с ниско съдържание на мазнини или без мазнини, а естрогените на 100 g са били по-концентрирани в яйцата спрямо останалите храни. 28 Яйцата вероятно съдържат естрогени, тъй като те се произвеждат директно в кокошите яйчници, синтезираща стероид-хормон жлеза. 36 Концентрациите на прогестерон в млякото, особено при пълномасленото разнообразие, вероятно отразяват вариациите в производството и секрецията на прогестерон по време на фазите на лактация на млечната крава. 31,37,38

Ядките и маслодайните семена съдържат най-много фитоестрогени в западната диета. 20 Соеви продукти, зърнени храни и хляб, бобови растения, месни продукти, съдържащи соя преработени храни, зеленчуци, плодове, алкохолни и безалкохолни напитки също са източници. Сред специфичните фитоестрогени соята и продуктите от соя, последвани от бобови растения, съдържат най-високи концентрации на изофлавони, докато лигнаните са основните източници на фитоестрогени, открити в ядките и маслодайните семена. Лигнаните се срещат и в зърнените култури, плодовете и зеленчуците, а куместаните - в граха, фасула, люцерна и кълновете на детелината. 20 Както беше отбелязано, съдържанието на фитоестроген варира значително между храните и в рамките на една и съща група храни в зависимост от растежа, условията на околната среда и методите на обработка.

Теоретичните количества естествено срещащи се хормони, които могат да се консумират в рамките на стандартен план за хранене от 2000 калории, като се използват препоръки от всяка група храни и/или подгрупи в Диетичните насоки за американците за 2015 г. 1, са дадени в таблица 4. Оценките в тази таблица са базирани на сервиране изчисления на размера в Таблица 3. Използвайки тези оценки, по-големи количества фитоестрогени спрямо останалите оценени хормони са налични в диетата. Основният източник на фитоестрогени идва от храни от белтъчната група поради включването на соята в категорията бобови растения на основата на протеини. Храните в групите млечни продукти, протеини и масла/мазнини се оценяват като основни източници на прогестерон. Смята се, че млечните и протеиновите групи храни допринасят най-вече за естрогените от животински произход.

Таблица 4. Естествено количество хормон (µg) в храни (на база 2000 kcal диета) и ендогенно дневно производство.

Таблица 4. Естествено количество хормон (µg) в храни (на база 2000 kcal диета) и ендогенно дневно производство.

В допълнение към стероидните хормони или хормоноподобните вещества, открити в храните, някои екзогенни хормони могат да стимулират производството на мляко и/или месо при животните. Тези хормони се предоставят на животното за целите на производството на храна. Например, рекомбинантен говежди хормон на растежа (rBST) може да се използва за стимулиране на производството на мляко в млечната индустрия. 50 FDA предоставя стриктни насоки и подробности относно внимателната употреба, прилагането и дозировките на употребата на хормони при млечни говеда. 4 В случая на rBST, FDA одобри използването на rBST за производство на мляко, след като критично изследва безопасността на млякото от третирани крави и потвърди, че лекарството не уврежда третирани животни или околната среда. 4 Изследванията показват, че прилагането на rBST на крави не променя състава на млякото или хранителните качества. 51 Освен това, тъй като rBST е протеин, неговата консумация протича както всеки друг погълнат протеин при хората: той се разгражда до своите аминокиселинни съставки, става неактивен и преминава през редовни процеси на абсорбция и/или азотен метаболизъм. 4,51,52 Като такива, изследванията показват, че rBST в млякото няма никакъв физиологичен ефект върху хората. 4,52

Бионаличност

Малко скорошни рецензирани публикации разглеждат бионаличността на стероидни хормони, когато се консумират в диетата. Предишни изследвания, които изчисляват приема на стероидни хормони във връзка с производството на човешки стероиди, стигат до заключението, че ендогенната човешка продукция далеч надхвърля нивата на диетичен прием и изчисленията предполагат, че 90% от малкото количество погълнати хормони са инактивирани от ефекта на първо преминаване на черния дроб . 28 Това доведе до заключението, че не могат да се очакват хормонални ефекти от естествено срещащите се стероиди в храните. 28

Бионаличността на изофлавоните зависи от хидролизата на тяхната гликозидна форма до агликона. 55,56 β-глюкозидазите в епителните клетки на тънките черва са отговорни за хидролизата на молекулата на глюкозата, за да се получи формата, която може да се абсорбира. 55,56 Абсорбцията и бионаличността могат да варират при отделните индивиди и са свързани с разликите във времето за транзит на GI, абсорбцията, ентерохепаталната циркулация и метаболизма от чревни бактерии. 55,56 Генистеин се абсорбира и след това изисква глюкурониране в чревната стена, за да превърне този изофлавон във по-разтворим във вода метаболит, който може да циркулира в кръвта и да се екскретира с урината. 45,50 S-еквол, метаболитът на соевия изофлавон даидзеин, се произвежда от някои хора и може да зависи от чревната микрофлора, хранителните навици и индивидуалната генетика за това метаболитно превръщане. 56–58 Изофлавони обикновено се екскретират в рамките на 24 часа след поглъщане. 57 Лигнани, открити в храни като ленено семе, показват повишаване на дозата в зависимост от концентрацията както в плазмата, така и в урината след прием. 59

Ефекти върху здравето

Естрогени и фитоестрогени

Налична е рецензирана литература за здравни връзки между приема на естроген от храни на животински произход и здравето. В момента както FDA, така и СЗО заключават, че консумацията на храна, която може да съдържа естествени естрогени (напр. Мляко, риба и т.н.), е безопасна за ежедневната диета. USDA и СЗО препоръчват приема на тези храни като част от здравословен хранителен режим, за да се отговори на нуждите от хранителни вещества. 46,60

Фитоестрогените също са изследвани за способността им да модифицират риска от рак на гърдата и да управляват симптомите на менопаузата. Неотдавнашен мета-анализ на проспективни кохортни проучвания от азиатски и западни страни установи, че жените с по-висок прием на соеви храни са намалили риска от развитие на рак на гърдата, 70 в съответствие с предишни мета-анализи. 71–73 Няколко проучвания също съобщават за ползата от генистеин и еквол (страничен продукт от метаболизма на даидзеин от бактерии в дебелото черво) при лечението на горещи вълни и нощно изпотяване, свързани с менопаузата. 74–79 Ползите от генистеин са наблюдавани при дози от 30 mg/ден, въпреки че ползите изглежда са по-големи при жени с по-висок прием на соя. 74 Ползите от еквол при горещи вълни се наблюдават при 10–30 mg/ден според скорошен мета-анализ. 79 Интересното е, че около 70–80% от жените в Европа и Латинска Америка, където приемът на соя е по-малък, изпитват горещи вълни след менопауза, докато само 20–25% от азиатските жени изпитват горещи вълни. 74

Проучванията върху приема на изофлавон и плодовитостта са ограничени, но някои изследвания показват, че соевите изофлавони могат да увеличат продължителността на менструалния цикъл, 90 а някои изследвания показват, че приемът на соя е положително свързан с раждаемостта на живо. 91 Неотдавнашно проспективно кохортно проучване на над 7500 жени, опитващи се да забременеят в Северна Америка и Дания, установи, че приемът на фитоестроген не е свързан по същество с осъществимостта. 92 Клинични проучвания, проведени при мъже, са стигнали до заключението, че приемът на соев изофлавон няма ефект върху концентрацията или качеството на сперматозоидите. 93–95 Критична оценка на научните доказателства също не показва ефект на соевите изофлавони върху феминизацията на мъжете. 96 Докато са докладвани две казуси за мъжка феминизация, 97,98 приемът на соеви изофлавони е 120 пъти по-висок от обичайната консумация и мъжете също консумират небалансирана диета и може да са имали други хранителни дефицити поради екстремното количество соеви храни в диетата. Преобладаването на доказателствата до момента показва прием на соев изофлавон, дори до 150 mg/ден, и няма ефект върху нивата на естроген или тестостерон в циркулацията. 96,99 Текущата работа в категорията на фитоестрогените и особено соевите изофлавони ще осигури допълнително разбиране за ползите за здравето.

Инсулиноподобен растежен фактор-1

Заключение

Благодарности

Благодарим на Александра Бекрафт, MS, за съдействието при подготовката на ръкописи. Благодарим на учения по хранене, д-р Моисес Торес-Гонсалес от Националния съвет по млечните продукти за внимателна дискусия и научен преглед на ръкописа.

Декларация за конфликт на интереси
Авторът (ите) декларира потенциален конфликт на интереси по отношение на изследванията, авторството и/или публикуването на тази статия: Този ръкопис на рецензията е финансиран от Националния съвет по млечните продукти, а спонсорът на финансирането предостави коментар по темата за прегледа и интерпретацията на резултатите. Окончателното решение за всички аспекти на съдържанието на ръкописа обаче беше само на авторите. KCM и OMP са служители на Midwest Biomedical Research, която е получила финансиране за научни изследвания от Американския съвет за яйца/Център за хранене на яйца, Съвет за авокадо Hass, Национална асоциация на говедовъдите на говедовъдите и Бадемия от Калифорния. KCM също е получил консултантски такси от Американския съвет за яйца/Център за хранене на яйца, Националната асоциация на говеждото говедовъдство и Националния съвет за млечните продукти. BJ и HNC нямат конфликт на интереси за деклариране.

Финансиране
Авторът (ите) разкрива получаването на следната финансова подкрепа за изследването, авторството и/или публикуването на тази статия: Тази работа е подкрепена от Националния съвет по млечните продукти.

ORCID iD
Кевин С Маки https://orcid.org/0000-0001-5147-5469