Ново изследване предполага, че може да има опасности за здравето, свързани с консумацията на прекомерни количества бета-каротин. Този антиоксидант е естествено срещащ се пигмент, който придава цвят на храни като моркови, сладки картофи и някои зеленчуци. Той също се превръща във витамин А, а храните и добавките са единствените източници на това основно хранително вещество.

тъмна

Но учени от държавния университет в Охайо са установили, че някои молекули, които се получават от бета-каротин, имат противоположен ефект в организма: те всъщност блокират някои действия на витамин А, който е от решаващо значение за човешкото зрение, здравето на костите и кожата, метаболизма и имунната функция.

Тъй като тези молекули произлизат от бета-каротин, изследователите прогнозират, че голямо количество от този антиоксидант е придружено от по-голямо количество от тези анти-витамин-А молекули, както добре.

Витамин А осигурява своите ползи за здравето чрез активиране на стотици гени. Това означава, че ако съединенията, съдържащи се в типичен източник на витамин, всъщност намаляват неговата активност, вместо да насърчават ползите от него, твърде много бета-каротин може да парадоксално доведе до твърде малко витамин А.

Констатациите също могат да обяснят защо в клинично изпитване от десетилетия насам повече хора, които са били силно допълнени с бета-каротин, са се оказали с рак на белия дроб, отколкото участниците в изследването, които изобщо не са приемали бета-каротин. Процесът приключи предсрочно поради този неочакван изход.

Учените не препоръчват да се ядат храни с високо съдържание на бета-каротин и те продължават проучванията си, за да определят какви екологични и биологични условия най-вероятно ще доведат до производството на тези молекули.

„Установихме, че тези съединения се съдържат в храните, те присъстват при нормални обстоятелства и се срещат доста рутинно в кръвта при хората и следователно те могат да представляват тъмна страна на бета-каротина“, каза Ърл Харисън, уважаван от Дийн Професор по човешко хранене в щата Охайо и водещ автор на изследването. „Тези материали определено притежават антивитамин-А свойства и в основата си те могат да нарушат или поне да повлияят на метаболизма в цялото тяло и действието на витамин А. Но трябва да ги проучим допълнително, за да знаем със сигурност.“

Изследването е планирано за публикуване в изданието на Journal of Biological Chemistry на 4 май 2012 г.

Предишни изследвания вече са установили, че когато бета-каротинът се метаболизира, той се разгражда наполовина от ензим, който произвежда две молекули витамин А.

В това ново проучване изследователите от щата Охайо показват, че някои от тези молекули се произвеждат, когато бета-каротинът се разгражда на друго място чрез процеси, които все още не са напълно разбрани и действат като антагонист на витамин А.

Харисън е експерт в изследването на антиоксиданти, наречени каротеноиди, които придават на някои плодове и зеленчуци отличителните цветове. Антиоксидантните свойства на каротеноидите са свързани със защитата на клетките и регулирането на клетъчния растеж и смърт, като всички те играят роля в множество болестни процеси.

За тази работа той обединява сили със съавторите Робърт Кърли, професор по медицинска химия и фармакогнозия, и Стивън Шварц, професор по хранителни науки и технологии, и двамата в щата Охайо. Кърли е специализиран в производството на синтетични молекули в преследването на разработването на лекарства, а Шварц е експерт по анализ на каротеноидите.

Кърли е произвел в лабораторията серия молекули, получени от бета-каротин, които съответстват на съществуващите в природата. След това изследователите са изложили тези молекули на условия, имитиращи техния метаболизъм и действие в организма.

От 11-те произведени синтетични молекули, изглежда, пет функционират като инхибитори на действието на витамин А въз основа на това как те взаимодействат с рецепторите, които обикновено стартират функцията на молекулите на витамин А.

"Първоначалната идея беше, че може би тези съединения работят по начина, по който работи витамин А, като активират така наречените рецептори на ретиноева киселина. Това, което открихме, е, че те не активират тези рецептори. Вместо това, те инхибират активирането на рецептора от ретиноева киселина," - каза Кърли. "От гледна точка на лекарството, витамин А би се нарекъл агонист, който активира определен път и това са антагонисти. Те се състезават за мястото, където агонистът се свързва, но не активират сайта. Те инхибират активирането, което обикновено се очаква да се случи. "

След като тази роля беше дефинирана, изследователите се опитаха да определят доколко тези молекулярни компоненти могат да бъдат разпространени в човешкото тяло. Анализирайки кръвни проби, получени от шест здрави човешки доброволци, учените от лабораторията на Schwartz установиха, че някои от тези анти-витамин-А молекули присъстват във всяка изследвана проба, което предполага, че те са общ продукт на метаболизма на бета-каротин.

Съединенията също са открити по-рано в пъпеш и други пъпеши с оранжево месо, което предполага, че хората могат дори да абсорбират тези молекули директно от диетата си.

Харисън отбеляза, че констатациите могат да обяснят резултата от добре познато клинично изпитване, което оставя учените озадачени от години. В това проучване хората с висок риск от рак на белите дробове - пушачи и работници с азбест - получават огромни дози бета-каротин в продължение на дълъг период от време в опит да намалят този риск. Изпитването приключи рано, тъй като повече участници в допит развиха рак, отколкото тези, които не получават бета-каротин. Този резултат беше подсилен от резултатите от последващо проучване върху животни.

„Тези изпитания все още изпращат ударни вълни 20 години по-късно към научната общност“, каза Харисън, също следовател от Всеобхватния център за борба с рака в щата Охайо. "Това, което открихме, дава правдоподобно обяснение защо по-големи количества бета-каротин може да са довели до неочаквани ефекти в тези проучвания."

Изследването също има отражение върху усилията за биоинженерство на основни култури в развиващите се страни, така че те да съдържат излишък от бета-каротин, което се счита за устойчив начин за осигуряване на тези популации с провитамин А. Съществуващите проекти включват производство на златен ориз в Азия, златна царевица в Южна Америка и маниока в Африка.

"Притеснението е, че ако проектирате тези култури да имат необичайно високи нива на бета-каротин, те също могат да имат високи нива на тези съединения", каза Харисън.

Изследователите продължават да изучават тези съединения, включително дали преработката на храни или специфичните биологични процеси влияят върху тяхното разпространение. Предишни проучвания предполагат, че оксидативният стрес, който може да е резултат от излагане на тютюнопушене и замърсяване на въздуха, може да доведе до по-високо производство на тези молекули срещу витамин А, отбеляза Харисън.

Това изследване беше подкрепено от Националните здравни институти и Центъра за изследвания и развитие на селското стопанство в Охайо.

Допълнителни съавтори включват Абдулкерим Ероглу, Карло дела Сена и Сурешбабу Нараянасами от Департамента по човешко хранене; Дамян Хрушкевич от Фармацевтичния колеж; и Кен Ридъл и Рейчъл Копек от Департамента по хранителни науки и технологии, всички в щата Охайо. Харисън, Кърли, Ероглу и дела Сена също са свързани с Програмата за биохимия на щата Охайо.