植物飲食與健康第二

植物飲食與健康第二（1）組織暴露于致癌物質(zhì)雜環(huán)胺類(Heterocyclicamines)多環(huán)芳香烴類(polycyclicaromatichydrocarbons,PAH)致癌物質(zhì)(carcinogen)!亞硝胺(nitrosamine)泡菜(pickles)黃曲霉毒素(aflatoxin)1.Tornquist,M.etal.Acrylamide:Acookingcarcinogen?.ChemicalResearchinToxicology,13,517-522,(2002).2.Mottram,D.S.,etal.AcrylamideisformedintheMaillardreaction.Nature,418,448-449,(2002).3.Stadler,R.H.etal.AcrylamidefromMaillardreactionproducts.Nature,418,449,(2002).丙烯酰胺(acrylamide).TheMaillardreactionaccountsforacrylamide

incrisps.?DigitalVisionsmokingExhaustedgas輻射(radiation)!氡(niton)??活性氧(reactiveoxygenspecies)（2）癌變的開始（initiation）致癌物質(zhì)與細(xì)胞DNA的相互作用OxidativemechanismsincarcinogenesisOxidationatC8ofG鳥嘌呤胞嘧啶CytosineGuanine8-hydorxy-G8-oxo-G(anti)Conformationalchange8-oxo-G(syn)腺嘌呤AdenineDNA修復(fù)系統(tǒng)

(3)促進(jìn)（promotion）非正常細(xì)胞的復(fù)制和生長，形成原瘤細(xì)胞（pre-neoplasticcells）基因突變細(xì)胞繁殖Mutationsinanyofthegenesencodingthesetypesofproteinscanaffectproliferationandmanyexampleshavebeenfoundincancercells.巴豆醇酯（Phorbolester）巴比妥酸鹽（鎮(zhèn)靜或催眠藥）一些激素

腫瘤促進(jìn)劑（4）腫瘤細(xì)胞的生長和擴(kuò)散到其它組織腫瘤血管形成暴露于致癌物質(zhì)（exposuretocarcinogen）致癌物質(zhì)的代謝激活（metabolicactivationofthecarcinogen）初始化（致癌物質(zhì)與DNA相互作用）（initiation-interactionofcarcinogenwithDNA）促進(jìn)(非正常細(xì)胞的增殖和生長)（promotion-multiplicationandgrowthofabnormalcells)腫瘤生長與轉(zhuǎn)移（tumorgrowthandmetastasis）二、植物活性成分預(yù)防癌癥的潛在機(jī)制致癌物質(zhì)脫毒酶排出體外

與DNA，RNA，蛋白質(zhì)和脂肪結(jié)合

代謝激活(metabolicactivation)PhaseIIPhaseI*抑制致癌物質(zhì)的激活（inhibitionofactivationofcarcinogen）*誘導(dǎo)肝的脫毒途徑(inductionofhepaticdetoxificationpathways)*抗氧化作用/金屬螯合作用（antioxidanteffects/metalchelationproperties）*誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡/抑制有絲分裂（inductionofapoptosis/suppressionofmitosis）*激素代謝的調(diào)節(jié)(alternationsinhormonemetabolism)

蔥屬植物和含硫化合物烯丙基半胱氨酸亞砜蒜氨酸，丙烯基半胱氨酸亞砜具有抗癌活性誘導(dǎo)PhaseII脫毒機(jī)制；特異性地抑制作用胃中細(xì)菌將硝酸鹽(nitrate)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（nitrite），減少了亞硝酸鹽的潛在的致癌作用。蒜素可以抑制胃中的硝酸鹽還原菌通過減少對DNA的氧化損傷可起到抗癌作用；*抗氧化的維生素VitaminC可通過在癌變發(fā)生過程中的各個耙點(diǎn)起作用。1.通過調(diào)節(jié)特異性的PhaseI和PhaseII酶的活性來抑制致癌物質(zhì)的代謝激活；2.作為抗氧化劑來減少DNA的氧化損傷以及影響細(xì)胞增殖中涉及的其它氧化-還原反應(yīng)調(diào)節(jié)的方面。*黃酮類化合物可以和雌二醇（oestradiol）競爭性地結(jié)合在雌激素的受體上（異黃酮與ERβ具有強(qiáng)親合性，與ERα的結(jié)合力較弱），從而調(diào)節(jié)甾體激素的代謝。*植物雌激素染料木素（daidzein)雌二醇(oestradiol)植物雌激素能夠改變依賴于激素生長的癌細(xì)胞的生長和繁殖。

它們可以調(diào)節(jié)P450細(xì)胞色素酶，由此抑制致癌物質(zhì)的激活；誘導(dǎo)PhaseII的酶如谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶和醌還原酶.

*異硫氰酸酯（Isothiocyanate）*白芥子硫苷(sinalbin)*黑芥子硫苷(Sinigrin)重排黑芥子酶（myrosinase)AcrinylisothiocyanateAllylisothiocyanate黑芥子酶（myrosinase)重排三、心血管疾病的發(fā)病機(jī)制Mechanismforcardiovasculardisease（1）動脈硬化（atherosclerosis）

高脂血癥(hyperlipidemia)脂蛋白lipoproteins

乳糜微粒含甘油三酯最多，高達(dá)80%-95%，蛋白質(zhì)最少，僅約占1%，其顆粒最大，密度最小。極低密度脂蛋白含甘油三酯達(dá)50%-70%，但其蛋白質(zhì)含量增多，約占10%，密度變大。低密度脂蛋白含膽固醇及膽固醇酯最多，為40%-50%,主要功能是把膽固醇運(yùn)輸?shù)饺砀魈幖?xì)胞，運(yùn)輸?shù)礁闻K合成膽酸。高密度脂蛋白含蛋白質(zhì)最多，約占50%，故密度最高，顆粒最小,HDL運(yùn)載周圍組織中的膽固醇，再轉(zhuǎn)化為膽汁酸或直接通過膽汁從腸道排出。

在大和中等動脈的內(nèi)膜和中層形成含有膽固醇、類脂質(zhì)和噬脂細(xì)胞的黃色斑塊沉積物，是動脈硬化的一種極常見的形式過程.動脈硬化（atherosclerosis）:*血管內(nèi)皮細(xì)胞的小損傷將導(dǎo)致單核細(xì)胞的黏附。(Minordamagetothevascularendotheliuminducesmonocyteadherence.)*單核細(xì)胞轉(zhuǎn)化成巨噬細(xì)胞（transformationofmonocytestomacrophages）*LDL脂肪酸的氧化（oxidationoffattyacidinLDL）*在巨噬細(xì)胞上的清除受體攝取氧化的LDL（uptakeofoxidativeLDLbyscavengerreceptorsonmacrophages）*巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檩d脂泡末細(xì)胞（conversionofmacrophagesintolipid-ladenfoamcells）*巨噬細(xì)胞釋放促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖的因子(releaseoffactorsbymacrophageswhichstimulatetheproliferationofsmoothmusclecells)*動脈粥樣硬化斑塊的形成(formationofatheroscleroticplaque)*血管內(nèi)腔直徑減少限制了血液流動（reductioninvessellumendiameterrestrictingthebloodflow）*斑塊斷裂和血流栓塞（plaquedisruptionandocclusionofbloodflow)

四、植物活性成分作用的耙點(diǎn)內(nèi)皮細(xì)胞的小損傷處會誘導(dǎo)趨化因子的釋放，吸引來自血液循環(huán)中的單核細(xì)胞，并且導(dǎo)致組織表面的黏附分子的上調(diào)。所釋放的一些趨化因子（如前列腺素類化合物prostanoids和細(xì)胞分裂素cytokines）可被飲食中的特定因素調(diào)節(jié)。1.單核細(xì)胞黏附在內(nèi)皮細(xì)胞的損傷處LDL是否易于氧化，產(chǎn)生導(dǎo)致動脈粥樣硬化的形式，也依賴于飲食中的抗氧化劑的含量。在飲食補(bǔ)充劑中增加維生素E或者泛醌(輔酶Q,ubiquinone)也會抑制LDL氧化產(chǎn)生動脈粥樣硬化的物質(zhì)。這表明飲食中攝入抗氧化劑對于抑制CVD的發(fā)生可能很重要。的氧化銅離子催化的氧自由基反應(yīng):在體外銅離子有效地促進(jìn)了LDL的氧化，并且從動脈粥樣硬化斑塊中所釋放的銅，將導(dǎo)致斑塊中由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的的過氧化物（superoxide）和過氧化氫（hydrogenperoxide）所形成的脂肪酸氫過氧化物的過氧化。來源植物的成分能夠抑制LDL的氧化或者作為金屬螯合劑，防止金屬所催化的LDL的氧化。因此很可能在這個過程中起著干預(yù)作用。槲皮素（quercetin）動脈粥樣硬化過程的許多方面導(dǎo)致血管內(nèi)腔的縮小。3.血管縮小因此，調(diào)節(jié)血管的狀態(tài)，可潛在地緩解由血流減少所產(chǎn)生的功能后果。近來的研究表明來源于植物的一些化合物具有血管擴(kuò)張作用，潛在使受影響的組織血流速度增加。4.凝血

現(xiàn)在一般認(rèn)為絕大多數(shù)急性血管突發(fā)事件（突然的冠心病死亡、急性心肌梗死、不穩(wěn)定的心絞痛以及許多中風(fēng)）是由血栓形成引起的（導(dǎo)致血管的栓塞），次之因素是斑塊的破裂。（a）血小板的激活（b）凝血（coagulation）凝血酶將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白(fibrin)，并且激活血小板，導(dǎo)致血栓的形成。纖維蛋白最終通過血纖維蛋白溶酶溶解血塊而降解。*改變脂類的形式*降低血清膽固醇*減少脂類氧化/抗氧化作用*金屬螯合作用*抗炎作用*抗凝血作用植物活性成分作用的潛在耙點(diǎn)抗氧化劑（維生素E，維生素C和胡蘿卜素）能夠減少對LDL和其它脂類的氧化損傷，通過改變與這個過程有關(guān)的調(diào)節(jié)氧化還原反應(yīng)的基因,影響平滑肌細(xì)胞的增殖。*抗氧化的維生素多不飽和脂肪酸（PUFA）和單不飽和脂肪酸（MUFA）對于防治CVD發(fā)揮著很多作用。飲食中富含MUFA，n-6或者n-3的脂肪酸可減少血小板中磷脂花生四烯酸，減少花生四烯酸代謝所產(chǎn)生的聚集素血栓烷的合成。α-亞麻酸是EPA/DHA(二十二碳六稀酸)的前體，以前認(rèn)為對于防止血栓形成有利，近年來的研究表明它不象長鏈n-3多不飽和脂肪酸一樣，產(chǎn)生有益的抗凝血作用，而具有抗心率不齊的作用。*脂肪酸這些化合物可做為抗氧化劑，減少對LDL的氧化損傷,影響與細(xì)胞增殖有關(guān)的氧化還原反應(yīng)調(diào)節(jié)的方面。根據(jù)報道，一些黃酮類化合物是金屬螯合劑。槲皮素（quercetin）和蘆丁（rutin）是血小板凝聚的抑制劑.食物中的許多多酚類化合物，例如紅酒中的多酚成分，具有強(qiáng)有力的擴(kuò)張血管的作用。*黃酮類化合物槲皮素（quercetin）降低血液中膽固醇含量，對防止CHD具有保護(hù)作用。一些植物雌激素具有抗氧化作用。染料木素（genistein）體外可抑制凝血酶的形成以及血小板的激活。富含黃豆/染料木素的飲食對于人類血液凝固作用的影響缺少研究。*植物雌激素通過減少血漿中高半胱氨酸的含量從而特異性地減少CVD的發(fā)生.高半胱氨酸：促進(jìn)LDL膽固醇的氧化修飾；刺激血管平滑肌細(xì)胞的增殖；具有凝血酶原的作用；減少內(nèi)皮NO的產(chǎn)生，收縮血管。*葉酸這些化合物結(jié)構(gòu)上和膽固醇非常相似，因此抑制了腸內(nèi)對膽固醇的吸收，減少了總膽固醇和LDL膽固醇的水平。*植物甾醇（plantsterol）阿司匹林的主要代謝產(chǎn)物是水楊酸，水楊酸存在許多植物來源的食物中。素食者血清中水楊酸的含量要比非素食者的高。阿司匹林抑制血小板的凝聚?，F(xiàn)在多數(shù)證據(jù)表明阿司匹林對于從前患心臟疾病，或者現(xiàn)在偶有心臟病發(fā)作的病人，可以減少主要的心血管突發(fā)事件的發(fā)生。患冠狀動脈疾病的病人防治局部缺血突發(fā)事件時常服用低劑量的阿司匹林（80-160mg/天）。*水楊酸類化合物（salicylates）五、其他與老年有關(guān)的疾病黃斑是視網(wǎng)膜的色素區(qū)域，它包括視網(wǎng)膜的中央凹，是視覺最敏感的地方，含有高密度的錐形光受體。人類的視網(wǎng)膜色素主要是由類胡蘿卜素葉黃素和玉米黃質(zhì)組成。視網(wǎng)膜色素可以過濾藍(lán)光，藍(lán)光對于光受體和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞特別有損害。黃斑病變光損傷視網(wǎng)膜的途徑之一是產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致膜脂的過氧化。通過限制代謝過程中和暴露于光下造成的氧化損傷可保護(hù)視網(wǎng)膜。葉黃素和玉米黃質(zhì)是強(qiáng)有力的抗氧化劑，能夠防止自由基的損傷。*高含量的類胡蘿卜素類化合物第四章腸內(nèi)菌代謝對植物飲食活性成分的影響及其作用4.2人的結(jié)腸（colon）解剖學(xué)腸黏膜細(xì)胞大腸的黏膜表面是平的，其表面是由成熟的柱狀上皮細(xì)胞構(gòu)成，這些上皮細(xì)胞會經(jīng)常流到腸腔中，并由靠近隱窩（crypts）的基部形成的新的細(xì)胞所替代。大腸的黏膜小腸的黏膜結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要功能1.從腸腔中的排泄物中吸收水分和溶質(zhì)2.保護(hù)其下的組織和循環(huán)系統(tǒng)，防止腸腔中有毒物質(zhì)和致炎介質(zhì)的有害影響。3.表達(dá)一系列的酶，它們能夠轉(zhuǎn)化生物活性成分，包括植物次生代謝產(chǎn)物，毒物和藥物。排出體外

toxic脫毒酶PhaseIIPhaseIPhaseI酶，包括細(xì)胞色素P450,它能提供親水性的，但是經(jīng)常是反應(yīng)的氧化物。PhaseII酶，如谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GST，glutathioneS-transferase）和UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(glucuronyltransferase)飲食中的成分，或者腸內(nèi)菌代謝的產(chǎn)物可誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)脫毒酶的活性。因此調(diào)節(jié)了人類寄主的生物化學(xué)防御體系。這為腸內(nèi)菌和他們的人類寄主之間的這種重要的共生關(guān)系提供了基礎(chǔ)。大腸是一個高度厭氧（anaerobic）環(huán)境，包含專性（obligate）和兼性（facultative）厭氧菌。據(jù)估計典型的成人大腸中含有400種不同的微生物。一般說來，存在最多的一組細(xì)菌是類桿菌屬（Bacteroides）的革蘭氏陰性厭氧菌，以及革蘭氏陽性菌，包括許多不同屬的細(xì)菌，如雙岐桿菌（bifidobacteria），放線菌（eubacteria）、乳酸桿菌屬（lactobacilli），梭狀芽胞桿菌（clostridia）。微生物菌群（microflora）胎兒的腸內(nèi)本來是無菌的，但是出生后通過從母體的交叉感染獲得細(xì)菌，在幼年時從環(huán)境中逐漸獲得更多的細(xì)菌，直到斷奶后體內(nèi)完整的微生態(tài)的復(fù)雜體才形成，這時候每個個體可獲得并保持其特征性的微生物的模式。一個人的微生物菌群是相當(dāng)穩(wěn)定的，飲食中的短期變化不會影響菌群的變化，但是經(jīng)過長期的飲食變化，發(fā)現(xiàn)其菌群的種類也發(fā)生了大的改變。微生物菌群（microflora）1.未消化的食物，大部分是淀粉和細(xì)胞壁的多糖類化合物；2.內(nèi)源性的分泌物，特別是消化酶和小腸內(nèi)的黏液。3.每發(fā)酵100g的碳水化合物，大約能產(chǎn)生30g的細(xì)菌。4.每天內(nèi)源性碳水化合物可提供排泄物中的微生物2-3g的發(fā)酵底物，內(nèi)源性蛋白可提供4-6g的發(fā)酵底物。發(fā)酵底物4.3結(jié)腸直腸疾病不明原因的炎癥潰瘍性的結(jié)腸炎直腸癌直腸癌腸癌主要是通過腺瘤-癌的順序，由來源于腺瘤(狀)的息肉所產(chǎn)生。由一個正常的腺窩（crypts）轉(zhuǎn)變?yōu)榘┣暗膿p傷，最終到惡性腫瘤的發(fā)生，這與控制細(xì)胞增殖和分化的特異性的基因變異有關(guān)。誘導(dǎo)DNA損傷的突變性物質(zhì)：一種可能性是亞硝胺，另一種可能性是雜環(huán)的芳香胺(aromaticamine)，在加工的過程中直接由肉產(chǎn)生，它們也是排泄物中的致癌物質(zhì)。4.4保護(hù)因子、腔內(nèi)代謝和健康1.對人體是有益的。2.酸乳酪就是由奶通過乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的，可以作為有益菌的來源。3.一些體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，它具有抗突變的活性。這個性質(zhì)與細(xì)菌的代謝產(chǎn)物有關(guān)，包括棕櫚酸（16碳的飽和脂肪酸）。4.許多不同株系的乳酸桿菌在小鼠大腸中可抑制化學(xué)物誘導(dǎo)的DNA的損傷。5.食用含有乳酸桿菌的發(fā)酵產(chǎn)品，可以降低人們食用油炸肉類食品后尿中誘導(dǎo)有機(jī)體變異的物質(zhì)的含量。6.通過飲食干預(yù)來調(diào)節(jié)腸道微生物的平衡。乳酸菌Probiotics