Мос огород
Назад

Фитогормоны как будущие лекарства – Наука – Коммерсантъ

Опубликовано: 05.04.2020
Время на чтение: 17 мин
0
2

Механизм действия

По своему строению фитоэстрогены имеют сходство с эстрадиолом. Благодаря этому, они могут проявлять себя и как эстрогены, и как антиэстрогены. Эти вещества обнаружены в 1926, но до 1950-х годов их влияние оставалось неизученным. Впервые было замечено, что у овец, которые пасутся на пастбищах, богатых клевером (растение с большим количеством фитоэстрогенов), снижена плодовитость.

Основной механизм действия фитоэстрогенов — связывание с эстрогеновыми рецепторами, которые существует в двух видах: альфа и бета. Многие растительные эстрогены имеют гораздо большее сродство именно с рецепторами типа бета. Влияние фитоэстрогенов на организм примерно в 500-1000 слабее, чем действие человеческих гормонов.

Основными структурными элементами молекулы растительного гормона, которые объясняют его высокое сродство с эстрогеном, являются:

  • фенольное кольцо;
  • кольцо изофлавонов, которое имитирует кольцо эстрогенов в месте контакта с рецептором;
  • низкая молекулярная масса соединения, аналогичная женским половым гормонам;
  • расстояние между двумя гидроксильными группами ядра изофлавонов, которое схоже с эстрадиолом.

Кроме феминизирующего влияния, фитогормоны могут оказывать и антиэстрогенное действие. У здоровой женщины с нормальным гормональным фоном, эстрогены растительного происхождения конкурируют с ее личными гормонами. Они занимают те рецепторы, которые могли задействовать природные гормоны.

Главные классы гормонов растений

Гормоны растений можно объединить в несколько главных классов в зависимости
либо от их химической природы, либо от оказываемого ими действия.

Ауксины. Вещества, стимулирующие растяжение
клеток растений, известны под общим названием «ауксины». Ауксины вырабатываются
и накапливаются в высоких концентрациях в верхушечных меристемах (конусах нарастания
побега и корня), т.е. в тех местах, где клетки особенно быстро делятся. Отсюда
они перемещаются в другие части растений.

Фитогормоны как будущие лекарства – Наука – Коммерсантъ

Нанесенные на срез стебля ауксины
ускоряют образование корней у черенков. Однако в чрезмерно больших дозах они
подавляют корнеобразование. Вообще чувствительность к ауксинам у тканей корня
значительно выше, чем у тканей стебля, так что дозы этих гормонов, наиболее
благоприятные для роста стебля, обычно замедляют корнеобразование.

Это различие в чувствительности объясняет, почему верхушка горизонтально лежащего
побега проявляет отрицательный геотропизм, т.е. изгибается кверху, а кончик
корня – положительный геотропизм, т.е. изгибается к земле. Когда под действием
силы тяжести ауксин скапливается на нижней стороне стебля, клетки этой нижней
стороны растягиваются сильнее, чем клетки верхней стороны, и растущая верхушка
стебля изгибается кверху.

Ауксины ответственны и за фототропизм – ростовые изгибы органов в ответ на
одностороннее освещение. Поскольку под действием света распад ауксина в меристемах,
по-видимому, несколько ускоряется, клетки на затененной стороне растягиваются
сильнее, чем на освещенной, что заставляет верхушку побега изгибаться по направлению
к источнику света.

Так называемое апикальное доминирование – явление, при котором присутствие
верхушечной почки не дает пробуждаться боковым почкам, – тоже зависит от ауксинов.
Результаты исследований позволяют считать, что ауксины в той концентрации, в
какой они накапливаются в верхушечной почке, заставляют верхушку стебля расти,
а перемещаясь вниз по стеблю, они тормозят рост боковых почек.

После того как произошло опыление, стенка завязи и цветоложе быстро разрастаются;
образуется крупный мясистый плод. Рост завязи связан с растяжением клеток –
процессом, в котором участвуют ауксины. Теперь известно, что некоторые плоды
можно получить и без опыления, если в подходящее время нанести ауксин на какой-нибудь
орган цветка, например на рыльце. Такое образование плодов – без опыления –
называют партенокарпией. Партенокарпические плоды лишены семян.

На плодоножке созревших плодов или на черешке старых листьев образуются ряды
специализированных клеток, т.н. отделительный слой. Соединительная ткань между
двумя рядами таких клеток постепенно разрыхляется, и плод или лист отделяется
от растения. Это естественное отделение плодов или листьев от растения называется
опадением; оно индуцируется изменениями концентрации ауксина в отделительном
слое.

Фитогормоны как будущие лекарства – Наука – Коммерсантъ

Из природных ауксинов шире всего распространена в растениях индолил-3-уксусная
кислота (ИУК). Однако этот природный ауксин применяется в сельском хозяйстве
значительно реже, чем такие синтетические ауксины, как индолилмасляная кислота,
нафтилуксусная кислота и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д).

Синтетические ауксины находят широкое применение. Их используют для усиления
корнеобразования у черенков, которые без этого плохо укореняются; для получения
партенокарпических плодов, например у томатов в теплицах, где условия затрудняют
опыление; для того чтобы вызвать у плодовых деревьев опадение части цветков
и завязей (сохранившиеся плоды при таком «химическом прореживании» оказываются
крупнее и лучше);

наверх

Предлагаем ознакомиться  Вьюн березка комнатное растение

Гиббереллины. Гиббереллины широко распространены
в растениях и регулируют целый ряд функций. К 1965 было идентифицировано 13
молекулярных форм гиббереллинов, очень сходных химически, но весьма различающихся
по своей биологической активности. Среди синтетических гиббереллинов чаще всего
применяется вырабатываемая микробиологической промышленностью гибберелловая
кислота.

Важный физиологический эффект гиббереллинов – ускорение роста растений. Известна,
например, генетическая карликовость у растений, при которой резко укорочены
междоузлия (участки стебля между узлами, от которых отходят листья); как выяснилось,
это связано с тем, что у таких растений генетически заблокировано образование
гиббереллинов в процессе метаболизма. Если, однако, ввести в них гиббереллины
извне, то растения будут расти и развиваться нормально.

Многим двулетним растениям для того, чтобы выбросить стрелку и зацвести, требуется
в течение определенного времени пребывание либо при низкой температуре, либо
на коротком дне, а иногда и то и другое. Обработав такие растения гибберелловой
кислотой, их можно заставить зацвести в условиях, при которых возможен только
вегетативный рост.

Подобно ауксинам, гиббереллины способны вызывать партенокарпию. В Калифорнии
их регулярно применяют для обработки виноградников. В результате такой обработки
грозди получаются более крупными и лучше сформированными.

Во время прорастания семян решающую роль играет взаимодействие гиббереллинов
и ауксинов. После набухания семени в зародыше синтезируются гиббереллины, которые
индуцируют синтез ферментов, ответственных за образование ауксина. Гиббереллины
также ускоряют рост первичного корешка зародыша в то время, когда под влиянием
ауксина оболочка семени разрыхляется и зародыш растет.

наверх

Цитокинины. Гормоны, известные как
цитокинины, или кинины, стимулируют не растяжение, а деление клеток. Цитокинины
образуются в корнях и отсюда поступают в побеги. Возможно, они синтезируются
также в молодых листьях и почках. Первый открытый цитокинин – кинетин – был
получен с использованием ДНК спермы сельди.

Цитокинины – «великие организаторы», регулирующие рост растений и обеспечивающие
у высших растений нормальное развитие их формы и структур. В стерильных тканевых
культурах добавление цитокининов в надлежащей концентрации вызывает дифференцировку;
появляются примордии – нерасчлененные зачатки органов, т.е.

группы клеток, из
которых со временем развиваются различные части растения. Обнаружение этого
факта в 1940 послужило основой для последующих успешных экспериментов. В начале
1960-х годов научились уже выращивать целые растения из одной недифференцированной
клетки, помещенной в искусственную питательную среду.

Еще одно важное свойство цитокининов – их способность замедлять старение, что
особенно ценно для зеленых листовых овощей. Цитокинины способствуют удержанию
в клетках ряда веществ, в частности аминокислот, которые могут быть направлены
на ресинтез белков, необходимых для роста растений и обновления его тканей.

Благодаря этому замедляются старение и пожелтение, т.е. листовые овощи не так
быстро теряют товарный вид. В настоящее время предпринимаются попытки использовать
один из синтетических цитокининов, а именно бензиладенин, в качестве ингибитора
старения многих зеленых овощей, например салата, брокколи и сельдерея.

наверх

Гормоны цветения. Гормонами цветения
считают флориген и верналин. Предположение о существовании особого фактора цветения
высказал в 1937 русский исследователь М.Чайлахян. Позднейшие работы Чайлахяна
позволили сделать вывод, что флориген состоит их двух главных компонентов: гиббереллинов
и еще одной группы факторов цветения, названных антезинами. Для зацветания растений
необходимы оба этих компонента.

Предполагается, что гиббереллины необходимы длиннодневным растениям, т.е. таким,
которым для зацветания требуется достаточно длительный светлый период суток.
Антезины же стимулируют цветение короткодневных растений, зацветающих лишь тогда,
когда длина дня не превышает определенного допустимого максимума. По-видимому,
антезины образуются в листьях.

Предлагаем ознакомиться  Что за растение ятрышник

Гормон цветения верналин (выявленный И.Мельхерсом в 1939) необходим, как полагают,
двулетним растениям, нуждающимся на протяжении некоторого времени в воздействии
низких температур, например зимних холодов. Он образуется в зародышах прорастающих
семян или в делящихся клетках верхушечных меристем взрослых растений.

наверх

Витамины группы В. К фитогормонам иногда
относят и некоторые витамины группы В, а именно тиамин, ниацин (никотиновую
кислоту) и пиридоксин. Эти вещества, образующиеся в листьях, регулируют не столько
формообразовательные процессы, сколько рост и питание растений.

наверх

Ингибиторы роста растений также относятся к фитогормонам. Это вырабатываемые
растениями органические вещества, вызывающие кратковременное торможение роста
растений или их переход с состояние покоя. К природным ингибиторам роста относятся
абсцизовая кислота и некоторые фенольные вещества (например, коричная, салициловая
кислоты).

Продукты, содержащие фитоэстрогены

Согласно исследованию Л. У. Томпсона и Б. А. Букера, опубликованного в 2006 году, список продуктов, которые содержат фитоэстрогены, возглавляют орехи и масличные культуры. Вслед за ними идут продукты сои, крупы и хлеб с отрубями, бобовые, мясные и другие пищевые культуры. Наибольшее количество изофлавона содержится в сое и иных бобовых.

Наилучше были изучены фитоэстрогены, которые находятся в сое: изофлавоновые  вещества дайдзеин и генистеин. Эти вещества присутствуют в растении в форме гликозидов. Благодаря действию бактерий человеческого кишечника, соединение распадается на части. Не все продукты распада вызывают клеточный  эстрогенный ответ, основной вклад в гормональное действие сои вносит эквол (видоизмененный продукт дайдзеина).

Для увеличения бюста издавна советовали есть капусту. Все ее виды (белокочанная, цветная, брюссельская и брокколи) содержат большое количество фитоэстрогенов, которые могут повысить гормональный фон.

Молочные продукты также содержат природные эстрогены. Сыры с плесенью обладают большим количеством этих веществ, что обусловлено действием особого грибка.

Любые семечки и орехи также вмещают большое количество фитоэстрогенов. Фитостеролы, которые обладают гормональной активностью, находятся в ростках пшеницы, оливковых и пальмовых маслах, а также в масле кокоса. Сухофрукты, такие как курага, чернослив и финики, также повышают эстроген.

В пищу люди употребляют не только продукты с фитоэстрогенами, но и напитки с этими гормонами. В красном вине содержится ресвератрол, который проявляет высокую антиоксидантную активность. Из кожуры винограда и его семян получают пикногерол.  В шишечках хмеля, из которых делают пиво,присутсвтует 8-пренилнарингенин, который по активности в 10 раз превосходит остальные фитоэстрогены.

Фитогормоны как будущие лекарства – Наука – Коммерсантъ

Фитоэстрогены в малых дозах имеют такое же биологическое действие, как и эндогенные гормоны.   Их воздействие на организм во многом зависит от пола и возраста, человека, который употребляет продукты с фитоэстрогенами.

  • Влияние на молодых женщин

Растительные гормоны могут действовать противоположно нормальным эстрогенам. Это обусловлено концентрацией женских половых гормонов в крови и чувствительностью их рецепторов.

Если женщина имеет нормальный уровень эстрогенов, то растительные гормоны будут проявлять себя как антиэстрогены. Чем выше их концентрация, тем более выражен этот эффект. Поэтому, фитоэстрогены в таблетках не всегда положительно влияют на женский организм. В клинике для этих препаратов существуют определенные показания, такие как лечение предменструального синдрома и болезненных менструаций.

Влияние фитоэстрогенов на рак молочной железы остаётся спорным вопросом. Некоторые исследования (Д. Ингрема и соавторов, 1997 года) показали, что эти вещества проявляют защитный эффект, другие же эксперименты (М. Л. Де Лемос, исследование 2001 года) описывают, что фитоэстрогены стимулируют рост раковых клеток у женщин с перенесенным раком груди.

Исследование, проведенное в 2010 году Д. М. Гамильтоном-Ривзом и соавторами, показало, что добавление к продуктам питания изофлавонов или продуктов из сои не меняло показатели концентрации тестостерона у мужчин. Также не было изменений в морфологии, концентрации, количестве или подвижности сперматозоидов. Влияние фитоэстрогенов на развитие рака яичек остаётся спорным вопросом и по-прежнему не доказано.

  • Влияние детей и подростков

Считалось, что на маленьких мальчиков, особенно в период новорожденности и полового созревания, эстрогены растительного происхождения оказывают очень сильное феминизирующее действие. Поэтому рекомендовали мальчикам и женщинам в период беременности не злоупотреблять продуктами, в которых содержатся эстрогены.

Предлагаем ознакомиться  Лист - ЖИЗНЬ РАСТЕНИЙ - БОТАНИКА - Каталог статей

Таблица изофлавонов

Сравнительное количество фитоэстрогенов в источниках питания (мкг / г)

1 мкг = 0.000001 г

Источники Количество мкг на 100 г продукта
Семя льна 379380 мкг
Соевые бобы 103920 мкг
Соевый йогурт 10275 мкг
Кунжутное семя 8008,1 мкг
Льняной хлеб 7540 мкг
Соевое молоко 2957,2 мкг
Хумус 993 мкг
Чеснок 603,6 мкг
Курага 444,5 мкг
Фисташки 382,5 мкг
Финики 329,5 мкг
Подсолнечные семечки 216 мкг
Каштаны 210,2 мкг
Оливковое масло 180,7 мкг
Миндаль 131,1 мкг
Кешью 121,9 мкг
Зеленая фасоль 105,8 мкг
Арахис 34,5 мкг
Лук 32 мкг
Ягоды черники 17,5 мкг
Кукуруза 9 мкг
Кофе 6,3 мкг
Арбуз 2,9 мкг
Коровье молоко 1,2 мкг

Действие абсцизовой кислоты на комплекс Гольджи в клетках эпидермоидной карциномы человека. {amp}#xD;{amp}#xA;а, в, д — контроль; б, г, е — действие абсцизовой кислоты.{amp}#xD;{amp}#xA;а, б — фазовый контраст; в, г — флуоресцентная микроскопия; ядра клеток выделены синим цветом, комплекс Гольджи — зеленым; масштабный отрезок — 10 мкм. Площадь комплекса Гольджи увеличивается после инкубации с абсцизовой кислотой.{amp}#xD;{amp}#xA;д, е — трансмиссионная электронная микроскопия; ядра клеток выделены синим цветом, комплекс Гольджи — зеленым; масштабный отрезок — 1 мкм. Трансчасть комплекса Гольджи после инкубации с абсцизовой кислотой расширена (отмечено стрелками){amp}#xD;{amp}#xA;

Книга Кэссиди А. Потенциальные риски и преимущества  фитоэстрогеновых диет.  2003 Март

Пищевые источники изофлавонов (мкг / г)

Группа продуктов питания Общее количество изофлавонов Дайдзеин Генистеин Глицетин
Соя 1176-4215 365-1355 640-2676 171-184
Жареные соевые бобы 2661 941 1426 294
Соевая мука 2014 412 1453 149
Изолят белка 621-987 89-191 373-640 159-156
Тофу 532 238 245 49
Соевая хот-дог 236 55 129 52
Соевый бекон 144 26 83 35
Сыр Чеддер 43-197 0-83 4-62 39-52
Сыр Моцарелла 123 24 62 52
Тофу йогурт 282 103 162 17
Соевый напиток 28 7 21 -

Продукты, содержащие фитоэстрогены

Травы, содержащие растительные эстрогены оказывают не только гормональный, но и общеукрепляющий эффект. К ним относятся: головки клевера, шалфей, солодка, вербена, зверобой и люцерна. Настои из этих трав принимают внутрь, или же готовят из них составы для ополаскивания волос.

Красный клевер.  Фитоэстрогены цветов и травы клевера содержат изовлавоновые и куместановые соединения. Пока нет исследований, которые показали бы, что это растение можно безопасно применять для профилактики климактерических расстройств.

Солодка. Корни этого растения содержат изофлавон, который называется глабридин. В малых дозах он стимулирует пролиферацию раковых клеток, а в высоких — подавляет их.

Люцерна. Эстрогены в травах люцерны представлены куместролом и небольшим количеством формононетина. Как и головки красного клевера, эта трава может вызывать нарушение репродуктивной способности у овец. Влияние этого растения на людей также недостаточно изучено.

Лен. Эта трава в больших количествах содержит женские фитогормоны лигнановой группы. В кишечнике человеческого организма травяные эстрогены преобразовуются в энтеродиол и энтеролактон.

После 50 лет  у женщины может  появиться целый ряд расстройств, включающий раздражительность, вялость, быструю утомляемость, депрессивное настроение, приливы жара, сердцебиение и другие симптомы. Одним из современных направлений лечения климактерических расстройств является заместительная гормональная терапия.

Так как прием гормональных средств в менопаузе иногда влечет за собой появление серьёзных побочных симптомов, женщины часто отказываются от этих препаратов и прибегают к помощи фитоэстрогенов.  В основном применяются медецинские средства, содержащие изофлавоновые фитоэстрогены (например, Менорил, Климаксан, Ременс, Климадинон).

Так как в менопаузе наблюдается выраженное уменьшение концентрации гормонов, растительные вещества  не действуют как антиэстрогены, тоесть  для женщин после 40 лет их применение является относительно безопасным.

Фитогормоны потенциально могут оказывать следующие положительные эффекты:

  • уменьшают степень проявления климакса и действуют как легкая форма заместительной гормональной терапии;
  • снижают уровень холестерина в крови и артериальное давление;
  • уменьшают риск развития остеопороза;
  • могут снизить риск рака груди, толстого кишечника, простаты и кожных покровов.

Данные Опубликованные Э. Летаби и соавторами в  2013 году, растительные эстрогены для женщин после 40  — 50 лет заметно не облегчают симптомов менопаузы.  При этом дополнительно необходимо провести исследование эффектов геницистеина, чье влияние окончательно не выяснено.

Фитоэстрогены в продуктах питания и лечебных травах применяются при различных гормональных нарушениях в гинекологии. Их бесконтрольное назначение может привести к тому, что они будут вести себя не так, как нормальные женские гормоны, а как антиэстрогены. Потенциал фитогормонов еще не исчерпан, и может быть раскрыт в ближайшем будущем.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector