Az élelmiszerekben természetesen előforduló hormonok és lehetséges egészségügyi hatások

Cikk információk

Kevin C Maki, Alkalmazott Egészségtudományi Tanszék, Közegészségügyi Iskola, Indiana Egyetem, Bloomington, IN 47405, USA; Midwest Biomedical Research/Metabolikus és Kardiovaszkuláris Egészségügyi Központ, 211 East Lake Street, Suite 3, Addison, IL 60101, USA. E-mail: [e-mail védett]

Absztrakt

Bevezetés

A növényi élelmiszerek, valamint a hús, a hal és az egyéb állati eredetű ételek évezredek óta az emberi étrend alapvető elemei, amelyek az alapvető egészséghez nélkülözhetetlen tápanyagokat nyújtanak. 1 A világ népességének növekedésével az állattudományi szakértők olyan gyakorlatokat dolgoztak ki, amelyek hatékonyan termesztik az állatokat és optimalizálják az élelmiszer-termesztést. Az egyik gyakorlat a kiválasztott hormonok alkalmazása az állatok növekedésének, a takarmány-hatékonyságnak, a tejtermelésnek vagy az állatok egészségének támogatására, a táplálkozási minőség és/vagy az élelmiszer-előállítás hatékonyságának javítására szolgáló eszközként. 2 A mezőgazdasági gyakorlaton kívül mind az állati, mind a növényi élelmiszerek tartalmazhatnak endogén módon előállított hormonokat vagy hormonszerű anyagokat. Az élelmiszer-termesztést, a gazdálkodási gyakorlatokat, valamint az ebből származó élelmiszerek összetételét és tartalmát az élelmiszer-biztonság és -egészségügy szempontjából folyamatosan értékelik a szabályozó csoportok, köztük az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA), valamint a Közös Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet és az Egészségügyi Világszervezet (FAO WHO) Élelmiszer-adalékanyagok szakértői bizottsága (JECFA). 3 –5

Annak ellenére, hogy a mezőgazdasági üzemtől az asztalig terjedő élelmiszer-ellátás széleskörű szabályozása zajlik, aggodalmak merültek fel az élelmiszerekben található hormonok biztonságossága és az emberi egészségre gyakorolt esetleges hatásuk miatt. 6,7 Míg a tápláléktermesztésben használt hormonokat hiteles ügynökségek vizsgálják felül és kezelik, az élelmiszer-tudomány és a táplálkozás szakemberei számára nagyon kevés átfogó tudományos áttekintés áll rendelkezésre, amelyek összefoglalják az ételek természetesen előforduló hormontartalmát és annak összefüggését az étrend bevitelével, a biohasznosulással és Általános egészség. Ennek a felülvizsgálatnak az a célja, hogy áttekintést adjon az élelmiszerekben természetesen előforduló hormonok típusairól és azok biológiai szerepéről az élelmiszerforrásban; az élelmiszerekben jobban jellemezhető hormonok relatív étrendi hozzájárulása és biohasznosulása; valamint az egészséggel összefüggő kulcsfontosságú hormonokról és hormonszerű anyagokról szóló tudományos irodalom.

Mód

A szakértők által áttekintett tudományos szakirodalomban kutatást végeztek a PubMed-en olyan kulcsszavak segítségével, mint például az élelmiszer-hormonok, az élelmiszerek hormonelemzése, az élelmiszerek hormontartalma, az élelmiszer-hormon biológiai szerepe az élelmiszerben, a természetben előforduló élelmiszer-hormonok biohasznosulása, az élelmiszer emberi egészségre gyakorolt előnyei. hormonok, növényi élelmiszerek, állati eredetű élelmiszerek, az élelmiszerekben található hormonok analitikai módszertana, a hormonok és az élelmiszerekben található fitoösztrogének mérése. A további keresési kifejezések magukban foglalták a természetben előforduló vegyületek, hormonok, növényi hormonok és fitokemikáliák elemzését mind a növényi, mind az állati élelmiszerekben (pl. Tej-tejtermékek, tojás, hal, baromfi, hús és sertés). Az alábbiakban megtekinthetők, áttekinthetők és összefoglalásra kerültek a releváns cikkek 2020 májusáig megjelent cikkei.

Hormonok - rövid áttekintés

A hormonok egy olyan jelzőmolekulák osztálya, amelyet a mirigyek termelnek a többsejtű organizmusokban, és amelyeket a keringési rendszer a szervekbe szállít, hogy szabályozza a fiziológiát és a viselkedést. 8 Kulcsfontosságú szerepük van az állatok növekedésének, fejlődésének és szaporodásának életciklusában, valamint a növények növekedésében és immunitásában. 9 A hormonok az egész életciklus alatt endogén módon termelődnek, és az élelmiszer-ellátás részévé válásuk előtt az állat vagy a növény szerkezetének szerves részévé válhatnak. 9 Az emberi és állati hormonok bioszintézisét befolyásolhatják olyan tényezők, mint az étrend (pl. Tápanyaghiány), a genetika és a stressz, míg a növényi hormonok bioszintézisét a stresszorok, az ultraibolya fény és az éghajlati változások is befolyásolják. 9–13 Az állati és növényi hormonok többsége a pikogramtól a mikrogrammig terjed, ami nagyon alacsony koncentrációban van az egyéb élelmiszer-összetevőkhöz képest. 9 Például egy élelmiszer endogén mikroelemei (azaz vitaminok és ásványi anyagok) adagonként mikrogrammtól grammig terjednek. 1

A hormonok biológiai szerepe

Állati hormonok

Az állatok az emberekhez hasonló hormonokat termelnek, és így az amerikai étrendben elterjedt állati eredetű élelmiszerek, például tejtermékek, hús, hal és tojás, az emberek által termeltekhez hasonló hormonokat tartalmazhatnak. Ezeknek a hormonoknak általában ugyanaz a biológiai szerepük és hatásmechanizmusuk a bennük rejlő forrásokon belül. A példák felsorolását az 1. táblázat tartalmazza.

1. táblázat: Az élelmiszerekben található hormonok vagy hormonszerű anyagok és biológiai szerepük az élelmiszerforrásban.

A növényekben található állati hormonszerű anyagok

A közönséges ételekben található kiválasztott hormonok és hormonszerű anyagok szintje

2. táblázat: A közönséges ételekben található hormonok vagy hormonszerű anyagok szintje (µg/100 g).

3. táblázat: A közönséges ételekben található hormonok vagy hormonszerű anyagok szintje (µg/adag).

A lipofil szteroid hormonok (2. táblázat) az állati eredetű élelmiszerek zsírfrakciójában találhatók. 28 Például a progeszteron nagyobb valószínűséggel van jelen a teljes zsírtartalmú tejtermékekben és a tojássárgájában, mint az alacsonyabb zsírtartalmú vagy zsírmentes ételekben, és a 100 g-os ösztrogének a tojásban koncentrálódtak jobban, mint a többi ételben. 28 A tojások valószínűleg tartalmaznak ösztrogéneket, mivel közvetlenül a tyúk petefészkeiben termelődnek, amely egy mirigyet szintetizáló szteroid-hormon. 36 A tej progeszteron-koncentrációja, különösen a teljes zsírtartalmú változat, valószínűleg a progeszteron termelésének és szekréciójának változását tükrözi a fejőstehén laktációs fázisaiban. 31,37,38

A diófélék és az olajos magvak tartalmazzák a legtöbb fitoösztrogént a nyugati étrendben. 20 Szójatermékek, gabonafélék és kenyér, hüvelyesek, húskészítmények, szóját tartalmazó feldolgozott élelmiszerek, zöldségek, gyümölcsök, alkoholos és alkoholmentes italok is forrást jelentenek. A specifikus fitoösztrogének közül a szójabab és a szójatermékek, majd a hüvelyesek tartalmazzák a legnagyobb koncentrációban izoflavonokat, míg a dióban és az olajos magvakban található fitoösztrogének elsődleges forrásai a lignánok. A lignánok megtalálhatók a gabonafélékben, a gyümölcsökben és a zöldségekben, a kumesztánok pedig a borsóban, a babban, a lucernában és a lóhere csírájában. 20 Mint megjegyeztük, a fitoösztrogén-tartalom jelentősen változik az élelmiszerek és az élelmiszerek ugyanazon csoportján belül, a növekedéstől, a környezeti feltételektől és a feldolgozási módszerektől függően.

A természetben előforduló hormonok elméleti mennyiségét, amelyeket egy szokásos 2000 kalóriatartalmú étkezési terv keretében el lehet fogyasztani, a 2015-ös amerikai táplálkozási irányelvekben 1 szereplő egyes élelmiszercsoportok és/vagy alcsoportok ajánlásainak felhasználásával, a 4. táblázat tartalmazza. A táblázat becslései a tálaláson alapulnak. méretszámítások a 3. táblázatban. Ezeknek a becsléseknek az alkalmazásával a fitoösztrogének nagyobb mennyisége áll rendelkezésre a többi vizsgált hormonhoz képest az étrendben. A fitoösztrogének fő forrása a fehérje csoportba tartozó élelmiszerekből származik, mivel a szója bekerül a fehérje alapú hüvelyesek kategóriába. Becslések szerint a tej-, a fehérje- és az olaj-/zsírcsoportok ételei jelentik a progeszteron fő forrásait. A becslések szerint a tej- és a fehérjefélékből származó ételek az állati eredetű ösztrogének fő hozzájárulói.

4. táblázat: Természetesen előforduló hormonmennyiség (µg) az élelmiszerekben (2000 kcal-os étrend alapján) és az endogén napi termelés.

Az élelmiszerekben található szteroid hormonok vagy hormonszerű anyagok mellett bizonyos exogén hormonok fokozhatják az állatok tej- és/vagy hústermelését. Ezeket a hormonokat élelmiszer-előállítás céljából juttatják az állathoz. Például rekombináns szarvasmarha-növekedési hormon (rBST) felhasználható a tejtermelés fellendítésére a tejiparban. 50 Az FDA szigorú útmutatást és részleteket ad a tejelő szarvasmarhák hormonhasználatának gondos használatáról, beadásáról és adagolási korlátjairól. 4 Az rBST esetében az FDA jóváhagyta az rBST alkalmazását a tejtermeléshez, miután kritikusan megvizsgálta a kezelt tehenek tejének biztonságosságát, és megerősítette, hogy a gyógyszer nem károsítja a kezelt állatokat vagy a környezetet. 4 Kutatások azt mutatják, hogy az rBST teheneknek történő beadása nem változtatja meg a tej összetételét vagy a táplálkozás minőségét. 51 Továbbá, mivel az rBST egy fehérje, fogyasztása úgy megy végbe, mint bármely más emberben bevitt fehérje: lebomlik aminosav alkotórészeiként, inaktívvá válik, és rendszeresen felszívódik és/vagy nitrogén anyagcsere folyamatokon megy keresztül. 4,51,52 Mint ilyen, a kutatások azt mutatják, hogy a tejben lévő rBST nincs fiziológiai hatással az emberre. 4,52

Biológiai hozzáférhetőség

Kevés legutóbbi, szakértők által áttekintett publikáció foglalkozik a szteroid hormonok biohasznosulásával, ha azokat diétában fogyasztják. Korábbi kutatások, amelyek kiszámították a szteroid hormonok bevitelét az emberi szteroid termeléshez viszonyítva, arra a következtetésre jutottak, hogy az endogén emberi termelés messze meghaladja az étrendi bevitel szintjét, és becslések szerint a bevitt hormonok percenkénti mennyiségének 90% -át inaktiválja a máj first-pass hatása . 28 Ez arra a következtetésre vezetett, hogy az élelmiszerekben természetesen előforduló szteroidoktól nem várható hormonális hatás. 28.

Az izoflavonok biohasznosulása függ a glikozid formájuk aglikonná történő hidrolízisétől. 55,56 A vékonybél hámsejtjeiben lévő β-glükozidázok felelősek a glükózmolekula hidrolíziséért, hogy abszorbeálható formát nyújtsanak. 55,56 A felszívódás és a biohasznosulás egyénekenként változhat, és összefüggésben áll a GI tranzitidejének, a felszívódás, az enterohepatikus keringés és a bélbaktériumok általi metabolizmusának különbségeivel. 55,56 A genistein felszívódik, majd glükuronidálást igényel a bélfalban, hogy ezt az izoflavont vízoldékonyabb metabolittá alakítsa, amely keringhet a vérben és kiürülhet a vizelettel. A 45,50 S-equol, a szója-izoflavon-daidzein metabolitja, egyesek által termelődik, és ennek a metabolikus átalakulásnak a bél mikroflórájától, táplálkozási szokásaitól és egyéni genetikájától függhet. Az izoflavonok 56–58 általában 24 órás időtartam alatt választódnak ki a lenyelés után. 57 Az olyan élelmiszerekben, mint a lenmag, található lignánok a bevételt követően a plazma és a vizelet koncentrációjában egyaránt dózis-válasz növekedést mutatnak. 59

Egészségügyi hatások

Ösztrogének és fitoösztrogének

Az állati eredetű élelmiszerekből származó ösztrogénbevitel és az egészség közötti egészségügyi összefüggésekről korlátozott számú szakértői vélemény áll rendelkezésre. Jelenleg mind az FDA, mind a WHO arra a következtetésre jut, hogy az élelmiszer-fogyasztás, amely tartalmazhat természetesen előforduló ösztrogéneket (például tejet, halat stb.), Biztonságos a napi étrend szempontjából. Az USDA és a WHO javasolja ezen élelmiszerek bevitelét az egészséges táplálkozási szokások részeként a tápanyagigények kielégítése érdekében. 46,60

A fitoösztrogének hatását az emlőrák kockázatának módosítására és a menopauza tüneteinek kezelésére is vizsgálták. Az ázsiai és nyugati országok prospektív kohorszvizsgálatának nemrégiben készült metaanalízise azt mutatta, hogy a nagyobb szójaételeket fogyasztó nőknél csökkent az emlőrák kialakulásának kockázata, 70 összhangban a korábbi metaanalízisekkel. 71–73 Számos tanulmány beszámolt a genistein és az equol (a vastagbélbaktériumok által a daidzein anyagcseréjének mellékterméke) előnyéről a menopauzával járó hőhullámok és éjszakai izzadás kezelésében is. 74–79 A genistein előnyei már napi 30 mg-os dózisoknál is megfigyelhetők, bár az előnyök nagyobbnak tűnnek a nagyobb szójabevitelű nőknél. 74 Egy nemrégiben készült metaanalízis szerint 10–30 mg/nap dózisban az ekvol előnyeit látták hőhullámokra. 79 Érdekes, hogy Európában és Latin-Amerikában, ahol a szójabevitel alacsonyabb, a nők körülbelül 70–80% -a tapasztal menopauza utáni hőhullámokat, míg az ázsiai nők csupán 20–25% -a tapasztal hőhullámokat. 74.

Az izoflavon bevitelére és a termékenységre vonatkozó vizsgálatok korlátozottak, de egyes kutatások azt mutatják, hogy a szója izoflavonok megnövelhetik a menstruációs ciklus hosszát, 90 és egyes kutatások azt mutatják, hogy a szójabevitel pozitívan kapcsolódik az élő születési arányhoz. 91 Egy nemrégiben végzett prospektív kohorszvizsgálat több mint 7500 nővel volt, akik megpróbáltak teherbe esni Észak-Amerikában és Dániában, és azt találták, hogy a fitoösztrogén-bevitel nem volt lényegesen összefüggésben a termékenységgel. Férfiakon végzett klinikai vizsgálatok arra a következtetésre jutottak, hogy a szója izoflavon bevitele nincs hatással a spermiumok koncentrációjára vagy minőségére. A tudományos bizonyítékok kritikai értékelése szintén nem mutatta ki a szója izoflavonok hatását a férfiak feminizációjára. 96 Míg a férfi feminizációról két esettanulmányt számoltak be, a szója-izoflavonok bevitele 97,98-szorosa volt a tipikus fogyasztás 120-szorosának, és a férfiak kiegyensúlyozatlan étrendet is fogyasztottak, és egyéb tápanyaghiányuk is lehetett a szójaételek rendkívüli mennyisége miatt a diéta. Az eddigi bizonyítékok túlsúlya kimutatta a szója izoflavon bevitelét, akár napi 150 mg-ig is, és nincs hatása a keringő ösztrogén vagy tesztoszteron szintre. 96,99 A fitoösztrogének és különösen a szója-izoflavonok kategóriájában folyó munka további megértést nyújt az egészségügyi előnyökről.

Inzulinszerű növekedési faktor-1

Következtetés

Köszönetnyilvánítás

Hálásan köszönjük Alexandra Becraftnak, a kézirat előkészítésében nyújtott segítségéért. Hálásan köszönjük Moises Torres-Gonzalez táplálkozástudományi tudósnak, a Nemzeti Tejipari Tanácsnak a kézirat átgondolt megbeszéléséért és tudományos áttekintéséért.

Ellentétes érdekek nyilatkozata
A szerző (k) potenciális összeférhetetlenséget jelentettek be a cikk kutatásával, szerzőségével és/vagy publikációjával kapcsolatban: Ezt az áttekintési kéziratot a Nemzeti Tejterméktanács finanszírozta, és a finanszírozási szponzor kommentálta a felülvizsgálat témáját és az eredmények értelmezését. A kézirat tartalmának minden aspektusáról azonban csak a szerzők döntöttek véglegesen. A KCM és az OMP a Midwest Biomedical Research munkatársai, amely kutatási támogatást kapott az American Egg Board/Egg Nutrition Center-től, a Hass Avocado Board-tól, a National Cattlemen’s Beef Association-től és a kaliforniai Almond Board-tól. A KCM tanácsadási díjakat kapott az American Egg Board/Egg Nutrition Center, a National Cattlemen’s Beef Association és a National Dairy Council részéről is. BJ és HNC-nek nincsenek összeférhetetlenségi nyilatkozata.

Finanszírozás
A szerző (k) nyilvánosságra hozták a következő pénzügyi támogatás kézhezvételét a cikk kutatásához, szerzőségéhez és/vagy publikálásához: Ezt a munkát a Nemzeti Tejipari Tanács támogatta.

ORCID iD
Kevin C Maki https://orcid.org/0000-0001-5147-5469