Токотриенол
Семейство витаминов Е включает четыре токотриенола (альфа, бета, гамма, дельта) и четыре токоферола (альфа, бета, гамма, дельта). Критическое химическое структурное различие между токотриенолами и токоферолами заключается в том, что токотриенолы имеют ненасыщенные изопреноидные боковые цепи с тремя двойными углерод-углеродными связями по сравнению с насыщенными боковыми цепями токоферолов (см. Рисунок). [ 1 ] [ 2 ]
Токотриенолы — это соединения, которые естественным образом встречаются в более высоких концентрациях в некоторых растительных маслах , включая пальмовое масло , масло рисовых отрубей , зародышей пшеницы ячменя , , пальметто , аннато и некоторых других типах семян, орехов и зерен, а также масел, полученных из них. [ 3 ] [ 4 ]
С химической точки зрения различные аналоги витамина Е проявляют некоторую активность в качестве химического антиоксиданта . [ 5 ] но не все они имеют одинаковую эквивалентность витамина Е. Токотриенолы демонстрируют активность в зависимости от типа измеряемой антиоксидантной активности. [ 6 ] Все токотриенолы обладают некоторой физической антиоксидантной активностью благодаря способности отдавать атом водорода (протон плюс электрон) из гидроксильной группы хроманольного кольца свободным радикалам и активным формам кислорода . Исторически исследования токотриенолов составляют менее 1% всех исследований витамина Е. [ 7 ]
Влияние на здоровье
[ редактировать ]Был предложен ряд преимуществ токотриенолов для здоровья, включая снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний и рака. [ 8 ] Совет по продовольствию и питанию Института медицины не Национальной академии наук США определяет рекомендуемую диетическую норму или адекватное потребление токотриенолов. [ 9 ]
Мозг
[ редактировать ]Обзор исследований на людях среднего и пожилого возраста показал: «Данные проспективных исследований и исследований «случай-контроль» показали, что повышенный уровень токотриенолов в крови связан с благоприятными результатами когнитивных функций». Обзор уточнил это утверждение, отметив, что для оценки этих наблюдений необходимы рандомизированные контролируемые клинические исследования. [ 10 ]
Сердечное заболевание
[ редактировать ]Токотриенолы связаны с улучшением маркеров сердечно-сосудистых заболеваний . [ 8 ] [ 11 ]
Кожа
[ редактировать ]Токотриенолы способствуют улучшению состояния при атопической экземе . [ 8 ] [ 12 ]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Токотриенолы обычно хорошо переносятся и не имеют значительных побочных эффектов. [ 8 ]
История
[ редактировать ]Об открытии токотриенолов впервые сообщили Пеннок и Уиттл в 1964 году, описав выделение токотриенолов из каучука. [ 13 ] Биологическое значение токотриенолов было четко очерчено в начале 1980-х годов, когда его способности снижать уровень холестерина и Элсон впервые сообщили о Асаф Куреши в Журнале медицинской химии . [ 14 ] В 1990-е годы начали выясняться противораковые свойства токоферолов и токотриенолов. [ 15 ] В настоящее время коммерческими источниками токотриенола являются рис и пальмы . [ 16 ] Другие природные источники токотриенола включают масло рисовых отрубей, кокосовое масло, масло какао, ячмень и зародыши пшеницы. [ 17 ] Токотриенолы безопасны, и исследования на людях не выявили побочных эффектов при употреблении 240 мг/день в течение 48 месяцев. [ 18 ] Богатые токотриенолом фракции риса, пальмы или аннато , используемые в пищевых добавках, функциональных продуктах питания и антивозрастной косметике, доступны на рынке с общим содержанием витамина Е 20%, 35%, 50% и 70%.
Этимология
[ редактировать ]Токотриенолы названы по аналогии с токоферолами (от греческих слов, означающих вынашивание беременности (см. токоферол ); но это слово изменено, чтобы включить химическое различие, заключающееся в том, что токотриенолы являются триенами , что означает, что они имеют идентичную структуру с токоферолами, за исключением добавления три двойные связи со своими боковыми цепями .
Сравнение с токоферолами
[ редактировать ]Токотриенолы имеют только один хиральный центр — 2'-углерод хроманольного кольца, к которому прикрепляется изопреноидный хвост. В отличие от токоферолов, которые имеют дополнительные хиральные центры вдоль насыщенной хвостовой цепи, ненасыщенная цепь токотриенолов вместо этого имеет двойные связи в этих участках. Токотриенолы, экстрагированные из растений, всегда представляют собой правовращающие стереоизомеры, называемые d-токотриенолами. Теоретически также могут существовать ( левовращающие ; l-токотриенолы) формы токотриенолов, которые будут иметь конфигурацию 2S, а не 2R в единственном хиральном центре молекулы, но в отличие от синтетического dl-альфа-токоферола, продаваемых пищевых добавок с токотриенолом. Все они представляют собой экстракты d-токотриенола из пальмового масла или масла аннато. [ нужна ссылка ]
Исследования токотриенола подтверждают антиоксидантное действие, [ 19 ] противовоспалительный потенциал и предполагают противораковый эффект [ 20 ] [ 21 ] лучше, чем обычные формы токоферола, благодаря своей химической структуре. Ученые предположили, что токотриенолы являются лучшими антиоксидантами, чем токоферолы. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Было высказано предположение, что ненасыщенная боковая цепь токотриенолов заставляет их проникать в ткани с насыщенными жировыми слоями более эффективно, чем токоферол. [ 26 ] Значения ORAC для липидов являются самыми высокими для δ-токотриенола. [ 27 ] Однако в этом исследовании также говорится: «Что касается антиоксидантной способности, эквивалентной альфа-токоферолу, не было обнаружено существенных различий в антиоксидантной активности всех изоформ витамина Е».
Метаболизм и биодоступность
[ редактировать ]Поглощение и распределение
[ редактировать ]Токотриенолы в основном назначаются перорально, и из-за их липофильной природы их всасывание значительно усиливается при приеме с диетой, богатой жирами. Эти соединения в основном всасываются в тонком кишечнике, причем всасывание зависит от адекватной функции поджелудочной железы, секреции желчи и образования мицелл в кишечнике. При введении токотриенолы распределяются по всему организму, при этом более высокие концентрации наблюдаются в плазме и жировой ткани. [ 28 ]
Факторы биодоступности
[ редактировать ]Короткий период полураспада токотриенолов объясняется их низкой аффинностью связывания с α-ТТР , которая поддерживает уровни токоферолов в плазме. В частности, α-токоферол обладает значительно более высокой аффинностью связывания с α-TTP по сравнению с токотриенолами. По отношению к сродству α-токоферола α-токотриенол имеет около 9%, δ-токотриенол 12% и ɤ-токотриенол 2% сродства к α-TTP. Следовательно, δ-токотриенол остается в плазме в течение более длительного времени, обеспечивая большую биодоступность и более медленную биотрансформацию по сравнению с другими изомерами. Исследования на людях показали, что δ-токотриенол имеет биодоступность 28%, тогда как ɤ- и α-изомеры демонстрируют 9%. [ 28 ]
Метаболизм и выведение
[ редактировать ]Токотриенолы в первую очередь метаболизируются в печени, подвергаясь ω-гидроксилированию ферментами CYP3A4 и CYP4F2 с последующим β-окислением . Конечные метаболиты, карбоксиэтилгидроксихроманолы (CEHC) и карбоксиметилбутилгидроксихроман (CMBHC), легко выводятся с мочой. [ 28 ]
Источники
[ редактировать ]В природе токотриенолы присутствуют во многих растениях и фруктах. Плоды масличной пальмы ( Elaeis guineensis ) особенно богаты токотриенолами, в первую очередь гамма-токотриенолом , альфа-токотриенолом и дельта-токотриенолом. Другие культивируемые растения с высоким содержанием токотриенолов включают рис, пшеницу, ячмень, рожь и овес. [ 29 ]
Исследовать
[ редактировать ]Меры радиационного противодействия
[ редактировать ]После воздействия гамма-излучения гемопоэтические стволовые клетки (ЗСК) в костном мозге , которые важны для производства клеток крови, быстро подвергаются апоптозу (гибель клеток). Не существует известных способов лечения этого острого воздействия радиации. [ 30 ] Два исследования, проведенные Научно-исследовательским институтом радиобиологии Вооруженных сил США (AFRRI), показали, что лечение γ-токотриенолом или δ-токотриенолом повышает выживаемость гемопоэтических стволовых клеток, которые необходимы для возобновления снабжения организма клетками крови. [ 30 ] [ 31 ] На основании этих успешных результатов исследований на мышах γ-токотриенол изучается на предмет его безопасности и эффективности в качестве радиозащитной меры у приматов, кроме человека. [ 32 ] Испытания на людях еще не завершены.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Тан Б., Уотсон Р.Р., Preedy VR, ред. (2013). Токотриенолы: витамин Е помимо токоферолов (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 9781439884416.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Камаль-Элдин А., Аппельквист Л.А. (июль 1996 г.). «Химия и антиоксидантные свойства токоферолов и токотриенолов» . Липиды . 31 (7): 671–701. дои : 10.1007/BF02522884 . ПМИД 8827691 . S2CID 4052785 .
- ^ Кларк М.В., Бернетт-младший, Крофт К.Д. (2008). «Витамин Е в здоровье и болезнях человека». Критические обзоры клинических лабораторных наук . 45 (5): 417–50. дои : 10.1080/10408360802118625 . ПМИД 18712629 . S2CID 85991655 .
- ^ Тан Б., Уотсон Р.Р., Preedy VR, ред. (2013). Токотриенолы: витамин Е помимо токоферолов (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 9781439884416 .
- ^ Сен С.К., Ринк С., Ханна С. (июнь 2010 г.). «Натуральный витамин Е альфа-токотриенол, полученный из пальмового масла, для здоровья и болезней мозга» . Журнал Американского колледжа питания . 29 (3 доп.): 314S–323S. дои : 10.1080/07315724.2010.10719846 . ПМК 3065441 . ПМИД 20823491 .
- ^ Серечетто Х, Лопес Г.В. (март 2007 г.). «Антиоксиданты, полученные из витамина Е: обзор». Мини-обзоры по медицинской химии . 7 (3): 315–38. дои : 10.2174/138955707780059871 . ПМИД 17346221 .
- ^ Фу Цзюй, Че Х.Л., Тан Д.М., Тенг К.Т. (январь 2014 г.). «Биодоступность токотриенолов: данные исследований на людях» . Питание и обмен веществ . 11 (1): 5. дои : 10.1186/1743-7075-11-5 . ПМЦ 3895660 . ПМИД 24410975 .
- ^ Сен К.К., Ханна С., Рой С. (2007). «Токотриенолы в здоровье и болезни: вторая половина природного семейства витамина Е» . Молекулярные аспекты медицины . 28 (5–6): 692–728. дои : 10.1016/j.mam.2007.03.001 . ПМЦ 2435257 . ПМИД 17507086 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Меганатан П., Фу JY (октябрь 2016 г.). «Биологические свойства токотриенолов: данные исследований на человеке» . Международный журнал молекулярных наук . 17 (11): 1682. doi : 10.3390/ijms17111682 . ПМК 5133770 . ПМИД 27792171 .
- ^ Эталонная диетическая норма (DRI): рекомендуемая норма потребления для отдельных лиц (отчет). Совет по продовольствию и питанию, Медицинский институт, Национальные академии. 2004. Архивировано из оригинала 24 мая 2010 г. Получено 9 июня 2009 г. - через www.iom.edu.
- ^ Георгусопулу Э.Н., Пангиотакос Д.Б., Меллор Д.Д., Наумовски Н. (январь 2017 г.). «Токотриенолы, здоровье и старение: систематический обзор» (PDF ) Матуритас . 95 : 55–60. дои : 10.1016/зрелость.2016.11.003 . ПМИД 27889054 .
- ^ Прасад К (2013). «Токотриенолы и здоровье сердечно-сосудистой системы». Текущий фармацевтический дизайн . 17 (21): 825–834. дои : 10.2174/138161211796957418 . ПМИД 21774782 .
- ^ Цудуки Т., Курияма К., Накагава К., Миядзава Т. (2011). «Токотриенол (ненасыщенный витамин Е) подавляет дегрануляцию тучных клеток и уменьшает аллергический дерматит у мышей» . Журнал Oleo Science . 62 (10): 2147–54. дои : 10.5650/jos.62.825 . ПМИД 24088520 .
- ^ Данфи П.Дж., Уиттл К.Дж., Пеннок Дж.Ф., Мортон Р.А. (1965). «Идентификация и оценка токотриенолов в латексе гевеи». Природа . 207 (4996): 521–522. Бибкод : 1965Natur.207..521D . дои : 10.1038/207521a0 . S2CID 4214464 .
- ^ Пирс BC, Паркер Р.А., Дисон М.Е., Куреши А.А., Райт Дж.Дж. (октябрь 1992 г.). «Гипохолестеролемическая активность синтетических и природных токотриенолов». Журнал медицинской химии . 35 (20): 3595–606. дои : 10.1021/jm00098a002 . ПМИД 1433170 .
- ^ Шаусс АГ (2008). «Токотриенолы: обзор». В Watson RR, Preedy VR (ред.). Токотриенолы: витамин Е помимо токоферолов . ЦРК Пресс. п. 6 . ISBN 978-1-4200-8037-7 .
- ^ Тан, Б. и М.Х. Салех, Комплексный процесс извлечения каротиноидов и токотриенолов из нефти в USPTO 5,157,132. 1992 год
- ^ Пакер Л., Вебер С.Ю., Римбах Г. (февраль 2001 г.). «Молекулярные аспекты антиоксидантного действия альфа-токотриенола и передачи сигналов клеткам» . Журнал питания . 131 (2): 369С–73С. дои : 10.1093/jn/131.2.369S . ПМИД 11160563 .
- ^ Томео А.С., Геллер М., Уоткинс Т.Р., Гапор А., Биренбаум М.Л. (декабрь 1995 г.). «Антиоксидантные эффекты токотриенолов у пациентов с гиперлипидемией и стенозом сонных артерий». Липиды . 30 (12): 1179–83. дои : 10.1007/BF02536621 . ПМИД 8614310 . S2CID 4038103 .
- ^ Сербинова Е., Каган В., Хан Д., Пакер Л. (1991). «Рециркуляция свободных радикалов и внутримембранная подвижность в антиоксидантных свойствах альфа-токоферола и альфа-токотриенола». Свободно-радикальная биология и медицина . 10 (5): 263–75. дои : 10.1016/0891-5849(91)90033-Y . ПМИД 1649783 .
- ^ Константину С., Папас А., Константину А.И. (август 2008 г.). «Витамин Е и рак: понимание противораковой активности изомеров и аналогов витамина Е» . Международный журнал рака . 123 (4): 739–52. дои : 10.1002/ijc.23689 . ПМИД 18512238 . S2CID 3549712 .
- ^ Вада С (2009). «Химиопрофилактика токотриенолов: механизм антипролиферативного действия». Пищевые факторы для укрепления здоровья . Форум питания. Том. 61. стр. 204–16. дои : 10.1159/000212752 . ISBN 978-3-8055-9097-6 . ПМИД 19367124 .
- ^ Мюллер Л., Тайле К., Бём В. (май 2010 г.). «Антиоксидантная активность токоферолов и токотриенолов in vitro и сравнение концентрации витамина Е и липофильной антиоксидантной способности в плазме человека». Молекулярное питание и пищевые исследования . 54 (5): 731–42. дои : 10.1002/mnfr.200900399 . ПМИД 20333724 .
- ^ Ёсида Ю, Ники Э, Ногучи Н (март 2003 г.). «Сравнительное исследование действия токоферолов и токотриенолов как антиоксидантов: химические и физические эффекты». Химия и физика липидов . 123 (1): 63–75. дои : 10.1016/S0009-3084(02)00164-0 . ПМИД 12637165 .
- ^ Шаффер С., Мюллер В.Е., Эккерт Г.П. (февраль 2005 г.). «Токотриенолы: конституциональные эффекты при старении и болезнях» . Журнал питания . 135 (2): 151–4. дои : 10.1093/jn/135.2.151 . ПМИД 15671205 .
- ^ Терио А., Чао Дж.Т., Ван К., Гапор А., Адели К. (июль 1999 г.). «Токотриенол: обзор его терапевтического потенциала». Клиническая биохимия . 32 (5): 309–19. дои : 10.1016/S0009-9120(99)00027-2 . ПМИД 10480444 .
- ^ Сузуки Ю.Дж., Цучия М., Вассалл С.Р., Чу Ю.М., Говил Г., Каган В.Е. и др. (октябрь 1993 г.). «Структурные и динамические мембранные свойства альфа-токоферола и альфа-токотриенола: значение молекулярного механизма их антиоксидантной активности». Биохимия . 32 (40): 10692–9. дои : 10.1021/bi00091a020 . ПМИД 8399214 .
- ^ Мюллер Л., Тайле К., Бём В. (май 2010 г.). «Антиоксидантная активность токоферолов и токотриенолов in vitro и сравнение концентрации витамина Е и липофильной антиоксидантной способности в плазме человека». Молекулярное питание и пищевые исследования . 54 (5): 731–42. дои : 10.1002/mnfr.200900399 . ПМИД 20333724 .
- ^ Перейти обратно: а б с Шариф М., Хан Д.А., Фархат К., Мудассар Нур, Мохаммад Асгар Хан, Сайма Рафик (15 февраля 2023 г.). «Фармакокинетика и биодоступность токотриенолов у здоровых добровольцев: систематический обзор» . Журнал Пакистанской медицинской ассоциации . 73 (3): 603–610. дои : 10.47391/JPMA.6008 . ISSN 0030-9982 . ПМИД 36932765 . S2CID 257423183 .
- ^ Содержание токоферола и токотриенола в сырых и переработанных фруктах и овощах в рационе США, стр. 199.
- ^ Перейти обратно: а б Ли XH, Фу Д., Латиф Н.Х., Маллани С.П., Ней П.Х., Мог С.Р. и др. (декабрь 2010 г.). «Дельта-токотриенол защищает кроветворные предшественники мыши и человека от гамма-облучения через регулируемую внеклеточными сигналами киназу/мишень передачи сигналов рапамицина у млекопитающих» . Гематологическая . 95 (12): 1996–2004. дои : 10.3324/haematol.2010.026492 . ПМЦ 2995556 . ПМИД 20823133 .
- ^ Кулкарни С., Гош С.П., Сатьямитра М., Мог С., Хибер К., Романюха Л. и др. (июнь 2010 г.). «Гамма-токотриенол защищает гемопоэтические стволовые клетки и клетки-предшественники у мышей после общего облучения». Радиационные исследования . 173 (6): 738–47. Бибкод : 2010РадР..173..738К . дои : 10.1667/RR1824.1 . ПМИД 20518653 . S2CID 24874530 .
- ^ Сингх В.К., Битти Л.А., Seed TM (ноябрь 2013 г.). «Витамин Е: токоферолы и токотриенолы как потенциальные средства противодействия радиации» . Журнал радиационных исследований . 54 (6): 973–88. дои : 10.1093/jrr/rrt048 . ПМЦ 3823775 . ПМИД 23658414 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Информационный бюллетень о витамине Е — Управление пищевых добавок, Национальные институты здравоохранения
- Токотриенолы Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)