Токотриенол - Википедия - Tocotrienol

Не следует путать с более распространенным классом молекул, которые также являются формами витамина Е, токоферолы.
Общая химическая структура токотриенолов. альфа (α)-Токотриенол: R1 = Me, R2 = Me, R3 = Me; бета (β)-Токотриенол: R1 = Me, R2 = H, R3 = Me; гамма (γ)-Токотриенол: R1 = H, R2 = Me, R3 = Me; дельта (δ)-Токотриенол: R1 = H, R2 = H, R3 = Me

Семейство витамина Е состоит из четырех токотриенолы (альфа, бета, гамма, дельта) и четыре токоферолы (альфа, бета, гамма, дельта). Критическое химическое структурное различие между токотриенолами и токоферолами заключается в том, что токотриенолы имеют ненасыщенные изопреноид боковые цепи с тремя углерод-углеродными двойные связи по сравнению с насыщенными боковыми цепями для токоферолов (см. рисунок).[1][2]

Токотриенолы - это соединения, встречающиеся в природе на более высоких уровнях в некоторых растительные масла, включая пальмовое масло, масло из рисовых отрубей, ростки пшеницы, ячмень, пила пальметто, Аннато, а также некоторые другие виды семян, орехов и зерен, а также масла, полученные из них.[3][4]

Химически разные аналоги витамина E проявляют некоторую химическую активность. антиоксидант,[5] но не все имеют одинаковый эквивалент витамина Е. Токотриенолы демонстрируют активность в зависимости от типа измеряемой антиоксидантной активности.[6] Все токотриенолы обладают некоторой физической антиоксидантной активностью из-за способности отдавать атом водорода (протон плюс электрон) от гидроксил группу на хроманоловом кольце, чтобы свободный радикал и активные формы кислорода. Исторически на исследования токотриенолов приходится менее 1% всех исследований витамина Е.[7] Научный сборник исследований токотриенола, Токотриенолы: витамин Е помимо токоферолов, был опубликован в 2013 году.[3]

Влияние на здоровье

Был предложен ряд преимуществ токотриенолов для здоровья, включая снижение риска сердечных заболеваний и рака.[8] Совет по продовольствию и питанию Институт медицины из Национальная академия наук США не определяет рекомендуемую диету или адекватное потребление токотриенолов.[9]

Мозг

Обзор исследований на людях среднего и пожилого возраста показал: «Данные проспективных исследований и исследований случай-контроль свидетельствуют о том, что повышенные уровни токотриенолов в крови связаны с благоприятными исходами когнитивной функции». Обзор уточнил это утверждение, отметив, что для оценки этих наблюдений необходимы рандомизированные контролируемые клинические испытания.[10]

Сердечное заболевание

Токотриенолы связывают с улучшением маркеров сердечных заболеваний.[8][11]

Сахарный диабет

Модели животных и наблюдательные исследования у людей показали потенциальную пользу.[8]

Рак

Многие исследования продемонстрировали противоопухолевый потенциал токотриенолов in vitro и на животных моделях. Два клинических исследования фазы I и фазы II показали, что пероральный прием токотриенолов создает биоактивные уровни в плазме и индуцирует апоптоз у пациентов с раком поджелудочной железы.[12]У пациентов с раком яичников комбинация дельта-токотриенола с Бевацизумаб был эффективным.[13]Исследователи связывают обнаруженные эффекты с антиангиогенетический свойства токотриенолов и их регуляция NF-κB.

Побочные эффекты

Токотриенолы обычно хорошо переносятся и не вызывают серьезных побочных эффектов.[8]

История

Об открытии токотриенолов впервые сообщили Пеннок и Уиттл в 1964 году, описывая выделение токотриенолов из каучука.[14] Биологическое значение токотриенолов было четко обозначено в начале 1980-х годов, когда его способность снижать холестерин впервые сообщили Куреши и Элсон в Журнал медицинской химии.[15] В течение 1990-х годов стали определяться противораковые свойства токоферолов и токотриенолов.[16] Текущие коммерческие источники токотриенола - рис и ладонь.[17] Другие природные источники токотриенола включают масло рисовых отрубей, кокосовое масло, масло какао, ячмень и зародыши пшеницы.[18] Токотриенолы безопасны, и исследования на людях не показывают побочных эффектов при потреблении 240 мг / день в течение 48 месяцев.[19] Фракции, богатые токотриенолом из 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

Токотриенолы названы по аналогии с токоферолами (от греческих слов, означающих вынашивать беременность (видеть токоферол ); но с изменением этого слова, чтобы включить химическое различие в том, что токотриенолы являются Trienes, что означает, что они имеют идентичную структуру с токоферолами, за исключением добавления трех двойные связи к их боковые цепи.

Сравнение с токоферолами

Токотриенолы имеют только один хиральный центр - углерод 2 'на хроманольном кольце, к которому прикреплен изопреноидный хвост. В отличие от токоферолов, которые имеют дополнительные хиральные центры вдоль их насыщенный В конце цепи ненасыщенная цепь токотриенолов вместо этого имеет двойные связи на этих участках. Токотриенолы, полученные из растений, всегда правовращающий стереоизомеры, обозначаемые как d-токотриенолы. В теории, (левовращающий; l-токотриенол) также могут существовать формы токотриенолов, которые будут иметь конфигурацию 2S, а не 2R в единственном хиральном центре молекул, но в отличие от синтетического, dl-альфа-токоферола, продаваемый токотриенол пищевые добавки все это экстракты d-токотриенола из пальмового масла или масла аннато.[нужна цитата ]

Исследования токотриенола подтверждают антиоксидантное действие,[20] противовоспалительный потенциал и предлагает противораковые эффекты[21][22] лучше, чем обычные формы токоферола из-за их химической структуры. Ученые предположили, что токотриенолы являются лучшими антиоксидантами, чем токоферолы.[23][24][25][26] Было высказано предположение, что ненасыщенная боковая цепь в токотриенолах заставляет их проникать в ткани с насыщенными жировыми слоями более эффективно, чем токоферол.[27] Значения липидного ORAC являются самыми высокими для δ-токотриенола.[28] Однако в этом исследовании также говорится: «Что касается антиоксидантной способности, эквивалентной альфа-токоферолу, не было обнаружено значительных различий в антиоксидантной активности всех изоформ витамина Е».

Метаболизм и биодоступность

В метаболизм и таким образом биодоступность токотриенолов изучены недостаточно, и простое увеличение потребления токотриенолов может не повысить уровень токотриенола в организме.[29]

α-токоферол интерференция

Различные исследования показали, что альфа-токоферол влияет на действие токотриенола.[29] Высокий уровень альфа-токоферола увеличивает выработку холестерина.[30]Вмешательство альфа-токоферола в абсорбцию токотриенола было описано ранее учеными, которые показали, что альфа-тококоферол мешает абсорбции альфа-токотриенола, но не гамма-токотриенола.[31] Наконец, было показано, что альфа-токоферол влияет на токотриенолы, увеличивая катаболизм.[32]

Источники

В природе токотриенолы присутствуют во многих растениях и фруктах. Плод пальмы (Elaeis guineensis ) особенно высок в токотриенолах, в первую очередь гамма-токотриенол, альфа-токотриенол и дельта-токотриенол. Другие культурные растения с высоким содержанием токотриенолов включают рис, пшеницу, ячмень, рожь и овес.[33] В Аннато, токотриенолы относительно распространены (однако только дельта- и гамма-токотриенолы) и не содержат токоферолов.[34]

Исследование

Радиационные меры

Никаких испытаний на людях. После воздействия гамма-излучение, гемопоэтические стволовые клетки (HSC) в Костный мозг, которые важны для производства клеток крови, быстро подвергаются апоптоз (смерть клетки). Нет известных методов лечения этого острого воздействия радиации.[35] Два исследования, проведенных Научно-исследовательский институт радиобиологии вооруженных сил США (AFRRI) обнаружили, что лечение γ-токотриенолом или δ-токотриенолом увеличивает выживаемость гемопоэтических стволовых клеток, которые необходимы для возобновления поступления в организм клеток крови.[35][36] Основываясь на этих успешных результатах исследований на мышах, γ-токотриенол изучается на предмет его безопасности и эффективности в качестве радиозащитной меры у нечеловеческих приматов.[37]

Рекомендации

  1. ^ Камал-Элдин А., Аппельквист Л.А. (июль 1996 г.). «Химия и антиоксидантные свойства токоферолов и токотриенолов». Липиды. 31 (7): 671–701. Дои:10.1007 / BF02522884. PMID  8827691.
  2. ^ Кларк М.В., Бернетт-младший, Крофт К.Д. (2008). «Витамин Е в здоровье и болезнях человека». Критические обзоры в клинических лабораторных науках. 45 (5): 417–50. Дои:10.1080/10408360802118625. PMID  18712629.
  3. ^ а б Тан Б., Уотсон Р. Р., Приди В. Р., ред. (2013). Токотриенолы: витамин Е помимо токоферолов (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN  9781439884416.
  4. ^ Сен CK, Rink C, Khanna S (июнь 2010 г.). «Полученный из пальмового масла натуральный витамин Е альфа-токотриенол для здоровья и болезней мозга». Журнал Американского колледжа питания. 29 (3 доп.): 314S – 323S. Дои:10.1080/07315724.2010.10719846. ЧВК  3065441. PMID  20823491.
  5. ^ 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. PMID  17346221.
  6. ^ Fu JY, Che HL, Tan DM, Teng KT (январь 2014 г.). «Биодоступность токотриенолов: данные исследований на людях». Питание и обмен веществ. 11 (1): 5. Дои:10.1186/1743-7075-11-5. ЧВК  3895660. PMID  24410975.
  7. ^ Сен СК, Ханна С., Рой С. (2007). «Токотриенолы в здоровье и болезнях: вторая половина семейства натуральных витаминов Е». Молекулярные аспекты медицины. 28 (5–6): 692–728. Дои:10.1016 / j.mam.2007.03.001. ЧВК  2435257. PMID  17507086.
  8. ^ а б c d Meganathan P, Fu JY (октябрь 2016 г.). «Биологические свойства токотриенолов: данные исследований на людях». Международный журнал молекулярных наук. 17 (11): 1682. Дои:10.3390 / ijms17111682. ЧВК  5133770. PMID  27792171.
  9. ^ Рекомендуемая диета (DRI): рекомендуемая доза для физических лиц (Отчет). Совет по пищевым продуктам и питанию, Институт медицины, Национальные академии. 2004. Архивировано с оригинал на 2010-05-24. Получено 2009-06-09 - через www.iom.edu.
  10. ^ Георгоусопулу Э.Н., Панайотакос ДБ, Меллор Д.Д., Наумовски Н. (январь 2017 г.). «Токотриенолы, здоровье и старение: систематический обзор» (PDF). Maturitas. 95: 55–60. Дои:10.1016 / j.maturitas.2016.11.003. PMID  27889054.
  11. ^ Прасад К (2011). «Токотриенолы и здоровье сердечно-сосудистой системы». Текущий фармацевтический дизайн. 17 (21): 2147–54. Дои:10.2174/138161211796957418. PMID  21774782.
  12. ^ Спрингетт, Грегори М .; Хусаин, Казим; Нойгер, Энтони; Сентено, Барбара; Чен, Дунг-Ца; Hutchinson, Tai Z .; Lush, Ричард М .; Себти, Саид; Малафа, Мокенге П. (2015). «Фаза I безопасность, фармакокинетика и фармакодинамические предоперационные испытания витамина E δ-токотриенола у пациентов с неоплазией протоков поджелудочной железы». EBioMedicine. 2 (12): 1987–1995. Дои:10.1016 / j.ebiom.2015.11.025. ISSN  2352-3964.
  13. ^ Томсен, Кэролайн Бреннер; Андерсен, Рикке Фредслунд; Стеффенсен, Карина Даль; Адими, Парвин; Якобсен, Андерс (2019). «Дельта-токотриенол при рецидивирующем раке яичников. Испытание фазы II». Фармакологические исследования. 141: 392–396. Дои:10.1016 / j.phrs.2019.01.017. ISSN  1043-6618.
  14. ^ Данфи, П. Дж .; Whittle, K. J .; Pennock, J. F .; Мортон, Р. А. (1965). «Идентификация и оценка токотриенолов в латексе гевеи». Природа. 207 (4996): 521–522. Дои:10.1038 / 207521a0.
  15. ^ Пирс BC, Паркер Р.А., Дисон М.Э., Куреши А.А., Райт Дж.Дж. (октябрь 1992 г.). «Гипохолестеринемическая активность синтетических и природных токотриенолов». Журнал медицинской химии. 35 (20): 3595–606. Дои:10.1021 / jm00098a002. PMID  1433170.
  16. ^ Уотсон и Приди 2008, п.6
  17. ^ Тан, Б. и М.Х. Салех, Интегрированный процесс восстановления каротиноидов и токотриенолов из нефти в USPTO 5 157 132. 1992 г.
  18. ^ Пакер Л., Вебер С.У., Римбах Г. (февраль 2001 г.). «Молекулярные аспекты антиоксидантного действия альфа-токотриенола и клеточной сигнализации». Журнал питания. 131 (2): 369С – 73С. Дои:10.1093 / jn / 131.2.369S. PMID  11160563.
  19. ^ Томео А.С., Геллер М., Уоткинс Т.Р., Гапор А, Беренбаум М.Л. (декабрь 1995 г.). «Антиоксидантные эффекты токотриенолов у пациентов с гиперлипидемией и стенозом сонной артерии». Липиды. 30 (12): 1179–83. Дои:10.1007 / BF02536621. PMID  8614310.
  20. ^ Сербинова Е., Каган В., Хан Д., Пакер Л. (1991). «Рециркуляция свободных радикалов и внутримембранная подвижность в антиоксидантных свойствах альфа-токоферола и альфа-токотриенола». Свободная радикальная биология и медицина. 10 (5): 263–75. Дои:10.1016 / 0891-5849 (91) 90033-У. PMID  1649783.
  21. ^ Константину С., Папас А., Константину А.И. (август 2008 г.). «Витамин Е и рак: понимание противоопухолевой активности изомеров и аналогов витамина Е». Международный журнал рака. 123 (4): 739–52. Дои:10.1002 / ijc.23689. PMID  18512238.
  22. ^ Вада S (2009). «Химиопрофилактика токотриенолов: механизм антипролиферативного действия». Факторы питания для укрепления здоровья. Форум питания. 61. С. 204–16. Дои:10.1159/000212752. ISBN  978-3-8055-9097-6. PMID  19367124.
  23. ^ 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. PMID  20333724.
  24. ^ Ёсида Ю., Ники Е., 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. PMID  12637165.
  25. ^ Schaffer S, Müller WE, Eckert GP (февраль 2005 г.). «Токотриенолы: конституциональные эффекты при старении и болезнях». Журнал питания. 135 (2): 151–4. Дои:10.1093 / jn / 135.2.151. PMID  15671205.
  26. ^ 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. PMID  10480444.
  27. ^ Судзуки Ю.Дж., Цучия М., Вассалл С.Р., Чу Ю.М., Говил Г., Каган В.Е., Пакер Л. (октябрь 1993 г.). «Структурные и динамические мембранные свойства альфа-токоферола и альфа-токотриенола: влияние на молекулярный механизм их антиоксидантной активности». Биохимия. 32 (40): 10692–9. Дои:10.1021 / bi00091a020. PMID  8399214.
  28. ^ 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. PMID  20333724.
  29. ^ а б Fu JY, Che HL, Tan DM, Teng KT (январь 2014 г.). «Биодоступность токотриенолов: данные исследований на людях». Питание и обмен веществ. 11 (1): 5. Дои:10.1186/1743-7075-11-5. ЧВК  3895660. PMID  24410975.
  30. ^ Стокер А. (декабрь 2004 г.). «Молекулярные механизмы транспорта витамина Е». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 1031: 44–59. Дои:10.1196 / летопись.1331.005. PMID  15753133.
  31. ^ Икеда С., Тохьяма Т., Йошимура Х, Хамамура К., Абе К., Ямасита К. (февраль 2003 г.). «Диетический альфа-токоферол снижает концентрацию альфа-токотриенола, но не гамма-токотриенола у крыс». Журнал питания. 133 (2): 428–34. Дои:10.1093 / jn / 133.2.428. PMID  12566479.
  32. ^ Зонтаг Т.Дж., Паркер Р.С. (май 2007 г.). «Влияние основных структурных особенностей токоферолов и токотриенолов на их омега-окисление токоферол-омега-гидроксилазой». Журнал липидных исследований. 48 (5): 1090–8. Дои:10.1194 / мл. M600514-JLR200. PMID  17284776.
  33. ^ Содержание токоферола и токотриенола в сырых и переработанных фруктах и ​​овощах в рационе США стр.199
  34. ^ Идентификация и оценка токотриенолов в липидной фракции аннатто методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии
  35. ^ а б Ли XH, Fu D, Latif NH, Mullaney CP, Ney PH, Mog SR и др. (Декабрь 2010 г.). «Дельта-токотриенол защищает гематопоэтических предшественников мыши и человека от гамма-облучения через регулируемую внеклеточными сигналами киназу / мишень млекопитающих для передачи сигналов рапамицина». Haematologica. 95 (12): 1996–2004. Дои:10.3324 / haematol.2010.026492. ЧВК  2995556. PMID  20823133.
  36. ^ 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 облучения всего тела». Радиационные исследования. 173 (6): 738–47. Дои:10.1667 / RR1824.1. PMID  20518653.
  37. ^ 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. ЧВК  3823775. PMID  23658414.

внешняя ссылка