Изофлавоны

undefined

Изофлавоны — производные 3-арилхромона (бензо-γ-пирона), класс гетероциклических соединений, изомерных флавонам (2-арилхромонам)[1]. Изофлавоны содержатся во многих культивируемых растениях, например в бобовых (сое, недозрелых бобах фасоли обыкновенной)[2]. Некоторые изофлавоны являются фитоэстрогенами[3]: их структура отличается от стероидных эстрогенов млекопитающих[4], однако они проявляют слабую эстрогенную активность.

Изофлавоны сои широко рекламируются и продаются в качестве биологически активных добавок, при этом производители заявляют, что благодаря эстрогенной активности они подавляют приливы жара в постменопаузальном периоде у женщин[5][6][7].

Нахождение

Помимо сои, изофлавоны также присутствуют в различных бобовых растениях: в фасоли, красном клевере, люцерне, нуте, и в меньших количествах в растительных продуктах, таких как фрукты, овощи и орехи[8][9]. Изофлавоны присутствуют в хлебе, мясе, тофу и темпе.[10]

Среди населения мира крупнейшими потребителями сои или продуктов ее переработки являются страны Азии. Среднее мировое потребление сои достигает 100,6 г/день, а потребление изофлавонов достигает диапазона 40-100 мг/день[9][11].

Органическая химия и биосинтез

Соевые бобы являются наиболее распространенным источником изофлавонов в пище человека; основными изофлавонами сои являются генистеин и даидзеин.

Фенилпропаноидный путь начинается с аминокислоты фенилаланина, а промежуточный продукт пути, нарингенин, последовательно превращается в изофлавоновый генистеин с помощью двух ферментов, специфичных для бобовых, изофлавонсинтазы и дегидратазы . Точно так же другой промежуточный нарингенин халкон превращается в изофлавон даидзеин за счет последовательного действия трех специфичных для бобовых ферментов: халконредуктазы, халконизомеразы II типа и изофлавонсинтазы. [12]

Растения используют изофлавоны и их производные в качестве фитоалексиновых соединений для защиты от болезнетворных патогенных грибов и микробов. Кроме того, соя использует изофлавоны для стимуляции бактерий рода Rhizobium к образованию азотфиксирующих корневых клубеньков[5][13].

Большая часть изофлавонов сои существует в гликозилированном виде, но при попадании в кишечник эти вещества дегликозилируются флоризин-гидролазой, в результате чего высвобождаются агликоны генистеин, даидзеин и глицитеин, которые в значительной степени подвергаются дальнейшему преобразованию с участием микрофлоры кишечника. При этом даидзеин конвертируется в изофлавон эквол или О-дисметиланголенсин (O-DMA), а генистеин преобразуется в p-этил-фенол. После попадания в кровь они сульфатируются или конъюгируют с остатком глюкуроновой кислоты. При этом лишь около 20% исходных агликонов этих веществ присутствует в крови и впоследствии удаляется с мочой. [5][14]

Некоторые изофлавоны
Название Позиции заместителей R5 R7 R3' R4'
Изофлавон Isoflavon num.svg –H –H –H –H
Даидзеин –H –OH –H –OH
Генистеин –OH –OH –H –OH
Прунетин –OH –OCH3 –H –OH
Биочанин A –OH –OH –H –OCH3
Оробол –OH –OH –OH –OH
Сантал –OH –OCH3 –OH –OH
Пратензеин –OH –OH –OH –OCH3

Биологическая активность

Сообщается о широком спектре терапевтической активности изофлавонов, включая антиоксидантную, химиопрофилактическую, противовоспалительную, противоаллергическую и антибактериальную активность[15].

Исследование на симуляторе микробной экосистемы кишечника человека (SHIME) показало, что изофлавоны сои могут регулировать микробиоту кишечника, подавлять рост вредных бактерий и влиять на рост бактерий, связанных с ожирением. Более того, изофлавоны сои могут способствовать росту пробиотиков и значительно улучшать их антибактериальную способность in vitro. В целом изофлавоны сои могут быть функциональным продуктом питания, улучшая микробиоту кишечника[16].

Изофлавоны обладают хорошими терапевтическими свойствами, например, они облегчают симптомы постменопаузы у женщин (дозы 40-120 мг/сут, при этом 200 мг являются обычной максимальной дозой)[17], уменьшают пролиферацию рака молочной железы и предстательной железы[11][18][19][20].

Эндокринные нарушения

Несмотря на представленные преимущества, многие исследования противоречивы и показали, что изофлавоны могут вызывать эндокринные нарушения в малых (17 мг/кг/день генистеина + 12 мг/кг/день даидзеина) и высоких дозах (170 мг/кг/день генистеина + 120 мг/кг/день даидзеина), таким образом влияя на репродуктивную функцию у самцов и самок, подвергшихся воздействию на этапах развития[21][22][23]. Сообщается, что изофлавоны действуют как эндокринные разрушители на нескольких стадиях развития, от внутриутробного развития до взрослой жизни, причем препубертатная фаза является наиболее критической[24].

Примечания