Считается, что человек адаптирован к потреблению относительно большого количества биологически активных компонентов, источниками которых являются представители более 300 родов растений. Необходимость многих минорных компонентов пищи для сохранения здоровья и в, еще большей степени, для снижения риска развития ряда хронических заболеваний нашла подтверждение в исследованиях последних лет, в связи с чем, их обозначают как хемопротекторы и хемопревенторы. Некоторые исследователи даже рассматривают эти заболевания как проявления состояния маладаптации в результате постоянно низкого поступления с пищей компонентов, абсолютно необходимых для обеспечения адаптационного потенциала организма. В то же время мы еще далеки до признания эссенциальности для человека этих химических соединений растительного происхождения и тем более до установления величин физиологических потребностей в них. Тем не менее, все большее число научных фактов свидетельствует в пользу необходимости обогащения рациона фитохемопротекторами. Хотя клиническая картина недостаточности фитосоединений не установлена, их низкая концентрация в рационе сопровождается существенным увеличением риска развития сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний и сахарного диабета.
В настоящее время разработано и нашло широкое практическое применение большое число биологически активных добавок к пище (БАД), содержащих различные природные биоактивные соединения. Однако научное обоснование и доказательства эффективности и безопасности их применения в большинстве случаев явно недостаточны или вовсе отсутствуют. Первостепенными задачами при этом становятся выяснение механизмов, с помощью которых компоненты пищи могут влиять на определенные функции организма (функции-мишени) и выявление информативных маркеров для оценки их модулирующего действия. К числу наиболее интенсивно изучаемых природных хемопревентивных соединений относятся флавоноиды, пищевые индолы и изотиоцианаты, а также пищевые волокна.
Флавоноиды – класс непищевых ароматических соединений – полифенолов растительного происхождения, включающий более 5000 представителей 6 подклассов: флавонолы (кверцетин, кемпферол, мирицетин) из фруктов и овощей; флавоны (апигенин, лютеолин) из лимонов, апельсин и грейпфрутов; флаваноны (гесперитин, нарингенин) из цитрусовых и клубники; флаванолы (катехины) из яблок, чая и винограда; изофлавоны (генистеин, даидзеин) из сои и бобовых; антоцианы (цианидин, делфинидин) из ягод и овощей. Их высокая биологическая активность обусловлена наличием антиоксидантных свойств, в частности, способностью ингибировать окисление липопротеинов низкой плотности и эндогенного витамина Е, а также образовывать хелатные комплексы с ионами металлов и связывать свободные радикалы. Кроме этого флавоноиды могут подавлять образование и освобождение факторов-промоторов воспаления и деструкции тканей, таких как фактор некроза опухолей, лейкотриены, простагландины. В ряде работ, в том числе и в наших исследованиях, убедительно показана важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков.
Весьма перспективным классом биологически активных минорных компонентов пищи являются фитостеролы, более 250 представителей которых выделено и идентифицировано из различных видов растений и морепродуктов. Интерес к этим соединениям объясняется сходством их структуры с холестерином и способностью существенно снижать уровень холестерина как свободного, так и связанного с липопротеидами низкой плотности.
К числу природных хемопревентивных соединений следует отнести пищевые индолы и изотиоцианаты – продукты гидролиза глюкозинолатов растений семейства крестоцветных (все виды капусты, особенно брокколи, редька, редис). Биологическая активность пищевых индолов (индол-3-карбинола, аскорбигена, индол-3-ацетонитрила) связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы (главным образом CYP 1А1 и СYP 1А2) и некоторых ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы) не только в печени, но и в кишечнике и других органах. Изотиоцианаты (сульфорафан, фенетилизоцианат, бензилизоцианат) являются сильными индукторами ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков и, в отличие от индолов, не влияют на активность монооксигеназ или могут подавлять путем конкурентного ингибирования или ковалентной инактивации некоторые изоформы цитохрома Р-450 - СYP 1А1, СYP 1А2 и СYP 2Е 1, осуществляющих активацию бенз(а)пирена, афлатоксина В1 и нитрозаминов. В эксперименте показана способность пищевых индолов и изотиоцианатов подавлять канцерогенное действие афлатоксина, нитрозаминов и др., а также снижать частоту спонтанных опухолей у крыс и мышей.
Результаты наших исследований и анализ многочисленных литературных данных позволяют заключить, что пищевые индолы способны в существенной степени изменять активность и соотношение между активностью широкого спектра ферментов, включая различные изоформы цитохрома Р-450, эпоксидгидролазы, глутатионтрансфераз, UDPглюкуронозилтрансфераз, сульфотрансфераз, хинонредуктазы, вовлеченных в метаболизм самых различных ксенобиотиков и многих эндобиотиков. Данные эпидемиологических наблюдений свидетельствуют о существовании определенной связи между высоким уровнем потребления овощей семейства крестоцветных и снижением частоты некоторых видов гормонозависимых опухолей.
Мы привели примеры лишь некоторых минорных непищевых компонентов пищи, для которых высокая биологическая активность доказана. Для гораздо большего числа фитосоединений биологическая активность либо не установлена, либо не может считаться полностью доказанной. Если в этом аспекте рассматривать и компоненты широкого спектра так называемых лекарственных растений, традиционно используемых алиментарным путем в виде чаев, настоев, отваров и т.п., то список биологически активных фитосоединений как субстратов для производства биологически активных добавок к пище может быть многократно увеличен. При этом естественно встают вопросы о необходимости и целесообразности столь значительного количества биологически активных добавок и чем вызвана все возрастающая в последние годы их востребованность? Как было уже отмечено выше, главными причинами являются, вопервых, существенное, практически до критически низкого уровня, снижение энерготрат, сопровождающееся адекватным уменьшением объема потребляемой пищи, в том числе и содержащихся в ней биологически активных компонентов; во-вторых, несомненное участие экзогенных биологически активных веществ в регуляции многих жизненноважных адаптивно-защитных систем организма, что, по-видимому, в процессе эволюции закреплено генетически; в-третьих, значительное увеличение уровней воздействия на организм неблагоприятных факторов окружающей среды химической, физической и биологической природы, а также эмоциональных нагрузок, что сопровождается соответствующим возрастанием требований к функциональной активности многих систем организма.
Мы постоянно сталкиваемся с дилеммой – необходимостью, с одной стороны, ограничения объема потребляемой пищи с целью достижения соответствия между калорийностью рациона и энерготратами, а с другой – значительного расширения ассортимента потребляемых пищевых продуктов для ликвидации существующего дефицита микронутриентов.