Jak działa Soja - Działanie i farmakologia
Co zawiera Soja
Chemizm:
Fosfolipidy (45-60%): w szczególności fosfatydylocholina, fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloinozytol
Olej tłusty (30-35%)
Steroidy: Fitosterole (2-5%)
Izoflawony: Genisteina, daidzeina, biochanina A, glicyteina, formononetyna, prunetyna
Izoflawony sojowe – wzór
Izoflawony soi oraz ich glikozydy
| R1 | R2 | R3 | R4 | Aglikon | 7-O-Glukozyd (R1) |
H H H H H OCH3 | H H H OCH3 H H | H OH OH H H OH | H CH3 H H CH3 H | Daidzeina Biochanina A Genisteina Glicyteina Formononetyna Prunetyna | Daidzyna Syssotryna Genistyna Glicytyna Ononinamm – |
(Grynkiewicz G. i inni, 2000).
Jak działa Soja - właściwości i działanie
Efekty działania:
Fosfolipidy wyekstrahowane z lecytyny sojowej w eksperymentach na zwierzętach i w próbach klinicznych wykazały zdolność do obniżania poziomu lipidów (Gruenwald J. i inni, 2000).
Genisteina sojowa
Genisteina:
Genisteina jest związkiem naturalnym pochodzenia roślinnego, wyodrębnionym po raz pierwszy z Genista tinctoria L. (Janowiec barwierski) ponad sto lat temu. Pod względem strukturalnym należy do klasy flawonoidów – licznej grupy metabolitów wtórnych wywodzących się z fenyloalaniny, których biogeneza funkcjonuje w normalnych warunkach fizjologicznych (np. synteza barwników występujących w kwiatach), ale może też być częścią odpowiedzi na stres środowiskowy (np. wytwarzanie fitoaleksyn). Pod względem chemicznym jest to trójhydroksylowa pochodna 3-fenylochromen-4-onu. Genisteina zajmuje w tej grupie pozycję pod wieloma względami wyjątkową. Po pierwsze, jest obiektem intensywnych badań jako ligand zdefiniowanych biomakromolekuł spełniających ważne funkcje fizjologiczne (receptory estrogenów, kinazy tyrozynowe, topoizomerazy). W efekcie w czasopismach naukowych o profilu przyrodniczym i medycznym ukazuje się corocznie kilkaset artykułów dotyczących różnych aspektów aktywności biologicznej tego związku. Po drugie, znaczna część tych badań weszła w fazę zastosowań medycznych. Pojawiły się już produkty rynkowe o charakterze dodatków do żywności, a zaawansowane są także badania o charakterze przedklinicznym i klinicznym, zmierzające w kierunku nowych leków. Po trzecie, kilka zespołów w Polsce osiągnęło w tej dziedzinie znaczące wyniki. Można tu wymienić badania strukturalne i teoretyczne prowadzone przez prof. A.P. Mazurka (Instytut Leków, Warszawa), badania immunosupresji przez doc. dr. P. Fiedora (AM Warszawa), inicjacji apoptozy i hamowania angiogenezy w komórkach nowotworowych przez prof. Cz. Radzikowskiego (IITD PAN, Wrocław) i badania wpływu genisteiny na regulację metabolizmu przez prof. L. Żogowskiego (Akademia Rolnicza, Poznań). Sytuacja ta skłania nas do zaprezentowania krótkiego i wybiórczego przeglądu wyników dotychczasowych badań nad genisteiną oraz perspektywy jej zastosowań w ochronie zdrowia. Szerszą i bardziej szczegółową dyskusję biochemicznych i farmakologicznych aspektów aktywności genisteiny przedstawili Polkowski i Mazurek (Grynkiewicz G. i inni, 2000).
Soja i genisteina, aktywność, właściwości, wpływ na zdrowie, leczenie raka, ostoporozy, menopauzy
Działanie genisteniy
Genisteina a nowotwory
Jak działa Soja na nowotwory
Jednym z czynników, który zadecydował o wyjątkowym zainteresowaniu genisteiną były wyniki badań dotyczące epidemiologii nowotworów. Wykazały one istnienie związku przyczynowego (korelacja negatywna) pomiędzy spożywaniem znacznych ilości produktów sojowych a zachorowalnością na nowotwory sutka i prostaty oraz śmiertelnością z powodu tych nowotworów. W następstwie tych ustaleń badano poziom genisteiny, która jest głównym flawonowym składnikiem soi (występującym głównie jako glukozyd – genistyna oraz jej estry) w płynach ustrojowych różnych grup kontrolnych i stwierdzono, że w populacjach azjatyckich obserwuje się wielokrotnie wyższe stężenie (od 7 do 110 razy w osoczu i ok. 30 razy w moczu) niż wśród mieszkańców krajów zachodnich. W modelach zwierzęcych stwierdzono hamujący wpływ diety sojowej na proces kancerogenezy indukowany czynnikami chemicznymi lub promieniowaniem. Usunięcie flawonoidów z pokarmu doświadczalnego całkowicie niwelowało ten efekt, wobec czego uznano te związki, oraz jej głównego pod względem zawartości przedstawiciela: genisteinę, za czynnik sprawczy obserwowanych efektów biologicznych. Przedmiotem badań stały się produkty sojowe o różnym stopniu przetworzenia, nader często bez adekwatnej specyfikacji analitycznej. Obecnie przyjmuje się, że całkowita zawartość izoflawonów w surowcach sojowych wynosi 0,1-0,3%. Za główne składniki flawonowe nasion Glycine max Merrill (fasola sojowa) uznane są β-D-glukozydy: genistyna, daidzyna i glicytyna, a odpowiadające im aglikony (genisteina, daidzeina i glicyteina) są praktycznie nieobecne w surowcu (ok. 100 razy mniej niż glikozydów) i pojawiają się w znaczących ilościach dopiero w trakcie technologicznego przetwarzania, pod wpływem obróbki termicznej lub podczas fermentacji. Nowsze i bardziej wnikliwe badania wskazują bezspornie, że stopień złożoności frakcji izoflawonowych z soi jest jeszcze większy. Wśród aglikonów znaleziono dodatkowo formometynę i biochaninę A, co zaś tyczy glikozydów, to stwierdzono, że podstawowymi formami biogennymi są ich estry z kwasem malonowym, a także octowym. Jest oczywiste, że biodostępność, farmakokinetyka i metabolizm tych związków mogą się znacznie różnić, co skłania do daleko posuniętej ostrożności w interpretacji wyników badań biologicznych uzyskanych przy zastosowaniu produktu pochodzenia naturalnego o wątpliwej specyfikacji. Problem ten nie istnieje praktycznie w badaniach sensu stricte biochemicznych, w których używa się indywidualnej substancji chemicznej o znanym stopniu czystości.
Aktywność estrogenowa
Współczesny opis efektu biologicznego związku o potencjalnych zastosowaniach terapeutycznych wymaga zdefiniowania jego działania w kategoriach molekularnych. Obserwowany w doświadczeniach z zakresu tradycyjnej farmakologii efekt biologiczny dostarcza często wystarczających wskazówek do poszukiwania biomolekularnego obiektu oddziaływań (receptora, enzymu etc.). W przypadku genisteiny, jej aktywność estrogenowa jest znana od wczesnych lat trzydziestych, co wyraźnie rzutuje także na kierunki współczesnych badań. Wiadomo, że genisteina wykazuje dość słabe powinowactwo do receptora estrogenowego, ale może konkurować z jego naturalnym substratem – estradiolem, a co więcej odpowiedni kompleks wywołuje też docelowy efekt hormonalny. Oprócz genisteiny aktywność taką stwierdzono w przypadku wielu innych związków pochodzenia roślinnego, grupowo nazwanych (w odróżnieniu od hormonów sterydowych) fitoestrogenami. Jednakże znaczenie tego faktu dla interpretacji wyników otrzymanych na modelach nowotworów hormonozależnych nie jest jasne. Generalnie przyjmuje się, że estrogeny mogą promować kancerogenezę, szczególnie nowotworu sutka. Przeciwnowotworowe działanie genisteiny w rakach prostaty i sutka, udowodnione w eksperymentach na liniach komórkowych i zwierzętach, wskazuje wyraźnie, że wnioskowanie w oparciu o jednokierunkowy model działania biologicznego tego związku nie wystarcza do opisu obserwowanych zjawisk. W badaniach na liniach komórkowych wykazano efekt genisteiny (antyproliferacyjny) zarówno w stosunku do komórek estrogenozależnych, jak i niezależnych, przy czym efekt przeciwnowotworowy osiągany był przez zatrzymanie cyklu komórkowego w stadium G2 – M, indukcji i ekspresji p21 oraz w wyniku apoptozy (Siedlecki J.A., 1998). W 1987 roku stwierdzono, że genisteina jest inhibitorem proteinowych kinaz tyrozynowych (PTK), co spowodowało lawinowy wzrost liczby publikacji na ten temat (Groundwater P.W. i inni; 1996). Kinazy tyrozynowe mogą być zlokalizowane w błonie komórkowej i wiązać aktywujący ligand (np. czynniki wzrostu: EGF – czynniki wzrostu naskórka, FGF – czynnik wzrostu fibroblastów, PDGF – czynnik wzrostu pochodzący z płytek krwi) za pomocą zewnątrzkomórkowej domeny receptorowej, ale znane są także enzymy o tej funkcji działające wyłącznie w cytozolu. Enzymy PTK pełnią niezwykle ważne role w funkcjonowaniu komórki, uczestnicząc w wytwarzaniu, modulacji i przekazywaniu sygnałów chemicznych, przenoszonych od receptora do jądra komórkowego i wywołujących ekspresję genów (Kelloff G., 2000). Znaczna część kinaz tyrozynowych jest kodowana przez onkogeny, stwierdzono także nadmierną ekspresję PTK w wielu różnych rodzajach nowotworów, skąd wynika powszechne przekonanie, że specyficzne hamowanie aktywności tych enzymów może mieć ogromne znaczenie terapeutyczne (Groundwater P.W. i inni, 1996). Wydaje się, że mechanizm molekularny odpowiedzialny za hamującą rolę genisteiny wobec PTK jest dostatecznie wyjaśniony. Z danych kinetycznych wynika, że genisteina konkuruje o miejsce aktywne z jednym z substratów enzymu, a mianowicie z 5′-trifosforanem adenozyny (ATP). W grupie enzymów PTK miejsce wiązania ATP odznacza się wysoką homologią, lecz efektywność hamująca genisteiny różni się znacznie w poszczególnych przypadkach. Co ciekawe, genisteina nie wywiera wpływu na kinazy białkowe, których substratami są reszty aminokwasów hydroksylowanych: treoniny i seryny. Natomiast motyw konkurencji z ATP o miejsce aktywne enzymu pojawia się jeszcze w innych obserwacjach dotyczących aktywności biologicznej genisteiny – stwierdzono mianowicie, że jest ona inhibitorem działania topoizomerazy II, chociaż nie charakteryzuje się zdolnością do interkalacji DNA, jak to ma miejsce w przypadku typowych inhibitorów tej grupy enzymów, np. antracyklin. Ten sposób oddziaływania na enzymy odpowiedzialne za replikację materiału genetycznego może odgrywać pewną rolę w inicjowaniu przez genisteinę apoptozy. W wielu pracach dotyczących przeciwnowotworowej aktywności genisteiny podkreśla się także silne działanie przeciwutleniające izoflawonów, a więc zdolność do usuwania na poziomie komórkowym reaktywnych i toksycznych form tlenu powstających w wyniku biotransformacji (Bartosz W., 1995).
Wpływ na zdrowie
Jak działa Soja na zdrowie
Niewątpliwie genisteina charakteryzuje się powinowactwem do różnych biopolimerów i zdolnością modulowania wielu jednostkowych procesów biochemicznych, które składają się na kaskady i szlaki metaboliczne o decydującym znaczeniu dla utrzymania homeostazy organizmu. Chociaż nasza obecna wiedza o szczegółach tych oddziaływań jest ciągle bardzo fragmentaryczna, w wyniku prowadzonych badań ugruntowało się przekonanie o ogólnie korzystnym wpływie flawonoidów, a genisteiny w szczególności, na zdrowie ludzkie. Istotnym elementem tego przekonania jest poczucie bezpieczeństwa, wynikające z faktu, że znaczący udział flawonoidów (współcześnie, do ok. 1 g dziennie, jako suma różnych składników) pośród składników naszej diety liczy się na tysiąclecia. (Grynkiewicz G. i inni, 2000).
Biologiczne właściwości genisteiny
Pomimo relatywnie prostej struktury chemicznej genisteiny jej sposób działania ciągle pozostaje nie do końca zbadany. Liczne eksperymenty, które zostały podjęte wykazują, że genisteina interferuje z wieloma ścieżkami biochemicznymi a jej sposób działania w żywych komórkach jest kompleksowy i wielokierunkowy. Zdefiniowano kilka biochemicznych celów dla genisteiny w komórkach i obejmują one:
- proteinowe kinazy tyrozynowe,
- tropoizomerazę II,
- enzymy uczestniczące w obrocie fosfatydyloinozytolu,
- receptory estrogenne,
- transportery ABC,
- inne proteiny takie jak: kinaza rybosomalna S6; jądrowy czynnik Y/CCAAT; TGFB; CFTR; aromatazy; oksydoreduktaza 17B-hydroksysteroidowa typu I.
Cztery pierwsze proteiny stanowią główne cele a ich interakcje z genisteiną są dobrze udokumentowane. Jednakże każde z wymienionych powyżej białek może częściowo służyć za wyjaśnienie różnych efektów genisteiny, które można obserwować w kulturach komórkowych lub tkankowych. Na poziomie działania „o jeden stopień wyższym” można wyróżnić następujące biologiczne działania genisteiny, które przebadano głównie na komórkach rakowych (a – f), ale nie tylko (g – j). Większość z nich potwierdzono także w eksperymentalnych modelach zwierzęcych:
a) indukcja apoptozy,
b) indukcja różnicowania,
c) inhibicja proliferacji komórkowej,
d) modulacja cyklu komórkowego,
e) efekty antyoksydacyjne,
f) odwrócenie oporności wielolekowej na leki przeciwnowotworowe,
g) inhibicja angiogenezy,
h) hamowanie funkcji osteoklastów,
i) hamowanie pobudzenia i proliferacji limfocytów,
j) stabilizacja komórek i łagodne właściwości przeciwzapalne.
Zważywszy na wszystkie te efekty genisteiny, nic dziwnego, że istnieje przynajmniej kilka zaburzeń, w których genisteina można być zastosowana. Dlatego ostatnie badania skupiają się na zastosowaniu tego naturalnego izoflawonu w profilaktyce jak i leczeniu następujących chorób:
- nowotwory,
- postmenopauzalna utrata kości i osteoporoza,
- choroby sercowonaczyniowe,
- menopauza,
- inne choroby takie jak rodzinne chroniczne krwawienie z nosa; zwłóknienie torbielowate; alergie (Polkowski K., Mazurek A.P., 2000).