Продукты гликирования: Конечные продукты гликирования. Научный разбор — CMT Научный подход

Содержание

Конечные продукты гликирования. Научный разбор — CMT Научный подход

Переводчик: Татьяна Архарова

Редактор: Вероника Рис

Адаптация: Цацулин Борис

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568163718301193 

Отдельное спасибо Дмитрию Пикулю и его тезисам по теме 

«Хотите долго не стареть? Сократите конечные продукты гликирования!» 

Именно так звучат призывы продвинутых продлевателей жизни, что мотивируют незадачливого читателя продлить свои дни с помощью уникальных диетических методов. Главным виновником теперь считают конечные продукты гликирования (AGE). 

Дмитрий Пикуль сделал разбор базовых тезисов о продуктах гликирования в своей статье об AGE на базе годного зарубежного обзора о современном научном представлении о AGE. 

Проект CMT-Научный подход по рекомендации Дмитрия сделал 

полный перевод и адаптацию обзора. Предоставляем дорогому читателю материал для углубленного и всестороннего изучения.

Коротко о том, насколько развиты страшилки вокруг данной темы:

Типичный пример. Мадам светиться здоровьем и счастьем. Она продлила жизнь. А ты?

Дмитрий Пикуль: Тема с гликозилированием белков (т.н. Реакция Майяра — реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании) и конечными продуктами гликирования (КПГ, AGE), и о вреде, который они, вероятно, наносят организму человека, сейчас очень популярна в биохакерских и жизнепродлятельских кругах. Для придания особой красочности и трагизма, порой КПГ именуют «клеточным мусором, шлаками, которые засоряют клетку и перестраивают всю её работу.

Диетологи и биохакеры уже создают свои методики по ограничению потребления AGE с пищей, а рекомендации можно свести к ограничению углеводов в рационе, демонизации сахара и отказу от термической обработки продуктов питания. Как результат, долгая и счастливая жизнь. Но как много реальных научных фактов вокруг данной темы и как много натянутых сов на глобус?

Давайте разберёмся, какие существуют современные научные представления об AGE и насколько всё плохо? Если вам тяжело читать «многабукф», переходите сразу в конец статьи к выводам.

Что такое конечные продукты гликирования?

Конечные продукты гликирования (AGE) представляют собой соединения, которые образуются в организме человека и усваиваются с пищей. Они могут оказывать влияние на здоровье человека в зависимости от поглощения, распределения и выведения соединений. 

Здоровье, долголетие, молодость! Нужно всего лишь…

Из-за биологической активности и возможного вредного воздействия, конечные продукты гликирования (AGE) могут влиять на здоровье человека. Данные соединения образуются как в организме человека, так и в термически обработанной пище. Потенциальный риск зависит от поглощения, метаболизма и выведения данных соединений. Уже более 10 лет ведутся дебаты о риске диет содержащих конечные продукты гликирования. Поскольку нет возможности сделать окончательный вывод, требуются новые подходы. В данном обзоре будут рассмотрены:

  1. появление AGE в продуктах питания, ежедневное их потребление;
  2. сколько их образуется эндогенно;
  3. их влияние на биомаркеры заболеваний у людей.

Введение

Термическая обработка часто используется для приготовления пищи. Вкус еды становится лучше и некоторые продукты уже сложно представить «сырыми»: обжарка кофе, какао и злаков, выпечка кексов и хлеба, а также приготовление мяса на гриле — всё это повышает «качество» исходных продуктов (рис. 1). 

Рисунок 1. Реакция Майяра и конечные продукты гликирования, обнаруженные в пищевых продуктах.

Основным механизмом в данном случае является т.н. реакция Майяра — термин для ряда неферментативных реакций, начинающихся с реакции между карбонильной группой восстанавливающего сахара и свободной аминогруппой, например, белка (Nursten, 2007). Скорость реакции Майяра увеличивается за счёт повышения температуры, на которую влияют значение рН. Однако неферментативное гликирование происходит также и внутри нашего организма. Образование продуктов реакции Майяра (MRP) или формирование нового цвета у пищи не является предполагаемым результатом для некоторых продуктов, таких как молоко или белый шоколад. Помимо образования новых запахов и приобретения другого цвета у пищи, реакция Майяра вызывает образование акриламидных и гетероциклических ароматических аминов. 

 

Кроме того, реакция Майяра инициирует реакции, которые вызывают образование альдегидов (например, альдегидов Штрекера и дикарбонилов), которые взаимодействуют с молекулами с образованием таких продуктов, как Nε- (карбоксиметил)-L-лизин (CML), Nε- (карбоксилэтил)-L-лизин (CEL), гидроимидиазолон, полученный из пирралина или метилглиоксаля, такой как Nδ- (5-гидро-5-метил-4-имидазолон-2-ил)-L-орнитин (MG-h2). Эти соединения относятся к группе продуктов гликирования (AGE). Кроме того, конечные продукты гликирования из реакции Майяра в процессе термической обработки и в организме человека могут переходить в конечные продукты окисления (Delgado-Andrade et al., 2007). Эти соединения, несомненно, оказывают влияние и на здоровье человека.

Подробности смотрите в ролике КАНЦЕРОГЕННОСТЬ МЯСА на канале о том, как кулинарная и термическая обработка при высокой температуре — жарка, костер, гриль, барбекю — влияет на канцерогенность. 

В целом, группа конечных продуктов гликирования очень разнородна и включает, вероятно, гораздо больше соединений, чем известно на данный момент. В реакции Майяра они образуются не только в результате реакций альдегидов. Было показано, что гликирование связано с пищевыми свойствами. Белковое гликирование может влиять на гелеобразование или эмульгирование (Oliver et al., 2006). Однако изменения аминокислот и белков также ограничивают их биодоступность. 

В основном гликирование происходит на свободных остатках лизина или аргинина, однако цистеиновые, триптофановые и гистидиновые остатки тоже являются подходящей мишенью для гликирования (Münch et al., 1999). Поскольку лизин и триптофан являются незаменимыми аминокислотами, это может снизить пищевую ценность продукта. В 1981 году было обнаружено, что реакция Майяра происходит не только во время обработки и хранения пищи, но и в организме человека (Monnier and Cerami, 1981). Реакция Майяра является лишь одним механизмом, приводящим к образованию конечных продуктов гликирования. 

Также образуются побочные продукты гликолиза или окисления липидов. Повышенные уровни конечных продуктов гликирования отмечаются у пожилых людей, но преимущественно в условиях высокого уровня глюкозы в крови, как у пациентов с сахарным диабетом (Nowotny et al., 2014, Nowotny et al., 2015). После того, как было обнаружено, что конечные продукты гликирования образуются, а модифицированные белки накапливаются, все биологические эффекты были тщательно изучены, и было показано, что данные соединения не только могут накапливаться, но и могут быть потенциально вредны.

Обсуждаются возрастные факторы, способствующие изменениям и появлению диабета. С одной стороны, гликирование напрямую изменяет структуру и функцию белков. С другой стороны, некоторые продукты действуют как лиганды для клеточных рецепторов, активируя разнообразные клеточные сигнальные пути. Предполагается провоспалительный и проокислительный ответ из-за взаимодействия с рецептором. Впоследствии возник вопрос о том, как конечные продукты гликирования влияют на здоровье человека.

Продукты питания и конечные продукты гликирования

Существует ряд аналитических подходов для анализа конечных продуктов гликирования, включая классические хроматографические и иммунохимические методы (таблица 1). 

Таблица 1. Аналитические методы обнаружения AGE в пищевых продуктах 

Обычными хроматографическими методами являются: жидкостная хроматография с ультрафиолетовым или флуоресцентным детектированием (HPLC-UV/FD) (Chen and Scott Smith, 2015; Wellner et al., 2011) и жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (UPLC- MS/MS) (Hull et al., 2012; Scheijen et al., 2016). Кроме того, газовая хроматография с масс-спектрометрией (ГХ-МС) также используется как метод анализа, например, в пищевых продуктах (Bosch et al., 2007; Charissou et al., 2007).

Тем не менее, до сих пор нет стандартизированного подхода к количественной оценке конечных продуктов гликирования. Из-за характерной флуоресценции некоторых AGE, данный метод можно использовать для аналитического измерения. Масс-спектрометрия, в свою очередь, позволяет обнаружить продукты гликирования практически независимо от физико-химических свойств. Например, масс-спектрометрия MALDI-TOF может быть использована для обнаружения неизвестных AGE, а также для понимания степени гликирования белка (Kislinger et al., 2004). Напротив, иммунохимические методы не используются для идентификации новых продуктов, а просто для обнаружения AGE и/или количественного определения их в биологических образцах.

Иммунохимические методы включают чаще всего иммуноферментный анализ (ELISA) (Somoza et al., 2006).

Точное обнаружение и количественное определение AGE сильно зависит от матрицы. Протоколы различаются как между разными типами продуктов, так и в рамках матрицы одного и того же продукта. Исходя из этого, становится важным создание надёжного и безопасного метода для сравнения различных пищевых матриц, а также физиологических концентраций, ожидаемых у здоровых людей и людей с заболеваниями, такими как сахарный диабет.

AGE в продуктах питания

После того, как было обнаружено, что образование AGE происходит в пищевых продуктах, были установлены аналитические методы обнаружения, и содержание AGE было проанализировано в широком спектре пищевых продуктов. Первая база данных с продуктами питания и содержанием в них конечных продуктов гликирования была опубликована в 2004 году на основе измерений методом ELISA (Goldberg et al., 2004). Эта база данных включает содержание Nε(carboxylmethyl)-l-lysine (CML) в 250 продуктах, и было продемонстрировано, что продукты с высоким содержанием CML — это продукты с высоким содержанием белков и жиров, тогда как продукты с низким уровнем CML — это продукты, богатые углеводами. База данных CML была расширена до 549 продуктов питания в 2010 году, включая ещё и критерий «приготовление пищи» (Uribarri et al., 2010). В 2012 году был опубликован ещё один список продуктов, в котором было отражено содержание CML в 257 продуктах (Hull et al., 2012). 

Дмитрий Пикуль: Неудивительно, что значения суточного потребления AGE с пищей находятся в очень значимо широком диапазоне (т.е. не позволяют достоверно установить сколько именно было потреблено AGE с пищей), а также информация о содержании AGE в рационах, используемая в интервенционных исследованиях, также имеет очень широкую вариабельность.

Основываясь на этом аналитическом методе, в злаках было самое высокое содержание CML, а во фруктах и овощах — самое низкое. С недавних пор доступна база данных, включающая CML, CEL и MG-h2 (Scheijen et al., 2016). Фракцию белка в 190 пищевых продуктах анализировали методом UPLC-MS/MS, который позволяет обнаруживать CML, CEL и MG-h2 за один прогон. В целом, CML в рационе был сопоставим с CEL, в то время как MG-h2 был неизменно выше по сравнению с CML и CEL. Наибольшее количество CML и CEL составляло 5-7 мг/100 г пищи (арахисовое масло, шоколадная крошка, пудинг). 63 мг MG-h2/100 г (пудинг) были максимальными показателями для выбранных продуктов. Были также некоторые продукты, в которых MG-h2 был ниже, такие как некоторые виды молока, сыра и шоколада. На основании этой базы данных мясо, орехи и злаковые, обработанные при высоких температурах, имели самое высокое содержание AGE, а масло, кофе, фрукты и овощи — самое низкое.

Содержание CML варьировалось в продуктах с высоким содержанием жира, таких как сливочное масло: метод UPLC-MS/MS не обнаруживал CML (Scheijen et al., 2016), а очень высокие уровни CML измеряли методом ELISA (Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2010). В хлебных злаках и печенье высокое содержание CML было измерено с помощью метода UPLC-MS/MS (Hull et al., 2012; Scheijen et al., 2016) при измерениях ELISA (Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2010) выявили относительно низкие уровни CML в этих продуктах. Несоответствие между двумя аналитическими методами было ещё раз подтверждено в исследовании Niquet-Léridon et al. в которым были проанализированы и сопоставлены уровни CML, измеренные в 24 отобранных продуктах с помощью методов LC-MS / MS и ELISA (Niquet-Léridon et al., 2015). 

Опять же, было показано, что содержание CML в продуктах с высоким содержанием жиров, таких как сливочное масло, оливковое масло и майонез, было завышено в случае метода ELISA, в то время как были чуть занижены уровни CML в случае продуктов, богатых углеводами. Совсем недавно уровни CML в 20 продуктах питания были замерены с помощью 3 различных методов ELISA и HPLC-ITMS/MS (Gómez-Ojeda et al., 2018). Самые высокие уровни CML были отмечены в мясных продуктах. Для сравнения, низкие уровни CML были обнаружены в молочных продуктах и злаковых, а также во фруктах и овощах. Помимо фруктов и овощей, продукты с низким содержанием конечных продуктов гликирования — это продукты с высоким содержанием жира, такие как сливочное масло и йогурт. В то время, как приготовление на пару и кипячение уменьшают образование AGE, приготовление и обработка пищи при высокой температуре увеличивает их содержание в таких продуктах, как хлебобулочные изделия и обработанное мясо.

В настоящее время база данных AGE Goldberg и Uribarri с коллегами является наиболее часто используемой для расчёта потребления AGE с пищей. Как было подчёркнуто, для некоторых продуктов существует завышенная или заниженная оценка содержания AGE. Для оценки общего содержания AGE в пище следует использовать несколько методов. Следовательно, цель должна состоять в том, чтобы собрать больше данных, основанных на инструментальном анализе различных AGE в пище. Недавно кафедра общей химии и химии пищевых продуктов Технического университета Дрездена приступила к сбору аналитических данных, чтобы предоставить больше информации о распространённости и употреблении в пищу AGE. База данных представляет собой платформу, на которой представлены концентрации различных AGE в продуктах питания.

Принято считать, что приготовление и обработка пищи определяет формирование AGE. Что наиболее важно, высокие температуры, а также длительное время приготовления увеличивают образование AGE в пищевых продуктах. Кроме того, содержание воды, а также значение pH также важно учитывать. Хотя малое количество воды ускоряет реакцию Майяра и образование AGE, полное её отсутствие препятствует реакции. Высокое значение pH также увеличивает образование AGE (максимальный pH — 10).Тем не менее, самый простой способ снизить образование AGE — это уменьшить время и температуру приготовления.

Потребление AGE

Как описано выше, AGE образуются в продуктах, поэтому люди постоянно получают их из рациона. В нескольких исследованиях суточное потребление AGE рассчитывали на основе описанных баз данных (таблица 2). 

Таблица 2. Ежедневное потребление AGE

В большинстве исследований была использована база данных, опубликованная Goldberg и Uribarri с коллегами на основе измерения ELISA. Ежедневное потребление AGE в рационе рассчитывали для здоровых людей разного возраста и людей, страдающих метаболическим синдромом и хроническими заболеваниями, такими как сахарный диабет и заболевания почек. Не принимая во внимание состояние здоровья исследуемой группы, суточное потребление AGE варьировалось от 4000 до 24 000 кЕ/день. Для здоровых людей было определено суточное потребление AGE на уровне около 9000-23 000 кЕ/день. Одной из причин расхождения между значениями является использование различных методов записи рациона. Суточное потребление CML, CEL и MG-h2 рассчитывали на основе опроса о частоте приёма пищи, которая включала привычное потребление пищи за последний год. Сами авторы отметили, что опрос о частоте приёма пищи не включал методы приготовления пищи, так что у 10% продуктов, включённых в опросник (мясо, рыба), могли быть завышены или занижены показатели AGE.

Данные о потреблении AGE на основе точного аналитического метода в настоящее время ограничены. Большинство значений рассчитаны по базе данных Goldberg и Uribarri. Однако, как суммировано выше, они диверсифицированы и невозможно предоставить точные значения. Необходимы дальнейшие обсервационные исследования, чтобы получить больше данных о числе AGE в рационе, чтобы сделать заявление относительно различий в потреблении AGE между молодыми и пожилыми или здоровыми людьми и пациентами с диабетом/заболеваниями почек.

Дмитрий Пикуль: По факту, на данном этапе развития науки, подтверждение и оценка реального влияния пищевых AGE на здоровье человека существенно затруднена. Существующие исследования противоречивы, неубедительны или имеют низкое качество, и пока никак достоверно не подтверждают выдвигаемую гипотезу у взаимосвязи пищевых AGE и их влиянием на здоровье человека, поэтому необходимы дальнейшие высококачественные исследования независимых исследовательских групп, чтобы прояснить роль пищевых AGE.

Влияние AGE

После того, как было обнаружено, что AGE также образуются в организме человека и что они могут быть вредны, возникает вопрос, как влияет на организм AGE, полученные из пищи. Поэтому было необходимо более детально изучить метаболический транзит AGE (таблица 2). Первые показатели биотрансформации AGE в целом были найдены, поскольку CML и пирролин были обнаружены в образцах мочи (Ahmed et al., 1988; Portero-Otin et al., 1996). Влияние AGE из пищи на AGE в организме был впервые изучен путем измерения CML в сыворотке и моче после приёма пищи (Koschinsky et al., 1997). 

Здесь был сделан вывод о том, что у здоровых людей поглощается 10% AGE из пищи, из которых только 30% было обнаружено в моче. Продукты с низким содержанием AGE, такие как фрукты и овощи, положительно коррелировали с CML в сыворотке и моче, а продукты с высоким содержанием AGE не коррелировали. В дополнение к этому, Piroddi с коллегами обнаружили, что потребление CML с пищей не влияет на AGE в плазме (Piroddi et al., 2011). Метаболический транзит AGE был более точно изучен с помощью количественной жидкостной хроматографии.

В 2003 году Förster и Henle исследовали метаболический транзит диетического пирролина (Foerster and Henle, 2003). Пирролин был почти всегда обнаружен в продуктах питания. Один приём пищи, богатой пирролином (булочка 250 г), увеличивает и количество свободного пирролина в моче. А вот поступление с пищей связанного с белком пентозидина не влияло на свободный пентозидин в моче, в то время как употребление кофе увеличивало его экскрецию. Свободный пентозидин в пище может всасываться в кишечнике, но связанный с белками пентозидин не подвергается всасыванию. Таким образом, следует различать свободные и связанные с белком AGE при изучении метаболического транзита.

Рисунок 2. AGE в организме человека.

Появляется всё больше доказательств того, что AGE абсорбируются в пищеварительном тракте и циркулируют в кровотоке до тех пор, пока не выводятся из организма с мочой. Тем не менее, а увеличивается ли концентрация AGE в тканях? Знания о поглощении, распределении и экскреции также показаны на рис. 2. В связи с ограниченностью образцов тканей человека в клинических испытаниях, исследования, в которых изучалась связь между AGE в пище и накоплением их в тканях, были в основном на грызунах. Когда крысам давали гликированный овальбумин в течение 5 дней, измерение показало увеличение уровней AGE в сердце, почках, печени, лёгких и селезенке (He et al., 1999). Помимо почечной ткани, самые высокие уровни AGE были обнаружены в лёгких и кишечнике (Tessier et al., 2016). Как уже упоминалось, трудно изучить взаимосвязь между AGE в пище и их накоплением в тканях человека из-за невозможности экспериментов на людях.

Дмитрий Пикуль: Но пока ученые ищут реальные подтверждения своих опасений, «продвинутые» диетологи, считающие, что там и так все понятно, чего там еще доказывать, составляют свои особые наборы рекомендаций по ограничению поступления AGE в организм с пищей (если обобщить, то там речь про демонизацию сахара и углеводов в целом, и про снижение температурной обработки пищи при ее готовке), и для снижения «синтеза» AGE на биохимическом уровне. Такие итерации, обещают всем здоровое долголетие, омоложение и оздоровление, ну или хотя бы надежду на это.

AGE в пище и влияние на здоровье человека

Влияние на здоровье AGE было изучено в нескольких исследованиях на людях. В перекрёстных исследованиях анализировались связи между потреблением AGE с пищей и биомаркерами гомеостаза глюкозы, воспаления, окислительного стресса, эндотелиальной или почечной функции. Полученные результаты были проанализированы качественно и количественно в обзорах и мета-анализе (Baye et al., 2017; Clarke et al., 2016; Kellow и Savige, 2013; Van Puyvelde et al., 2014). Обзор основных результатов дан в таблице 3.

Таблица 3. AGE в пище и влияние на здоровье человека

Влияние AGE на воспаления, окислительный стресс, эндотелиальную функцию и резистентность к инсулину было рассмотрено в 2013 году Kellow и Savige, включая 12 различных испытаний на людях. Сообщалось, что длительное ограничение AGE в рационе положительно влияет на биомаркеры окислительного стресса, воспаления и функции эндотелия у здоровых людей. Кроме того, длительное ограничение AGE в рационе снижало окислительный стресс у пациентов с диабетом. В соответствии с двумя другими обзорами, полученные данные свидетельствуют о том, что AGE влияют на маркеры воспаления, особенно TNFα, а также маркеры окислительного стресса и маркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний. Но заметим, что качество испытаний относительно низкое.

AGE и старение

У пожилых людей накопление AGE в организме может иметь прямые последствия для развития и тяжести возрастных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания и почечная недостаточность, метаболический синдром, снижение когнитивных и моторных функций, а также повышенная слабость и рак. Было показано, что большинство этих возрастных заболеваний опосредовано воспалением и окислительным стрессом (Uribarri et al., 2007, 2014; Vlassara et al., 2009; Chung et al., 2006; Vlassara et al., 2002; Yamagishi and Matsui, 2016; Palimeri et al., 2015; Takeuchi et al., 2015; Takeuchi, 2016; Ahmad and Farhan, 2016). Поэтому многочисленные исследования были сосредоточены на эндогенных и поступающих с пищей AGE и их влиянии на возникновение и прогрессирование хронических заболеваний. 

AGE повышают окислительный стресс и воспаление. Считается, что диетические AGE и обработанная пища негативно влияют на состав микробиоты человека. Знания по этой теме, однако, ограничены результатами только нескольких исследований. Было показано значительное изменение в составе кишечной микробиоты у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, перенёсших перитонеальный диализ. Последние данные, по крайней мере, указывали на связь между AGE и изменением состава микробиоты в кишечнике человека (Yacoub et al., 2017).

Несмотря на растущее количество фактов, свидетельствующих о том, что AGE способствуют снижению двигательных функций у пожилых людей, согласно обзору Drenth et al. (2016), причинно-следственную связь ещё предстоит исследовать. Исследования на мышах показывают, что хроническое потребление AGE связано с повышенной восприимчивостью к повреждению сухожилий и дегенеративным изменениям позвоночника (Illien-Jünger et al., 2015; Skovgaard et al., 2017). Таким образом, можно предположить, что употребление AGE может негативно влиять на двигательные функции человека.

 

Продление жизни сегодня. Старение. Концепция healthspan, увеличение продолжительности жизни, антиэджинг. Хайп, наука или медицина?

Кроме того, известно, что пожилые люди имеют более высокий риск развития рака из-за необратимых модификаций белка, а также повышенного окислительного стресса и воспалений. Поэтому всё большее число исследований было сосредоточено на связи AGE с развитием рака.

Было предложено несколько подходов, включая ограничение AGE в рационе ((Luévano-Contreras et al., 2013; Kellow and Savige, 2013; Vlassara et al., 2016; Yacoub et al., 2017; Uribarri et al., 2011, 2003b), снижение образования AGE путём приёма антиоксидантов, таких как полифенолы, из ягод или при соблюдении средиземноморской диеты (Ahmad and Farhan, 2016; Lopez‐Moreno et al., 2016; Harris et al., 2014) или путём применения ингибиторов AGE (Desai and Wu, 2007; Peyroux and Sternberg, 2006). Эффективность этих подходов должна быть лучше изучена.

Трудности исследований

Доказательство причинно-следственной связи AGE с точки зрения здоровья в связи с различными диетами является сложной задачей. Интервенционные исследования, посвящённые изучению влияния AGE, основаны преимущественно на диетах, в которых был изменён способ приготовления. Различные способы приготовления пищи влияют не только на уровень AGE, но и на другие составляющие реакции Майяра, такие как акриламид и гидроксиметилфурфурол (Pouillart et al., 2008).

Кроме того, было показано, что приготовление пищи при высокой температуре приводит к некоторым изменениям (Pouillart et al., 2008). Например, высокая температура уменьшает содержание воды в продуктах. Также происходит разрушение микронутриентов. Определённые составляющие диеты связаны с эндотелиальной активностью, инсулинорезистентностью или воспалением. В частности, Sjögren с коллегами продемонстрировали, что у здоровых мужчин потребление алкоголя положительно коррелирует с показателем эндотелиальной активности, в то время как между потреблением углеводов, магния и бета-каротина с этим показателем существует отрицательная связь (Sjögren et al., 2007).

Заключение

 

  • Реакция Майяра вызывает образование AGE в пищевых продуктах, особенно при высокой температуре. 

Дмитрий Пикуль: Я конечно не хочу быть категоричным и не буду утверждать, что нужно сворачивать всю деятельность по изучению потенциального риска возникновения каких-либо последствий от воздействия конечных продуктов гликирования (КПГ, AGE; как экзогенных, так и эндогенных), или что реальное значение пищевых КПГ в их влиянии на здоровье человека переоценено (хотя, пока, скорее всего именно переоценено, т.к. пока каких либо достоверных подтверждений на людях фактически нет), но прежде чем бить тревогу о нападении каких то неведомых доселе Ужастлей, необходимо получить достоверные подтверждения этим фактам, причем из контролируемых, крупномасштабных рандомизированных исследований на людях (особенно на людях, включая и здоровую популяцию, а не только хронических больных). 

  • Чтобы оценить их потенциальный риск для здоровья человека, в исследованиях последних лет изучались не только AGE в пищевых продуктах, но и их влияние на кровоток, мочеиспускание и ткани и, что наиболее важно, на здоровье в целом.

Дмитрий Пикуль: Ну или это все очень похоже на глюкозно-углеводный заговор, когда углеводы почти 10 тыс лет выжидали и не творили пакостей, а за последние полвека осознали, что накопили достаточно сил и ударили по популяции диабетом и ожирением.

  • В настоящее время всё ещё сложно точно определить содержания AGE в пище, так как данные ограничены и содержание AGE в продуктах питания может зависеть от обработки и способов приготовления. 
  • Очевидно, что методы приготовления пищи при не очень высоких температурах сокращают содержание AGE в пище и, по-видимому, полезны для здоровья. 
  • Влияние AGE из пищи на содержание AGE в тканях ещё предстоит выяснить. Большинство исследований показывают, что ограничение AGE в рационе улучшает некоторые показатели здоровья у людей. 

Дмитрий Пикуль: А пока, все это больше носит некий ангажированно хайповый характер. И если все свести к обычному логическому упрощению (да, согласен, такие упрощения это не достаточно научно, и это, скорее всего просто обычное "мое мнение мозга", но я думаю, что могу себе позволить немного пофилософствовать ))) ), то почему никто не говорит о том, что человек ведь подвергает пищу термической обработке уже несколько миллионов лет (причем фактор нагрева на открытом огне, является одним из значимых факторов влияющих на рост уровней AGE в пище), т.е. пищевые AGE это не какое-то новое веяние, которое появилось буквально недавно, и коль уж AGEs появились в жизни человекообразных, то у эволюции было куча времени, чтобы или избавиться от этой напасти или выработать к ней адаптацию (и похоже, что произошло именно второе). 

  • Существующие исследования противоречивы, неубедительны или имеют низкое качество, поэтому необходимы дальнейшие высококачественные исследования независимых исследовательских групп, чтобы прояснить роль AGE, получаемых из пищи для нашего здоровья.
  • Исследования на людях не выявили четкой связи с заболеваниями, часто из-за ограничений в дизайне исследования

Чем опасны конечные продукты гликирования и как от них избавиться

курица с овощамикурица с овощами

Лишний вес и злоупотребления вредными продуктами вредят здоровью.

Однако даже люди, которые имеют нормальную массу тела и стараются есть в основном здоровую пищу, даже страдают от орторексии, часто вводят в свой организм значительное количество ядовитых соединений – конечных продуктов гликирования. И делают это ненамеренно. Так как едят в основном здоровую еду.

Конечные продукты гликирования: что это такое

КПГ, или AGEs (advanced glycation end products) – группа вредных для здоровья человека соединений, которые образуются из белков и жиров при их соединении с сахарами.

КПГ могут образовываться в крови человека. Люди с повышенным уровнем глюкозы особенно сильно подвержены их негативному влиянию. Однако основное количество AGEs мы получаем вместе с пищей.

Организм человека умеет обезвреживать эти ядовитые вещества при помощи внутренней антиоксидативной и энзиматической активности. Поэтому небольшое количество КПГ, поступающих с пищей, не несут угрозы здоровью.

Но когда конечных продуктов гликирования становится слишком много, они наносят урон организму, так как он уже не может их обезвредить. И тогда AGEs вызывают оксидативный стресс и воспаление, которые ведут к таким тяжелым заболеваниям, как диабет, рак, атеросклероз, болезнь Альцгеймера и т.д. А также вызывают раннее старение.

В каких продуктах много AGEs

мясо над пламенеммясо над пламенем

AGEs образуются в продуктах, богатых протеинами и жирами, при их сухой обработке при высоких температурах. Чем дольше термическая обработка и выше температура, тем больше КПГ образуется.

Известно, что жарить мясо вредно. Но многие люди полагают, что запекать или жарить на гриле без добавления масло не вредно и даже полезно. Это не так.

Если запекание происходит в сухом виде без доступа влаги и в течение длительного времени и при высокой температуре, оно также вредно, как жарка на сковороде.

Обработка на гриле всегда требует разогревания продуктов до очень высоких температур. А потому это тот способ приготовления, который ведет к формированию значительного количества конечных продуктов гликирования, несмотря на то, что дополнительные жиры в рецептах для гриля не исползают.

Больше всего КПГ образуется их жирного мяса. Особенно красного. Помимо мясных продуктов, источниками AGEs являются сыры, яйца, сливочное и растительные масла, орехи, семечки и др.

Где больше всего конечных продуктах гликирования: таблица

Единого стандартизированного списка содержания КПГ в продуктах питания не существует. В приведенных таблицах указаны усреднённые значения некоторых популярных снедей. Точное количество AGEs в порции может оказаться немного иным. Но значения будут колебаться вокруг указанных показателей.

Орехи и семечки

ПродуктkU на 100г
Жареный арахис6,650
Жареный кешью9,807
Жареный арахис6,447
Жареные семечки подсолнуха4,693
Жареный грецкий орех7,887

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старение — dolgo-jv.ru

 

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старение

Реакция Майяра или гликирование, - это химическая реакция между белками (аминокислотами) и сахарами, которая дает румяную корочку при обжаривании или запекании продуктов. Но такие реакции протекают не только при высоких температурах при приготовлении пищи.

Точно такие же реакции происходят между белками и сахарами внутри организма. Но протекают они не так активно в связи с относительно невысокой температурой человеческого тела. В условиях человеческого организма скорость реакций взаимодействия глюкозы крови с белками настолько мала, что продукты этих реакций успевают удаляться.

Однако, при значительном повышении глюкозы крови процесс этот значительно ускоряется. Конечные продукты гликирования накапливаются и начинают представлять опасность для здоровья человека.

Реакция Майяра по гликированию белков хорошо изучена и научные данные показывают прямую зависимость между накоплением конечных продуктов гликирования (КПГ) и различными заболеваниями.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC21074/

КПГ способствуют возникновению и развитию нейродегенеративных заболеваний.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26851500

КПГ оказывают свое негативное влияние на широкий спектр дегенеративных заболеваний глаз, как, например, формирование катаракты.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12698254
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16037281

Также КПГ предрасполагают к возникновению целого ряда заболеваний, среди которых сердечно-сосудистые, заболевания почек, инсулинорезистентность, сахарный диабет и др.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2475771/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2645629/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC137762/
http://www.atherosclerosis-journal.com/article/S0021-9150(03)00050-9/abstract
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/dmrr.283/abstract

В процессе приготовления пищи, в большей степени при жарке и запекании, чем при варке и тушении синтезируется большое количество готовых КПГ, которые мы поедаем вместе со вкусной хрустящей корочкой.

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408398909527499
http://www.andjrnl.org/article/S0002-8223(04)00917-4/abstract

С точки зрения пользы для здоровья, вареная и тушеная еда значительно лучше чем жареная или запеченная.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/

Чем выше температура и время обработки пищи - тем больше в ней КПГ. Очень полезны в этом плане скороварки, в которых пища готовится под давлением, что значительно сокращает время готовки. При этом, все продукты в ней варятся не только быстро, но и приготавливаются одновременно.

http://www.edinformatics.com/math_science/

science_of_cooking/science_of_pressure_cooking.htm

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старение

В связи с этим встает вопрос выбора - жить вкусно или жить долго и без болезней! Стратегия питания с минимальным количеством конечных продуктов гликирования значительно увеличивает продолжительность жизни и замедляет старение.

Но конечные продукты гликирования поступают в наш организм не только с пищей извне, но и, как было упомянуто выше, синтезируются в самом организме при взаимодействии глюкозы крови с белками тела.

Сладкая жизнь (имеется в виду как употребление большого количества сладостей, так и обжорство), - короткая и нездоровая, а значит некачественная.

В результате неумеренного питания и большого потребления сладостей (быстрых углеводов) поддерживается постоянно высокий уровень глюкозы в крови, в результате чего рано появляются морщины, атеросклероз, диабет, рак и другие болезни. Человек быстро стареет и умирает.

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старение

Важным моментом для замедления старения и увеличения продолжительности жизни является ограничение калорийности питания!
В отличие от древнего человека, который вынужден был часто голодать, современный человек не имеет проблемы как добыть пищу. Еда есть всегда и в избытке. Появилась другая проблема - как не переедать!

Сахар содержится практически во всех продуктах. Избыточные углеводы - являются очень важным фактором старения и возраст-зависимых заболеваний.

Кариес - самое минимальное зло, которым опасен сахар. Избыточные углеводы провоцируют возникновение сахарного диабета IIтипа, ожирение и атеросклероз. Даже онкология ассоциирована с избытком калорий и углеводов в частности.

конечные продукты гликирования

При появлении большого количества сахара в крови - происходит реакция Майяра. Белки вступают в реакцию с сахарными основаниями.

Структурные белки организма (эластин, коллаген) которые формируют кожу и хрящи, которые раньше были ровными и гладкими, под воздействием КПГ сшиваются перекрестными сшивками и перестают быть эластичными. Так от избытка углеводов появляются морщины. Кожные покровы и соединительные ткани сильно страдают от избытка глюкозы в крови.

https/www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1904866

Кровеносные сосуды изнутри выстланы эндотелием. При постоянных пиковых нагрузках глюкозы стенки эндотелия нарушаются и возникают воспалительные реакции. Нарушается целостность сосудов. У организма нет другого материала для ремонта сосуда, кроме холестерина, которым он и начинает заделывать повреждения, формируя заплатки, которые со временем разрастаются за счет холестерина из кровяного русла и возникает атеросклероз.

Но холестерин является вторичным фактором в формировании атеросклероза. Прежде чем в сосуде начнет формироваться холестериновая бляшка - его нужно вначале повредить. Поэтому первичную роль в атеросклерозе играет сахар.

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старениеКогда появляется лишняя глюкоза в крови, то все ее излишки перерабатываются сначала печенью, а избыток откладывается в жир. Так возникает избыточный вес и ожирение.

Потребление сладостей, или быстрых углеводов, в том числе сахара, не осуждается обществом, а употребление мёда и вовсе считается полезной пищей, соответствующей здоровому образу жизни. Мы впервые говорим о том, что для долгой и здоровой жизни необходимо исключить из своего рациона все виды сахара и в первую очередь фруктозу (мёд)! Подробнее о вреде мёда ЗДЕСЬ.

Гликирующие способности фруктозы на порядок выше чем у глюкозы. В реакцию Майяра она вступает примерно в 10 раз охотнее. Поэтому она значительно больше повреждает белки и сосуды чем глюкоза, которая находится в крови.

Наилучшим заменителем сахара является Ксилит. Подробнее о Ксилите - в статье "Чем заменить сахар? Ксилит - лучший сахарозаменитель".

Влияние конечных продуктов гликирования и сахара на ускоренное старение

Для переработки глюкозы поджелудочной железой вырабатывается инсулин. Быстрые сахара быстро поступают в кровь и для их нейтрализации требуется скачкообразный экстренный впрыск инсулина. Перерабатываются они также быстро. В итоге, глюкозы уже нет в крови, а инсулин есть. Этот избыточный инсулин формирует новое чувство голода и заставляет нас есть снова и снова.

При высоких уровнях инсулина запускается целый каскад генов, повышается экспрессия раковых генов. Высокий инсулин запускает инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1), mTOR, FOXO и др., что способствует проявлению ускоренного старения и повышению риска раковых заболеваний.

Чтобы избежать скачков инсулина полезно употреблять в пищу продукты с низким гликемическим индексом (ГИ). Низкий ГИ означает, что продукт медленно отдает сахар в кровь. А это в свою очередь значит, что чувство сытости длится дольше, конечные продукты гликирования (КПГ) образуются меньше и организм успевает их удалять, не накапливая.

Оптимально использовать для питания продукты с гликемическим индексом ниже 50. Таблицы с гликемическими индексами продуктов в этой статье не приводятся, чтобы не перегружать лишней информацией и без того объемный материал. Значения ГИ для различных продуктов можно легко найти в интернете. Скажу лишь, что практически все овощи, крупы, рыба и морепродукты имеют невысокий ГИ.

Вряд ли кто-то в повседневной жизни будет сверяться с таблицами или ходить с калькулятором и высчитывать количество КПГ в пище и съеденный гликемический индекс. Поэтому для здорового питания следует просто избегать вредных продуктов или минимизировать их употребление. В основном это все сладкое, выпечка и все жареное.

Для нейтрализации вредного воздействия КПГ могут быть использованы различные препараты, которые мы называем геропротекторами - это Метформин, сартаны (Микардис, Валсартан, Лозартан), ИАПФ (Эналаприл, Рамиприл), Глюкозамин, Таурин, Рутин, Кверцетин, Сульфорафан (или экстракт Брокколи) и др.

Если ссылка на препарат не открывается и сайт не загружается - как исправить ситуацию рассказано в статье "Как зайти на сайт IHerb, если он не грузится?"

Для тех, кто никогда не заказывал препараты по интернету и не знает как это сделать - подробная инструкция в статье "Как заказать препараты по интернету?"

Рекомендую также прочесть:

1. Геропротекторы - препараты, замедляющие старение 
2. Лекарства от старости 
3. Лекарство, позволяющее продлить жизнь 
4. Можно ли избавиться от целлюлита? 
5. Пребиотики и пробиотики. В чем разница? 

 

AGE-продукты: распознать и избегать!

Общие правила.

1. Научится распознавать КПГ в продуктах питания, подсчитать сколько их находится в вашем питании. Стратегия питания, направленная на сокращение КПГ, поступающих из пищи, задерживает старение, продлевает жизнь, а также имеет противоположные эффекты, перечисленным выше заболеваниям.

2. Ограничить количество продуктов с высоким содержание КПГ. 

3. Кулинарная готовка по технологиям, обеспечивающим минимум КПГ. КПГ видны невооруженным глазом, это реакция побурения. Вареная сгущенка в выпечке побурела, молоко топленое приобрело другой оттенок, румяная корочка на хлебе, на сухарике, измененный цвет пива, ликера, некоторых конфет, это тоже КПГ, кушая которые вы пополняете свой организм КПГ. КПГ там где пища приготавливается при высокой температуре. 

4. Углеводный баланс и инсулин. Ограничение углеводов, хорошая чувствительность к инсулину, чистое время без еды с низкими запасами гликогена, развитые мышцы (буфер для СЖК и глюкозы) и прочие вещи, которые защищают от внутреннего образования КПГ, Об этом отдельный будет разговор.

5. Разрушение накопившихся в организме КПГ: аутофагия. Об этом еще будет статья.

AGE-продукты: распознать и избегать!

Яд в малых дозах – лекарство.

При низких температурах тоже может образовываться побурение. Но не все подукты потемнения (меланоидины) однозначно вредны. Небольшие количества конечных продуктов гликирования и тех, что образуются в этих процессах, могут быть даже полезны. В научной литературе хватает данных о полезных свойствах КПГ — антиоксидантных, антимикробных, иммуномодулирующих, а также об их способности связывать ионы тяжелых металлов.

Впервые антиоксидантная активность продуктов реакции Майара была обнаружена в 1961 году в экспериментах с вареным мясом. Затем было показано, что вареное мясо ингибирует перекисное окисление липидов, а в роли собственно ингибиторов выступают некоторые продукты гликирования и мальтол, образующиеся в говядине при варке. Исследование меланоидинов кофе, развернувшееся в последние годы, подталкивает ученых к мысли, что они могут уменьшать риск заболевания раком.

Кроме того, они усиливают синтез ферментов семейства глютатион-S-трансферазы, которые обезвреживают различные ксенобиотики. Меланоидины выполняют ту же функцию, что и пищевые волокна, улучшают пищеварение и стимулируют рост бифидобактерий, то есть обнаруживают свойства пребиотиков. 

Распознавайте и избегайте.

Есть продукты, в которых сахар и белки уже среагировали, образовав «пищевые гликотоксины» (так называют КПГ, присутствующие в готовой пище). Распознать их часто можно по цвету: накопление гликотоксонов изменяет оттенок пищи, как выражаются химики, вызывает «реакцию побурения». Аппетитно-коричневые топленое молоко, ряженка и вареная сгущенка, румяная корочка на хлебе, булочках, мясе, птице – все это признак высокой концентрации КПГ. 

AGE-продукты: распознать и избегать!

Вредности придают еде яркий вкус и аромат, поэтому «бурых» вкусняшек так хочется и.. так нельзя. Если вы когда-либо готовили тост, то вы знаете о процессе гликирования не понаслышке. 

Тост из хлеба подвергается реакции, ведущей к потемнению его поверхности, происходящей при нагревании пищи и приготовлении под воздействием высокой температуры. Эта реакция также обычно наблюдается, когда мы жарим мясо, рыбу или готовим картофель фри. 

Уровни токсичных веществ в организме человека с возрастом увеличиваются, в том числе за счёт продуктов, которые мы потребляем. Ранее учёные недооценивали разрушительное влияние гликотоксинов на клетки человека, его органы и ткани. 

Результаты недавних исследований, однако, показали поразительные свидетельства той важной роли, которую играют полученные из пищи гликотоксины в развитии процесса гликирования. Кроме того, не так давно учёные установили, что конечные продукты глубокого гликирования имеют большое значение в ускорении процесса старения, а также в развитии таких заболеваний, как диабет, болезни сердца, почек, рак, болезнь Альцгеймера и некоторые виды невропатии.

Уровень гликотоксинов резко возрастает у людей, которые имеют повышенное количество глюкозы в крови, потому что глюкоза является питательной средой для этих вредных веществ. Таким образом, гликотоксины особенно распространены в организме людей, страдающих метаболическим синдромом или диабетом. . 

AGE-продукты: распознать и избегать!

Снижение потребления КПГ с пищей улучшает состояние здоровья. Недавнее исследование показало, что умеренное сокращение потребления продуктов, богатых производными от гликации веществами, улучшало показатели инсулинорезистентности у взрослых персон с диабетом 2-го типа. Сократив КПГ можно замедлить старение, предупредить опасные заболевания, замедлить появление морщин и сильно продлить жизнь. Про внешность и КПГ я напишу отдельно.

Уменьшение продуктов с высоким содержанием КПГ.

1. Уменьшите количество полуфабрикатов. Ограничьте прием обработанных пищевых продуктов. Многие полуфабрикаты подвергались воздействию высокой температуры при приготовлении пищи, чтобы продлить срок годности, таким образом они могут иметь высокое содержание конечных продуктов усиленного гликозилирования.

2. Жаренное мясо и переработанные мясные продукты. Считается, что 10 процентов конечных продуктов усиленного гликозилирования, которые мы получаем при приеме в пищу обжаренных гамбургеров и жареной курицы, могут всасываться в наши ткани и кровь. В течение нескольких лет исследовалось влияние КПГ из пищи на здоровье.

Из этого исследования можно увидеть, что чемпионом по содержанию КПГ является жареный бекон. В беконе столько КПГ, что остальные продукты питания просто меркнут перед ним. Давайте определим, что такое оптимальный объём КПГ для человека. Из исследований мы знаем, что средний рацион американцев содержит около 15 000 единиц КПГ в сутки. Значит, показатель свыше этого будет считаться опасным. Достаточно съесть всего 100 граммов жареного бекона, и вы получите30 000 единиц КПГ.

3. Фастфуд. Чипсы, картофель фри, жареный бекон, гамбургеры, кола - абсолютные рекордсмены по содержанию КПГ, Абсолютное большинство фастфуда содержит множество КПГ. Кроме того их много и в продуктах, вкус которым дает реакция карамелизации - по сути нагревание сахара: кока-кола, карамель, пиво и многие другие.

Сахарный протокол: аспекты гликации.

Эта тема требует долгого обсуждения, пока просто ряд тезисов:

1. Сахар. Норма - не более 5 грамм в сутки, включая скрытый сахар в готовых продуктах питания. Четко ограничивайте сладости и мучное — продукты с высоким гликемическим индексом. Самые опасные сочетания это сахар+белок+жир.

2. Ограничивайте фруктозу.  Особенно опасна фруктоза как сама по себе, так и в составе сахара. В реакциях образования КПГ фруктоза в 200 раз активнее глюкозы.

3. Не употребляйте большое количество рафинированных продуктов с высоким гликемическим индексом. Обычно это не касается овощей или фруктов, так как содержащийся в них пектин играет роль углеводного буфера, сглаживая колебания 

AGE-продукты: распознать и избегать!

AGE-продукты: распознать и избегать!

4. Питание 2-3 раза в день. Чем меньше скачков глюкозы, тем лучше.

5. Хорошая чувствительность к инсулину. Постпрандиальная гликемия – это показатель, насколько все будет плохо с гликированием тканей.

6. Углеводы больше употребляйте днем, так как чувствительность к инсулину уменьшается.

7. Не используйте сахар в готовке, где он будет нагреваться. Это крайне опасно.

8. Различайте свободные сахара и связанные. Так, фруктоза в коле и в груше имеют различные профили усвоения.

9. Мед, кленовый сироп – это тот же сахар. Вот еще названия сахара:

названия сахара: глюкозно-фруктозный сироп, «сироп фруктозы», ГФС, HFCS, GFS, сахароза, мальтоза, кукурузный сироп, патока, сахарный тростник, кукурузный сахар, сахар-сырец, мед, фруктовый концентрат, мед, кленовый сироп, измельченный солод, кукуруза и ее производные,  рисовый и кукурузный сироп, патока, черная патока, сырец, сироп сушеного тростника, инвертный сахар, сироп коричневого риса, сок белого винограда или другие фруктовые концентраты

10. Завтракайте! Много ешьте на завтрак, это уменьшает простпрандиальную гликемию в течении дня. Рассматривая стандартный трехразовый режим питания, отметим, что основное время в течение суток приходится на состояние после еды (постабсорбционное состояние). Следовательно, избыточное повышение уровня глюкозы в крови после еды, с одной стороны, является ранним и наиболее адекватным диагностическим признаком сахарного диабета второго типа, с другой — имеет неблагоприятное прогностическое значение с точки зрения сердечно-сосудистых осложнений. Читать подробнее (ссылка).

Здоровые технологии готовки

1. Выше температура – больше КПГ, намного больше! 

Чем выше температура готовки, тем больше образуется КПГ. Продукты гликирования, которые обычно встречаются в мясе, приготовленном на гриле и при высоких температурах. 

Особенно интенсивно КПГ образуются во время термической обработки продуктов питания при температуре свыше 120 градусов по Цельсию: жарка (жареный картофель и мясо), выпекание (пироги из духовки и яблоки), жарка на огне (шашлык). Золотистая корочка, образующаяся во время жарки и выпекания — это и есть КПГ. Вот температура разных способов готовки: кипячение (100°С), поджаривание (225°с), жарка во фритюре (180°С), жарка в духовке (230°C) и обжарка (177°С). 

Результаты исследования показали, что чем выше была температура, при которой происходило приготовление еды, тем выше в ней был уровень конечных продуктов гликирования. Так, например, в 100 г сырой говядины содержится 707 kU на 1 порцию конечных продуктов гликирования, а в 100 г ростбифа — 6071 kU на 1 порцию.

При анализе типичных национальных диет было установлено, что употребление мяса ассоциируется с поступление наибольшего количества конечных продуктов гликирования в организм человека, затем следуют растительные масла, сыр и рыба. Такие продукты питания, как крупызерновые, яйца, фрукты и овощи, бобовые, молоко, орехи, как правило, ассоциируются с незначительным поступлением конечных продуктов гликирования в организм, возможно, потому что готовятся при низких температурах или составляют небольшую часть рациона.

Образование КПГ при разных режимах готовки.

AGE-продукты: распознать и избегать!

ЯЙЦО ОМЛЕТ ПРИГОТОВЛЕННЫЙ НА СЛИВОЧНОМ МАСЛЕ

507

ЯЙЦО ОМЛЕТ ПРИГОТОВЛЕННЫЙ НА ОЛИВКОВОМ МАСЛЕ

337

ЯЙЦО ЯИЧНИЦА НА СЛИВОЧНОМ МАСЛЕ

337

ЯЙЦО ЯИЧНИЦА НА ОЛИВКОВОМ МАСЛЕ

243

ЯЙЦО ЯИЧНИЦА НА КУКУРУЗНОМ МАСЛЕ

173

ЯЙЦО ОМЛЕТ НА КУКУРУЗНОМ МАСЛЕ

123

ЯЙЦА ВАРЁНОЕ

63

2. Снизьте температуру! Используйте здоровые методы готовки!

Снизьте температуру приготовления мяса и белков. Готовьте на пару рыбу и морепродукты, варите на медленном огне цыпленка в соусе и тушите красное мясо.

Если вы готовите мясо в жидкости при низкой температуре, как в медленноварке, вы снизите количество повреждающих клетки соединений, известных как продукты гликирования, которые уменьшаются на 50 процентов при использовании медленного приготовления, по сравнению с поджариванием или грилем. Вот почему медленное приготовление пищи, возможно, один из самых безопасных способов приготовления мяса. 

Активно используйте другие способы приготовления, такие как тушение, мариновка или варка на пару вместо жарки мяса на гриле. Можно готовить специальным апаратом, который тушит продукты в воде при маленькой температуре (от 75 до 95 гр С). Процесс приготовления длится при этом часов шесть. Можно готовить на пару или просто варить. Вот список возможностей (и он еще неполный):

бланширование — кратковременное ошпаривание, или крайне недолгая (1 минута) варка продукта. Применяется для быстроварких продуктов, для более лёгкой очистки продукта от кожицы, для консервирования и, наконец, для уничтожения вредных бактерий. Продукт обдают кипятком или паром в закрытой посуде или погружают в кипяток (0,5 – 5 мин.).

варение (варка) — один из самых распространённых видов термической обработки. Заключается в том, что обработке подвергается полностью погружённый в горячую (кипящую) воду (или иную жидкость) продукт.

тушение — средняя процедура между жарением и варением. В отличие от указанных способов термической обработки всегда производится под крышкой. Обычно проводится от 40 минут в закрытой посуде на медленном огне. Как правило тушат мясо и рыбу вместе с различными овощами и пряностями, чем разнообразнее состав, тем богаче вкус и аромат готового блюда.

поширование — медленное приготовление продуктов в воде без кипения, при температуре максимально до 95 градусов, щадящий способ термической обработки продуктов, который помогает сохранить структуру и витамины в применяемых продуктах. Используется для приготовления овощей, фруктов, рыб, яиц и мяса. Рульман указывает на температуры воды между 71°C и 82°C, ниже температуры образования пузырьков (88°C). 

готовка в вакууме (также су-вид, от фр. sous-vide, «под вакуумом») — метод приготовления пищи, при котором мясо или овощи помещаются в пластиковый пакет с откачанным воздухом и медленно готовятся при сравнительно низкой и точно контролируемой температуре, обычно в водяной бане. Готовка в вакууме обычно производится при температуре около 55-60 °C, для овощей используются и более высокие температуры. 

томление — в кулинарии — метод приготовление блюд с помощью медленного, длительного тушения при постоянной невысокой температуре в плотно закрытой посуде (обычно ниже точки кипения воды). Настоящий томлёный вкус получается лишь при приготовлении в русской печи при постепенно снижающейся температуре. Современные технологии используют тиховарку или тушение в духовке с периодическим подливанием жидкости для сохранения скорости выпаривания.

припускание — варка продуктов в небольшом количестве жидкости или в собственном соку. Этот способ применяют в основном при тепловой обработке продуктов с высоким содержанием влаги. Продукт заливают жидкостью на 1/3 его объема и нагревают при закрытой крышке. В этом случае нижняя часть продукта варится в воде, а верхняя — в атмосфере пара.

3. Контакт с воздухом.

AGE-продукты: распознать и избегать!

Грибы, обжаренные на оливковом масле: слева — на открытой сковороде, справа — при помешивании под крышкой. 

При контакте с воздухом образуется больше КПГ. Готовьте с закрытой крышкой.

4. Открытый огонь и прямое нагревание. Сухой жар.

Жарка, гриль и др. постное мясо, например, курицы, содержат высокие уровни пищевых конечных продуктов усиленного гликозилирования, когда они приготовлены с помощью сухого жара. Ограничьте количество приготовленного на гриле, жаренного на открытом огне, обжаренного и в микроволновке мяса в своем рационе.

При приготовлении пищи на сухом жару вырабатывается– метилглиоксал (МГ) – это тип позднего конечного продукта гликации, который, как оказалось, понижает защитные способности организма для контроля за воспалением. У мышей, которые потребляли МГ, рано начала развиваться инсулинорезистентность и повышаться содержание жира в организме, в отличие от здоровой контрольной группы.

5. Жарка с жиром.

Куриная грудка, приготовленная во фритюре в течение 20 минут, содержит в себе в 9 раз больше конечных продуктов гликации, чем такая же грудка, подвергнутая варке в течение часа. Связь между раком предстательной железы и едой, приготовленной во фритюре, ограничена на самом высоком уровне потребления — определенном в нашем исследовании как больше, чем раз в неделю — что предполагает, что регулярное поедание приготовленной во фритюре еды ведет к исключительному риску развития рака предстательной железы». Уже существует доказательство тому, что потребление подобных угощений ведет к разным видам рака, таким как рак груди, легких, панкреатический рак, рак головы и шеи, а так же к раку пищевода.

6. Добавьте больше воды.

Присутствие воды замедляет реакции гликации, кроме того испарясь, вода не дает температуре повышаться выше 100 С.

7. Ограничение красного мяса.

Конечные продукты усиленного гликозилирования находятся в говядине, свинине — здесь самые высокие уровни. По сравнению с другими видами мяса, баранина имеет самые низкие уровни пищевых конечных продуктов усиленного гликозилирования. Готовьте красное мясо максимально щадящими способами.

8. Включайте в свою диету больше фруктов и овощей. 

Приготовленные или сырые, они, естественно, имеют низкое содержание конечных продуктов усиленного гликозилирования, и многие из них содержат сложные соединения, такие как антиоксиданты, которые могут уменьшить вред, наносимый конечными продуктами усиленного гликозилирования.

9. Баланс сырое-варенное.

Овощи используйте часть сырыми, часть обрабатывайте. Важен здоровый баланс сырого и вареного. Температура в интервале от 41°F до 135°F (от 5°C до 57°C) считается «опасной зоной», потому что при этом бактерии обычно размножаются и, таким образом, не следует хранить пищу при такой температуре.

Ученые отмечают, что витамин C при приготовлении фруктов и овощей остается в воде и разрушается в процессе окисления. При чистке овощей содержание витамина C значительно сокращается, особенно при чистке картофеля, где наибольшая часть этого витамина содержится в кожуре. Однако в результате исследования было показано, что в некоторых случаях из приготовленных овощей в организм поступает больше каротиноидов, чем из сырых. Так что важен баланс, а не крайности.

7. Избыточная термообработка овощей ухудшает их качество. 

Лучший вариант – альденте. Al dente — понятие в кулинарии, означающее степень готовности продуктов (обычно пасты), когда, будучи полностью готовыми, они сохраняют ощутимую при укусе внутреннюю упругость.

Термин «al dente» происходит из итальянского языка и означает «на зубок» или «на укус», подчёркивая ощущение упругого щелчка (или хруста для овощей), при раскусывании. В деревнях используют выражение «с хрусто́м» (ударение на последнем слоге).

То есть говоря простым языком овощи должны хрустеть на зубах. После того как прошло 2, 3 минуты с момента загрузки овощей пробуйте их на вкус. Тут главное не передержать овощи. Если по вкусу овощи имеют достаточно упругую структуру, и не разламываются вилкой, а на вкус они напоминают недоваренный хрустящий овощ, то это знак о том что овощи пора вынимать.

В заранее подготовленную холодную воду кидаем кубики льда, берем большую ложку с отверстиями и выкладываем овощи в холодную воду. После этого ждем пару минут пока овощи охладятся, вытаскиваем их и подаем с основным блюдом. Следите за тем чтоб овощи при подаче не были холодными.

Для чего опускать овощи в ледяную воду? Ледяная вода моментально остужает овощи не давая им под влиянием своей собственной температуры размякнуть, благодаря этому овощи должны остаться такими же как в момент их последней пробы. Овощи альденте не каждый может с первого раза правильно не переварив приготовить.

Только опытный повар благодря жизненному опыту сможет сварить овощи альденте правильно. Нам же остается тренироваться. Также al dente готовят овощи, реже — рис, бобы и даже мясо, но применимость к ним данного термина оспаривается. Овощи al dente после готовности необходимо резко охладить (например, опустить в воду со льдом).

8. Используйте силу кислой среды.

Можно и нужно предварительно мариновать любое мясо. Маринад уменьшает количество в 2 раза. А если вы добавите специи-антиоксиданты, то ситуация станет еще лучше.

AGE-продукты: распознать и избегать!

Приготовление пищи может происходить при помощи протекания химических реакций, без нагревания, как в случае традиционного блюда Севиче в Южной Америке, для которого рыбу готовят, маринуя ее в кислоте соков лимона или лайма. Суши готовится на основе подобной химической реакции, которая протекает между рыбой и рисом, маринованным в уксусе.

Можно использовать для подкисления: яблочный, винный уксус, бальзамический уксус, лимонный сок, мякоть лимона, лайм, закваску и др. А также маринады (только без сахара!!!)

9. Качественный состав продуктов: лизин и фруктоза.

Из всех аминокислот наибольший цвет при реакции Майяра дает лизин благодаря наличию ε-амино группы. Цистеин дает наименее слабый оттенок. Поэтому продукты, содержащие протеины богатые лизином, например, молоко, быстро темнеют. Также на цвет влияет соотношение сахара и аминов.Например, в экспериментальном образце с соединением вида глюкоза-глицин, содержащем 65% воды при температуре хранения 65С наблюдается быстрое изменение цвета по мере уменьшения отношения глюкозы к глицину. 

Попытки предотвратить реакцию в продуктах должны быть направлены на исключение одного из реактивных веществ: амино-соединений из продуктов богатых углеводами, или сахаров из продуктов с высоким содержанием протеинов. В ходе реакции Майяра также образуется вода. Таким образом, вследствие закона действующих масс, реакция замедляется в продуктах, содержащих воду.

Различные сахара обладают различной реактивностью. Так, например, фруктоза в 100—200 раз более активна, чем глюкоза.  Имейте ввиду, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются. 

Читайте также: 

Эти упражнения Чжоу Люцзина вернут СЕДЫМ волосам первоначальный цвет

ПОСТУКИВАНИЕ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БЕССОННИЦЫ

10. Не нагревайте сахар или продукты с высоким гликемическим индексом вместе с белками!

Карамелизация, поливка соусами или маринадами с сахаром для корочки, панировка сухарями и др - все эти способы многократно увеличивают количество КПГ!опубликовано econet.ru 

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

В процессе приготовления продуктов нутриенты не остаются пассивными, а активно взаимодействуют между собой. Особое значение среди этих процессов имеет взаимодействие сахаров и белков, так называемое глики́рование, или неферментативное гликозилирование, оно же реакция Майяра.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Эта реакция может происходить в разных видах: как при готовке пищи, так и в нашем организме при повышении уровня глюкозы. В конце этой и ряда других реакций происходит образование так называемых «конечных продуктов гликирования», которые и являются клеточным мусором, шлаками, которые засоряют клетку и перестраивают все ее работу.Тема большая, поэтому сначала разберем саму реакцию гликирования и условия, предрасполагающие к ней. Затем узнаем, что такое метаболическая память и как AGE-продукты (они же «конечные продукты гликирования», Advanced Glycosylation End-products (AGE)) влияют на наш обмен веществ). Ну, и, разумеется, что с этим делать как в процессе готовки, так и внутри нашего организма!

Стадии реакции Майара.

Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации Maillard reaction) — химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра.

Не будем путать гликацию и гликозилирование. Гликопротеины - важные биохимические соединения, образующиеся с помощью ферментов и выполняющие специфические функции. Примеры таких гликопротеинов – гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат. Когда сахар реагирует с протеинами без участия ферментов, то в результате получаются AGE, которые вредны для организма.

Т.о. если гликозилирование является нормальным, генетически контролируемым механизмом, протекающим с участием ферментов, то гликация – не ферментативный и не запрограммированный генами процесс, который не приносит пользы.

Глюкоза в своей обычной форме – D-глюкопираноза – довольно инертная молекула, являющаяся важнейшим источником питания клетки. Это единственный из сахаров, который циркулирует в организме в избытке.

И, несмотря на то, что он относительно безвреден, он может стать опасным при трансформации в AGE в результате сложного, произвольно возникающего процесса, свойственного животным и растениям. Этот процесс «потемнения» не требует участия ферментов, он зависит только от температуры и обилия реактивных компонентов.

На первом шаге этого процесса глюкоза и другие простые сахара вступают в реакцию с протеинами, а затем, соединяясь с аминокислотами и другими компонентами, запускают дальнейшую реакцию. Например, при гликации лизина получается фруктоза-лизин, которая может быть расщеплена на составляющие, такие как карбоксиметиллизин (CML) и пентосидин. В результате эластин и коллаген теряют способность разъединяться и на замену им образуются новые протеины.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Согласно теории Мэйларда, белковые сшивки образуются в результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс многоступенчатый.

Он начинается обратимой гликацией — восстановленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к концевой α-аминогруппе белка. Происходит это спонтанно, без участия ферментов.

По сути дела, идет типичная реакция конденсации, известная из органической химии — реакция между альдегидной группой и α-аминогруппой, в результате которой образуются Шиффовы основания (Shiff bases). В данном случае вещества, образованные первичной конденсацией белка и восстановленного сахара, называются продуктами Амадори (Amadori products).

В дальнейшем продукты Амадори подвергаются различным, в большинстве своем необратимым, модификациям (окислению, конденсации, структурным перестройкам и проч.). В результате формируется достаточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное название Advanced Glycosylation End-products (AGE). AGE медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Реакция гликирования включает несколько этапов: этап первый – конденсация.

Реакция Майяра начинается, когда карбонильная группа альдозы (HC=O) соединяется со свободной аминогруппой аминокислоты (-Nh3), обычно протеином или пептидом, в результате чего получается N-замещенный альдозиламин. Проще говоря, сахар соединяется с амино кислотой.

В целом, это реакция дегидратации сахара с формированием воды, а продукт конденсации быстро теряет воду по мере превращения в основания Шиффа. Основания Шиффа характеризуются двойной связью углерода с азотом, а азот в них связан с арильной или алкильной группой (H-C=N-R).

Далее основание Шиффа приобретает кольцевую структуру. Эта перестройка структуры под названием «перегруппировка Амадори» формирует кетозамин в процессе изменения молекулярной структуры вокруг атома кислорода. Если в качестве альдозы взять глюкозу, а в качестве аминокислоты глицерин, тогда в результате перегруппировки Амадори получим 1-амино-1-диокси-2-фруктозу или монофруктозаглицерин. Перегруппировка Амадори является ключевым этапом в формировании промежуточных компонентов, участвующих в реакции потемнения.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Этап второй – распад, разложение

Далее продукт, полученный в результате реакции Амадори, может распадаться тремя различными способами, в зависимости от условий. В разложении Стреккера (рис. 6) аминокислоты претерпевают окислительный распад под действием карбонильных компонентов, появляющихся в результате разложения кетозаминов.

В этой реакции разложения аминокислоты выходят из оснований Шиффа и затем проходят процесс декарбоксилирования, катализируемого кислотами. Новые основания Шиффа легко гидролизируются до аминов и альдегидов. В результате разложения Стеккера выделяется CO2 и происходит реакция трансаминации, которая соединяет азот с меланоидами. Образующиеся альдегиды вносят вклад в появление аромата и участвуют в формировании меланоидинов.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Этап третий гликирования  – полимеризация и потемнение

Этот этап характеризуется образованием темного пигмента и запаха жареного. Образование меланоидинов является результатом полимеризации высоко реактивных компонентов на поздней стадии реакции Майяра.

Это может характеризоваться не очень приятными или резкими запахами: появляется запах подгорелого, протухшего, запах лука, растворителя или капусты. Могут появляться и приятные ароматы – солода, поджаренной хлебной корочки, карамели или кофе. Химический состав этих компонентов не очень хорошо известен.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Конечные продукты гликации (AGE).

В конце этих всех преобразований образуются «конечные продукты гликации», Advanced Glycosylation End-products (AGE), которые оказывают неблагоприятный эффект на обмен веществ. Разумеется, среди этих соединений есть и относительно безвредные, а есть и очень токсичные. Для токсичных конечных продуктов гликации есть название – гликотоксины.

Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться.

Однако, при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета).

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях.

Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который делает кровеносные сосуды неэластичными и стенозными. Она вызывает воспаление, которое в свою очередь приводит к гипертрофии гладких сосудистых мышц и внеклеточного матрикса. Эти процессы способствуют атерогенезу (развитию атеросклероза), который протекает с большей скоростью у диабетиков из-за повышенного уровня глюкозы.

Два самых распространенных карбонильных конечных продукта гликации в теле – метилглиоксаль и глиоксаль. Помните, что карбонилы - побочные продукты первой стадии реакции Майяра и являются реактивными соединениями. Метилглиоксаль и глиоксаль могут получаться из глюкозы без прохождения полного цикла реакции Майяра.

В силу своей реактивности метилглиоксаль играет большую роль в образовании поздних продуктов гликирования в процессе реакции Майяра. Более того, он считается важнейшим из гликирующих реагентов (т. е. ковалентно связывающихся с амино-группами белков, таких как глюкоза, галактоза и др.), приводящих к нарушению функций белков при диабете и старении

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Модификация биомолекул.

Под действием АGE модифицируются различные биомолекулы. Это, разумеется, приводит к ухудшению структуры различных органов. Одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей является коллаген. Он составляет немного немало 20-30 % от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и т.п. В нормальном состоянии между триплетами тропоколлагена существуют сшивки, т.е. ковалентные химические связи, которые придают коллагеновым волокнам необходимые механические свойства.

Однако с возрастом количество сшивок между тропоколлагеновыми единицами увеличивается. Этот процесс, протекающий с участием такого распространённого в тканях вещества, как глюкоза, более интенсивно происходит у больных сахарным диабетом. Именно изучение последнего и пролило свет на коллагеновую теорию старения.

Карбонильная группа восстанавливающих сахаров, к которым относится в том числе и такое распространённое в нашем организме вещество, какглюкоза, реагирует со свободными концевыми аминогруппами аминокислоты лизина, которым весьма богат коллаген.

Это тривиальное превращение известно нам, химикам, как нуклеофильное присоединение по карбонильной группе, и зовётся реакцией Майяра. Продукт этой реакции с красивым названием основание Шиффа в дальнейшем претерпевает более сложные превращения с ещё более загадочными названиями, например, перегруппировку Амадори.

Продукт Амадори в результате миграции протонов, циклизации и многочисленных дегидратаций превращается в активированное карбонильное соединение, с любовью присоединяющее остаток аргинина соседней цепи тропоколлагена, образуя, например, глюкозепановую сшивку.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Simplified scheme of the complex Maillard reaction and formation of some advanced glycation endproducts (AGEs) in vivo. CEL = carboxyethyllysine; MOLD = methylglyoxal lysine dimer; DOLD, 3-deoxyglucosone lysine dimer; CML, carboxymethyllysine; GOLD, glyoxal lysine dimer. Redrawn with permission from Monnier VM, Arch Biochem Biophys. 2003;419:1-15.

Кстати, похожие процессы, правда, протекающие при высокой температуре, вызывают образование коричневой корочки на хлебобулочных изделиях. Вам эта коричневая корочка ничего не напоминает? К чему же приводит увеличение числа сшивок между молекулами коллагена? Первое следствие этого явления, как вы можете догадаться, - изменение механических свойств тканей. Естественно, это касается и кожи, которая с возрастом теряет свою эластичность, т.е. становится более жёсткой.

Представьте, что вы одновременно растягиваете обеими руками 5 резиновых жгутов. А теперь представьте, что в нескольких местах эти жгуты связаны друг с другом узлами. Участки жгутов между узлами будут растягиваться в гораздо меньшей степени.

Примерно то же самое происходит и кожей. Естественно, ситуация усугубляется тем, что с возрастом уменьшается и содержание коллагена в коже, так как падает активность ферментов, участвующих в его синтезе. Но даже если бы этого не происходило, то ситуация всё равно не сильно исправилась бы, так как расщепить коллаген с частыми сшивками, чтобы заменить его новым, гораздо труднее, чем с редкими.

Увеличение количества связей в коллагене снижает его эластичность. Такое изменение на молекулярном уровне может являться причиной утолщения базальной мембраны , например, в мезангиальном матриксе почек, и приводить к почечной недостаточности при диабете , а также быть причиной возрастного снижения функции почек.

Полагают, что этот механизм играет роль в сужении артерий, уменьшении сосудистого кровотока и снижении гибкости сухожилий. Показано, что в коллагене кожи коротко- и долгоживущих видов животных уровень маркера гликозилирования пентозидина обратно пропорционален видовой максимальной продолжительности жизни. Уровень конечных продуктов гликозилирования связан с повреждением нервов и склонностью к образованию кожных поражений, которые плохо поддаются лечению.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Повреждения кровеносных сосудов.

Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложенений в тех органах, где он играет важную структурную роль: кожа, хрусталик, почки, сосуды, межпозвоночные диски, хрящи и др.

Артериосклероз инициируют длительная гипергликемия, реакции химического гликирования цепей коллагена и эластина рыхлой соединительной ткани в результате химического воздействия глюкозы и ее метаболитов — гликотоксинов (глиоксаля и метилглиоксаля), формирования ими поперечных «сшивок» между волокнами коллагена и эластина.

В отличие от артериосклероза при атероматозе — основном проявлении атеросклероза — поражение артерий эластического типа происходит за счет накопления в интиме липидов — этерифицированных спиртом холестерином эссенциальных ненасыщенных и полиеновых жирных кислот, формирования бляшек в местах локализации оседлых макрофагов в интиме, очагов некроза и кальциноза; атероматоз не затрагивает коллагеновые и эластические структуры в стенке артерий.

Артериосклероз и атероматоз как проявление атеросклероза — это два самостоятельных патологических процесса в стенке артерий эластического типа. Артериолосклероз является следствием гликирования цепей коллагена и эластина в стенке артериол мышечного типа, постартериол, в эндотелии и перицитах обменных капилляров. Микроангиопатии инициируют только процессы гликирования и действия гликотоксинов, поскольку в артериолах мышечного типа нет интимы, которая является локальной интерстициальной тканью для сбора и утилизации биологического «мусора» из крови, из внутрисосудистого пула межклеточной среды

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Прочие белки и ДНК.

Нуклеиновые кислоты и белки могут быть модифицированы путем присоединения Сахаров к их свободным аминогруппам, что ведет к структурной и функциональной перестройке молекул. Нуклеотиды и ДНК тоже подвергаются неэнзиматическому гликозилированию, что приводит к мутациям из-за прямого повреждения ДНК и инактивации систем репарации ошибок рекомбинации, а также вызывает повышенную ломкость хромосом. Неферментативное гликозирование биологически важных молекул становится все более важной областью в изучении диабета и процесса нормального старения.

В первую очередь страдают, то есть гликируются, долгоживущие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности. Последствия самые неприятные. Например, гликирование белков мембраны эритроцита делает ее менее эластичной, более жесткой, в результате чего ухудшается кровоснабжение тканей.

Из-за гликирования кристаллинов мутнеет хрусталик и, как следствие, развивается катаракта. Модифицированные таким образом белки мы можем обнаружить, а значит, они служат маркерами атеросклероза, сахарного диабета, нейродегенеративных заболеваний. Врачам и диабетикам знаком один специфический конечный продукт гликации – А1с.

Он образуется в результате реакции Амадори путем присоединения глюкозы к β-цепи нормального гемоглобина. Сегодня одна из фракций гликированного гемоглобина (HbА1c) — в числе основных биохимических маркеров диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Снижение уровня HbА1c на 1% уменьшает риск каких-либо осложнений при диабете на 20%.

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Гликирование и его продукты: Мусор внутри вашего тела

Повреждения аминокислот.

К минусам гликирования нужно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.опубликовано econet.ru

Автор: Андрей Беловешкин

Это Вам будет интересно:

Зубы болят у нерешительных людей или о чем говорят проблемы с зубами

11 советов по поводу рождения ребенка, которые вам никто не давал

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Руководство долгожителя. Научно-обоснованная концепция реверсивного долголетия (Ю. А. Захаров)

Конечные продукты гликирования

Во время очной консультации, помимо прочего, мы проводим очень необычное исследование. Рука кладется на специальное устройство-сканер, который является фактически очень чувствительным фотоспектрометром, способным оценить состояние организма через кожу без прокола. Сканер определяет так называемые «конечные продукты гликирования»; имея специальное программное обеспечение, можно даже соотнести данные с глюкозилированным гемоглобином. На самом деле предназначение этого устройства намного более существенное – определение скорости клеточного старения за счет накопления в клетках КПГ. Интрефейс устройства чрезвычайно прост, прибор показывает три зоны: зеленая (все хорошо), желтая (необходимо принимать меры коррекции) и красная, когда необходимо фармацевтическое вмешательство. Кроме того, в динамике можно отслеживать цифровые показатели, которые компьютер соотносит в базе данных с возрастом, определяя биовозраст клеток.

Как это работает? В процессе приготовления продуктов питания отдельные компоненты взаимодействуют между собой. Особое значение среди этих процессов имеет взаимодействие сахаров и белков, так называемое неферментативное гликозилирование (реакция Майяра).

Эта реакция может происходить в разных видах: как в процессе приготовления пищи, так и в нашем организме при повышении уровня глюкозы. В конце этой и ряда других реакций происходит образование так называемых «конечных продуктов гликирования», которые являются метаболитами, «клеточным мусором», который засоряет клетку и перестраивает всю ее работу.

Реакция Майяра – химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Не надо путать гликацию и гликозилирование. Гликопротеины – важные биохимические соединения, образующиеся с помощью ферментов и выполняющие специфические функции (гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат). Когда сахар реагирует с протеинами без участия ферментов, то в результате получаются AGE, которые вредны для организма.

Согласно теории Мэйларда, белковые сшивки образуются в результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс многоступенчатый. Он начинается обратимой гликацией: восстановленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к концевой α-аминогруппе белка. Происходит это спонтанно, без участия ферментов. В данном случае вещества, образованные первичной конденсацией белка и восстановленного сахара, называются продуктами Амадори (Amadori products). В дальнейшем продукты Амадори подвергаются необратимым модификациям (окислению, конденсации, структурным перестройкам и проч.).

В результате формируется достаточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное название Advanced Glycosylation End-products (AGE). AGE медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами.

Реакция гликирования включает несколько этапов: этап первый – конденсация. Реакция Майяра начинается, когда сахар соединяется с аминокислотой. В целом, это реакция дегидратации сахара с формированием воды, а продукт конденсации быстро теряет воду по мере превращения в основания Шиффа. Основания Шиффа характеризуются двойной связью углерода с азотом, а азот в них связан с арильной или алкильной группой (H-C=N-R). Далее основание Шиффа приобретает кольцевую структуру. Эта перестройка структуры под названием «перегруппировка Амадори» формирует кетозамин в процессе изменения молекулярной структуры вокруг атома кислорода. Если в качестве альдозы взять глюкозу, а в качестве аминокислоты глицерин, тогда в результате перегруппировки Амадори получим 1-амино-1-диокси-2-фруктозу, или монофруктозаглицерин. Перегруппировка Амадори является ключевым этапом в формировании промежуточных компонентов, участвующих в реакции потемнения. Этап второй: распад, разложение. Продукт, полученный в результате реакции Амадори, может распадаться тремя различными способами, в зависимости от условий.

В реакции разложения аминокислоты выходят из оснований Шиффа и затем проходят процесс декарбоксилирования, катализируемый кислотами. Новые основания Шиффа легко гидролизируются до аминов и альдегидов. В результате разложения Стеккера выделяется CO2 и происходит реакция трансаминации, которая соединяет азот с меланоидами. Образующиеся альдегиды вносят вклад в появление аромата и участвуют в формировании меланоидинов.

Третий этап: полимеризация и потемнение. Этот этап характеризуется образованием темного пигмента и запаха жареного. Образование меланоидинов является результатом полимеризации высокореактивных компонентов на поздней стадии реакции Майяра. Могут появляться ароматы солода, поджаренной хлебной корочки, карамели или кофе.

В конце всех этих преобразований образуются «конечные продукты гликации», Advanced Glycosylation End-products (AGE), которые оказывают неблагоприятный эффект на обмен веществ. Разумеется, среди этих соединений есть и относительно безвредные, а есть и очень токсичные. Для токсичных конечных продуктов гликации есть название – гликотоксины. Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (так называемое гликирование) имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что ее продукты успевают удаляться. Однако при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень поврежденных белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета).

Накопление измененных белков в хрусталике вызывает тяжелое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях. Наиболее распространенным поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который делает кровеносные сосуды неэластичными и стенозными. Она вызывает воспаление, которое, в свою очередь, приводит к гипертрофии гладких сосудистых мышц и внеклеточного матрикса. Эти процессы способствуют атерогенезу (развитию атеросклероза), который протекает с большей скоростью у диабетиков из-за повышенного уровня глюкозы. Два самых распространенных карбонильных конечных продукта гликации в теле – метилглиоксаль и глиоксаль. Помните, что карбонилы – побочные продукты первой стадии реакции Майяра и являются реактивными соединениями. Метилглиоксаль и глиоксаль могут получаться из глюкозы без прохождения полного цикла реакции Майяра. В силу своей реактивности метилглиоксаль играет большую роль в образовании поздних продуктов гликирования в процессе реакции Майяра. Более того, он считается важнейшим из гликирующих реагентов (то есть ковалентно связывающихся с аминогруппами белков, таких как глюкоза, галактоза и др.), приводящих к нарушению функций белков при диабете и старении.

Под действием АGE модифицируются различные биомолекулы. Это, разумеется, приводит к ухудшению структуры различных органов. Одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей является коллаген. Он составляет ни много ни мало 20—30% от массы всего тела и именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и т. п. В нормальном состоянии между триплетами тропоколлагена существуют сшивки, то есть ковалентные химические связи, которые придают коллагеновым волокнам необходимые механические свойства. Однако с возрастом количество сшивок между тропоколлагеновыми единицами увеличивается.

Этот процесс, протекающий с участием такого распространенного в тканях вещества, как глюкоза, более интенсивно происходит у больных сахарным диабетом. Именно изучение последнего и пролило свет на коллагеновую теорию старения.

Похожие процессы, правда, протекающие при высокой температуре, вызывают образование коричневой корочки на хлебобулочных изделиях. Вам эта коричневая корочка ничего не напоминает? К чему же приводит увеличение числа сшивок между молекулами коллагена? Первое следствие этого явления, как вы можете догадаться, – изменение механических свойств тканей.

Естественно, это касается и кожи, которая с возрастом теряет свою эластичность, то есть становится более жесткой. Увеличение количества связей в коллагене снижает его эластичность. Такое изменение на молекулярном уровне может являться причиной утолщения базальной мембраны, например в мезангиальном матриксе почек, и приводить к почечной недостаточности при диабете, а также быть причиной возрастного снижения функции почек.

Этот механизм играет роль в сужении артерий, уменьшении сосудистого кровотока и снижении гибкости сухожилий. Показано, что в коллагене кожи коротко- и долгоживущих видов животных уровень маркера гликозилирования пентозидина обратно пропорционален видовой максимальной продолжительности жизни.

Уровень конечных продуктов гликозилирования связан с повреждением нервов и склонностью к образованию кожных поражений, которые плохо поддаются лечению.

Повреждения кровеносных сосудов. Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложнений в тех органах, где он играет важную структурную роль: кожа, хрусталик, почки, сосуды, межпозвоночные диски, хрящи и др. Артериосклероз инициируют длительная гипергликемия, реакции химического гликирования цепей коллагена и эластина рыхлой соединительной ткани в результате химического воздействия глюкозы и ее метаболитов-гликотоксинов (глиоксаля и метилглиоксаля), формирования ими поперечных «сшивок» между волокнами коллагена и эластина.

Артериосклероз и атероматоз как проявление атеросклероза – это два самостоятельных патологических процесса в стенке артерий эластического типа. Артериолосклероз является следствием гликирования цепей коллагена и эластина в стенке артериол мышечного типа, постартериол – в эндотелии и перицитах обменных капилляров. Микроангиопатии инициируют только процессы гликирования и действия гликотоксинов, поскольку в артериолах мышечного типа нет интимы, которая является локальной интерстициальной тканью для сбора и утилизации биологического «мусора» из крови, из внутрисосудистого пула межклеточной среды.

В первую очередь гликируются долгоживущие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности. Гликирование белков мембраны эритроцита делает ее менее эластичной, более жесткой, в результате чего ухудшается кровоснабжение тканей.

Из-за гликирования кристаллинов мутнеет хрусталик и, как следствие, развивается катаракта. Модифицированные таким образом белки мы можем обнаружить, а значит, они служат маркерами атеросклероза, сахарного диабета, нейродегенеративных заболеваний.

Врачам и диабетикам знаком один специфический конечный продукт гликации – А1с. Он образуется в результате реакции Амадори путем присоединения глюкозы к β-цепи нормального гемоглобина. Сегодня одна из фракций гликированного гемоглобина (HbА1c) – в числе основных биохимических маркеров диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Снижение уровня HbА1c на 1% уменьшает риск каких-либо осложнений при диабете на 20%.

К минусам гликирования нужно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/table/T1/

Конечные продукты гликирования (КПГ) – одна из главных причин старения. КПГ способствуют усилению оксидантного стресса и воспалению. Поджаривание пищи способствует синтезу большого количества КПГ.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2669832

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15281050

Раньше предполагалось, что КПГ, поступающие с пищей извне, плохо усваиваются и не приносят вреда. Но экспериментально подтверждено, что КПГ, поступающие с пищей, достаточно усваиваются и накапливаются в организме в большом количестве. Накапливаясь, они повреждают почки, сосуды, сердце, вызывают морщины и т. д., а также сокращают продолжительность жизни.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9177242

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10342821

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18599606

КПГ вызывают целый каскад опасных заболеваний и последствий:

– сахарный диабет 2-го типа и инсулинорезистентность;

– почечная недостаточность;

– атеросклероз сосудов;

– сокращают продолжительность жизни;

– удлиняют время заживления ран и травм;

– системное старческое воспаление;

– тромбоз и закупорка сосудов;

– сахарный диабет 1-го типа и другие аутоиммунные заболевания;

– увеличение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18599606

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12801603

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12112941

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12052477

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12765955

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12086936

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16046296

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14578300

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17452738

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12429856

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12595509

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12955681

В США было проведено крупное исследование. В течение нескольких лет исследовалось влияние КПГ из пищи на здоровье. В исследовании использовались продукты питания, получившие термическую обработку: кипячение (100°С), поджаривание (225°С), жарка во фритюре (180°С), жарка в духовке (230° C) и обжарка (177°С). Из этого исследования можно увидеть, что чемпионом по содержанию КПГ является жареный бекон. В беконе столько КПГ, что остальные продукты питания просто меркнут перед ним. Кусок бекона снабжает организм таким количеством КПГ, что это, скорее всего, будет больше, чем все КПГ от всех других продуктов питания, съеденных за день, в несколько раз.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/table/T1/

Из исследований мы знаем, что средний рацион американцев содержит около 15 000 единиц КПГ в сутки. Значит, показатель свыше этого будет считаться опасным.

Достаточно съесть всего 100 граммов жареного бекона, и вы получите 30 000 единиц КПГ.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/

Для тех, кто хочет рассчитать, сколько единиц КПГ в вашем рационе питания, используйте таблицу, содержащую около 500 наименований блюд в исследовании:

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3704564/table/T1/

Постепенное накопление КПГ с возрастом в стенках кровеносных сосудов и в сердце вызывает образование поперечных сшивок. Это приводит к потере эластичности сосудов и сердца. Поскольку КПГ являются триггерами воспаления, то они вызывают сахарный диабет 2-го типа, болезнь Альцгеймера, катаракту, рак и др.

http://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/manager/files/articles/566/public/566-869-2-PB.pdf

Самый распространенный способ обогащения пищи конечными продуктами гликирования (КПГ) – это поджаривание пищи, запекание и другие способы высокотемпературной обработки. Чем дольше и чем при больших температурах готовится пища, тем больше КПГ в ней. Именно поэтому рекомендуется пользоваться микроволновыми печами, чтобы в пище было меньше КПГ. Поэтому лучше всего овощи кушать сырыми, каши не варить, а запаривать, а мясо варить, но не запекать и не жарить.

В исследованиях на мышах было показано, что диета с сокращением одного из самых распространенных КПГ была достаточна, чтобы значительно увеличить среднюю и максимальную продолжительность жизни животных (на 15% и 6% соответственно). На следующем графике показано, что мыши с сокращением в рационе питания КПГ жили значительно дольше. Кроме того, у мышей с низким уровнем КПГ в рационе питания удалось значительно снизить вес тела. Это показывает, что лишний вес – это не только следствие калорий в пище, но и следствие высокого потребления КПГ.

То есть, если сократить калории, но при этом кушать жареную, запеченную пищу и много сладостей и мучного, никакого результата не будет. В то же время, если даже не сокращать калории в питании, но полностью исключить из рациона жареное, печеное, мясо кушать только в вареном виде, а овощи только в сыром, не есть сладости и продукты с высоким гликемическим индексом, добавить средства-ингибиторы КПГ, то возможно увеличить продолжительность жизни так же, как и на низкокалорийном питании.

https://michaellustgarten.wordpress.com/2014/07/25/advanced-glycation-end-products-theres-more-to-health-than-counting-calories-protein-fat-and-carbs/

Кроме жареного, печеного, конечных продуктов гликирования (КПГ) много и в жирах. Причем жиры вообще чемпионы по содержанию КПГ. Но КПГ бывают разные. И мы уже знаем, что обезжиренная диета, наоборот, может ухудшать здоровье. В отличие от жареного и печеного, насыщенные животные жиры (именно сырое сало – не жареное и не вареное), наоборот, усиливают эффект низкокалорийного питания. Есть основания предполагать, что продолжительность жизни обратно пропорциональна степени ненасыщенности мембранных фосфолипидов. Что это значит? Что чем больше в мембранах тканей животных именно насыщенного животного жира, тем дольше жизнь, а чем больше ненасыщенного растительного жира – тем жизнь короче. Видимо, это связано с тем, что чем жир ненасыщеннее, тем он быстрее окисляется, так как молекулы таких жирных кислот слишком длинные. Чтобы обосновать такое предположение, были проведены дополнительные исследования, которые показали, что чем больше животных на низкокалорийном питании кормят насыщенными животными жирами в противовес растительным, тем эти животные имеют более здоровые почки, печень, скелетные мышцы.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25860863

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25313149

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23098316

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3522480/

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26853994

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24182343

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22195991

Низкомолекулярные КПГ из соевого соуса способны не только не вызывать воспаление, но, наоборот, его подавлять, антагонизируя лигандам рецепторов RAGEs.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24191276

мусор внутри вашего тела, часть 1

ГЛИКИРОВАНИЕ И ЕГО ПРОДУКТЫ: МУСОР ВНУТРИ ВАШЕГО ТЕЛА

В процессе приготовления продуктов нутриенты не остаются пассивными, а активно взаимодействуют между собой. Особое значение среди этих процессов имеет взаимодействие сахаров и белков, так называемое глики́рование, или неферментативное гликозилирование, оно же реакция Майяра. Эта реакция может происходить в разных видах: как при готовке пищи, так и в нашем организме при повышении уровня глюкозы. В конце этой и ряда других реакций происходит образование так называемых «конечных продуктов гликирования», которые и являются клеточным мусором, шлаками, которые засоряют клетку и перестраивают все ее работу.

Стадии реакции Майара.

Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации Maillard reaction) — химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. 

Не будем путать гликацию и гликозилирование. Гликопротеины - важные биохимические соединения, образующиеся с помощью ферментов и выполняющие специфические функции. Примеры таких гликопротеинов – гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат. Когда сахар реагирует с протеинами без участия ферментов, то в результате получаются AGE, которые вредны для организма. Т.о. если гликозилирование является нормальным, генетически контролируемым механизмом, протекающим с участием ферментов, то гликация – не ферментативный и не запрограммированный генами процесс, который не приносит пользы. 

Глюкоза в своей обычной форме – D-глюкопираноза – довольно инертная молекула, являющаяся важнейшим источником питания клетки. Это единственный из сахаров, который циркулирует в организме в избытке. И, несмотря на то, что он относительно безвреден, он может стать опасным при трансформации в AGE в результате сложного, произвольно возникающего процесса, свойственного животным и растениям. Этот процесс «потемнения» не требует участия ферментов, он зависит только от температуры и обилия реактивных компонентов. 

На первом шаге этого процесса глюкоза и другие простые сахара вступают в реакцию с протеинами, а затем, соединяясь с аминокислотами и другими компонентами, запускают дальнейшую реакцию. Например, при гликации лизина получается фруктоза-лизин, которая может быть расщеплена на составляющие, такие как карбоксиметиллизин (CML) и пентосидин. В результате эластин и коллаген теряют способность разъединяться и на замену им образуются новые протеины.

 

Согласно теории Мэйларда, белковые сшивки образуются в результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс многоступенчатый. 

Он начинается обратимой гликацией — восстановленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к концевой α-аминогруппе белка. Происходит это спонтанно, без участия ферментов. 

По сути дела, идет типичная реакция конденсации, известная из органической химии — реакция между альдегидной группой и α-аминогруппой, в результате которой образуются Шиффовы основания (Shiff bases). В данном случае вещества, образованные первичной конденсацией белка и восстановленного сахара, называются продуктами Амадори (Amadori products). В дальнейшем продукты Амадори подвергаются различным, в большинстве своем необратимым, модификациям (окислению, конденсации, структурным перестройкам и проч.). В результате формируется достаточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное название Advanced Glycosylation End-products (AGE). AGE медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами.

 

 

Реакция гликирования включает несколько этапов: этап первый – конденсация. 

Реакция Майяра начинается, когда карбонильная группа альдозы (HC=O) соединяется со свободной аминогруппой аминокислоты (-Nh3), обычно протеином или пептидом, в результате чего получается N-замещенный альдозиламин. Проще говоря, сахар соединяется с амино кислотой. В целом, это реакция дегидратации сахара с формированием воды, а продукт конденсации быстро теряет воду по мере превращения в основания Шиффа. Основания Шиффа характеризуются двойной связью углерода с азотом, а азот в них связан с арильной или алкильной группой (H-C=N-R).

 

 

 

 

 

 

 

Далее основание Шиффа приобретает кольцевую структуру. Эта перестройка структуры под названием «перегруппировка Амадори» формирует кетозамин в процессе изменения молекулярной структуры вокруг атома кислорода. Если в качестве альдозы взять глюкозу, а в качестве аминокислоты глицерин, тогда в результате перегруппировки Амадори получим 1-амино-1-диокси-2-фруктозу или монофруктозаглицерин. Перегруппировка Амадори является ключевым этапом в формировании промежуточных компонентов, участвующих в реакции потемнения.

 

 

 

 

 

 

Этап второй – распад, разложение

Далее продукт, полученный в результате реакции Амадори, может распадаться тремя различными способами, в зависимости от условий. В разложении Стреккера (рис. 6) аминокислоты претерпевают окислительный распад под действием карбонильных компонентов, появляющихся в результате разложения кетозаминов. 

В этой реакции разложения аминокислоты выходят из оснований Шиффа и затем проходят процесс декарбоксилирования, катализируемого кислотами. Новые основания Шиффа легко гидролизируются до аминов и альдегидов. В результате разложения Стеккера выделяется CO2 и происходит реакция трансаминации, которая соединяет азот с меланоидами. Образующиеся альдегиды вносят вклад в появление аромата и участвуют в формировании меланоидинов. 

Этап третий гликирования  – полимеризация и потемнение

Этот этап характеризуется образованием темного пигмента и запаха жареного. Образование меланоидинов является результатом полимеризации высоко реактивных компонентов на поздней стадии реакции Майяра. Это может характеризоваться не очень приятными или резкими запахами: появляется запах подгорелого, протухшего, запах лука, растворителя или капусты. Могут появляться и приятные ароматы – солода, поджаренной хлебной корочки, карамели или кофе. Химический состав этих компонентов не очень хорошо известен. 

Конечные продукты гликации (AGE).

В конце этих всех преобразований образуются «конечные продукты гликации», Advanced Glycosylation End-products (AGE), которые оказывают неблагоприятный эффект на обмен веществ. Разумеется, среди этих соединений есть и относительно безвредные, а есть и очень токсичные. Для токсичных конечных продуктов гликации есть название – гликотоксины.

Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако, при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета). 

Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях. 

Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.

В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который делает кровеносные сосуды неэластичными и стенозными. Она вызывает воспаление, которое в свою очередь приводит к гипертрофии гладких сосудистых мышц и внеклеточного матрикса. Эти процессы способствуют атерогенезу (развитию атеросклероза), который протекает с большей скоростью у диабетиков из-за повышенного уровня глюкозы.

Два самых распространенных карбонильных конечных продукта гликации в теле – метилглиоксаль и глиоксаль. Помните, что карбонилы - побочные продукты первой стадии реакции Майяра и являются реактивными соединениями. Метилглиоксаль и глиоксаль могут получаться из глюкозы без прохождения полного цикла реакции Майяра. В силу своей реактивности метилглиоксаль играет большую роль в образовании поздних продуктов гликирования в процессе реакции Майяра. Более того, он считается важнейшим из гликирующих реагентов (т. е. ковалентно связывающихся с амино-группами белков, таких как глюкоза, галактоза и др.), приводящих к нарушению функций белков при диабете и старении

 

Модификация биомолекул. 

Под действием АGE модифицируются различные биомолекулы. Это, разумеется, приводит к ухудшению структуры различных органов. Одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей является коллаген. Он составляет немного немало 20-30 % от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и т.п. В нормальном состоянии между триплетами тропоколлагена существуют сшивки, т.е. ковалентные химические связи, которые придают коллагеновым волокнам необходимые механические свойства.

Однако с возрастом количество сшивок между тропоколлагеновыми единицами увеличивается. Этот процесс, протекающий с участием такого распространённого в тканях вещества, как глюкоза, более интенсивно происходит у больных сахарным диабетом. Именно изучение последнего и пролило свет на коллагеновую теорию старения.

Карбонильная группа восстанавливающих сахаров, к которым относится в том числе и такое распространённое в нашем организме вещество, какглюкоза, реагирует со свободными концевыми аминогруппами аминокислоты лизина, которым весьма богат коллаген. Это тривиальное превращение известно нам, химикам, как нуклеофильное присоединение по карбонильной группе, и зовётся реакцией Майяра. Продукт этой реакции с красивым названием основание Шиффа в дальнейшем претерпевает более сложные превращения с ещё более загадочными названиями, например, перегруппировку Амадори. Продукт Амадори в результате миграции протонов, циклизации и многочисленных дегидратаций превращается в активированное карбонильное соединение, с любовью присоединяющее остаток аргинина соседней цепи тропоколлагена, образуя, например, глюкозепановую сшивку.

Simplified scheme of the complex Maillard reaction and formation of some advanced glycation endproducts (AGEs) in vivo. CEL = carboxyethyllysine; MOLD = methylglyoxal lysine dimer; DOLD, 3-deoxyglucosone lysine dimer; CML, carboxymethyllysine; GOLD, glyoxal lysine dimer. Redrawn with permission from Monnier VM, Arch Biochem Biophys. 2003;419:1-15.

 

Кстати, похожие процессы, правда, протекающие при высокой температуре, вызывают образование коричневой корочки на хлебобулочных изделиях. Вам эта коричневая корочка ничего не напоминает? К чему же приводит увеличение числа сшивок между молекулами коллагена? Первое следствие этого явления, как вы можете догадаться, - изменение механических свойств тканей. Естественно, это касается и кожи, которая с возрастом теряет свою эластичность, т.е. становится более жёсткой.

Представьте, что вы одновременно растягиваете обеими руками 5 резиновых жгутов. А теперь представьте, что в нескольких местах эти жгуты связаны друг с другом узлами. Участки жгутов между узлами будут растягиваться в гораздо меньшей степени. Примерно то же самое происходит и кожей. Естественно, ситуация усугубляется тем, что с возрастом уменьшается и содержание коллагена в коже, так как падает активность ферментов, участвующих в его синтезе. Но даже если бы этого не происходило, то ситуация всё равно не сильно исправилась бы, так как расщепить коллаген с частыми сшивками, чтобы заменить его новым, гораздо труднее, чем с редкими.

Увеличение количества связей в коллагене снижает его эластичность. Такое изменение на молекулярном уровне может являться причиной утолщения базальной мембраны , например, в мезангиальном матриксе почек, и приводить к почечной недостаточности при диабете , а также быть причиной возрастного снижения функции почек. Полагают, что этот механизм играет роль в сужении артерий, уменьшении сосудистого кровотока и снижении гибкости сухожилий. Показано, что в коллагене кожи коротко- и долгоживущих видов животных уровень маркера гликозилирования пентозидина обратно пропорционален видовой максимальной продолжительности жизни. Уровень конечных продуктов гликозилирования связан с повреждением нервов и склонностью к образованию кожных поражений, которые плохо поддаются лечению.

Повреждения кровеносных сосудов.

Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложенений в тех органах, где он играет важную структурную роль: кожа, хрусталик, почки, сосуды, межпозвоночные диски, хрящи и др.

Артериосклероз инициируют длительная гипергликемия, реакции химического гликирования цепей коллагена и эластина рыхлой соединительной ткани в результате химического воздействия глюкозы и ее метаболитов — гликотоксинов (глиоксаля и метилглиоксаля), формирования ими поперечных «сшивок» между волокнами коллагена и эластина. В отличие от артериосклероза при атероматозе — основном проявлении атеросклероза — поражение артерий эластического типа происходит за счет накопления в интиме липидов — этерифицированных спиртом холестерином эссенциальных ненасыщенных и полиеновых жирных кислот, формирования бляшек в местах локализации оседлых макрофагов в интиме, очагов некроза и кальциноза; атероматоз не затрагивает коллагеновые и эластические структуры в стенке артерий. 

Артериосклероз и атероматоз как проявление атеросклероза — это два самостоятельных патологических процесса в стенке артерий эластического типа. Артериолосклероз является следствием гликирования цепей коллагена и эластина в стенке артериол мышечного типа, постартериол, в эндотелии и перицитах обменных капилляров. Микроангиопатии инициируют только процессы гликирования и действия гликотоксинов, поскольку в артериолах мышечного типа нет интимы, которая является локальной интерстициальной тканью для сбора и утилизации биологического «мусора» из крови, из внутрисосудистого пула межклеточной среды

Прочие белки и ДНК.

Нуклеиновые кислоты и белки могут быть модифицированы путем присоединения Сахаров к их свободным аминогруппам, что ведет к структурной и функциональной перестройке молекул. Нуклеотиды и ДНК тоже подвергаются неэнзиматическому гликозилированию, что приводит к мутациям из-за прямого повреждения ДНК и инактивации систем репарации ошибок рекомбинации, а также вызывает повышенную ломкость хромосом. Неферментативное гликозирование биологически важных молекул становится все более важной областью в изучении диабета и процесса нормального старения.

В первую очередь страдают, то есть гликируются, долгоживущие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности. Последствия самые неприятные. Например, гликирование белков мембраны эритроцита делает ее менее эластичной, более жесткой, в результате чего ухудшается кровоснабжение тканей. 

Из-за гликирования кристаллинов мутнеет хрусталик и, как следствие, развивается катаракта. Модифицированные таким образом белки мы можем обнаружить, а значит, они служат маркерами атеросклероза, сахарного диабета, нейродегенеративных заболеваний. Врачам и диабетикам знаком один специфический конечный продукт гликации – А1с. Он образуется в результате реакции Амадори путем присоединения глюкозы к β-цепи нормального гемоглобина. Сегодня одна из фракций гликированного гемоглобина (HbА1c) — в числе основных биохимических маркеров диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Снижение уровня HbА1c на 1% уменьшает риск каких-либо осложнений при диабете на 20%.

Повреждения аминокислот.

К минусам гликирования нужно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются. 

 

Врач к.м.н. Андрей Беловешкин

 

 

Конечные продукты с улучшенным гликированием (AGE): полный обзор

Известно, что переедание и ожирение вызывают серьезные проблемы со здоровьем. Они повышают риск развития инсулинорезистентности, диабета и сердечных заболеваний (1).

Однако исследования показали, что вредные соединения, называемые конечными продуктами гликирования (AGE), также могут оказывать сильное влияние на ваше метаболическое здоровье - независимо от вашего веса.

ВОЗРАСТ естественным образом накапливается с возрастом и создается, когда определенные продукты готовятся при высоких температурах.

В этой статье объясняется все, что вам нужно знать о ВОЗРАСТЕ, в том числе о том, что это такое и как можно снизить свой уровень.

Что такое ВОЗРАСТ?

Конечные продукты усовершенствованного гликирования (AGE) - это вредные соединения, которые образуются, когда белок или жир соединяются с сахаром в кровотоке. Этот процесс называется гликированием (2).

ВОЗРАСТ также может образовываться в пищевых продуктах. Пища, подвергшаяся воздействию высоких температур, например, во время приготовления на гриле, жарки или поджаривания, как правило, очень высока в этих соединениях.

На самом деле, диета является самым большим фактором AGE.

К счастью, в вашем организме есть механизмы для устранения этих вредных соединений, включая те, которые обладают антиоксидантной и ферментативной активностью (3, 4).

Тем не менее, когда вы потребляете слишком много AGE - или слишком много формируется спонтанно - ваше тело не успевает за их устранением. Таким образом они накапливаются.

Хотя низкие уровни, как правило, не о чем беспокоиться, было показано, что высокие уровни вызывают окислительный стресс и воспаление (5).

Фактически, высокие уровни были связаны с развитием многих заболеваний, включая диабет, болезни сердца, почечную недостаточность и болезнь Альцгеймера, а также преждевременное старение (6).

Кроме того, люди с высоким уровнем сахара в крови, например, страдающие диабетом, подвергаются более высокому риску выработки слишком большого количества AGE, которые затем могут накапливаться в организме.

Поэтому многие специалисты в области здравоохранения призывают к тому, чтобы уровни ВОЗРАСТА стали маркером общего состояния здоровья.

Резюме

AGE - это соединения, образующиеся в организме при соединении жиров и белков с сахаром.Когда они накапливаются в больших количествах, они увеличивают риск многих заболеваний.

Современные диеты связаны с высоким уровнем ВОЗРАСТА

Некоторые современные продукты содержат относительно высокое количество ВОЗРАСТОВ.

Это в основном связано с популярными методами приготовления, при которых пища подвергается воздействию сухого тепла.

К ним относятся приготовление на гриле, гриль, запекание, выпечка, жарка, тушение, жарение, обжаривание и поджаривание (7).

Эти методы приготовления могут улучшить вкус, запах и внешний вид пищи, но они могут повысить потребление AGE до потенциально вредных уровней (8).

Фактически, сухой жар может увеличить количество AGE в 10–100 раз по сравнению с сырой пищей (7).

Некоторые пищевые продукты, такие как продукты животного происхождения, с высоким содержанием жиров и белков, более восприимчивы к образованию AGE во время приготовления (7).

Продукты с самым высоким возрастом включают мясо (особенно красное мясо), некоторые сыры, жареные яйца, масло, сливочный сыр, маргарин, майонез, масла и орехи. Жареные продукты и продукты с высокой степенью переработки также содержат высокие уровни.

Таким образом, даже если ваша диета кажется достаточно здоровой, вы можете потреблять нездоровое количество вредных AGE только из-за способа приготовления пищи.

Резюме

Возраст может образовываться в вашем теле или в продуктах, которые вы едите. Определенные методы приготовления могут привести к резкому увеличению их содержания в пище.

Накопление AGE может серьезно повредить здоровью.

У вашего тела есть естественные способы избавиться от вредных соединений AGE.

Однако, если вы потребляете слишком много AGE в своем рационе, они будут накапливаться быстрее, чем ваше тело сможет их устранить. Это может повлиять на каждую часть вашего тела и связано с серьезными проблемами со здоровьем.

На самом деле высокие уровни связаны с большинством хронических заболеваний.

К ним относятся, среди прочего, болезни сердца, диабет, заболевания печени, болезнь Альцгеймера, артрит, почечная недостаточность и высокое кровяное давление (9, 10, 11, 12).

В одном исследовании была изучена группа из 559 пожилых женщин, и было обнаружено, что женщины с самым высоким уровнем AGE в крови почти в два раза чаще умирают от сердечных заболеваний, чем женщины с самым низким уровнем (11).

Другое исследование показало, что среди группы людей с ожирением у лиц с метаболическим синдромом уровень AGE в крови выше, чем у здоровых в остальном людей (13).

Было показано, что женщины с синдромом поликистозных яичников, гормональным состоянием, при котором уровни эстрогена и прогестерона не сбалансированы, имеют более высокие уровни AGE, чем женщины без этого заболевания (14).

Более того, высокое потребление AGE с пищей напрямую связано со многими из этих хронических заболеваний (5, 15).

Это связано с тем, что AGE вредят клеткам организма, вызывая окислительный стресс и воспаление (16, 17, 18).

Высокий уровень воспаления в течение длительного периода может повредить каждый орган в организме (19).

Резюме

AGE могут накапливаться в организме, вызывая окислительный стресс и хроническое воспаление. Это увеличивает риск многих заболеваний.

Диеты с низким ВОЗРАСТОМ могут улучшить здоровье и снизить риск заболеваний

Исследования на животных и людях показывают, что ограничение диетического AGE помогает защитить от многих заболеваний и преждевременного старения (20).

Несколько исследований на животных показали, что диета с низким ВОЗРАСТОМ приводит к снижению риска сердечных и почечных заболеваний, повышению чувствительности к инсулину и снижению уровней AGE в крови и тканях до 53% (21, 22, 23, 24, 25).

Подобные результаты наблюдались в исследованиях на людях. Ограничение диетических AGE как у здоровых людей, так и у людей с диабетом или заболеванием почек снижает маркеры окислительного стресса и воспаления (26, 27, 28).

В ходе одногодичного исследования изучались эффекты диеты с низким ВОЗРАСТОМ у 138 человек с ожирением. Он отметил повышенную чувствительность к инсулину, умеренное снижение массы тела и более низкие уровни AGE, окислительного стресса и воспаления (29).

Между тем, участники контрольной группы придерживались диеты с высоким содержанием AGE, потребляя более 12 000 килограмм AGE в день.ВОЗРАСТ килограммы на литр (kU / l) - это единицы, используемые для измерения уровня ВОЗРАСТА.

К концу исследования у них были более высокие уровни AGE и маркеры инсулинорезистентности, окислительного стресса и воспаления (29).

Хотя было показано, что снижение диетического AGE приносит пользу для здоровья, в настоящее время нет никаких рекомендаций относительно безопасного и оптимального потребления (7).

Резюме

Было показано, что ограничение или отказ от диетических AGE снижает уровень воспаления и окислительного стресса, тем самым снижая риск хронических заболеваний.

Итак, сколько это слишком много?

Считается, что средний возраст потребления в Нью-Йорке составляет около 15 000 AGE килунитров в день, при этом многие люди потребляют гораздо более высокие уровни (7).

Таким образом, диета с высоким ВОЗРАСТОМ часто обозначается чем-либо, значительно превышающим 15 000 килограммов в день, а все, что намного ниже этого значения, считается низким.

Чтобы приблизительно понять, не слишком ли много вы употребляете AGE, подумайте о своей диете. Если вы регулярно едите мясо на гриле или жареное мясо, твердые жиры, жирные молочные продукты и продукты с высокой степенью обработки, вы, вероятно, потребляете довольно высокие уровни AGE.

С другой стороны, если вы придерживаетесь диеты, богатой растительной пищей, такой как фрукты, овощи, бобовые и цельнозерновые, и потребляете нежирные молочные продукты и меньше мяса, ваш возрастной уровень, вероятно, будет ниже.

Если вы регулярно готовите еду на влажном огне, такую ​​как супы и тушеные блюда, вы также будете потреблять более низкие уровни ВОЗРАСТА.

Чтобы представить это в перспективе, вот несколько примеров количества AGE в обычных пищевых продуктах, выраженных в килограммах на литр (7):

  • 1 жареное яйцо: 1,240 кЕд / л
  • 1 яичница-болтунья: 75 кЕд / л
  • 2 унции (57 граммов) поджаренного бублика: 100 кЕд / л
  • 2 унции свежего бублика: 60 кЕд / л
  • 1 столовая ложка сливок: 325 кЕд / л
  • ¼ чашка (59 мл) цельного молока: 3 кЕд / л
  • 3 унции курицы-гриль: 5200 кЕд / л
  • 3 унции курицы-пашот: 1000 кЕд / л
  • 3 унции Картофель фри: 690 кЕд / л
  • 3 унции печеного картофеля: 70 кЕд / л
  • 3 унции (85 граммов) жареного стейка: 6600 кЕд / л
  • 3 унции тушеной говядины: 2200 кЕд / л
Резюме

Если вы регулярно готовите пищу при высоких температурах или Если вы употребляете большое количество обработанных пищевых продуктов, ваш ВОЗРАСТ, вероятно, высок.

Советы по снижению уровня ВОЗРАСТА

Несколько стратегий могут помочь вам снизить уровень ВОЗРАСТА.

Выберите разные методы приготовления

Самый эффективный способ снизить потребление AGE - это выбрать более здоровые методы приготовления.

Вместо того, чтобы использовать сухой, сильный огонь для приготовления, попробуйте тушить, припускать, варить и готовить на пару.

Приготовление пищи на влажном огне, при более низких температурах и в течение более коротких периодов времени помогает снизить образование ВОЗРАСТА (7).

Кроме того, приготовление мяса с кислыми ингредиентами, такими как уксус, томатный или лимонный сок, может снизить выработку AGE до 50% (7).

Приготовление пищи на керамических поверхностях, а не непосредственно на металле, также может снизить выработку AGE. Мультиварка считается одним из самых полезных способов приготовления пищи.

Ограничьте количество продуктов с высоким возрастом

Жареные и сильно обработанные пищевые продукты содержат более высокие уровни AGE.

Некоторые продукты питания, например продукты животного происхождения, также имеют более высокий возраст.К ним относятся мясо (особенно красное мясо), некоторые сыры, жареные яйца, масло, сливочный сыр, маргарин, майонез, масла и орехи (7).

Постарайтесь исключить или ограничить эти продукты и вместо этого выбирайте свежие цельные продукты с более низким возрастом.

Например, такие продукты, как фрукты, овощи и цельнозерновые, имеют более низкий уровень даже после приготовления (7).

Соблюдайте диету, полную продуктов, богатых антиоксидантами

В лабораторных исследованиях было показано, что природные антиоксиданты, такие как витамин С и кверцетин, препятствуют образованию AGE (30).

Более того, несколько исследований на животных показали, что некоторые натуральные растительные фенолы могут уменьшить негативное воздействие AGE на здоровье (31, 32).

Одним из них является сложный куркумин, который содержится в куркуме. Ресвератрол, который содержится в кожуре темных фруктов, таких как виноград, черника и малина, также может помочь (31, 32).

Следовательно, диета, полная ярких фруктов, овощей, зелени и специй, может помочь защитить от разрушительного воздействия ВОЗРАСТА.

Двигайтесь

Помимо диеты, малоподвижный образ жизни может привести к резкому росту уровня ВОЗРАСТА.

Напротив, было показано, что регулярные упражнения и активный образ жизни снижают количество AGE в организме (33, 34).

Одно исследование с участием 17 женщин среднего возраста показало, что у тех, кто увеличивал количество шагов, которые они делали в день, наблюдалось снижение уровня ВОЗРАСТА (33).

Резюме

Выбор более здоровых методов приготовления, ограничение продуктов с высоким содержанием AGE, употребление большего количества продуктов, богатых антиоксидантами, и регулярные физические упражнения - все это может помочь снизить уровень AGE в организме.

Итог

Современные диеты способствуют повышению уровня вредных AGE в организме.

Это вызывает беспокойство, так как высокие уровни AGE связаны с большинством хронических заболеваний. Хорошая новость в том, что вы можете снизить свой уровень с помощью нескольких простых стратегий.

Выбирайте цельные продукты, более здоровые методы приготовления и ведите активный образ жизни, чтобы защитить свое здоровье.

.

Биохимия, сигнализация, аналитические методы и эпигенетические эффекты

Конечные продукты усовершенствованного гликирования (AGE) - это органические молекулы, образующиеся в любых живых организмах с большим разнообразием структурных и функциональных свойств. Они считаются органическими маркерами процесса гликирования. Из-за их большой неоднородности нет специального теста для их рабочих измерений. В этом обзоре мы обновили наиболее распространенные хроматографические, колориметрические, спектральные, масс-спектрометрические и серологические методы, обычно используемые для определения AGE в биологических образцах.Мы описали их механизмы передачи сигналов и передачи сигналов, а также клеточные эпигенетические эффекты. Хотя масс-спектрометрический анализ не получил широкого распространения для обнаружения AGE на клиническом уровне, этот метод очень многообещающий для ранней диагностики и лечения заболеваний, вызванных AGE. Доступны протоколы для масс-спектрометрии гликозилированных белков с высоким разрешением, хотя для них характерно сложное машинное управление. Доступны более простые процедуры, хотя и менее точные, чем масс-спектрометрия.Среди них очень распространены иммунохимические тесты, так как они могут легко и быстро обнаружить AGE. В эти годы были разработаны новые методологии с использованием новых неинвазивных спектроскопических методов in vivo . Эти методы основаны на измерении автофлуоресценции AGE. Другой метод состоит в обнаружении AGE в коже человека для выявления хронического воздействия без неудобств, связанных с инвазивными методами. Цель этого обзора - сравнить различные подходы к измерению AGE с клинической точки зрения из-за их тесной связи с окислительным стрессом и воспалением.

1. Введение

AGE - это гетерогенные молекулы, полученные из неферментативных продуктов реакции глюкозы или других производных сахаридов с белками или липидами [1]. Различные факторы окружающей среды, включая сигаретный дым, высокие уровни рациона из рафинированных и простых углеводов, гиперкалорийные диеты, продукты, приготовленные при высокой температуре, и малоподвижный образ жизни, вызывают выработку AGE и, как следствие, повреждают липиды и белки клеток [1, 2]. В этом контексте окислительный стресс нарушает передачу клеточных сигналов, особенно инсулино-опосредованные метаболические реакции, что, в свою очередь, может привести к значительному изменению их нормальной функции [3].AGE, способствуя окислительному стрессу, приводят к активации нескольких факторов транскрипции, вызванных стрессом, с производством провоспалительных и воспалительных медиаторов, таких как цитокины и белки острой фазы [2].

В крови и тканях человека, а также в продуктах питания обнаружено более 20 различных возрастных групп. Таким образом, AGE можно разделить на флуоресцентные и нефлуоресцентные AGE. Наиболее важными из них являются карбоксиметил-лизин (CML), карбоксиэтил-лизин (CEL), пирралин (нефлуоресцентные AGE), пентозидин и димер метилглиоксаль-лизина (MOLD) (флуоресцентные AGE) [4, 5].Хотя они обладают разнообразными химическими структурами, их общей характеристикой является наличие остатка лизина в их молекуле. Когда происходит перепроизводство AGE, возникает дисбаланс между AGE (эндогенное производство и экзогенное потребление) и эффективным механизмом системы детоксикации AGE, поскольку происходит их выведение из почек [6]. Накопление AGE вызывает кумулятивную метаболическую нагрузку (как гипергликемию, так и гиперлипидемию), воспаление и окислительный стресс [7].

В этом контексте окислительный стресс, воспалительный ответ и эндотелиальная дисфункция связаны путем связывания с рецепторами AGE (RAGE) [8].

RAGE представляют собой мультигандные рецепторы, принадлежащие суперсемейству иммуноглобулинов, которое экспрессируется в широком диапазоне тканей, включая сосудистую сеть, легкие, сердце, эндотелий и нервную ткань. Более того, они экспрессируются на широком спектре клеток, включая клетки гладких мышц, моноциты, макрофаги, эндотелиальные клетки, астроциты и микроглию [9]. В здоровых условиях RAGE экспрессируются на базальных уровнях; однако повышенные уровни обнаруживаются при патологических состояниях, таких как сахарный диабет (СД), сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера, рак и естественное старение [10, 11].

Активация RAGE вызывает воспалительный каскад, который начинается с активации ядерного фактора транскрипционного фактора - каппа B (NF- κ B), который способствует экспрессии провоспалительных цитокинов, фактора роста и адгезионных молекул [12, 13] , В частности, участие RAGE увеличивает окислительный стресс за счет активации НАДФН-оксидазы, которая также увеличивается при стимуляции NF- κ B [14]. Другая группа рецепторов клеточной поверхности для AGEs с функцией, противоположной RAGE, известная как AGE-R1, AGE-R2 или AGE-R3, вместо этого участвует в регуляции эндоцитоза и клиренса AGE [15, 16].

Например, было показано, что AGE-R1 участвует в путях, снижающих внутриклеточный окислительный стресс [16]. Многие хронические и возрастные заболевания снижают экспрессию AGE-R1 [16]. Существует также циркулирующий пул RAGE, известный под общим названием растворимый RAGE (sRAGE), роль которого остается спорным, и минорная альтернативно сплайсированная изоформа RAGE, известная как эндогенная секреторная RAGE (esRAGE) [17]. Функции этих рецепторов будут подробно объяснены позже.

Из-за широкого диапазона полярностей и различной структуры AGE не существует общепринятого метода их измерения в клинических целях. Отсутствие стандартизированных методов и стандартных образцов увеличивает риск совершения ошибок измерения и снижает степень точности и воспроизводимости этих методов [18]. Кроме того, большинство исследований было ограничено мониторингом уровней AGE в патофизиологических условиях.

В последние годы обширные исследования выявили важную роль AGE в механизмах прогрессирования диабета, сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), гипертензии, хронического воспаления и других хронических заболеваний [19, 20].Различные примеры измерения уровня AGE с использованием качественного и количественного подходов были показаны с различными образцами жидкости: высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), масс-спектрометрия (МС / МС) и газовая хроматография (ГХ) [21]. Кроме того, AGE или производные CML и MG обычно количественно определяют с помощью иммуноферментного анализа (ELISA) [22–24]. За более чем десятилетие методологий спектроскопии in vivo позволяют измерять автофлуоресценцию AGE путем обнаружения на коже человека без использования инвазивных методов [25].Измерения AGE в крови указывают на их кратковременное присутствие и не показывают состояние их накопления в тканях. Мониторинг индивидуального AGE-статуса как у здоровых, так и у больных людей может быть мощным инструментом для замедления начала и развития хронического заболевания. Это также улучшит наше понимание патогенеза заболевания и позволит разработать новые терапевтические стратегии. Однако методы, основанные на обнаружении аутофлуоресценции AGE, ограничены, поскольку они измеряют исключительно общее флуоресцентное гликирование.Были применены и проверены новые многообещающие методологии высокопроизводительного получения моноклональных антител, картированных с эпитопами против AGE [26, 27]. Признаки прогресса были получены в идентификации эпитопов, достижении высокого уровня чувствительности и простой аналитической процедуры [26, 27]. Однако усовершенствования методов культивирования и конструирования конкретных моноклональных эпитопов представляют собой важные цели, которые необходимо достичь. В настоящее время не существует золотого стандарта для выявления и количественной оценки AGE.

Цель этого обзора - описать различные подходы к измерению AGE и предоставить научные доказательства их связи с окислительным стрессом, воспалением и эпигенетическими эффектами.

2. Биохимия AGE

Многочисленные исследования показали, что AGE и конечные продукты продвинутого липоксидации (ALE) участвуют в развитии и прогрессировании хронических дегенеративных заболеваний, включая диабет [28–30], сердечно-сосудистые заболевания [29, 31, 32], неврологические расстройства [33, 34], некоторые виды рака [35, 36] и все те патологии, в которых задействованы механизмы окислительного стресса, а также процессы старения [33].

AGE представляют собой гетерогенные соединения, полученные из неферментативных продуктов реакции глюкозы или других производных сахаридов с белками или липидами, и могут образовываться с помощью экзогенных или эндогенных механизмов. ALE включает множество ковалентных молекул, которые генерируются неферментативной реакцией реактивных карбонильных форм (RCS), продуцируемой перекисным окислением липидов и метаболизмом липидов [30].

AGE и ALE имеют аналогичную структуру, потому что они происходят из общих предшественников, таких как CML, который синтезируется глиоксалем, продуктом разложения липидов и сахара.Кроме того, они продуцируются неферментативными механизмами и окислительным стрессом, которые участвуют в механизме их образования [37].

Реакция Майяра (MR) характеризуется неферментативными реакциями восстанавливающих сахаров с аминами. Стабильные продукты этой реакции называются AGE и первоначально были обнаружены в приготовленных пищевых продуктах [38]. Ранняя стадия MR приводит к образованию нестабильных продуктов, известных как основания Шиффа, которые образуются в результате реакций конденсации между электрофильной карбонильной группой восстанавливающего сахара со свободными аминогруппами, в основном лизином или аргинином [39].Последовательная перестановка

.

Конечные продукты продвинутого гликирования (AGE) и их рецепторы (RAGE) при диабетических сосудистых заболеваниях

П. Маркетти, Италия

Пьеро МАРКЕТТИ, MD, PhD
Кафедра эндокринологии
и метаболизма
Пизанский университет
Пиза, ИТАЛИЯ

Растущее количество данных демонстрирует, что конечные продукты гликирования (AGE) играют ключевую роль в развитии и прогрессировании диабетических сосудистых повреждений.AGE образуются в результате хронической гипергликемии. Затем, после взаимодействия с рецепторами конечных продуктов гликирования (RAGE), вызывается и сохраняется ряд событий, ведущих к повреждению сосудов, включая оксидативный стресс, усиление воспаления и усиленное накопление внеклеточного матрикса. В то время как нацеливание на гликемический контроль и лечение дополнительных факторов риска, таких как ожирение, дислипидемия и гипертония, являются обязательными для уменьшения хронических осложнений и увеличения продолжительности жизни у пациентов с диабетом, активно проводится лекарственная терапия, направленная на снижение пагубных последствий взаимодействия AGE-RAGE. исследован и подает многообещающие признаки.

Medicographia. 2009; 31: 257-265 (см. Аннотацию на французском языке на странице 265)

A Ускоренный атеросклероз является основной причиной заболеваемости и смертности пациентов с диабетом. 1 Несколько механизмов, включая повреждение эндотелиальных клеток, активацию и агрегацию тромбоцитов, гиперкоагуляцию и нарушение фибринолиза, вовлечены в патогенез тромбогенного диатеза при диабете. 1 Среди различных биохимических путей, участвующих в диабетических сосудистых осложнениях, процесс образования и накопления конечных продуктов гликирования (AGE) и их механизм действия играют важную роль. 2-4 AGE образуются в диабетической среде в результате хронической гипергликемии и усиленного окислительного стресса. Затем посредством путей, также включающих рецептор-зависимые сигналы, они способствуют развитию и прогрессированию сердечно-сосудистых заболеваний. Эти соединения взаимодействуют с рецепторами, такими как RAGE (рецепторы для конечных продуктов гликирования), чтобы вызывать окислительный стресс, усиливать воспаление, способствуя активации ядерного фактора-êB (NFêB), и увеличивать накопление внеклеточного матрикса. 5-7 Эти биологические эффекты выражаются в ускоренном образовании бляшек и усилении сердечного фиброза с последующим влиянием на сердечную функцию. В этой статье мы рассмотрим биологию AGE и RAGE, уделяя особое внимание их роли в диабете. Также будут обсуждаться стратегии уменьшения вредных эффектов взаимодействия AGE-RAGE.

Конечные продукты с улучшенным гликированием (AGE)

Конечные продукты усовершенствованного гликирования (AGE) - это модификации белков или липидов, которые становятся неферментативно гликированными и окисляются после контакта с альдозными сахарами.Другими словами, они являются результатом цепочки химических реакций, следующих за начальной реакцией гликирования. Промежуточные продукты известны как продукты основания Шиффа, Амадори и Майяра в честь исследователей, впервые описавших их. Первоначально гликирование включает ковалентные реакции между свободными аминогруппами аминокислот, такими как лизин, аргинин или концевые белковые аминокислоты и сахара (глюкоза, фруктоза, рибоза и т. Д.), Для создания сначала основания Шиффа, а затем продуктов Амадори, из которых наиболее известны HbA1c (, рис. 1 ) и фруктозамин (фруктозелизин).Последовательно происходят дополнительные реакции.

Figure 1
Рисунок 1. Образование гликированного гемоглобина A1c (HbA1c). HbA1c является продуктом Амадори и образуется на промежуточной стадии основания Шиффа.

Образование AGE из фруктозелизина включает неокислительную диссоциацию фруктозелизина с образованием новых реакционноспособных промежуточных продуктов, которые снова модифицируют белки с образованием AGE различной химической структуры ( Рисунок 2 ). Альтернативно, фруктозелизин распадается и высвобождает свою углеводную часть в виде глюкозы или более реакционноспособных гексоз, таких как 3-дезоксиглюкозон, которые сами по себе могут модифицировать белки.Кроме того, недавно было обнаружено, что глюкоза может самоокисляться с образованием реакционноспособных карбонильных соединений (глиоксаля и метилглиоксаля), которые могут реагировать с белками с образованием продуктов гликоксидации (, рис. 2, ). В дополнение к этому, продукты окислительного стресса, такие как пероксинитрит, также могут вызывать образование карбоксиметиллизина путем окислительного расщепления продуктов Амадори и / или образования реактивных дикарбонильных соединений из глюкозы (, рис. 2 ). Таким образом, AGE могут возникать из глюкозы и липидов в результате нескольких, частично смешанных реакций.После образования они могут повредить клеточные структуры с помощью ряда механизмов, включая образование перекрестных связей между ключевыми молекулами в базальной мембране внеклеточного матрикса (ЕСМ) и взаимодействие AGE с RAGE на поверхности клеток, тем самым изменяя клеточные функции. , 2-7

Figure 1

Накопление AGE в ЕСМ происходит на белках с низкой скоростью оборота с образованием перекрестных связей, которые могут захватывать другие локальные макромолекулы. Таким образом, AGE изменяют свойства крупных матричных белков коллагена, витронектина и ламинина.Сшивание AGE коллагена и эластина типа I вызывает увеличение площади ECM, что приводит к увеличению жесткости сосудистой сети. Гликация приводит к усиленному синтезу коллагена типа III, коллагена V, коллагена типа VI, ламинина и фибронектина в ECM, наиболее вероятно за счет активации путей трансформирующего фактора роста-â. Образование AGE на ламинине приводит к снижению связывания с коллагеном IV типа, уменьшению удлинения полимера и снижению связывания гепарансульфат-протеогликана.Гликация ламинина и коллагенов типа I и типа IV, ключевых молекул базальной мембраны, вызывает ингибирование адгезии к эндотелиальным клеткам обоих гликопротеинов матрикса. Кроме того, было высказано предположение, что образование AGE приводит к снижению связывания коллагена и гепарана с молекулой адгезивного матрикса витронектином. AGE-индуцированные изменения витронектина и ламинина могут объяснить снижение связывания гепарансульфат-протеогликана, стимулятора других молекул матрикса в стенке сосуда, с базальной мембраной диабета.Что касается роли липидов, гликозилированный липопротеин низкой плотности (ЛПНП) снижает выработку оксида азота (NO) и подавляет захват и клиренс ЛПНП через его рецептор на эндотелиальных клетках.

Figure 2
Схематическое изображение образования некоторых распространенных конечных продуктов продвинутого гликирования (AGE).

Также следует иметь в виду, что AGE могут абсорбироваться с пищей. 8 В этом отношении продукты с высоким содержанием белка и жира, такие как мясо, сыр и яичный желток, богаты AGE, тогда как продукты с высоким содержанием углеводов имеют наименьшее количество AGE.Кроме того, повышенные температуры приготовления из-за жарки и жарки, а также увеличение времени приготовления приводят к увеличению количества AGE. Диета с высоким содержанием AGE приводит к пропорциональному увеличению уровней AGE в сыворотке и увеличению перекрестных связей у пациентов с диабетом, тогда как, наоборот, ограничение AGE в диете вызывает заметное снижение AGE в сыворотке у здоровых субъектов. 9-11

Рецептор AGEs (RAGE)

RAGE является членом суперсемейства рецепторов иммуноглобулинов.Ген RAGE человека находится на хромосоме 6 в главном комплексе гистосовместимости между генами класса II и класса III. Он состоит из 11 экзонов и области 3_UTR, и описаны общие варианты. 12 Например, полиморфизм Gly82Ser в экзоне 3 расположен в лиганд-связывающем V-домене RAGE (см. Ниже) и был изучен для оценки его роли у субъектов с сосудистыми заболеваниями. Было обнаружено, что клетки, несущие изоформу Ser82, проявляют более высокое сродство к лиганду, что приводит к повышенной активации провоспалительных белков TNF-á, IL-6 и MMP- 9.13 Напротив, было показано, что полиморфизм -374T / A в промоторной области гена RAGE оказывает защитное действие. У больных сахарным диабетом с мутацией наблюдалась более низкая частота ишемической болезни сердца, острого инфаркта миокарда и заболеваний периферических сосудов, а у лиц, не страдающих диабетом, наличие полиморфизма было связано со сниженным риском ишемической болезни сердца. 6,14

На уровне белка RAGE представляет собой белок массой около 45 кДа.Он имеет внеклеточный компонент, состоящий из двух (константных) доменов C-типа, которым предшествует один (вариабельный) иммуноглобулин-подобный домен V-типа (, рис. 3, ). RAGE имеет единственный трансмембранный домен, за которым следует цитозольный хвост. V-домен на N-конце важен для связывания лиганда, а цитозольный хвост важен для индуцированной RAGE внутриклеточной передачи сигналов. В дополнение к полноразмерному RAGE также были описаны усеченные формы (из-за вариантов сплайсинга мРНК). В частности, один вариантный белок (N-усеченный тип) лишен иммуноглобулинового домена V-типа, но в остальном идентичен полноразмерному RAGE и сохраняется в плазматической мембране.

Figure 3
Рисунок 3. Продукция (RAGE). Взято из ссылки 6: Баста Г. Атеросклероз. 2008; 196: 9-21. Авторские права © 2008, Elsevier, Ltd.

Однако, поскольку домен иммуноглобулина V-типа удален, эта форма RAGE демонстрирует нарушенную способность связывать лиганды. Кроме того, описаны формы RAGE, лишенные как цитозольного, так и трансмембранного доменов. Эти формы RAGE, таким образом, секретируются внеклеточно, могут быть обнаружены в циркулирующей крови и называются растворимыми рецепторами конечных продуктов гликирования (sRAGE). 5-7 Это важно, поскольку sRAGE могут связывать свои лиганды в кровотоке, предотвращая, таким образом, неблагоприятные внутриклеточные события оси AGE-RAGE (см. Ниже).

Однако следует иметь в виду, что RAGE также связывают лиганды, отличные от AGE. 5-7 Вскоре после своего открытия структурный анализ взаимодействия лиганд-RAGE показал, что рецептор распознает трехмерные структуры, такие как α-листы и фибриллы, а не специфические аминокислотные последовательности (т.е. первичные структуры).Фактически, RAGE связывают пептид амилоид-α (который накапливается при болезни Альцгеймера) и амилоид A (накапливается при системном амилоидозе). Другими лигандами RAGE являются S100 / калгранулины, семейство тесно связанных кальций-связывающих полипептидов, которые накапливаются внеклеточно в местах хронического воспаления. Дополнительным провоспалительным лигандом RAGE является ДНК-связывающий белок HMGB1 (амфотерин), который высвобождается клетками, подвергающимися некрозу. Наконец, RAGE также взаимодействуют с поверхностными молекулами бактерий и лейкоцитов.Таким образом, RAGE имеют большой набор лигандов, что делает этот рецептор решающим на перекрестке между диабетом, воспалением и сосудистыми заболеваниями.

Клеточные эффекты взаимодействия AGE-RAGE

RAGE экспрессируется во многих тканях и наиболее часто встречается в сердце, легких, скелетных мышцах и стенке сосудов. Кроме того, он присутствует в моноцитах / макрофагах и лимфоцитах. В сосудах он находится в эндотелии и в гладкомышечных клетках. Физиологически рецептор может играть роль в процессах развития, по крайней мере, как показано на нескольких экспериментальных моделях.Например, активация RAGE способствует разрастанию аксонов, которое сопровождает развитие нейронов, в то время как снижение функциональной регенерации седалищного нерва происходит после блокады RAGE. 15,16 Однако мыши RAGE - / - не демонстрируют ни явных нейрональных дефицитов, ни явных аномалий поведения, указывая на то, что RAGE может вносить вклад в развитие нейронов, но что существуют избыточные системы, которые заменяют этот рецептор в его отсутствие. 16

Интересно, что было продемонстрировано, что активация RAGE может способствовать выживанию клеток за счет повышенной экспрессии антиапоптотического белка Bcl-2. 15 Однако, в то время как наномолярные концентрации лиганда индуцировали трофические эффекты в RAGE-экспрессирующих клетках, микромолярные концентрации вызывали апоптоз способом, который, по-видимому, зависел от окислительного стресса. 15 Для обоих этих исходов требовался цитоплазматический домен RAGE, поскольку клетки, лишенные цитозольного хвоста, не отвечали. После высокой экспрессии во время эмбрионального развития RAGE подавляется в большинстве органов в течение нормальной жизни. С возрастом экспрессия RAGE снова увеличивается, возможно, из-за накопления лигандов RAGE, которые усиливают экспрессию рецепторов.В случаях диабета, воспаления и атеросклероза наблюдается заметная индукция RAGE из-за действия его лигандов и нескольких медиаторов из активированных воспалительных клеток. 5-7,16,17 В свою очередь, связывание лигандов с RAGE вызывает дополнительную активацию рецептора (положительная обратная связь), что приводит к порочному кругу. Неудивительно, что одно из мест, где экспрессия RAGE усиливается, находится в диабетической атеросклеротической бляшке (особенно в уязвимых областях бляшки и в макрофагах), где он колокализуется с циклооксигеназой 2, микросомальным простагландином E2 и металлопротеазами.

Наиболее важным патологическим последствием взаимодействия RAGE с его лигандами является активация нескольких внутриклеточных путей, приводящая к индукции окислительного стресса и широкому спектру сигнальных механизмов, схематически представленных на Рис. 4 . Взаимодействия приводят к длительному воспалению, главным образом в результате RAGE-зависимой экспрессии провоспалительных цитокинов и хемокинов. В сосудистой сети первым патологическим последствием взаимодействия RAGE с его лигандами является индукция повышенных внутриклеточных активных форм кислорода (ROS), образование которых связано, по крайней мере частично, с активацией NAD (P) H- оксидазная система.Кроме того, в эндотелиальных клетках митохондриальные источники АФК также задействованы после взаимодействия AGE-RAGE. Экспериментальные данные демонстрируют, что RAGE-зависимая модуляция экспрессии генов и клеточных свойств зависит от передачи сигнала. В зависимости от интенсивности и продолжительности стимуляции могут запускаться различные сигнальные пути (рисунок 4), включая p21ras, erk1 / 2, митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), p38 и SAPK / JNK MAPK, PI3K и путь JAK / STAT. , Последствием этих изменений является активация ключевых факторов транскрипции (в частности, ядерного фактора-êB [NFêB]), которые, в свою очередь, вызывают индукцию молекул с повреждающим действием на клетки (рис. 4).В эндотелиальных клетках человека активация RAGE усиливает экспрессию молекул адгезии, включая VCAM-1, ICAM-1 и E-селектин. AGE, связанный с RAGE на эндотелии, также определяет изменения поверхностных антитромботических свойств текущей крови, о чем свидетельствует снижение экспрессии тромбомодулина и сопутствующая индукция экспрессии тканевого фактора, который придает прокоагулянтные свойства. Взаимодействие AGE с RAGE в моноцитах вызывает их активацию макрофагами, которая проявляется в индукции тромбоцитарного фактора роста, инсулиноподобного фактора роста 1 и провоспалительных цитокинов, таких как IL-1 и TNF-á.В дополнение ко всему этому, взаимодействие AGE-RAGE способствует хемотаксису моноцитов и на уровне гладкомышечных клеток связано с повышенной клеточной пролиферацией. Взятые вместе, эти результаты показывают, что взаимодействие AGE-RAGE вызывает и потенцирует воспалительные реакции за счет повышенной генерации активных форм кислорода, провоспалительных молекул адгезии и цитокинов, вызывая продолжающееся усиление воспалительных явлений.

Figure 5
Рисунок 5. RAGE (рецептор конечных продуктов гликирования).
экспрессия выше в бляшках от пациентов с диабетом 2 типа. Взято из ссылки 27: Cipollone F, Iezzi A, Fazia M, et al. Циркуляционный. 2003; 108: 1070-1077. Авторское право © 2003, Американская кардиологическая ассоциация, Inc.

ВОЗРАСТ, ЯРКОСТЬ и диабет

Давно признано, что повышенные уровни HbA1c (предшественника AGE) связаны с более высокой частотой сосудистых осложнений и сокращением продолжительности жизни у пациентов с диабетом.Кроме того, интервенционные исследования по снижению HbA1c приводят к снижению количества микро- и макрососудистых поражений и снижению смертности в течение нескольких лет. 18,19

Уровни AGE в сыворотке у пациентов с диабетом 2 типа и ишемической болезнью сердца выше, чем у пациентов без сердечных заболеваний, и коррелируют с тяжестью коронарного синдрома (3,4,20) .Кроме того, уровни AGE выше у пациентов с диабетом 2 типа. с окклюзионной болезнью периферических артерий по сравнению с таковыми без нее.Уровни AGE в сыворотке крови у пациентов с диабетом 1 типа связаны с уменьшением времени изоволюметрической релаксации левого желудочка, маркера диастолической дисфункции левого желудочка.21 AGE также связаны с другими другими признаками сердечно-сосудистых заболеваний, такими как стеноз сонной артерии, окклюзия периферических артерий болезнь, повышенное пульсовое давление и низкий лодыжечно-плечевой индекс [3,4,22]. Неудивительно, что другие исследования продемонстрировали, что сывороточный уровень AGE является предиктором сердечной недостаточности и новых сердечных приступов.3,4 Кроме того, работа показала, что высокие уровни AGE коррелируют с плохими исходами, о чем свидетельствуют неблагоприятные сердечные события у пациентов после кардиохирургических операций, длительное время вентиляции и более длительное пребывание в отделениях интенсивной терапии. 3,4 Наконец, у пациентов с диабетом. При установке сердечных стентов повышенный уровень сывороточных AGE, по-видимому, является независимым фактором риска развития ангиографического рестеноза23

Что касается взаимосвязи с ожидаемой продолжительностью жизни, сообщалось, что повышенные уровни AGE в сыворотке предсказывали увеличение общей сердечно-сосудистой и коронарной смертности у женщин с диабетом 2 типа в течение периода наблюдения продолжительностью 18 лет.24 Уровень ВОЗРАСТА оставался сильным предиктором выживаемости даже после поправки на вмешивающиеся факторы, включая С-реактивный белок.

На патологическом уровне, 25,26 при изучении атеросклеротических бляшек, полученных от людей, было обнаружено, что по сравнению с недиабетиками бляшки от диабетиков имели повышенную экспрессию RAGE, особенно в гладкомышечных клетках и в макрофагах внутри очага поражения (рис. 5) .27 В проспективном исследовании пациенты с диабетом 2 типа были рандомизированы для лечения только диетой или диетой плюс добавление статинов в течение четырех месяцев перед каротидной эндартерэктомией.28 Экспрессия AGE и RAGE, а также миелопероксидазы, NFêB, циклооксигеназы 2 и металлопротеиназ 2 и 9 была значительно ниже в бляшках у пациентов, получавших статины. В поражениях этих субъектов было отмечено меньшее количество макрофагов, Т-клеток и клеток, экспрессирующих HLA-DR. Примечательно, что экспрессия RAGE в обработанных статинами макрофагах, происходящих из бляшек, может быть восстановлена ​​путем инкубации in vitro с AGE. Дополнительные результаты бляшек, полученных от пациентов с диабетом 2 типа, включают более крупные некротические ядра и корреляцию между экспрессией RAGE на макрофагах и апоптотическими клетками гладких мышц.25-29 В целом результаты показывают, что ось AGE-RAGE может поставить под угрозу выживаемость клеток и, таким образом, способствовать механизмам, связанным с дестабилизацией бляшек.

Figure 6
Рисунок 6. Активация NFκ B AGE снижается за счет присутствия
гликлазида. * P <0,05 по сравнению с другими группами.
Сокращения: AGE, конечный продукт с улучшенным гликированием; NFκ B, ядерный фактор-κB. Взято из ссылки 43: Mamputu JC, Renier G. Diabetes Obes Metab. 2004; 6: 95-103. Авторские права © 2004, Blackwell Publishing, Ltd.

Очевидно, прямое вмешательство в систему AGE-RAGE может привести к новым и более целенаправленным терапевтическим подходам. Исследуемые молекулы для возможного клинического использования можно условно разделить на две основные группы: те, которые предотвращают образование AGE, и те, которые разрушают существующие AGE. Например, аминогуанидин представляет собой соединение гидразина, которое предотвращает образование AGE за счет взаимодействия с производными продуктов раннего гликирования, которые не связаны с белками. На животных моделях диабета лечение аминогуанидином увеличивало эластичность артерий, уменьшало накопление AGE в сосудах, а также тяжесть атеросклеротических бляшек и, кроме того, уменьшало накопление фибронектина и ламинина во внеклеточной мембране у крыс с диабетической нефропатией, индуцированной стрептозотоцином.46 В плацебо-контролируемом рандомизированном исследовании с участием пациентов с сахарным диабетом 1 типа 47 аминогуанидин вызывал более медленное снижение скорости клубочковой фильтрации, уменьшал суточную протеинурию мочи и прогрессирование ретинопатии, но не уменьшал время удвоения креатинина сыворотки.

Молекула, которая активно изучается, представляет собой хлорид 4,5-диметил-3-фенацилтиозолия (ALT-711 или алагебриум), соединение, которое разрушает поперечные связи AGE.46 У диабетических крыс, получавших в течение 4 месяцев ALT-711, наблюдалось снижение коллаген III, повышенная растворимость коллагена и пониженная экспрессия мРНК RAGE по сравнению с плацебо.Кроме того, было показано, что ALT-711 улучшает функцию левого желудочка, снижает коллаген желудочков и увеличивает выживаемость у животных с диабетом. Интересно, что у пациентов с изолированной систолической гипертензией сообщалось, что ALT-711 улучшает эндотелиальную функцию периферических артерий и улучшает согласование общего импеданса 48, а в другом исследовании эта молекула улучшает общую податливость артерий у пожилых людей с жесткостью сосудов (49). естественная форма витамина B6 и бенфотиамин, липидорастворимое производное тиамина, ингибируют образование AGE и / или его эффекты с помощью нескольких механизмов, которые до конца не изучены.В исследованиях фазы 2 с участием пациентов с диабетом и явной нефропатией 50 пиридоксамин значительно снижал изменение сывороточного креатинина по сравнению с исходным уровнем без различий в экскреции альбумина с мочой. С другой стороны, было показано, что бенфотиамин предотвращает макро- и микрососудистую эндотелиальную дисфункцию и окислительный стресс после приема пищи, богатой AGE, у лиц с диабетом 2 типа.51 Наконец, бенфотиамин плюс альфа-липоевая кислота нормализовали повышенное образование AGE и предотвращали увеличение модифицированные гексозамином белки моноцитов у пациентов с диабетом 1 типа.52

Также разрабатываются стратегии прямого нацеливания на RAGE, основанные на наблюдении, что хроническое введение антител против RAGE мышам с диабетом подавляет нефропатию без видимых побочных эффектов.53 Дальнейшие исследования показали, что блокада RAGE путем нейтрализации антител снижает атеросклероз у уремических мышей54. Планируется клиническая фаза 2 испытаний для оценки возможности блокады RAGE у людей.

Выводы

Ускоренная химическая модификация белков и липидов при гипергликемии приводит к образованию AGE.AGE способствуют развитию и прогрессированию диабетических сосудистых осложнений посредством ряда механизмов, включая взаимодействие со своими рецепторами, RAGE. За этим взаимодействием следует каскад драматических событий, которые включают окислительный стресс и активацию воспалительных путей, которые вызывают проатеросклеротические изменения и вызывают повреждение сосудов. Снижение уровня глюкозы в крови и коррекция дополнительных классических факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний остаются наиболее подходящими способами уменьшения сосудистых осложнений и увеличения продолжительности жизни пациентов с диабетом.Более целенаправленные терапевтические подходы, направленные на предотвращение пагубных последствий взаимодействия AGE-RAGE, обладают значительным потенциалом, и первоначальные исследования на людях показывают обнадеживающие результаты.

Список литературы

1. Stirban AO, Tschoepe D. Сердечно-сосудистые осложнения при диабете: цели и меры вмешательства. Уход за диабетом. 2008; 31 (приложение 2): S215-221.
2. Голдин А., Бекман Дж. А., Шмидт А. М., Крегер Массачусетс. Конечные продукты с улучшенным гликированием: вызывают развитие диабетических сосудистых повреждений.Циркуляционный. 2006; 114: 597-605.
3. Meerwaldt R, Links T, Zeebregts C, Tio R, Hillebrands JL, Smit A. Клиническая значимость оценки накопления конечных продуктов гликирования при диабете. Кардиоваск Диабетол. 2008; 7: 29.
4. Jakus V, Rietbrock N. Конечные продукты продвинутого гликирования и прогресс диабетических сосудистых осложнений. Physiol Res. 2004; 53: 131-142.
5. Ян С.Ф., Ян С.Д., Герольд К., Рамсами Р., Шмидт А.М. Рецептор конечных продуктов гликирования и сердечно-сосудистых осложнений диабета и не только: уроки старения.Endocrinol Metab Clin North Am. 2006; 35: 511-524.
6. B

.

Мясо вызывает рак? Конечные продукты с улучшенным гликированием HCA PAHs

Это были выходные в День поминовения, и во время покупок в Whole Foods один из нас стал свидетелем того, как мать ругала своего сына, когда он клал гамбургеры в тележку. "Мы не покупаем обычные продукты, мы покупаем ТОЛЬКО органические продукты!" воскликнула она. Отбросив котлеты в сторону, как будто они были мусором, она вздохнула, взяла котлеты из органической говядины - в два раза дороже - и с улыбкой с гордостью продемонстрировала свои большие белые виниры, осторожно положив их в тележку.

Или как насчет друга, который отправил обратно свой салат из курицы барбекю после того, как обнаружил, что слой шпината, на котором он сидел, не был сертифицирован Министерством сельского хозяйства США.

Мы не можем не смеяться над этими людьми. Они выборочно следуют диетическим увлечениям ради пользы для здоровья, полностью игнорируя слонов в комнате ; те вещи, которые наука считает гораздо более тревожными.

Несмотря на то, что они утверждают, подавляющее большинство американцев на самом деле не заботятся о здоровом питании, они только делают вид.

Они внесут изменения в рацион для здоровья. Только , если это позволит им продолжать есть то, что они любят.Менять обычное на органическое? Неудивительно, что эта тенденция к здоровью так популярна в массах, потому что это самая простая вещь. Это требует нулевых жертв, безболезненного изменения.

Часто вопрос о том, является ли ваша пища органической или нет, меньше всего для вас . Гораздо более важным для вашего здоровья может быть то, как ваша еда приготовлена ​​и обработана. Вызывает ли мясо рак, если его жарят или жарят на гриле? Копченая рыба полезна или вредна для вас?

Мясо вызывает рак vs.соединения в них?

skull smoking cigarette Это может звучать как семантика, но единственная форма, официально объявленная Всемирной организацией здравоохранения как вызывающая рак, - это переработанное мясо, которое в 2015 году было классифицировано как «канцерогенное для человека» (группа 1).

Они классифицируют красное мясо как «вероятно канцерогенное для человека» (Группа 2А) (43).

Для ясности: никакие другие вещества не были классифицированы как канцерогены. Необработанная свинина, курица и другое белое мясо не имеют ни одного из этих обозначений. Однако и ВОЗ, и правительство США объявили некоторые конечные продукты с улучшенным гликированием, которые содержатся как в красном, так и в белом мясе, а также в рыбе, канцерогенами . Поэтому, хотя они не маркируют эти продукты как вызывающие рак, они признают, что некоторые соединения, которые образуются в них естественным образом, «разумно предполагают, что они являются канцерогеном для человека».

Это все равно что сказать, что сигареты не вызывают рак, а вызывают только содержащиеся в них химические вещества? Или уровни, обнаруженные в пище, достаточно низки, чтобы быть полностью безопасным? Это вам решать.

Что такое конечные продукты с улучшенным гликированием (AGE)?

Есть два основных источника; те, которые образуются внутри вашего тела естественным образом, и те, которые уже сформированы заранее, которые вы получаете в больших количествах при употреблении определенных продуктов . Оба вредны для вас, но не в одинаковой степени. Вы не можете полностью исключить их из своего рациона, но можете уменьшить их воздействие.

Те, которые созданы внутри вашего тела

Внутри вашего тела, когда белки и жиры соединяются с сахарами, естественным образом происходит гликирование.Было подсчитано, что во время этого процесса от 0,1% до 0,4% молекул отвалятся и спонтанно преобразуются в метилглиоксаль (1).

Метилглиоксаль не является конечным продуктом. Было исследовано несколько конечных продуктов, которые он порождает, включая MG-h2, MOLD, CEL, аргпиримидин, THP. Независимо от того, те или иные, , как следует из названия, эти «конечные продукты» являются соединениями в их конечных формах после разложения .

obese women

Исследования показывают, что для возрастных групп, созданных внутри тела, диабетики больше всего страдают от них

Почему конечные продукты с улучшенным гликированием плохи? Исследования показали, что метилглиоксаль нарушает сигнальные пути инсулина (2).Вот почему гликирование сахаров особенно проблематично для диабетиков как 1, так и 2 типа.

У диабетиков гораздо более высокий уровень производных метилглиоксаля AGE в крови . Более высокие уровни коррелируют с более высокими побочными эффектами диабета, такими как нефропатия, невропатия и ретинопатия (3).

Но для людей, не страдающих диабетом, непонятно, насколько вредны конечные продукты метилглиоксаля для вас. Фактически, некоторые исследования, хотя и более противоречивые, показали, что потенциальные преимущества метилглиоксаля могут перевешивать его токсические эффекты у взрослых, не страдающих диабетом (4).Было высказано предположение, что метилглиоксаль может действовать против ряда патогенных микроорганизмов, а также против злокачественных опухолевых клеток, и эти преимущества могут быть полезными даже с учетом негативных эффектов.

Короче говоря, конечные продукты, созданные в вашем теле, не годятся. Но, за исключением диабетиков, размер вреда, который они наносят, менее ясен . Что - это , так это недостатки диеты.

ВОЗРАСТ из вашего рациона

ВОЗРАСТ, созданный вне вашего тела - из пищи - прошел обширное исследование, которое предполагает, что они являются канцерогенными и могут ускорять старение .Два самых проблемных источника питания - это мясо; гетероциклические амины (ГКА) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Мы не выделяем мясоедов, поскольку другой тип конечного продукта - акриламид - гораздо более распространен в продуктах, богатых углеводами на растительной основе, когда они готовятся при высоких температурах. Например, картофельные чипсы, картофель фри и особенно растворимый кофе (по сравнению с капельным кофе с бумажным фильтрованием, который на самом деле довольно низкий, поскольку большая часть акриламида находится в помоле кофейных зерен).

chicken on grill

Здоровая курица-гриль? Через мгновение вы узнаете, почему это может быть худшее мясо

Короче говоря, основные диетические источники потенциально вредных продуктов Advanced Glycation End подпадают под эти три категории:

  • Гетероциклические амины (ГКА) - Полностью из вареного мяса / продуктов животного происхождения. Нет из-за воздействия окружающей среды.
  • Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) - Большая часть приходится на приготовленное мясо / продукты животного происхождения, меньшая часть - на загрязнение окружающей среды.Некоторые из немытых растений.
  • Акриламид - в основном из некоторых видов обработанных растений и воздействия окружающей среды. Очень небольшое количество в мясе (5).

Мы подробно рассмотрели акриламид и из этих 3 основных категорий AGE, связанных с пищевыми продуктами, вы должны больше всего беспокоиться о HCA и PAHs . Исследования показали, что даже для тех, кто придерживается типичной американской диеты и регулярно ест жареные овощи, такие как картофельные чипсы и картофель-фри, подавляющее большинство диетических или экзогенных AGE происходит из мяса.

При тестировании 549 различных продуктов питания - всех категорий и типов - было обнаружено, что «исходя из стандартных размеров порции, группа мяса содержала самые высокие уровни AGE» (6).

Относительно возраста растительных продуктов: «Напротив, продукты, богатые углеводами, такие как овощи, фрукты, цельное зерно и молоко, содержат относительно мало AGE даже после приготовления».

Мало того, что большинство ваших возрастных групп в пище связано с красным и белым мясом, но и по типам, которые они содержат - ГКА и ПАУ - есть большое количество исследований, связывающих их с раком.И в отличие от возрастных групп, которые мы создаем в нашем организме, например, от метилглиоксаля, нет абсолютно никаких проблемных преимуществ для здоровья с ГКА и ПАУ . Все в них - плохие новости.

Конечно, акриламид также должен быть сведен к минимуму, насколько это возможно, но слоны в комнате, несомненно, являются HCA и PAHs в вашем рационе.

Что такое гетероциклические амины (ГКА)?

DNA mutation graphic HCA - это название категории химических соединений, которые содержат по крайней мере одно гетероциклическое кольцо; атомы от 2 или более различных элементов и 1 или более атомов азота.Чем плохи гетероциклические амины в мясе? Потому что они могут взаимодействовать с ДНК, образуя так называемые ковалентные аддукты.

Проще говоря, это означает, что они цепляются за вашу ДНК и изменяют ее биологию . Когда это происходит, это может повредить ДНК и вызвать постоянную мутацию.

ГКА образуются во время варки из комбинации:

  • молекула креатина
  • аминокислота
  • форма сахара, которая увеличивает производство, но не требуется

Содержат ли растения креатин? Нет, креатин вырабатывают только животные.Он находится в мышцах животного. Нет такого понятия, как веганский креатин. По этой причине ГКА содержатся только в мясе и продуктах животного происхождения.

Вегетарианская диета содержит нулевой креатин, а вегетарианская диета содержит гораздо меньше, чем то, что едят всеядные, поскольку больше всего содержится в мясе, таком как говядина и курица, а не в молочных продуктах, таких как молоко и сыр. Все животные, а также люди естественным образом производят необходимый нам креатин, поэтому нулевое потребление из рациона (например, мяса) вообще не проблема.

Что о них говорит правительство?

cover of Report on Carcinogens В рамках HCA имеется 20 конечных продуктов гликирования, но четыре наиболее изученных - это PhIP MeIQ, MeIQx и IQ. Это потому, что они наиболее распространены в пищевых продуктах и, безусловно, имеют наибольшее количество доказательств их связи с раком.

Вызывает ли употребление мяса рак? По поручению конгресса каждые несколько лет Министерство здравоохранения и социальных служб должно выпускать Отчет о канцерогенных веществах , который является научно обоснованным документом общественного здравоохранения.В 2004 году (11-е издание) они добавили 4 основных HCA в свой официальный список известных канцерогенов , обозначив каждый как «Предполагаемый канцероген для человека» (7).

К сожалению, но это не удивительно, правительство США не приняло никаких диетических рекомендаций или правил, которые помогли бы потребителям снизить потребление. Скорее всего, этому помешали особые интересы.

Если ресторан бросит на ваш стейк хоть одну пылинку сигаретного пепла, они вполне могут попасть в тюрьму.Но они могут поджечь стейк до черноты, и это вполне приемлемо, по крайней мере, в соответствии с нашими диетическими рекомендациями .

Само существование совершенно необязательных советов по приготовлению пищи, если они будут продвигаться Министерством сельского хозяйства США, значительно поможет потребителям и ресторанам готовить мясо, используя методы, снижающие содержание гетероциклических аминов.

Официальный канцероген? Это не самая страшная часть

Самая пугающая часть - это многочисленные исследования, которые привели к решению правительства США идентифицировать эти 4 гетероциклических амина как вероятные раковые у человека.

Всего за несколько месяцев до публикации 11-го отчета о канцерогенных веществах, вот одно исследование под названием Гетероциклические амины: мутагены / канцерогены, образующиеся при варке мяса и рыбы (8). Из Национального онкологического центра Японии в Токио.

При кормлении диетами с очень высоким содержанием ГКА исследователи смогли вызвать рак, причем за относительно короткое время.

cancer from heterocyclic amines

A = рак толстой кишки, индуцированный IQ у крысы
B = рак толстой кишки, индуцированный PhIP у крысы
C = рак толстой кишки, индуцированный Glu-P-1 у крысы
D = рак печени, индуцированный MeIQx у крысы
E = индуцированный рак печени по IQ в обезьяне

Это всего лишь один пример из множества исследований.Есть многочисленные исследования на животных, демонстрирующие корреляцию рака груди, кожи, легких, простаты и других органов .

parts of human eyeball Если у вас сухая или влажная Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD), глаукома , или вы знаете кого-то, у кого она есть, вас могут заинтересовать недавние исследования, которые демонстрируют, что высокое потребление AGE приводит к увеличению отложений в внутренние слои сетчатки, вызывая воспаление и неоваскуляризацию тканей глаза (9).Слово «неоваскулярный» буквально означает «новые сосуды», что является большой проблемой при поздней стадии или влажной AMD; аномальные кровеносные сосуды растут под сетчаткой, вызывая потерю зрения (10).

Очевидно, что никто не позволит проводить такие же исследования на людях (и на то есть веские причины). Но есть обширные научные исследования, в которых оцениваются участники и их модели потребления мяса и методы приготовления. Находки? У людей высокое потребление хорошо прожаренного мяса, жареного мяса и мяса, приготовленного на гриле, связано с повышенным риском колоректального рака (11), рака поджелудочной железы (12, 13), и рака простаты (14, 15). ).

Гораздо менее серьезным, хотя и более тревожным для около человек является то, что конечные продукты гликирования и старение кожи могут быть связаны. Они были обнаружены в эпидермисе, коллагене и эластине кожи (41).

Вот почему, если вы заботитесь о чрезмерном воздействии ультрафиолета и пользуетесь натуральными солнцезащитными кремами, вам также следует беспокоиться о том, какой ущерб вы наносите своей коже в зависимости от того, что вы едите.

Когда и где они обнаружены?

Когда образуются HCA при приготовлении мяса? В пригоревшем мясе будет больше всего, но полностью избежать их невозможно.Сколько форм во многом зависит от (16):

  • температура
  • сухость мяса
  • время приготовления

Для каждой из этих трех переменных, как правило, чем выше количество, тем больше будет образовываться гетероциклических аминов . Вот почему высокотемпературные методы приготовления, такие как жарка на открытом огне, жарка на сковороде и жарение, являются одними из худших нарушителей. Использование свежего мяса не безопаснее, чем замороженного, поскольку исследования показали, что при приготовлении оба продукта образуют равное количество (17).Органическое мясо по сравнению с обычным также не будет иметь никакого значения.

Вот сколько содержится в говяжьем фарше (18).

ГКА в вареном говяжьем фарше - максимальное количество на порцию в 3 унции (в нг)
Химическая промышленность Аббревиатура Сумма
2-амино-3метилимидазо [4,5-f] хинолин IQ 136
2-амино-3,4-диметилимидазо [4,5-f] хинолин MeIQ 145
2-Амино-3,8-диметилимидазо [4,5-f] хиноксалин MeIQx 1395
2-амино-1-метил-6-фенилимиазо [4,5-b] пиридин PhIP 5783

Говорим ли мы о говядине, курице, рыбе или свинине, суммы PhIP и MeIQx часто бывают самыми высокими.

Хотя эти два менее изученных, норхарман и харман являются двумя другими учеными, занимающимися вопросами здравоохранения, они очень обеспокоены . Не все, но в некоторых видах мяса их можно найти в очень высоких дозах.

bacon on skillet Как жареный бекон, который содержит примерно на 400% больше норхармана, чем PhIP и MeIQx. По иронии судьбы, бекон - худшее мясо по общему количеству HCA, но при этом одно из лучших по содержанию антиоксидантов по значению ORAC. Но это мало что говорит, поскольку мы говорим о беконе по сравнению с другим мясом .В среднем, растительные продукты содержат на 6400% больше антиоксидантов, чем мясо. Вопреки общественному мнению, рыба - даже сырой лосось - является одним из худших видов мяса по содержанию антиоксидантов. В беконе их примерно в 28 раз больше, чем в лососе.

Топпинг для пиццы с салями, запеченный в духовке, не сильно уступает бекону по общему количеству ГКА: уровень хармана составляет до 24,7 (нг / г) и 186,1 по норхарману. Это 2100 и 18600, соответственно, в 3 унциях для этого типа салями (19).

Среди населения широко распространено мнение, что курица-гриль - одно из самых полезных для здоровья видов мяса .Шикарные органические закусочные для сетей быстрого питания часто рекламируют свою органическую курицу-гриль или курицу без ГМО (например, Chipotle) ​​как отличный выбор для вас.

Конечно, курица-гриль может быть менее жирной, но стоит ли ее избегать из-за ВОЗРАСТА?

Отношение к курице выше других видов мяса не совсем соответствует науке, по крайней мере, когда дело касается гетероциклических аминов.

5 худших продуктов на гриле для HCA (20)
Продукты питания ГКА (нг на 100 г)
Куриная грудка, без кожи, без костей, жареная, хорошо прожаренная 14 000
Стейк на гриле, хорошо прожаренный 810
Свинина, приготовленная на гриле 470
Лосось, запеченный с кожей 166
Гамбургер, жареный, хорошо прожаренный 130

Но подождите, становится еще хуже.Почти все HCA в курице являются PhIP.

Исследования показали, что даже всего лишь от 10 до 20 нг PhIP в день может быть связано почти с удвоением риска рака груди (21) (44).

Это еще один пример общественного восприятия, отличного от того, что говорит наука . Ваш более здоровый (не здоровый, но здоровый ier ) выбор на обед может быть Whopper за 4 доллара по сравнению с тем сэндвичем с куриной грудкой на гриле из кафе на углу. Вы говорите холестерин? В куриных грудках на больше, чем на , чем в говяжьем фарше.

Очевидно, ни то, ни другое не было бы идеальным. Мы пытаемся подчеркнуть, что неправильно изображать сети быстрого питания как токсичный яд, давая при этом бесплатный пропуск в любимые рестораны. Потому что на самом деле все могут предлагать вам нездоровую пищу. По крайней мере, McD’s взимает с вас лишь малую часть цены!

Что такое полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)?

С научной точки зрения, это название, данное любому органическому соединению с 2 или более конденсированными ароматическими (или бензольными) кольцами.

Сколько существует различных типов полициклических ароматических углеводородов? Более 100, но только 15 перечислены как «предположительно канцерогенные для человека» в 13-м Докладе о канцерогенных веществах, опубликованном Национальной токсикологической программой Министерства здравоохранения и социальных служб.

Большая разница между ПАУ и ГКА заключается в том, что последние содержатся исключительно в вареном мясе. Мы не получаем его ни от чего другого. Но у них обоих есть кое-что общее - они оба мутируют вашу ДНК .

polycyclic aromatic hydrocarbons from asphalt ПАУ могут образовываться в результате тепловой обработки мяса, а также в результате воздействия на окружающую среду при сжигании угля, нефтепродуктов, табака, древесины и других органических веществ. Они встречаются практически повсюду: от асфальта, по которому вы едете до выхлопных газов, выходящих из машины, и ПАУ, которые используются для производства пластмасс, пестицидов, лекарств, красителей и даже пищевых красителей и добавок (23).

Тепло вашего дома - будь то печь на природном газе или дровяной камин - является источником выбросов ПАУ в воздухе .Источником является не только еда, которую вы едите, но и газовая или керосиновая плита, из которой ее готовили. Хотя, как вы можете себе представить, употребление высококонцентрированного источника пищи содержит гораздо больше, чем то, что вы вдыхаете от обычного загрязнения воздуха в помещении и на улице.

Обширное исследование, опубликованное в 1992 году, пришло к выводу, что для среднего некурящих американского мужчины более 70% канцерогенных ПАУ приходилось на диету (24).

Более недавнее исследование для Соединенных Штатов, насколько нам известно, не проводилось, но мы предполагаем, что диета сейчас составляет значительно больше, чем 70% .

Почему? Потому что, несмотря на то, что общее загрязнение в мире ухудшается, факт остается фактом: по крайней мере, в нашей стране автомобили стали намного эффективнее за последние пару десятилетий. Неважно, любите ли вы EPA или ненавидите - это неважно, но факт в том, что из-за ужесточения ограничений на выбросы в недавней истории качество воздуха на национальном уровне улучшилось на 77% по сравнению с 1990 годом. 2014 (25).

Так что нет, ваша самая большая проблема с ПАУ не в том, что ваши соседи - Тундры, а не Теслы.Скорее, это те жареные на гриле ребра, которые вы любите, которые, как бы тяжело это ни признать, могут быть для вас вредными.

Однако, поскольку это загрязнитель, потенциально любой продукт может содержать их. ПАУ обнаруживаются в почве и воздухе, особенно в городских районах, поскольку там сжигается больше ископаемого топлива.

IARC cancer ratings Продукты, содержащие наибольшее количество ПАУ:

  • Мясо, приготовленное на углях
  • копчености
  • жиры и масла
  • зерна и некоторые овощи (однако их можно удалить путем мытья)

Является ли обугленная пища канцерогенной? Как уже упоминалось, существует 15 типов ПАУ (из более чем 100), которые считаются канцерогенными.За исключением загрязнения, не все они обычно содержатся в пище. Среди тех, которые содержатся в вареном и обугленном мясе, находится бенз (а) пирен, который классифицируется как канцероген Группы 1 согласно IARC (26).

Это не означает, что он «вероятно» или «возможно» канцерогенный, это означает, что он определенно канцерогенный согласно IARC. По состоянию на 2016 год только 118 агентов на Земле имеют такую ​​классификацию, и большинство из них (или должны только) обнаруживаться только в промышленных условиях, таких как радиоактивные формы радия (которые представляют 4 из 118 агентов), такие вещи, как асбест и вирусы гепатита B. и С.

Если что-то, что содержится в продуктах питания, относится к той же категории, что и плутоний, вам, вероятно, следует обратить внимание на .

.
Количество ПАУ Бензо [а] пирен в пищевых продуктах США
Концентрация (мкг / кг) Пищевая категория Источник
0,01–4,86 Говядина и курица Kazerouni N, et al., Анализ 200 пищевых продуктов на B [a] P и оценка его потребления в эпидемиологическом исследовании.Пищевая и химическая токсикология. 2001. 39: 423–436 (27)
0,01–1,75 Ресторан / мясной фастфуд
0,02–0,56 Хлеб, соленые закуски, крупы и крупы
0,01–0,48 Фрукты и овощи
0,01–0,47 Сладости и десерты
0,01–0,24 Морепродукты
0,01–0,18 Молочные продукты, жирные продукты и напитки
0.01–0,13 Свинина

Плохие новости:

«Для среднего американца потребление канцерогенных ПАУ оценивается в 1–5 мкг / день, при этом необработанные зерна и вареное мясо являются основными источниками этих соединений».

Мясо всегда создает ПАУ во время приготовления. Вы определенно можете уменьшить воздействие, отрезав сильно почерневшие и обугленные куски мяса, но оно все равно будет содержать ПАУ.

Но хорошая новость заключается в том, что зерновые и овощи в значительной степени являются экологическим токсином, над которым мы в значительной степени контролируем, согласно докладу 2010 года: Рекомендации Всемирной организации здравоохранения по качеству воздуха в помещениях: отдельные загрязнители . В нем они довольно много сравнивают и противопоставляют воздействие пищи и окружающей среды, и как вышеупомянутая цитата, так и нижеследующее взяты из этого отчета.

«Тем не менее, содержание ПАУ в листовых овощах и зерновых можно удалить путем мытья».

Но даже если вы едите немытые зерна и овощи, они все равно содержат на 90% меньше ПАУ, чем говядина, курица и мясо быстрого приготовления.

К сожалению, что касается обработанных пищевых продуктов, вы не можете заранее контролировать, насколько тщательно (или нет) они моют зерна.

Среди мясных продуктов свинина является самой полезной с точки зрения содержания PAH , бензо [a] пирена .

Как уменьшить ВОЗРАСТ в рационе

Если вы едите мясо, практически невозможно избежать конечных продуктов гликирования. При этом есть несколько советов, которые можно использовать, чтобы минимизировать сумму, которую вы принимаете.

1. Избегайте гриля

grilled sausage Вам действительно нужно переосмыслить свою вечеринку с барбекю 4 июля, поскольку мясо на гриле - будь то курица, стейк, индейка, треска, тилапия, вы называете это - проверяется как имеющее наибольшее количество HCA и, следовательно, , пожалуй, худший метод приготовления.

Эти обугленные и почерневшие следы от решетки забиты конечными продуктами гликирования . Когда вы говорите это кому-то, часто они смеются над этим как миф или нападают на посланника. Иногда они отвечают, что подгоревшие части мяса - их любимые. Как упоминалось в начале, независимо от того, насколько убедительны доказательства, большинство людей заинтересованы только в том, чтобы слышать безболезненные советы по здоровью.

В ресторанах не всегда легко избегать еды на гриле, поскольку из-за явного невежества даже «здоровые» и «органические» рестораны в наши дни полностью одержимы приготовлением на гриле всего из-за ложного представления, что это лучше для ты.

2. Избегайте жарки на сковороде

В зависимости от типа мяса, вы видите либо жареную пищу, либо жареную на сковороде как худшую .

Тот факт, что бекон является худшим (или вторым, в зависимости от исследования), действительно демонстрирует, насколько плохим может быть использование сковороды. Потому что бекон - это свинина и, как правило, мясо с более низким уровнем ГКА и ПАУ. Это одна из причин, почему свинина, приготовленная на гриле, содержит примерно на 94% меньше ГКА, чем хорошо прожаренная куриная грудка (см. Выше).

Но как только вы положите свинину на сковороду, концентрация тепла в сочетании с эффектом сушки действительно ускоряет создание ВОЗРАСТА.

3. Готовьте меньше

Исследования показали, что, как правило, чем дольше вы готовите мясо, тем больше ВОЗРАСТОВ образуется, даже если температура приготовления не слишком высока (например, 640 ° F на пропановом гриле).

Поэтому чем меньше мясо, тем лучше. Хотя вам все равно нужно тщательно приготовить, чтобы убить бактерии. Используйте термометр, чтобы убедиться, что температура внутри достигает рекомендуемой безопасной температуры для конкретного вида мяса, которое вы готовите.

4. Используйте более низкие температуры

oven at 275 degrees Это относится не только к ГКА и ПАУ, но и практически ко всем конечным продуктам усовершенствованного гликирования, включая акриламид из углеводов / сахаров.

Национальный институт рака отмечает, что «высокие температуры, особенно выше 300 ° F» являются наиболее проблемными для ГКА и ПАУ (28).

5. Чем больше влаги, тем лучше

Влага - один из лучших способов уменьшить количество конечных продуктов гликирования.

pot of boiling water Маринады обычно помогают, но иногда и вредят , поскольку сахар может увеличить производство, а его количество в обычном соусе для барбекю, приобретенном в магазине, вызывает тревогу.

Исследования показывают, что кипячение может быть лучшим методом в целом.

Вызывает ли копченое мясо рак? Неудивительно, что уровни ПАУ в них часто довольно высоки. Но если вы настаиваете на том, чтобы есть копченую рыбу или другое мясо, использование древесины яблони или ольхи может быть меньшим из зол.Избегайте использования древесины ели, поскольку она производит больше всего (42).

Насколько вы должны быть обеспокоены?

Легко сходить с ума, когда вы слышите, что полициклический ароматический углеводород, содержащийся в мясе, является канцерогеном группы 1 согласно ВОЗ.

Хотя важно помнить, что ультрафиолетовое излучение также является канцерогеном группы 1. Мы предполагаем, что вы не читаете это, сидя на корточках в подземной пещере, полностью изолированной от солнечного света, с только светодиодными лампами (поскольку они не излучают УФ).Нет, вы все равно выходите на улицу и живете своей жизнью.

Но опять же, ультрафиолетовое излучение на самом деле хорошо, для вас в умеренных количествах - это то, как ваше тело вырабатывает витамин D. Его избыток становится проблемой и вызывает рак. Для этих конкретных возрастов нет такого понятия, как хорошее или умеренно здоровое количество… они всегда плохо для вас, независимо от количества .

Насколько увеличивается ваш риск рака

Опасно ли повреждение ДНК автоматически ? Нет.Это всегда плохо, но это не значит, что всегда будут иметь место вредные побочные эффекты.

Это потому, что наши тела отлично справляются с восстановлением повреждений, но не все можно исправить . По оценкам, менее 1 человека из 1000 являются постоянными. Эти постоянные - это мутации (29).

Постоянство менее 0,1% звучит довольно тривиально, если рассматривать его вне контекста, но рассмотрите общую картину.

DNA strand Невозможно измерить количество клеточных мутаций у среднего человека за день .Наблюдать за микроскопическим клеточным поведением во всех частях вашего тела, пока вы живы, невозможно (а когда вы мертвы, ваши клетки тоже, поэтому это бесполезно).

Для просмотра в реальном времени и измерения их буквально потребуются внутренние зонды, которые могут просматривать каждую клетку в вашем теле, всего 37,2 триллиона из них (30). Даже если бы это было возможно, сами зонды, вероятно, создали бы дополнительный окислительный стресс и, следовательно, изменили бы степень повреждения ДНК и мутаций.

Все, что могут сделать ученые, - это оценить. Считается, что естественные окислительные повреждения ДНК возникают не менее 10 000 раз на клетку в день. Сколько приводит к мутациям, неизвестно, но, как уже упоминалось, предполагается, что это меньше 0,1%, а возможно, и намного меньше.

Независимо от того, что вы едите или делаете в жизни, вы каждый день сталкиваетесь с бесчисленным количеством постоянных мутаций ДНК. Что вызывает старение? Никто не может сказать однозначно, но многие предполагают, что именно накопление необратимых повреждений ДНК вызывает старение.Этого не избежать. Вы стареете, умираете и однажды столкнетесь со своим создателем.

Разумные меры предосторожности и статистические шансы

Чего вы можете избегать, так это употребления продуктов, которые с большей вероятностью могут вызвать повреждение ДНК и, следовательно, мутации . Ваша смерть в этой жизни гарантирована, но будет ли более разумное питание увеличивать продолжительность жизни или, по крайней мере, обеспечивать лучшее качество жизни, пока вы здесь?

Как правило, более здоровый образ жизни с большей вероятностью (но, конечно, не является гарантией) продления жизни, хотя никто не может окончательно утверждать, насколько диетический выбор, такой как этот , может замедлить или ускорить ход часов .

Случайный характер того, где в ваших последовательностях ДНК происходит мутация, подобен бросанию кости , что делает невозможными любые предсказания или гарантии. Вам может быть 5 лет, и вы испытаете мутацию ДНК, которая вызывает рак. Или вы можете уйти за 55 лет до того, как это произойдет. Мы можем полагаться только на статистику вероятности, но невозможно узнать, что вас ждет, независимо от того, сколько вам лет или лет.

Единственное, что можно окончательно сказать о мутациях ДНК, это то, что чем больше их у вас есть, тем выше вероятность того, что одна из них будет вам вредна (т.е. превратиться в рак) .

Это не значит, что вы заболеете раком. Вы можете прожить 80 лет и ежедневно есть сгоревшее мясо на ужин, выкуривать пачку в день, и все это без физических упражнений…. и, по счастливой случайности, мутации ДНК никогда не превращались в рак. Но накопление необратимых повреждений ДНК - и эти мутации помимо мутаций - статистически коррелируют с раком. Это причина того, что рак редко встречается у детей, но чрезвычайно часто встречается у пожилых людей. Ваши шансы заболеть раком напрямую зависят от возраста. Вот почему половина всех случаев рака диагностируется в возрасте 70 лет и старше (31).

odds of getting cancer by age

Это касается всех типов рака в Великобритании, кроме рака кожи меланомы. Данные были собраны Cancer Research UK, крупнейшей и наиболее уважаемой благотворительной организацией по борьбе с раком в этой стране. Это сравнимо с нашим Американским онкологическим обществом.

И нет, ваши шансы заболеть раком не достигают пика в период от начала до середины 70-х . Причина, по которой после этого количество заболевших уменьшается, заключается в том, что это средняя продолжительность жизни.Меньше людей живут сверх этого, а значит, меньше больных.

Как обратить вспять конечные продукты с улучшенным гликированием?

Если ДНК мутирует, это уже невозможно исправить. Вы не можете это изменить. Вот почему единственный верный способ уменьшить пищевой ВОЗРАСТ - это исключить их из своего рациона настолько, насколько это возможно. Большинство людей могут смириться с тем, что пригоревшая и обугленная пища может быть канцерогенной, и ее следует избегать. Немногие способны принять теорию о том, что мясо действительно вызывает рак.

Некоторые исследования показали, что определенные питательные вещества и соединения могут разрушать или ингибировать образование AGE in vitro. (имеется в виду в лаборатории).Их эффективность не доказана биологией человека. Измерение in vivo (внутри человеческого тела) еще не проводилось и было бы довольно сложно по тем же причинам, что и измерение мутаций.

Самый распространенный AGE в организме человека - глюкозепен - ни одно соединение не было показано in vitro как эффективное разрушающееся вещество.

Итак, чтобы быть на 100% прозрачным, следующие соединения предлагаются только in vitro для снижения AGE, поступающих с пищей, таких как гетероциклические амины, акриламид и полициклические ароматические углеводороды.В алфавитном порядке это:

Соединения, уникальные для крестоцветных овощей, таких как брокколи, цветная капуста, капуста, капуста и брюссельская капуста, показали in vitro ингибирование образования AGE (40).

Среди тех, кто находится в приведенном выше списке - уже несколько лет - мы следим за исследованиями о том, как предотвратить гликирование с помощью L-карнозина (in vitro). Среди перечисленных соединений именно то, исследования которого на сегодняшний день были наиболее многообещающими, по крайней мере, на наш взгляд. Принимаем по капсуле 500 мг перед каждым приемом пищи.
Эти утверждения не были оценены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами. Этот продукт не предназначен для диагностики, лечения или предотвращения каких-либо заболеваний.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *