Влияние продуктов питания на окислительно-восстановительное состояние при заболеваниях респираторного тракта Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Теоретична медицина / Theoretical Medicine

УДК 616.2:612.3:577.15 DOI: 10.22141/2224-0551.12.8.2017.119256

Абатуров А.Е.1, Волосовец А.П.2, Борисова Т.П.1

1ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина

2Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

Влияние продуктов питания на окислительно-восстановительное состояние при заболеваниях

респираторного тракта

For cite: Zdorov'ye Rebenka. 2017;12(8):957-962. doi: 10.22141/2224-0551.12.8.2017.119256

Резюме. В обзоре литературы изложены современные данные о содержании антиоксидантов в продуктах питания. Представлены диетические факторы, регулирующие продукцию монооксида азота. Показано влияние антиоксидантной диеты на вероятность развития и течение хронических заболеваний органов дыхания.

Ключевые слова: заболевания респираторного тракта; антиоксидантная система; продукты питания

Принято считать, что продукты питания, которые содержат в высоких концентрациях анти-оксидантные вещества, могут позитивно влиять на состояние здоровья человека и способствовать увеличению продолжительности жизни. Однако проведенный Goran Bjelakovic и соавт. [3] в 2012 году метаанализ 78 рандомизированных исследований (296 707 участников), 56 клинических испытаний (244 056 участников), 26 испытаний (215 900 здоровых людей) и 52 исследований (80 807 больных с различными заболеваниями в фазе ремиссии в возрасте от 18 до 103 лет) показал, что данное представление носит гиперболизированный характер. Авторы на основании результатов глобального исследования пришли к выводу, что антиоксидантные диетические добавки не обладают достоверным профилактическим влиянием. В группах, в которых люди необоснованно длительное время принимали пищевые добавки, обогащенные p-каротином, витамином A в высоких дозах, витамином E или их сочетанием, отмечался более высокий уровень смертности.

При этом саногенетическая роль диетотерапии при лечении хронических заболеваний органов ды-

хания не вызывает сомнений. Высокий уровень суточного потребления фруктов, овощей сопряжен со снижением риска развития оксидативного стресса при различных хронических заболеваниях. Однако влияние диеты на саногенез представляет собой чрезвычайной сложности процесс, так как пища, потребляемая человеком, содержит более 25 000 биологически активных компонентов, усвоение и действие которых зависит от множества индивидуальных особенностей физиологических систем человека [17].

Monica H. Carlsen и соавт. [17], применив метод FRAP (определение восстановительной способности плазмы, содержащей трехвалентное железо, а также ион трехвалентного железа, который уменьшает мощность антиоксиданта), использующий вещество тролокс (trolox — растворимый в воде аналог витамина Е) как стандарт для сравнения, рассчитали суммарное содержание антиоксидантов в 3100 продуктах питания (табл. 1—5). Полученные данные, вероятно, найдут практическое применение при составлении индивидуальной антиоксидантной диеты для определенного больного.

© «Здоровье ребенка», 2017 © «Child's Health», 2017

© Издатель Заславский А.Ю., 2017 © Publisher Zaslavsky O.Yu., 2017

Для корреспонденции: Абатуров Александр Евгеньевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой педиатрии № 1 и медицинской генетики; ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», ул. Вернадского, 9, г. Днепр, 49044, Украина; e-mail: [email protected]

For correspondence: Oleksandr Abaturov, MD, PhD, Professor, Chief of the Department of pediatrics N 1 and medical genetics, State Institution "Dnipropetrovsk medical academy of Ministry of Health of Ukraine'; Vernadsky st., 9, Dnipro, 49044, Ukraine; e-mail: [email protected]

Таблица 1. Содержание антиоксидантов в продуктах питания (ммоль/100 г) [17]

Продукт питания Среднее Минимум Максимум

Продукты растительного происхождения 11,57 0,00 2897,11

Продукты животного происхождения 0,18 0,00 1,00

Смешанные продукты 0,91 0,00 18,52

Категории

Традиционные лекарственные растения 91,72 0,28 2897,11

Витамины в пищевых добавках 98,58 0,00 1052,44

Специи и травы 9,86 0,06 261,53

Ягоды 9,86 0,06 261,5

Конфеты и сладости 4,93 0,05 14,98

Орехи и семечки 4,57 0,03 33,29

Фрукты и фруктовые соки 1,25 0,03 55,52

Овощи и овощные продукты 0,80 0,00 48,07

Детское питание 0,77 0,02 18,52

Приправы 0,77 0,00 15,54

Супы, соусы 0,63 0,00 4,67

Жиры и масла 0,51 0,19 1,66

Печенье 0,58 0,00 1,17

Бобовые 0,48 0,00 1,97

Молочные продукты 0,14 0,00 0,78

Десерты и торты 0,45 0,00 4,10

Зерно и зерновые продукты 0,34 0,00 3,31

Мясо и мясные продукты 0,31 0,00 0,85

Птица 0,23 0,05 1,00

Смешанные блюда 0,19 0,03 0,73

Рыба и морепродукты 0,11 0,03 0,65

Яйца 0,04 0,00 0,16

Таблица 2. Содержание антиоксидантов в напитках (ммоль/100 г) [17]

Продукт питания Среднее Минимум Максимум

Кофе эспрессо 14,2 12,64 15,83

Красное вино 2,5 1,78 3,66

Заварной кофе 2,5 1,24 4,20

Гранатовый сок 2,1 1,59 2,57

Зеленый чай 1,5 0,57 2,62

Виноградный сок 1,2 0,69 1,74

Сливовый сок 1,0 0,83 1,13

Черный чай 1,0 0,75 1,21

Клюквенный сок 0,92 0,75 1,01

Апельсиновый сок 0,64 0,47 0,81

Томатный сок 0,48 0,19 1,06

Какао с молоком 0,37 0,26 0,45

Яблочный сок 0,27 0,12 0,60

Таблица 3. Содержание антиоксидантов в орехах, бобовых и зерновых продуктах

(ммоль/100 г) [17]

Продукт питания Среднее Минимум Максимум

Грецкие орехи с пленкой 21,9 13,13 33,29

Орех пекан 8,5 6,32 10,62

Семена подсолнечника 6,4 5,39 7,50

Гречка, мука 2,0 1,83 2,24

Арахис жареный с пленкой 2,0

Фисташки 1,7 0,78 4,98

Гречка, белая мука 1,4 1,08 1,73

Просо 1,3

Хрустящий хлеб черный 1,1 0,93 1,13

Ячмень 1,0 0,74 1,19

Цельнозерновой хлеб поджаренный 1,0 0,93 1,00

Кукуруза, белая мука 0,6 0,32 0,88

Пшеничный хлеб поджаренный 0,6 0,52 0,59

Хлеб 0,5 0,41 0,63

Таблица 4. Содержание антиоксидантов в ягодах, фруктах и овощах

(ммоль/100 г) [17]

Продукт питания Среднее Минимум Максимум

Амла (индийский крыжовник) сушеная 261,5

Сушеные ягоды шиповника 69,4 54,30 75,84

Черника сушеная 48,3

Свежие ягоды шиповника 24,3 12,65 34,49

Яблоки сушеные 3,8 1,86 6,07

Черничное варенье 3,5 2,68 4,71

Артишок 3,5 0,69 4,76

Сливы сушеные 3,2

Абрикосы сушеные 3,1 1,32 4,67

Цветная капуста 2,8 1,62 4,09

Чернослив 2,4 1,95 3,70

Клубника 2,1 1,85 2,33

Гранат 1,8 0,88 2,26

Черные оливки 1,7 0,23 3,25

Плоды манго сушеные 1,7 0,58 2,82

Апельсины 0,9 0,83 1,08

Папайя 0,6 0,36 0,76

Брокколи 0,5 0,25 0,85

Яблоки 0,4 0,1 1,22

Из-за сложности и многовекторности влияния антиоксидантов особое значение имеет учет не только общего влияния тех или иных продуктов питания на состояние органов и систем, а также процессы выздоровления при тех или иных хронических заболевания, но и их действие на различные молекулярные структуры. Например, сок черной смородины и яблочный сок ингибируют процессы

перекисного окисления липидов, но способствуют окислению протеинов [8].

Влияние отдельных ингредиентов продуктов питания и микронутриентов на продукцию монооксида азота представлено в табл. 6.

В 1994 году Anthony Seaton и соавт. [16] высказали предположение о том, что популяционное изменение диеты, характеризующееся снижением

Таблица 5. Содержание антиоксидантов в специях и травах (ммоль/100 г) [17]

Продукт питания Среднее Минимум Максимум

Гвоздика сушеная 277,3 175,31 465,32

Листья мяты сушеные 116,4 71,95 160,82

Душистый перец сушеный 100,4 99,28 100,40

Корица сушеная 77,0 17,65 139,89

Орегано сушеный 63,2 40,30 96,64

Тимьян сушеный 56,3 42,00 63,75

Розмарин сушеный 44,8 24,34 66,92

Шафран сушеный 44,5 23,83 61,72

Эстрагон сушеный 43,8 43,22 44,75

Лавровый лист сушеный 27,8 24,29 31,29

Мускатный орех сушеный 26,4 15,83 43,52

Палочки корицы 26,5 6,84 40,14

Укроп сушеный 20,2 15,94 24,47

Имбирь сушеный 20,3 11,31 24,37

Базилик сушеный 19,9 9,86 30,86

Красный и зеленый перец чили 2,4 2,08 2,92

Таблица 6. Диетические факторы, регулирующие продукцию NO [11]

Ингредиент диеты Влияние на генерацию NO Детерминированная патология и рекомендации по назначению

1 2 3

Белки и аминокислоты

Общее содержание протеинов в диете Низкое содержание белка в диете приводит к снижению генерации NO за счет уменьшения доступности аргинина и снижения экспрессии NOS Сердечно-сосудистые заболевания и нарушения функции иммунной системы

Аргинин Аргинин снижает уровень образования глюкозамина и АКМ Аргинин улучшает эндотелиальнозависимую релаксацию сосудов у пациентов как с факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (гипер-холестеринемией, курением, гипертонией, сахарным диабетом, ожирением, инсулинорезистентностью), так и с сердечно-сосудистой патологией (ишемиче-ской болезнью сердца, сердечной недостаточностью)

Цитруллин Стимулирует генерацию NO через синтез de novo аргинина Применение цитруллина может снизить кровяное давление при гипертонической болезни; также назначение цитруллина рекомендуется у пациентов с повышенной концентрацией аммиака, нарушением транспорта аргинина, усиленным катаболизмом аргинина в кишечнике, после травм или оперативных вмешательств

Глутамин Ингибирует генерацию NO эндотелиоци-тами за счет активации синтеза глюкозамина, необходим для адекватной экспрессии iNOS, ингибирует использование цитруллина макрофагами Низкий уровень поступления в организм глутамина может привести к нарушению неспецифической защиты организма

Глутамат Активирует генерацию NO nNOS Длительное применение глутамата может проявиться нейротоксическим действием

Лизин Ингибирует генерацию NO за счет снижения внутриклеточного транспорта аргинина

Глицин Активирует генерацию NO eNOS, связываясь с NMDA-рецепторами, что приводит к притоку ионов Са2+ Обладает гепатопротекторным действием при воспалительных заболеваниях печени

Окончание табл. 6

1 2 3

Таурин Активирует генерацию NO eNOS, ингиби- Предлагается для защиты организма от окислитель-

рует экспрессию iNOS ного повреждения тканей

Гомоцистеин/мети- Дозозависимое снижение генерации Высокая концентрация гомоцистеина приводит к

онин NO, вероятно, за счет повышения синте- нарушению эндотелий-зависимой релаксации, а

за протеина ADMA, который способству- повышение активности iNOS индуцирует оксидант-

ет экспрессии iNOS в гладкомышечных ный стресс, который может стать причиной развития

клетках сосудов атеросклероза у лиц с ожирением и диабетом

Углеводы

Глюкоза Продукция NO зависит от уровня глюко- Гипергликемия играет роль в развитии и прогрес-

зы. Гипергликемия ингибирует генера- сировании эндотелиальной дисфункции у больных

цию NO в крупных сосудах и стимулирует сахарным диабетом в индукции развития инсулино-

генерацию NO в капиллярах nNOS. резистентности, ретинопатии, нефропатии у больных

Гипергликемия ингибирует iNOS сахарным диабетом

Фруктоза Ингибирует генерацию NO nNOS Фруктоза нарушает сосудистую релаксацию, способствует развитию гипертонии и инсулинорезистент-ности

Жиры

Насыщенные жиры Ингибируют генерацию NO nNOS; и уве- Способствуют развитию атеросклероза

и триглицериды личивают активность iNOS

Полиненасыщенные ПНЖК подавляют генерацию NO, Полиненасыщенные жирные кислоты рыбьего жира,

жирные кислоты: уменьшая активность. Внутриклеточная EPA, DHA рекомендуются больным с заболеваниями

омега 3 (рыбий жир, концентрация омега 3 и омега 6 жирных сердечно-сосудистой системы

EPA, DHA), омега 6 кислот является важным фактором,

(линолевая кисло- определяющим генерацию NO iNOS

та), омега 9 (олеи-

новая кислота)

Витамины

Витамины С, А, Е, К, Витамины ^ А, Е и фолиевая кислота Витамины С, А, Е, фолиевая кислота рекомендуются

фолиевая кислота увеличивают генерацию NO эндотели- при проведении антиатеросклеротической терапии,

альными клетками, а витамины A, E — и витамин С — при воспалительных заболеваниях,

нейронами. Витамин К и каротиноиды сепсисе

ингибируют активность iNOS

Минералы

Кальций Активирует генерацию NO eNOS Рацион с высоким содержанием кальция предупреждает развитие артериальной гипертензии

Железо Железо модулирует генерацию NO, дефицит железа снижает активность iNOS

Цинк Цинк модулирует генерацию NO, в высоких концентрациях ингибирует генерацию NO. Угнетает экспрессию iNOS Регулирует функцию иммунной системы

Магний Магний в дозозависимой форме стимулирует генерацию NO эндотелиальными клетками

Другие

Глюкозамин (ме- Ингибируют генерацию NO nNOS; инги- Рекомендуют применять для профилактики хрони-

таболит глюкозы и бирует экспрессию iNOS ческих воспалительных заболеваний, в частности

глутамина) артритов

Изофлавоноиды Активируют генерацию NO eNOS Обладают кардиопротекторным действием

растительного

происхождения

(фитоэстрогены)

Примечания: ADMA — NG-метил-L-аргинин; DHA — докозагексаеновая кислота (C22:6 n-3); EPA — эйко-запентаеновая кислота (C20:5 n-3).

уровня продуктов, насыщенных антиоксидантами, у людей, проживающих в больших городах, ассоциировано с ростом распространенности бронхиальной астмы. В 2013 году Kozue Nаkаmurа и соавт. [5] были представлены данные, что высокое потреб-

ление антиоксидантных продуктов обусловливает снижение уровня заболеваемости бронхиальной астмой.

Исследования влияния антиоксидантной диеты на вероятность развития и течение хронических за-

болеваний органов дыхания в основном были сосредоточены на изучении действия витаминов C, Е, каротиноидов, флавоноидов, содержащихся в продуктах питания. Различные авторы получили противоречивые результаты, одни из которых свидетельствовали о снижении как риска развития, так и тяжести хронических заболеваний органов дыхания при высоком уровне потребления продуктов питания, которые насыщены витаминами C, Е, A, Р-каротином и флавоноидами, другие исследователи не обнаружили существенного влияния анти-оксидантной терапии на течение заболеваний [1, 6, 7, 9, 10, 12, 14, 15]. Несмотря на наличие некоторых перспективных гипотез, в настоящее время не получены убедительные научно обоснованные доказательства влияния конкретных питательных веществ или характера питания на течение бронхиальной астмы, хронической обструктивной болезни легких, муковисцидоза и др. [2, 4, 13].

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии какого-либо конфликта интересов при подготовке данной статьи.

References

1. Papas KA, Sontag MK, Pardee C, et al. A pilot study on the safety and efficacy of a novel antioxidant rich formulation in patients with cystic fibrosis. J Cyst Fibros. 2008 Jan;7(1):60-7. doi:10.1016/j. jcf.2007.05.001.

2. Allan K, Devereux G. Diet and asthma: nutrition implications from prevention to treatment. J Am Diet Assoc. 2011 Feb;111(2):258-68. doi: 10.1016/j.jada.2010.10.048.

3. Bjelakovic G, Nekoosa D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C. Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases. Cochrane Database Syst Rev. 2012 Mar 14;(3):CD007176. doi: 10.1002/14651858.CD007176. pub2.

4. Arvaniti F, Priftis KN, Panagiotakos DB. Dietary habits and asthma: a review. Allergy Asthma Proc. 2010 Mar-Apr;31(2):e1-10. doi: 10.2500/aap.2010.31.3314.

5. Nakamura K, Wada K, Sahashi Y, et al. Associations of intake of antioxidant vitamins and fatty acids with asthma in pre-school children. Public Health Nutr. 2013Nov;16(11):2040-5. doi: 10.1017/ S1368980012004363.

6. Devereux G. Session 1: Allergic disease: Nutrition as a potential determinant of asthma. Proc Nutr Soc. 2010 Feb;69(1):1-10. doi: 10.1017/S0029665109991753.

7. de Batlle J, Barreiro E, Romieu I, et al. Dietary modulation of oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease patients. Free Radic Res. 2010 Nov;44(11):1296-303. doi: 10.3109/10715762.2010.500667.

8. Young JF, Nielsen SE, Haraldsdottir J, et al. Effect of fruit juice intake on urinary quercetin excretion and biomarkers of antioxidative status. Am J Clin Nutr. 1999 Jan;69(1):87-94. PMID: 9925128.

9. Keranis E, Makris D, Rodopoulou P, et al. Impact of dietary shift to higher-antioxidant foods in COPD: a randomised trial. Eur Respir J. 2010 0ct;36(4):774-80. doi: 10.1183/09031936.00113809.

10. Kim JH, Ellwood PE, Asher MI. Diet and asthma: looking back, moving forward. Respir Res. 2009 Jun 12;10:49. doi: 10.1186/1465-9921-10-49.

11. Luiking YC, Engelen MP, Deutz, NE. Regulation of nitric oxide production in health and disease. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010 Jan;13(1):97-104. doi: 10.1097/MC0.0b013e328332f99d.

12. Wood LG, Garg ML, Smart JM, Scott HA, Barker D, Gibson PG. Manipulating antioxidant intake in asthma: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. 2012 Sep;96(3):534-43. doi: 10.3945/ ajcn.111.032623.

13. Matera MG, Cazzola M. Treatment of COPD: no longer nihilism, but there is still an urgent need for new therapies. Curr Opin Pharmacol. 2012 Jun;12(3):225-8. doi: 10.1016/j.coph.2012.03.006.

14. Rahman I, Kinnula VL. Strategies to decrease ongoing oxidant burden in chronic obstructive pulmonary disease. Expert Rev Clin Pharmacol. 2012 May;5(3):293-309. doi: 10.1586/ecp.12.16.

15. Rerksuppaphol S, Rerksuppaphol L. Carotenoid intake and asthma prevalence in Thai children. Pediatr Rep. 2012 Jan 2;4(1):e12. doi: 10.4081/pr.2012.e12.

16. Seaton A, Godden DJ, Brown K. Increase in asthma: a more toxic environment or a more susceptible population? Thorax. 1994 Feb;49(2):171-4. PMID: 8128408.

17. Carlsen MH, Halvorsen BL, Holte K, et al. The total antioxidant content of more than 3100 foods, beverages, spices, herbs and supplements used worldwide. Nutr J. 2010 Jan 22;9:3. doi: 10.1186/1475-2891-9-3.

Получено 15.10.2017 ■

Абатуров O.G.1, Волосовець О.П.2, Борисова Т.П.1

1ДЗ «ДнПропетровська медична академiя МЫстерства охорониздоров'я Украни», м. Днпро, Укра'на 2Нацональний медичний унiверситет iM. О.О. Богомольця, м. Кив, Укра'На

Вплив продукпв харчування на окислювально-в^новний стан при захворюваннях рестраторного тракту

Резюме. В оглядi лггератури викладено сучасш даш щодо нють розвитку i перебк хрошчних захворювань оргашв вмюту антиоксиданпв у продуктах харчування. Наведено дихання.

дieтичнi фактори, що регулюють продукцш монооксиду Km40Bi слова: захворювання рестраторного тракту; ан-азоту. Показано вплив антиоксидантно! дieти на ймовiр- тиоксидантна система; продукти харчування

A.E. Abaturov1, A.P. Volosovets2, T.P. Borysova1

1State Institution "Dnipropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine", Dnipro, Ukraine

2Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine

Influence of food products on oxidation-reduction state in diseases of the respiratory tract

Abstract. The review of the literature presents current data ity of development and course of chronic respiratory diseases

on the content of antioxidants in food products. Dietary fac- is shown.

tors regulating the production of nitrogen monoxide are pre- Keywords: diseases of the respiratory system; antioxidant sys-

sented. The influence of the antioxidant diet on the probabil- tem; food products