Эквол (4',7-изофлавандиол) — это изофлавандиол [1] эстроген, метаболизируемый из даидзеина , типа изофлавона, обнаруженного в соевых бобах и других растительных источниках, бактериальной флорой в кишечнике . [2] [3] В то время как эндогенные эстрогенные гормоны, такие как эстрадиол , являются стероидами , эквол — это нестероидный эстроген . Только около 30–50% людей имеют кишечные бактерии, которые производят эквол. [4]
История
( S )-Экуол был впервые выделен из мочи лошади в 1932 году, [5] и название было предложено этой связью с лошадьми. [6] С тех пор эквол был обнаружен в моче или плазме многих других видов животных, хотя эти животные имеют значительные различия в своей способности метаболизировать даидзеин в эквол. [6] В 1980 году ученые сообщили об открытии эквола у людей. [7] Способность ( S )-эквола играть роль в лечении заболеваний или расстройств, опосредованных эстрогеном или андрогеном, была впервые предложена в 1984 году. [8]
Химическая структура
Эквол — это соединение, которое может существовать в двух зеркальных формах, известных как энантиомеры : ( S )-эквол и ( R )-эквол. ( S )-эквол вырабатывается в организме человека и животных, способных метаболизировать соевый изофлавон даидзеин, в то время как ( R) -эквол может быть синтезирован химическим путем. [9] Молекулярная и физическая структура ( S )-эквола похожа на структуру гормона эстрадиола . [10] ( S )-эквол преимущественно связывается с рецептором эстрогена бета . [2] [11]
Фармакология
Связывание рецепторов эстрогена
( S )-эквол является нестероидным селективным агонистом ERβ (K i = 16 нМ) с 13-кратной селективностью к ERβ по сравнению с ERα . [ 3 ] По сравнению с ( S )-экволом, ( R )-эквол менее эффективен и связывается с ERα (K i = 50 нМ) с 3,5-кратной селективностью по сравнению с ERβ. [3] ( S )-эквол имеет около 2% сродства связывания эстрадиола с человеческим эстрогеновым рецептором альфа (ERα) и 20% сродства связывания эстрадиола с человеческим эстрогеновым рецептором бета (ERβ). Предпочтительное связывание ( S )-эквола с ERβ по сравнению с ERα и по сравнению с эстрадиолом предполагает, что молекула может иметь некоторые характеристики селективного модулятора эстрогеновых рецепторов (SERM). [12] Было обнаружено, что эквол действует как агонист GPER ( GPR30 ). [13]
Фармакокинетика
( S )-Equol является очень стабильной молекулой, которая по существу остается неизменной при переваривании, и это отсутствие дальнейшего метаболизма объясняет его очень быстрое всасывание и высокую биодоступность . [14]
Когда ( S )-equol потребляется, он быстро всасывается и достигает T max (скорости пиковой концентрации в плазме ) через два-три часа. Для сравнения, T max даидзеина составляет от 4 до 10 часов, поскольку даидзеин существует в форме гликозида (с боковой цепью глюкозы). Организм должен преобразовать даидзеин в его агликоновую форму (без боковой цепи глюкозы) путем удаления боковой цепи сахара во время пищеварения, прежде чем он сможет использовать даидзеин. При непосредственном потреблении в форме агликона даидзеин имеет T max от одного до трех часов. [15]
Процент фракционного выведения ( S )-equol с мочой после перорального приема высок и у некоторых взрослых может достигать почти 100 процентов. Процент фракционного выведения даидзеина намного ниже - от 30 до 40 процентов. [16]
Производство в организме человека
Для производства ( S )-эквола после потребления сои у людей должны быть определенные штаммы бактерий, живущих в их кишечнике. [8] Было показано, что двадцать один различный штамм кишечных бактерий, культивируемых у людей, обладает способностью преобразовывать даидзеин в ( S )-эквол или родственное промежуточное соединение. [6] Несколько исследований показывают, что только 25–30 процентов взрослого населения западных стран производят ( S )-эквол после употребления соевых продуктов, содержащих изофлавоны, [10] [17] [18] [19] в то время как 50–60 процентов взрослых из Японии, Кореи и Китая являются производителями эквола. [20] [21] [22] [23] Также сообщается, что вегетарианцы более способны преобразовывать даидзеин в (S)-эквол. [24] Потребление морских водорослей и молочных продуктов может усилить производство эквола. [10] [25] Способность человека вырабатывать ( S )-эквол определяется путем тестирования людей, которые не принимали никаких антибиотиков в течение как минимум месяца. Для этого стандартизированного теста человек выпивает два 240-миллилитровых стакана соевого молока или съедает эквивалент соевого продукта в течение трех дней. Концентрация ( S )-эквола в моче каждого испытуемого определяется на четвертый день. [26]
Бактерии, продуцирующие эквол
Хотя в связанном промежуточном процессе производства эквола, таком как преобразование даидзина в даидзеин или генистеина в 5-гидрокси-эквол, участвует гораздо больше бактерий, бактерии, которые достигают полного преобразования даидзеина в (S)-эквол, [27] включают: [28]
Конверсия Bifidobacterium была зарегистрирована только один раз Цангалисом и др. в 2002 году [29] и с тех пор не воспроизводилась.Бифидобактерии: геномика и молекулярные аспекты Смешанные культуры, такие как Lactobacillus sp. Niu-O16 и Eggerthella sp. Julong 732, также могут продуцировать ( S )-эквол.Бифидобактерии: геномика и молекулярные аспекты Некоторые бактерии, продуцирующие эквол, как следует из их номенклатуры, — это Adlercreutzia equolifaciens, Slackia equolifaciens и Slackia isoflavoniconvertens .
Влияние на здоровье
Здоровье кожи
Местные эффекты эквола как антивозрастного вещества были продемонстрированы в различных исследованиях. Эффекты являются результатом как молекулярных, так и структурных изменений в коже. Эквол может, например, приводить к увеличению длины теломер . Как антиоксидант, эквол может замедлять процесс старения, уменьшая повреждения, вызванные активными формами кислорода (ROS). Он также может действовать как защитное вещество против фотостарения, ингибируя острое перекисное окисление липидов, вызванное УФА . [30] Кроме того, эквол может оказывать положительное влияние на эпигенетическую регуляцию . [31] Фитоэстрогенные свойства эквола также могут влиять на здоровье кожи. [32] Сообщалось об уменьшении темных кругов и морщин под глазами после лечения экволом. [33] Эквол также может защищать кожу от повреждения загрязнением благодаря своим антиоксидантным и противовоспалительным свойствам. [34]
Каждый из энантиомеров и рацемическая смесь обоих энантиомеров имеют различные характеристики, биодоступность и молекулярные эффекты. [35] Согласно одному исследованию, (RS)-equol обеспечил наибольшее общее улучшение здоровья кожи, особенно при местном применении. [35]
Влияние гормонов на здоровье
Помимо местного действия, было показано, что лекарственный эквол облегчает симптомы менопаузы , такие как приливы, мышечные и суставные боли. [36] [37] Также сообщалось, что (RS)-эквол уменьшает симптомы, связанные с менопаузальной вагинальной атрофией , такие как зуд влагалища, сухость влагалища и боль при половом акте, а также вызывает положительные сдвиги в популяции бактерий влагалища, составе клеток и pH. [38]
Согласно исследованиям на животных [39] , он оказывает антиандрогенное действие и может приводить к ингибированию 5-альфа-редуктазы , а также к снижению уровня дигидротестостерона (ДГТ) .
^ Структуры 7,4'-дигидрокси-изофлавана и его предшественников показаны в работе «Structural Elucidation of Hydroxylated Metabolites of the Isoflavan Equol by GC/MS and HPLC/MS» Коринны Э. Рюфер, Хансруэди Глатт и Сабины Э. Куллинг в книге « Метаболизм и распределение лекарств » (2005, электронная публикация).
^ ab Wang XL, Hur HG, Lee JH, Kim KT, Kim SI (январь 2005 г.). «Энантиоселективный синтез S-эквола из дигидродайдзеина недавно выделенной анаэробной кишечной бактерией человека». Appl. Environ. Microbiol . 71 (1): 214–9. Bibcode :2005ApEnM..71..214W. doi :10.1128/AEM.71.1.214-219.2005. PMC 544246 . PMID 15640190.
^ abc Muthyala, Rajeev S; Ju, Young H; Sheng, Shubin; Williams, Lee D; Doerge, Daniel R; Katzenellenbogen, Benita S; Helferich, William G; Katzenellenbogen, John A (2004). «Equol, a natural эстрогенный метаболит из изофлавонов сои». Bioorganic & Medicinal Chemistry . 12 (6): 1559–1567. doi :10.1016/j.bmc.2003.11.035. ISSN 0968-0896. PMID 15018930.
^ Frankenfeld CL, Atkinson C, Thomas WK и др. (декабрь 2005 г.). «Высокая согласованность фенотипов метаболизма даидзеина у лиц, измеренных с разницей в 1–3 года». Br. J. Nutr . 94 (6): 873–6. doi : 10.1079/bjn20051565 . PMID 16351761.
^ Marrian, GF; Haslewood, GA (1932). «Экуол, новый неактивный фенол, выделенный из кетогидроксиэстриновой фракции мочи кобыл». The Biochemical Journal . 26 (4): 1227–32. doi :10.1042/bj0261227. PMC 1261026. PMID 16744928 .
^ abc Setchell, KD; Clerici, C (июль 2010 г.). «Equol: история, химия и формирование». Журнал питания . 140 (7): 1355S–62S. doi :10.3945/jn.109.119776. PMC 2884333. PMID 20519412 .
^ ab Setchell, KD; Borriello, SP; Hulme, P; Kirk, DN; Axelson, M (сентябрь 1984 г.). «Нестероидные эстрогены пищевого происхождения: возможные роли в гормонозависимых заболеваниях». Американский журнал клинического питания . 40 (3): 569–78. doi :10.1093/ajcn/40.3.569. PMID 6383008. S2CID 4467689.
^ Setchell, KD; Brown, NM; Lydeking-Olsen, E (декабрь 2002 г.). «Клиническое значение метаболита эквола — ключ к эффективности сои и ее изофлавонов». Журнал питания . 132 (12): 3577–84. doi : 10.1093/jn/132.12.3577 . PMID 12468591.
^ abc Аткинсон, C; Франкенфельд, CL; Лампе, JW (март 2005 г.). «Кишечный бактериальный метаболизм соевого изофлавона даидзеина: изучение его значимости для здоровья человека». Экспериментальная биология и медицина . 230 (3): 155–70. doi :10.1177/153537020523000302. PMID 15734719. S2CID 14112442.
^ Mueller SO, Simon S, Chae K, Metzler M, Korach KS (апрель 2004 г.). «Фитоэстрогены и их человеческие метаболиты проявляют отчетливые агонистические и антагонистические свойства в отношении рецептора эстрогена {α} (ER{α}) и ERβ в человеческих клетках». Toxicol. Sci . 80 (1): 14–25. doi : 10.1093/toxsci/kfh147 . PMID 15084758.
^ Setchell, KD; Clerici, C; Lephart, ED; Cole, SJ; Heenan, C; Castellani, D; Wolfe, BE; Nechemias-Zimmer, L; Brown, NM; Lund, TD; Handa, RJ; Heubi, JE (май 2005 г.). «S-equol, мощный лиганд для рецептора эстрогена бета, является исключительной энантиомерной формой метаболита изофлавона сои, вырабатываемого кишечной бактериальной флорой человека». Американский журнал клинического питания . 81 (5): 1072–9. doi : 10.1093/ajcn/81.5.1072 . PMID 15883431.
^ Просниц, Эрик Р.; Бартон, Маттиас (2014). «Биология эстрогена: новые взгляды на функцию GPER и клинические возможности». Молекулярная и клеточная эндокринология . 389 (1–2): 71–83. doi :10.1016/j.mce.2014.02.002. ISSN 0303-7207. PMC 4040308. PMID 24530924 .
^ Setchell, KD; Zhao, X; Jha, P; Heubi, JE; Brown, NM (октябрь 2009 г.). «Фармакокинетическое поведение метаболита изофлавона сои S-(-)equol и его диастереоизомера R-(+)equol у здоровых взрослых, определенное с использованием стабильных изотопно-меченых трассеров». The American Journal of Clinical Nutrition . 90 (4): 1029–37. doi :10.3945/ajcn.2009.27981. PMC 2744624 . PMID 19710188.
^ Setchell, KD; Zhao, X; Shoaf, SE; Ragland, K (ноябрь 2009 г.). «Фармакокинетика S-(-)equol, вводимого в виде таблеток SE5-OH здоровым женщинам в постменопаузе». Журнал питания . 139 (11): 2037–43. doi : 10.3945/jn.109.110874 . PMID 19776178.
^ Setchell, KD; Clerici, C (июль 2010). «Equol: фармакокинетика и биологическое действие». Журнал питания . 140 (7): 1363S–8S. doi :10.3945/jn.109.119784. PMC 2884334. PMID 20519411 .
^ Лампе, Дж. В.; Карр, СК; Хатчинс, АМ; Славин, Дж. Л. (март 1998 г.). «Выделение эквола в моче при соевом тесте: влияние привычной диеты». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины . 217 (3): 335–9. doi :10.3181/00379727-217-44241. PMID 9492344. S2CID 23496918.
^ Setchell, KD; Cole, SJ (август 2006). «Метод определения статуса производителя эквола и его частота среди вегетарианцев». Журнал питания . 136 (8): 2188–93. doi : 10.1093/jn/136.8.2188 . PMID 16857839.
^ Rowland, IR; Wiseman, H; Sanders, TA; Adlercreutz, H; Bowey, EA (2000). «Межиндивидуальные различия в метаболизме изофлавонов и лигнанов сои: влияние привычной диеты на выработку эквола микрофлорой кишечника». Nutrition and Cancer . 36 (1): 27–32. doi :10.1207/S15327914NC3601_5. PMID 10798213. S2CID 10603402.
^ Watanabe, S; Yamaguchi, M; Sobue, T; Takahashi, T; Miura, T; Arai, Y; Mazur, W; Wähälä, K; Adlercreutz, H (октябрь 1998 г.). «Фармакокинетика изофлавонов сои в плазме, моче и кале мужчин после приема 60 г печеного соевого порошка (кинако)». Журнал питания . 128 (10): 1710–5. doi : 10.1093/jn/128.10.1710 . PMID 9772140.
^ Араи, Y; Уэхара, M; Сато, Y; Кимира, M; Эбошида, A; Адлеркрейц, H; Ватанабе, S (март 2000 г.). «Сравнение изофлавонов с пищей, концентрацией в плазме и выделением с мочой для точной оценки потребления фитоэстрогенов». Журнал эпидемиологии . 10 (2): 127–35. doi : 10.2188/jea.10.127 . PMID 10778038.
^ Akaza, H; Miyanaga, N; Takashima, N; Naito, S; Hirao, Y; Tsukamoto, T; Fujioka, T; Mori, M; Kim, WJ; Song, JM; Pantuck, AJ (февраль 2004 г.). «Сравнение процента производителей эквола между пациентами с раком простаты и контрольной группой: исследования изофлавонов методом случай-контроль у японских, корейских и американских жителей». Японский журнал клинической онкологии . 34 (2): 86–9. doi : 10.1093/jjco/hyh015 . PMID 15067102.
^ Song, KB; Atkinson, C; Frankenfeld, CL; Jokela, T; Wähälä, K; Thomas, WK; Lampe, JW (май 2006 г.). «Распространенность фенотипов метаболизма даидзеина различается между женщинами и девочками кавказской и корейской национальности». The Journal of Nutrition . 136 (5): 1347–51. doi : 10.1093/jn/136.5.1347 . PMID 16614428.
^ Patisaul, HB; Jefferson, W (октябрь 2010 г.). «Плюсы и минусы фитоэстрогенов». Front Neuroendocrinol . 31 (4): 400–419. doi :10.1016/j.yfrne.2010.03.003. PMC 3074428. PMID 20347861 .
^ Teas, J.; Hurley, TG (август 2009). «Пищевые морские водоросли изменяют метаболизм эстрогена и фитоэстрогена у здоровых женщин в постменопаузе». Журнал питания . 139 (9): 939–44. doi : 10.3945/jn.108.100834 . PMID 19321575.
^ Setchell, KD; Cole, SJ (август 2006). «Метод определения статуса производителя эквола и его частота среди вегетарианцев». Журнал питания . 136 (8): 2188–93. doi : 10.1093/jn/136.8.2188 . PMID 16857839.
^ Setchell KD, Clerici C, Lephart ED, Cole SJ, Heenan C, Castellani D, Wolfe BE, Nechemias-Zimmer L, Brown NM, Lund TD, Handa RJ, Heubi JE (2005). «S-equol, мощный лиганд для рецептора эстрогена бета, является исключительной энантиомерной формой метаболита изофлавона сои, вырабатываемого кишечной бактериальной флорой человека». Am. J. Clin. Nutr . 81 (5): 1072–9. doi : 10.1093/ajcn/81.5.1072 . PMID 15883431.
^ Сетчелл, К. Д.; Клеричи, К. (2010). «Экволь: история, химия и формирование». Журнал питания . 140 (7): 1355S–1362S. doi :10.3945/jn.109.119776. PMC 2884333. PMID 20519412 .
^ V, Равишанкар Рай; Бай, Джамуна А. (2014-12-17). Полезные микробы в ферментированных и функциональных продуктах питания. CRC Press. ISBN978-1-4822-0663-0.
^ Рив В., Видьярини С., Доманский Д., Чу К., Барнс К. Защита от фотостарения у безволосых мышей с помощью изофлавона эквола. Фотохимия и фотобиология, том 81, выпуск 6, ноябрь 2005 г., страницы 1548-1553
^ Magnet, U.; Urbanek, C.; Gaisberger, D.; Tomeva, E.; Dum, E.; Pointner, A.; Haslberger, AG (октябрь 2017 г.). «Местный препарат эквол улучшает структурные и молекулярные параметры кожи». International Journal of Cosmetic Science . 39 (5): 535–542. doi :10.1111/ics.12408. PMID 28574180. S2CID 44910993.
^ Lephart ED (ноябрь 2016 г.). «Старение кожи и окислительный стресс: антивозрастные эффекты Equol через биохимические и молекулярные механизмы». Ageing Research Reviews . 31 : 36–54. doi : 10.1016/j.arr.2016.08.001. PMID 27521253. S2CID 205668316.
^ Urbanek C, Haslberger A, Hippe B, Gessner D, Fiala H, Equol – местно применяемый фитоэстроген улучшает характеристики кожи. Глобальное руководство по ингредиентам и формулам 2016 г.
^ Лепхарт, Эдвин (29.01.2018). «Эффекты Equol против старения защищают от воздействия окружающей среды, усиливая антиоксидантную защиту кожи и белки внеклеточного матрикса, одновременно снижая окислительный стресс и воспаление». Косметика . 5 (1): 16. doi : 10.3390/cosmetics5010016 . ISSN 2079-9284.
^ ab Lephart, Edwin D. (ноябрь 2013 г.). «Защитные эффекты эквола и его полифенольных изомеров против старения кожи: доказательства микрочипов/белков с клиническими последствиями и уникальная доставка в кожу человека». Pharmaceutical Biology . 51 (11): 1393–1400. doi : 10.3109/13880209.2013.793720 . ISSN 1388-0209. PMID 23862588.
^ Эффективность и безопасность натуральной добавки S-equol у женщин в постменопаузе в США. Белинда Х. Дженкс из отдела научных исследований, Pharmavite LLC, Нортридж, Калифорния, и др.
^ Влияние натурального S-equol на метаболизм костей у японских женщин в постменопаузе, не вырабатывающих equol: пилотное рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Томоми Уэно из Научно-исследовательского института Saga Nutraceutricals, Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Япония, и др.
^ Майр, Линда; Георгиев, Димитар; Тулев, Албена (01.03.2019). «Исследование, подтверждающее концепцию изофлавандиола-E55-RS-вагиналкапсельна или вагинального геля для лечения менопаузальной вагинальной трофии». Журнал für Gynäkologische Endokrinologie/Österreich (на немецком языке). 29 (1): 13–22. дои : 10.1007/s41974-019-0085-9 . ISSN 1996-1553.
^ «Эквол — новый антиандроген, подавляющий рост простаты и гормональную обратную связь, Биология репродукции, том 70, выпуск 4, 1 апреля 2004 г., страницы 1188–1195» . Получено 17 ноября 2023 г.