Genistein, cùng với daidzein và glycitein, là một đại diện điển hình của isoflavone (từ đồng nghĩa: isoflavonoids), thuộc nhóm hợp chất thực vật thứ cấp (chất hoạt tính sinh học với sức khỏe-các hiệu ứng thúc đẩy - "thành phần dinh dưỡng"). Về mặt hóa học, genistein thuộc về polyphenol - một nhóm chất khác nhau dựa trên cấu trúc của phenol (hợp chất có vòng thơm và một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (OH) liên kết). Genistein là dẫn xuất 3-phenylchroman có công thức phân tử C15H10O5, có ba nhóm OH kèm theo. Tên chính xác của nó là 4 ′, 5,7-trihydroxyisoflavone hoặc 5,7-dihydroxy- 3- (4-hydroxyphenyl) chromen-4-one theo Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế (IUPAC). Genistein có cấu trúc phân tử tương tự như hormone steroid 17ß-estradiol (hormone sinh dục nữ) và vì lý do này có thể tương tác với các thụ thể estrogen (ER). Hai loại phụ ER ở người có thể được phân biệt - ER-alpha và ER-beta (ß), có cấu trúc cơ bản giống nhau nhưng khu trú trong các mô khác nhau. Trong khi các thụ thể ER-alpha (loại I) chủ yếu nằm ở vú, nội mạc tử cung (tử cung niêm mạc), buồng trứng (buồng trứng) và vùng dưới đồi (phần của màng não), thụ thể ER-ß (loại II) chủ yếu có thể phát hiện được ở thận, não, xương, tim, phổi, ruột niêm mạc (niêm mạc ruột), tuyến tiền liệt và nội mạc (các tế bào của lớp tường trong cùng của bạch huyết và máu tàu đối diện với lòng mạch). Isoflavone ưu tiên liên kết với các thụ thể ER-ß, với ái lực liên kết (liên kết sức mạnh) của genistein cao hơn so với daidzein, equol (4 ′, 7-isoflavandiol được tổng hợp từ daidzein qua đường ruột vi khuẩn), và glycitein [1-3, 8, 10, 15, 17, 19, 21]. Nghiên cứu trong ống nghiệm (nghiên cứu bên ngoài cơ thể sống) với đậu tương chiết xuất thể hiện mối quan hệ của isoflavone cho progesterone và thụ thể androgen ngoài một tương tác rõ ràng (tương tác) với các thụ thể estrogen. Do hoạt động nội tiết tố của nó, genistein thuộc về phytoestrogen. Tuy nhiên, tác dụng estrogen của nó thấp hơn từ 100 đến 1,000 so với 17ß-estradiol được hình thành trong cơ thể sinh vật có vú. Tuy nhiên, tập trung của genistein trong cơ thể có thể cao gấp 1,000 lần so với hormone nội sinh (nội sinh) [1-3, 8, 10, 12, 13, 19, 21]. Tác dụng chủ yếu của genistein phụ thuộc vào từng cá nhân. lượng nội sinh lưu hành (nội sinh) estrogen và số lượng và loại thụ thể estrogen. Ở phụ nữ tiền mãn kinh người lớn (phụ nữ trước thời kỳ mãn kinh) những người có nồng độ estrogen cao, genistein có tác dụng kháng dị ứng vì isoflavone ngăn chặn ER đối với 17ß- nội sinhestradiol bởi sự ức chế cạnh tranh. Ngược lại, trong thời thơ ấu đến tuổi dậy thì và ở phụ nữ sau mãn kinh (phụ nữ sau thời kỳ mãn kinh), trong đó mức độ estrogen giảm, genistein phát triển tác dụng estrogen nhiều hơn [1-3, 8, 10, 19, 21]. Các tác dụng cụ thể trên mô của genistein một phần là do những thay đổi cấu trúc do phối tử gây ra tại thụ thể, có thể điều chỉnh (thay đổi) gen biểu hiện và phản ứng sinh lý theo cách cụ thể của mô. Các nghiên cứu trong ống nghiệm với các tế bào nội mạc tử cung ở người xác nhận tiềm năng estrogen và kháng dị ứng của isoflavone tại các thụ thể ER-alpha và ER-ß tương ứng. Theo đó, genistein có thể được phân loại như là một SERM tự nhiên (Bộ điều biến thụ thể Estrogen có chọn lọc). Các chất điều biến thụ thể estrogen có chọn lọc, chẳng hạn như raloxifene, dẫn để điều chỉnh giảm ER-alpha và kích thích các thụ thể ER-ß, gây ra, ví dụ, các tác động giống như estrogen trên xương (→ ngăn ngừa loãng xương (mất xương)) và ngược lại, tác động đối kháng (chống lại) estrogen trong các mô sinh sản (→ ức chế sự phát triển khối u phụ thuộc vào hormone, chẳng hạn như tuyến vú (vú), nội mạc tử cung (nội mạc tử cung), và tuyến tiền liệt ung thư biểu mô).
Tổng hợp
Genistein được tổng hợp (sản xuất) độc quyền bởi thực vật, đặc biệt là cây họ đậu nhiệt đới (xung). Đậu nành (30-92 mg / 100 g trọng lượng tươi) và các sản phẩm làm từ chúng, chẳng hạn như sữa đậu nành (3-17 mg / 100 g trọng lượng tươi) và đậu phụ (8-20 mg / 100 g trọng lượng tươi), chứa lượng genistein đáng kể nhất về số lượng. Trong tất cả các isoflavone, genistein là thành phần có liên quan về mặt định lượng nhiều nhất của đậu tương (> 50%), tiếp theo là daidzein (> 40%) và glycitein (> 5-10%) - tỷ lệ genistein: daidzein: glycitein = 10: 8: 1. Nồng độ isoflavone cao nhất được tìm thấy trực tiếp trong hoặc dưới lớp vỏ hạt - nơi genistein tập trung nhiều hơn từ 5 đến 6 lần so với trong lá mầm (lá mầm). Ở Châu Âu và Hoa Kỳ, lượng isoflavone tiêu thụ trung bình là <2 mg mỗi ngày. Ở Nhật, Trung Quốc và các nước châu Á khác, mặt khác, do truyền thống tiêu thụ nhiều sản phẩm đậu nành, chẳng hạn như đậu phụ (sữa đông hoặc pho mát làm từ đậu nành và được sản xuất bằng quá trình đông tụ của sữa đậu nành), tempeh (sản phẩm lên men từ Indonesia, (sản phẩm lên men từ Indonesia được sản xuất bằng cách cấy đậu nành nấu chín với nhiều loài Rhizopus (nấm mốc) khác nhau), miso (tương Nhật làm từ đậu nành với nhiều gạo, lúa mạch hoặc các loại ngũ cốc khác) và natto (thực phẩm Nhật làm từ đậu nành nấu chín được lên men bởi vi khuẩn Bacillus subtilis ssp . natto lên men), ăn vào từ 25-50 mg isoflavone mỗi ngày, với lượng genistein hàng ngày ở Nhật Bản là 7.8-12.4 mg trên đầu người. Trong cơ thể thực vật, phytoestrogen hiện diện chủ yếu ở dạng liên hợp như một glycoside (liên kết với các đường glucose) - genistin - và chỉ ở một mức độ nhỏ ở dạng tự do dưới dạng aglycone (không có dư lượng đường) - genistein. Trung bình 50 mg genistin chứa khoảng 30 mg genistein. Trong các sản phẩm đậu nành lên men, chẳng hạn như tempeh và miso, aglycones genistein chiếm ưu thế vì đường cặn được phân cắt bằng enzym bởi các vi sinh vật được sử dụng cho quá trình lên men.
Tai hâp thụ
Sản phẩm hấp thụ (hấp thu) genistein có thể xảy ra ở cả ruột non và đại tràng (ruột già). Trong khi genistein không liên kết được hấp thụ vào niêm mạc tế bào (tế bào niêm mạc) của ruột non thông qua khuếch tán thụ động, glycoside genistein lần đầu tiên được phân cắt bởi nước bọt enzyme, chẳng hạn như alpha-amylaza, Bởi axit dịch vị, hoặc bằng glycosidase (enzyme phân tách glucose phân tử bằng cách phản ứng với nước) của màng biên giới bàn chải của các tế bào ruột (tế bào của ruột non biểu mô), tương ứng, sau đó được hấp thụ thụ động dưới dạng genistein tự do trong ruột non. Hấp thụ genistein liên kết với glycosid cũng có thể xuất hiện ở dạng nguyên vẹn thông qua natri/glucose cotransporter-1 (SGLT-1), vận chuyển glucose và ion natri vào trong tế bào bằng một phương tiện giao cảm (vận chuyển được điều chỉnh). Các dạng aglycone và glycoside của genistein không được hấp thụ trong ruột non được đưa vào đại tràng (ruột già) bằng cách khuếch tán thụ động vào tế bào niêm mạc (niêm mạc) sau khi thủy phân genistein glycosid bởi beta-glucosidase của vi khuẩn (enzyme phân cắt glucose phân tử bằng cách phản ứng với nước). Trước hấp thụ, genistein aglycones có thể được chuyển hóa (chuyển hóa) bởi các enzym vi sinh vật. Kháng sinh điều trị có tác động tiêu cực đến cả số lượng (số lượng) và chất lượng (thành phần) của hệ thực vật đại tràng và do đó có thể ảnh hưởng đến sự chuyển hóa của genistein. Các sinh khả dụng của genistein dao động từ 13-35%. Các nghiên cứu về động học sinh học của genistein aglycones và glycoside đã chỉ ra rằng aglycone được hấp thu nhanh hơn so với các dẫn xuất glycoside. Mức độ khác nhau của tổng số genistein tự do và liên kết với glycoside chưa được xác định rõ ràng.
Vận chuyển và phân phối trong cơ thể
Genistein được hấp thụ và các chất chuyển hóa của nó đi vào gan qua cổng thông tin tĩnh mạch và được vận chuyển từ đó đến các cơ quan và mô. Cho đến nay, ít người biết về phân phối và lưu trữ genistein trong cơ thể con người. Các nghiên cứu với chuột được sử dụng isoflavone gắn nhãn phóng xạ đã chỉ ra rằng chúng được ưu tiên lưu trữ trong mô tuyến vú, buồng trứng (buồng trứng) và tử cung (tử cung) ở động vật cái và ở tuyến tiền liệt ở động vật đực. Trong nghiên cứu can thiệp của Bolca và cộng sự với những phụ nữ khỏe mạnh, a phân phối của isoflavone trong mô mỡ và mô tuyến của vú 40:60 có thể phát hiện được sau khi ăn đậu nành sữa và đậu nành bổ sungTrong các mô và cơ quan, 50-90% genistein hiện diện dưới dạng aglycone, dạng hoạt động sinh học. Trong máu Mặt khác, huyết tương có thể phát hiện được hàm lượng aglycone chỉ 1-2%. Huyết tương isoflavone tập trung là khoảng 50 nmol trong hỗn hợp trung bình chế độ ăn uống, trong khi con số này có thể tăng lên khoảng 870 nmol với chế độ ăn giàu các sản phẩm từ đậu nành. Isoflavone tối đa tập trung in máu huyết tương đạt được khoảng 6.5 giờ sau khi ăn các sản phẩm đậu nành. Sau 24 giờ, hầu như không có mức nào được phát hiện.
Bài tiết
Để chuyển đổi genistein thành dạng bài tiết, nó phải trải qua quá trình biến đổi sinh học, chuyển hóa xảy ra trong gan và có thể được chia thành hai giai đoạn:
- Trong giai đoạn I, genistein được hydroxyl hóa (chèn một nhóm OH) bởi hệ thống cytochrome P-450 để tăng khả năng hòa tan.
- Trong giai đoạn II, sự liên hợp với các chất ưa nước mạnh (tan trong nước) diễn ra - vì mục đích này, axit glucuronic, sunfat và axit amin glycine được chuyển sang nhóm OH đã chèn trước đó của genistein với sự trợ giúp của các enzym, do đó nó chủ yếu đến để glucuronid hóa genistein (98%)
Các chất chuyển hóa genistein liên hợp, chủ yếu là genistein-7-O-glucuronid, được bài tiết chủ yếu qua thận và ở mức độ thấp hơn mật. Genistein tiết ra từ mật được chuyển hóa trong đại tràng bởi các enzym của vi khuẩn và được tái hấp thu. Như vậy, tương tự như steroid nội sinh (nội sinh trong cơ thể) kích thích tố, phytoestrogen là đối tượng của tuần hoàn ruột (gan–mô ruột lưu thông).
