Genistein, sammen med daidzein og glycitein, er en typisk representant for isoflavoner (synonym: isoflavonoider), som tilhører gruppen av sekundære planteforbindelser (bioaktive stoffer med Helse-fremmende effekter - "anutritive ingredienser"). Kjemisk tilhører genistein polyfenoler - en forskjellig gruppe stoffer basert på strukturen til fenol (forbindelse med en aromatisk ring og en eller flere bundne hydroksyl (OH) grupper). Genistein er et 3-fenylchroman-derivat med molekylformelen C15H10O5, som har tre OH-grupper knyttet. Det eksakte navnet er 4 ′, 5,7-trihydroxyisoflavon eller 5,7-dihydroxy- 3- (4-hydroxyphenyl) chromen-4-on ifølge International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Genistein har en molekylær struktur som ligner steroidhormonet 17ß-estradiol (kvinnelig kjønnshormon) og kan derfor samhandle med østrogenreseptorer (ER). Det kan skilles mellom to menneskelige ER-undertyper - ER-alfa og ER-beta (ß), som har samme grunnleggende struktur, men som er lokalisert i forskjellige vev. Mens ER-alfa-reseptorer (type I) hovedsakelig ligger i bryst, endometrium (livmor slimhinne), eggstokker (eggstokkene) og hypothalamus (del av diencephalon), ER-ß-reseptorer (type II) kan hovedsakelig påvises i nyre, hjerne, bein, hjerte, lunge, tarm slimhinne (tarmslimhinne), prostata og endotelet (celler i det innerste vegglaget av lymfe og blod fartøy vender mot vaskulært lumen). isoflavoner binder fortrinnsvis til ER-ß-reseptorer, med bindingsaffinitet (binding styrke) av genistein er høyere sammenlignet med daidzein, equol (4 ', 7-isoflavandiol syntetisert fra daidzein ved tarm bakterie) og glycitein [1-3, 8, 10, 15, 17, 19, 21]. In vitro studier (studier utenfor en levende organisme) med soyabønner ekstrakter viser en tilhørighet av isoflavoner for progesteron og androgenreseptor i tillegg til en klar interaksjon (interaksjon) med østrogenreseptorer. På grunn av sin hormonelle aktivitet tilhører genistein fytoøstrogener. Den østrogene effekten er imidlertid lavere med en faktor på 100 til 1,000 sammenlignet med den på 17ß-estradiol dannet i pattedyrorganismen. Imidlertid, den konsentrasjon av genistein i kroppen kan være opptil 1,000 ganger høyere enn det endogene (endogene) hormonet [1-3, 8, 10, 12, 13, 19, 21]. Den dominerende effekten av genistein avhenger av både individet mengde sirkulerende endogen (endogen) østrogener og antall og type østrogenreseptorer. Hos voksne kvinner før menopausen (kvinner før menopause) som har høye østrogennivåer, har genistein en antiøstrogen effekt fordi isoflavon blokkerer ER for endogen (endogen) 17ß-estradiol ved konkurransehemming. I kontrast, i barndom til puberteten og hos kvinner etter menopausen (kvinner etter menopause), hvor østrogennivået er redusert, utvikler genistein en mer østrogen effekt [1-3, 8, 10, 19, 21]. De vevsspesifikke effektene av genistein skyldes delvis ligandinduserte konformasjonsendringer i reseptoren, som kan modulere (endre) gen uttrykk og fysiologisk respons på en vevsspesifikk måte. In vitro-studier med humane endometrieceller bekrefter det østrogene og antiøstrogene potensialet til isoflavoner ved henholdsvis ER-alfa- og ER-ß-reseptorer. Følgelig kan genistein klassifiseres som en naturlig SERM (Selective Estrogen Receptor Modulator). Selektive østrogenreseptormodulatorer, slik som raloksifen, føre til nedregulering av ER-alfa og stimulering av ER-ß-reseptorer, og induserer for eksempel østrogenlignende effekter på bein (→ forebygging av osteoporose (bentap)) og, i motsetning, motvirker (motsatt) østrogen i reproduksjonsvev (→ hemming av hormonavhengig tumorvekst, slik som bryst (bryst), endometrium (endometrium), og prostata karsinom).
Syntese
Genistein syntetiseres (produseres) utelukkende av planter, spesielt tropiske belgfrukter (pulser). Sojabønner (30-92 mg / 100 g fersk vekt) og produkter laget av dem, slik som soymelk (3-17 mg / 100 g fersk vekt) og tofu (8-20 mg / 100 g fersk vekt), inneholder den viktigste mengden genistein når det gjelder mengde. Av alle isoflavoner er genistein den mest kvantitativt relevante komponenten av soyabønner (> 50%), etterfulgt av daidzein (> 40%) og glycitein (> 5-10%) - forholdet genistein: daidzein: glycitein = 10: 8: 1. De høyeste isoflavonkonsentrasjonene finnes direkte i eller under frøbelegget - der genistein er 5- til 6 ganger mer konsentrert enn i kimbladet (kimblad). I Europa og USA er det gjennomsnittlige inntaket av isoflavoner <2 mg per dag. I Japan, Kina og andre asiatiske land, derimot, på grunn av det tradisjonelt høye forbruket av soyaprodukter, som tofu (soya ostemasse eller ost laget av soyabønner og produsert ved koagulering av soyamelk), tempeh (gjæringsprodukt fra Indonesia, (gjæringsprodukt) fra Indonesia produsert ved inokulering av kokte soyabønner med forskjellige Rhizopus (mugg) arter), miso (japansk pasta laget av soyabønner med variable mengder ris, bygg eller andre korn) og natto (japansk mat laget av kokte soyabønner gjæret av bakterien Bacillus subtilis ssp natto fermentert), inntatt mellom 25-50 mg isoflavoner per dag, med det daglige genisteininntaket i Japan 7.8-12.4 mg per innbygger. I planteorganismen er fytoøstrogenet hovedsakelig tilstede i konjugert form som et glykosid (binding til de sukker glukose) - genistin - og bare i liten grad i fri form som aglykon (uten sukkerrester) - genistein. I gjennomsnitt inneholder 50 mg genistin ca 30 mg genistein. I fermenterte soyaprodukter, som tempeh og miso, dominerer genistein aglykoner fordi sukker rest spaltes enzymatisk av mikroorganismene som brukes til gjæring.
resorpsjon
De absorpsjon (opptak) av genistein kan forekomme i begge tynntarm og kolon (tykktarmen). Mens ubundet genistein absorberes i slimhinne celler (slimhinneceller) i tynntarm via passiv diffusjon spaltes først genisteinglykosider ved spytt enzymer, som alfa-amylase, Ved magesyre, eller av glykosidaser (enzymer som klyver glukose molekyler ved reaksjon med Vann) av penselgrensemembranen til enterocytter (celler i tynntarmen epitel), henholdsvis, for deretter å bli passivt absorbert som fritt genistein i tynntarm. Absorpsjon av glykosidisk bundet genistein kan også forekomme i en intakt form via natrium/glukose cotransporter-1 (SGLT-1), som transporterer glukose og natriumioner inn i cellen ved hjelp av en symport (utrettet transport). Aglykon og glykosid former av genistein som ikke absorberes i tynntarmen tas opp i kolon (tyktarmen) ved passiv diffusjon i slimhinne (slimhinne) celler etter hydrolyse av genisteinglykosider av bakterielle beta-glukosidaser (enzymer som spalter glukose molekyler ved reaksjon med Vann). I forkant av absorpsjon, kan genistein aglykoner metaboliseres (metaboliseres) av mikrobielle enzymer. Antibiotika terapi har negative effekter på både mengde (antall) og kvalitet (sammensetning) av tarmfloraen og kan således påvirke metabolismen av genistein. De biotilgjengelighet av genistein varierer fra 13-35%. Studier på biokinetikk av genisteinaglykoner og glykosider har vist at aglykoner absorberes raskere enn glykosidderivatene. I hvilken grad den totale tilgjengeligheten av fritt og glykosidbundet genistein er forskjellig, er ikke bestemt.
Transport og distribusjon i kroppen
Absorbert genistein og dets metabolitter kommer inn i leveren via portalen blodåre og transporteres derfra til organer og vev. Til dags dato er lite kjent om distribusjon og lagring av genistein i menneskekroppen. Studier med rotter som er gitt radiomerkede isoflavoner har vist at de fortrinnsvis lagres i brystvev, eggstokker (eggstokkene) og livmor (livmor) hos kvinnelige dyr og i prostata hos hanndyr. I intervensjonsstudien av Bolca et al. Med friske kvinner, a distribusjon av isoflavoner i fett- og kjertelvevet i brystet 40:60 var påvisbart etter inntak av soya melk og soya kosttilskuddI vev og organer er 50-90% av genistein til stede som aglykon, den biologisk aktive formen. I blod plasma, derimot, kan det påvises et glykoninnhold på bare 1-2%. Isoflavonplasmaet konsentrasjon er omtrent 50 nmol i en gjennomsnittlig blanding kosthold, mens dette kan øke til ca 870 nmol med en diett rik på soyaprodukter. Maksimum isoflavon konsentrasjon in blod plasma nådd omtrent 6.5 timer etter inntak av soyaprodukter. Etter 24 timer var nesten ingen nivåer detekterbare.
utskillelse
For å konvertere genistein til en utskillelig form, gjennomgår det biotransformasjon. Biotransformasjon forekommer i leveren og kan deles i to faser:
- I fase I er genistein hydroksylert (innsetting av en OH-gruppe) av cytokrom P-450-systemet for å øke løseligheten.
- I fase II foregår konjugering med sterkt hydrofile (vannløselige) stoffer - for dette formålet overføres glukuronsyre, sulfat og aminosyren glycin til den tidligere innsatte OH-gruppen av genistein ved hjelp av enzymer, hvorved den hovedsakelig kommer til glukuronidering av genistein (98%)
De konjugerte genisteinmetabolittene, hovedsakelig genistein-7-O-glukuronider, utskilles primært av nyrene og i mindre grad av galle. Galdeutskilt genistein metaboliseres i kolon av bakterieenzymer og resorberes. Dermed ligner på endogent (endogent til kroppen) steroid hormoner, er fytoøstrogen underlagt enterohepatisk sirkulasjon (leveren-gut sirkulasjon).
