Пшеничен зародиш и неговите съставки

Пшеничният зародиш е богатият на масло компонент на зрелите пшенични зърна и съставлява приблизително 3% от общото им тегло. Ценната житна трева се развива от пшеничния зародиш, от който по-късно се образуват пшеничните зърна. Пшеничният зародиш обикновено е страничен продукт от производството на пшенично брашно. Той има висока хранителна плътност и е богат на микроелементи и диетични фибри (1,5-4%). ​​Съдържанието на масло е около 10%, съдържащо много ненаситени мастни киселини. Съдържанието на протеин е приблизително 27%, въпреки че е възможно между 13% и 35% в зависимост от произхода.

Съставките включват:

• Витамини (B1, B2, B3, B5, B6, B9, както и витамини A, K и E)
• Минерали и микроелементи (калций, магнезий, желязо, калий, йод, фосфор, хром, манган, цинк, молибден и сяра)
• Полиамини (спермин, спермидин и путресцин)
• Мастни киселини (v.aАлфа-линоленова киселина, линолова киселина, олеинова киселина и палмитолеинова киселина)
• Аминокиселини (аргинин, триптофан, лизин, метионин, фенилаланин, левцин и изолевцин)
• Вторични растителни съединения (каротеноиди, полифеноли и флавоноиди)

Ефектите на пшеничния зародиш

Гореспоменатите съставки показват значителен потенциал за здравето. Въпреки това, ефектите на пшеничния зародиш досега са изследвани експериментално само частично; изследванията върху хора са оскъдни. Въпреки това, обширните познания за отделните съставки и тяхното значение за метаболизма и общото здраве позволяват да се направят заключения за общите ефекти на пшеничния зародиш. Изследванията идентифицират и потенциални медицински приложения:

• Екстрактът от пшеничен зародиш има противовъзпалителни, антиоксидантни, антибактериални и имуномодулиращи ефекти, благодарение на високото си съдържание на микроелементи. [Махмуд АА и др.; Пшеничен зародиш: Общ преглед на хранителната стойност, антиоксидантния потенциал и антибактериалните характеристики. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 265-277].
• Според проучване върху хора, проведено от Атаолахи, пшеничният зародиш значително намалява различните симптоми, свързани с предменструалния синдром (ПМС). Според Балинт, ферментиралият екстракт от пшеничен зародиш, когато се използва като допълнение към кортикостероидната терапия, има положителен ефект върху ревматоидния артрит, подобрявайки симптомите и качеството на живот. [Ataollahi M et al.; Ефектът на екстракт от пшеничен зародиш върху симптомите на предменструален синдром. Ирански журнал за фармацевтични изследвания, зима 2015;14(1):159-66 и Balint G et al.; Ефект на Avemar – ферментирал екстракт от пшеничен зародиш – върху ревматоиден артрит. Предварителни данни, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Пшеничният зародиш подобрява функцията на стомашно-чревния тракт. Той намалява провъзпалителните цитокини в червата, повишава нивата на маслена и пропионова киселина и регулира състава на чревната флора. Освен това, той увеличава дела на лактобацилите и – както показа малко двойно-сляпо проучване на Морейра-Росарио – също и количеството на Bacteroides и Bifidobacteria. [Moreira-Rosario A et al.; Дневният прием на хляб, обогатен с пшеничен зародиш, може да насърчи здравословната чревна бактериална микробиота: рандомизирано контролирано проучване. Eur J Nutr 2020 август;59(5):1951-1961 и Ojo BA et al.; Добавките с пшеничен зародиш увеличават лактобацилните бактерии и насърчават противовъзпалителна чревна среда при мишки C57BL/6, хранени с диета с високо съдържание на мазнини и захароза. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• В двойносляпо проучване на Мохамади, пшеничният зародиш значително намалява нивата на холестерола и повишава антиоксидантния капацитет при диабетици тип 2. Остлунд също пише, че пшеничният зародиш инхибира абсорбцията на холестерол в червата.Според Оджо, пшеничният зародиш минимизира затлъстяването при мишки с наднормено тегло. u.aвисцерална мазнина, сърдечна митохондриална дисфункция, серумен инсулин и инсулинова резистентност [Mohammadi H et al.; Ефектите от добавките с пшеничен зародиш върху метаболитния профил при пациенти с диабет тип 2: Рандомизирано, двойносляпо, плацебо-контролирано проучване. Phytother Res 2020 април;34(4):879-885 и Ojo BA et al.; Добавките с пшеничен зародиш облекчават инсулиновата резистентност и сърдечната митохондриална дисфункция в животински модел на затлъстяване, предизвикано от диета. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 и Ostlund R et al.; Обитаване на абсорбцията на холестерол от пшеничен зародиш, богат на фитостероли. Американското списание за клинично хранене 2003;77,1385-1389].
• Онкологията също проявява интерес към екстракта от пшеничен зародиш, тъй като той е съставен от много биологично активни вещества (включително бензохинони). Няколко експериментални проучвания, малки проучвания върху хора и проучвания върху животни са демонстрирали превантивни ефекти върху рака на алкохолните и ферментирали екстракти от пшеничен зародиш. z.B...в случай на колоректален рак. Освен това е потвърдена неговата ефективност като допълнително лечение за различни видове рак (меланом, рак на белия дроб, левкемия, рак на гърдата, колоректален рак). Странични ефекти, свързани с терапията, като намален брой неутрофили и умора/изтощение, са подобрени. Времето за преживяемост също е удължено, а качеството на живот е подобрено. Екстрактът проявява антитиметастатични, антипролиферативни и стимулиращи апоптозата на туморните клетки ефекти и поддържа цитотоксичността на естествените клетки убийци. [Boros LG et al.; Ферментирал екстракт от пшеничен зародиш (Avemar) при лечението на рак и автоимунни заболявания. Ann NY Acad Sci 2005; 1051: 529-42 и Comin-Anduix B et al.; Екстракт от ферментирал пшеничен зародиш инхибира ензимите на гликолизата/пентозния цикъл и индуцира апоптоза чрез активиране на поли(ADP-рибоза) полимераза в туморни клетки на левкемия Jurkat T-клетки. J Biol Chem, 2002; 277 (48): 46408-14 и Демидов Л.В. и др.; Адювантният ферментирал екстракт от пшеничен зародиш (Avemar) - нутрацевтик, подобрява преживяемостта на пациенти с висок риск от меланом на кожата; рандомизирано, пилотно, фаза II клинично проучване със 7-годишно проследяване. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 и Farkas E; Ферментирал екстракт от пшеничен зародиш в поддържащата терапия на колоректален рак. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 и Garami M et al.; Екстракт от ферментирал пшеничен зародиш намалява индуцираната от химиотерапия фебрилна неутропения при педиатрични онкологични пациенти, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 и Koh EM et al.; Противоракова активност и механизъм на действие на ферментирал екстракт от пшеничен зародиш срещу рак на яйчниците. Food biochemistry 2018;42.6 и Marcsek Z et al.; Ефикасността на тамоксифен в естроген-рецептор-позитивни ракови клетки на гърдата се повишава чрез медицинско хранене. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 и Mueller T, Voigt W; Екстракт от ферментирал пшеничен зародиш – хранителна добавка или противораково лекарство? Nutr J 2011;10:89 и Telekes A et al.; Avemar (екстракт от пшеничен зародиш) в превенцията и лечението на рак. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

В обобщение, пшеничният зародиш, благодарение на съдържанието си на микроелементи, поддържа основните хранителни нужди и обогатява цялостната диета. Подходящ е за оптимизиране на метаболизма и предотвратяване на метаболитни нарушения, както и на остри и хронични заболявания.

Полиамин

Групата полиамини може да се раздели на спермидин и спермин, както и путресцин и кадаверин.Тези естествени съединения са необходим компонент на метаболизма на хората и животните.

Полиамините са от решаващо значение за развитието на много клетки и също така осигуряват тяхното оцеляване. Спермидинът, поради уникалните си поликатионни свойства, е най-ефективният полиамин. [Mendez JD; Другото наследство на Антони Ван Льовенхук: Полиамините. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Наличност, търсене и метаболизъм на полиамини

Трите полиамина - спермин, спермидин и путресцин, могат да се получат чрез храната или да се произвеждат от самото тяло. Храните съдържат тези полиамини в различни количества. Спермидинът е особено богат на съдържание в пшеницата и пшеничния зародиш. Сушените соеви зърна, отлежалото сирене чедър, зеленият грах и гъбите също съдържат спермидин и други полиамини. [Али М.А. и др. Полиамини в храните: разработване на база данни за храните. Food Nutr Res. 2011;55].

Сперминът и спермидинът се абсорбират лесно трансепително (през чревната лигавица) в червата. Путресцинът, от друга страна, се абсорбира по-трудно, тъй като се разгражда от диамин оксидаза (DAO) в червата. За да може тялото да синтезира полиамини, са му необходими аминокиселините аргинин или орнитин, както и различни кофактори като витамин B12, фолиева киселина и S-аденозилметионин (SAM).

Освен това, няколко ензима участват в метаболизма на полиамините. Те включват например спермидин и спермин синтаза, аргинин и орнитин декарбоксилаза, ензимите от 1-въглеродния път, полиамин оксидаза и диамин оксидаза (DAO), която е известна от метаболизма на хистамина. В този процес първоначално се произвежда путресцин, който се метаболизира до спермидин, който след това може да се превърне в спермин.

Приблизително две трети от нуждата от полиамини трябва да се задоволят чрез диета.Тъй като тялото може да произвежда само около 1/3 от полиамините, досега почти няма използваеми данни, които биха позволили да се направят заключения относно нуждите от полиамини и евентуалната допълнителна доза. Според японски източник, дневен прием от 70 мг (включително вътрешен синтез) може да се постигне [Oryza; Брошура за полиамини, рев. 2". Япония: Oryza Oil && Fat Chemocial Co., Ltd. 26.12.2011. Посетен на 06.11.2013].

Нуждата от полиамини, особено спермидин, се увеличава поради засиления клетъчен растеж в бременност и се е увеличила при кърмачета през първите 28 дни след раждането. Също така Замърсяване или Участието в състезателни спортове може да увеличи нуждата от състезателни спортове.Освен това, те могат Влияния на околната среда и Хормонален статус влияят върху синтеза на полиамини и общия полиаминен пул. Освен това, собственото производство на организма намалява с възрастта., което намалява общата концентрация на полиамини [Munoz-Esparza NC et al.; Полиамини в храните. Предно хранене. 2019;6: 108 и Nishimura K et al. Намаляване на полиамините с напредване на възрастта и приема им от храна и напитки. J Biochem 2006; 139:81-90].

А Липса на основни вещества, по-специално генетични черти и Чревна дисфункция Това може да доведе до това тялото да не получава полиамини или да не получава достатъчно такива. Ако тялото разполага с твърде малко полиамини в дългосрочен план или ако хомеостазата спермидин/спермин е нарушена, това отключва множество патологични процеси. [Moinard C et al.; Полиамини: метаболизъм и последици при човешки заболявания. Клинично хранене 2005; 24(2):184-97 и Rocha RO, Wilson RA; Есенциално, смъртоносно, загадъчно: Метаболизъм на полиамини и роли в гъбичните клетки. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Ефекти на спермидин

Спермидинът е най-добре проученият и най-известен полиамин. Той играе жизненоважна роля за поддържането на цялостния метаболизъм, клетъчната функция и човешкото здраве. Поради тази причина може да се очаква, че ще има разнообразни ползи при лечението и профилактиката на заболявания.

Спермидинът проявява ефектите на вече споменатите полиамини. Спермидинът притежава и няколко независими ефекта, добре описани в научната литература, които надхвърлят тези на полиамините.Тези ефекти допринасят за намаляването на развитието на тумори (канцерогенеза) от спермидина и потенциално предпазват от рак, невродегенерация, метаболитни заболявания и сърдечни заболявания. [Madeo F et al. Спермидин в здравето и болестите. Science. 2018, 359]:

• Насърчава автофагията („рециклиране на клетките“)
• Действа като миметик за ограничаване на калориите (имитирайки удължаващия живота ефект на намаления енергиен прием от храната)
• Защитава нервните клетки (невропротекция) и намалява свързаното с възрастта увреждане на паметта.
• Той потиска провъзпалителните цитокини и по този начин модулира имунната и възпалителната система.
• Забавя стареенето на стволовите клетки
• Подобрява диастолната функция
• Намалява артериалната скованост и сърдечната недостатъчност
• Намалява свързаните с възрастта и високото кръвно налягане увреждания на бъбреците
• Подобрява мускулната сила и намалява миопатиите („мускулни нарушения“)
• Намалява канцерогенезата и патологичната тъканна пролиферация (фиброза) в черния дроб.
• Постига ефекти за понижаване на кръвното налягане чрез подобряване на бионаличността на аргинина.

Спермидинът активира автофагията

Автофагията е важна програма за почистване и рециклиране на тялото. Тя е от съществено значение за хомеостазата и оцеляването. Автофагията помага на организма и неговите клетки да усвояват отпадъчни продукти и „боклуци“, както и да разграждат неправилно насочените, излишни или неправилно формирани клетъчни компоненти и да ги рециклират. Тя играе ключова роля в поддържането на клетъчната хомеостаза и позволява на клетките да се адаптират към молекулярния стрес. Освен това, осигурява енергия и материали за образуването на нови клетъчни структури.

Добре функциониращата автофагия играе важна роля и във връзка с патологичните процеси. Те включват например подобряване на метаболитните нарушения и предотвратяване на невродегенеративни заболявания като множествена склероза, болест на Паркинсон или болест на Алцхаймер чрез елиминиране на неправилно сгънати протеини.

С възрастта и в случаи на метаболитни нарушения, способността на организма да извършва автофагия намалява. Според съвременните познания, има два начина за активиране и подобряване на автофагията:

1. Чрез ограничаване на приема на калории. Това може да се постигне чрез гладуване или трайно нискокалорична диета.
2. Това се постига чрез използването на така наречените миметици за ограничаване на калориите, които имитират ефектите от намаления калориен прием (ограничение на калориите). Спермидинът е важен представител на групата миметици за ограничаване на калориите и действа подобно на вторичните растителни съединения ресвератрол от грозде и епигалокатехин галат от зелен чай.

Спермидин: Удължава ли живота?

В днешно време спермидинът се счита за универсално лекарство против стареене, тъй като е едно от малкото ендогенни вещества, които действат като миметици за ограничаване на калориите и по този начин активно насърчават автофагията. [Morselli E et al.; Спермидин и ресвератрол индуцират автофагия по различни пътища, сходящи към ацетилпротеома. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]Спермидинът действа и чрез други механизми: Той регулира клетъчния растеж, клетъчната пролиферация, клетъчната смърт (апоптоза) и модулира транслацията на протеини и генната експресия. Освен това, той инхибира възпалението, образуването на мастни клетки (адипогенеза) и ацетилирането на хистони. Спермидинът подобрява липидния метаболизъм.

Полиаминът активира еукариотния фактор за иницииране на транслацията sA (eIFs A), който е от съществено значение за клетъчния растеж и синтеза на протеини. eIFs A действа като фактор на транслационно разтягане и участва в образуването на пептидни връзки по време на транслацията (транслацията на генетична информация) на иРНК. eIFs A е единственият известен протеин, съдържащ специфична аминокиселина, която се произвежда от дезоксихипузин синтаза и дезоксихипузин хидроксилаза и изисква спермидин като субстрат. Дезоксихипузин синтазата е ензим със систематичното наименование лизин.

Спермидинът намалява нивата на малондиалдехид (продукт от разграждането на полиненаситени мастни киселини; важен биомаркер за оксидативен стрес) в мозъка на мишки и повишава активността на SOD (супероксид дисмутаза; корелира с удължаване на продължителността на живота). Спермидинът също така подобрява митохондриалната функция. [Minois N; Молекулярна основа на „анти-ейджинг“ ефекта на спермидин и други естествени полиамини – кратък преглед. Gerontology 2014;60(4):319-26 и Pegg AE; Функции на полиамините при бозайници. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 и Soda K, Спермин и генно метилиране: механизъм за удължаване на живота, индуциран от богата на полиамини диета. Amino Acids 2020;52(2):213-224 и Xu TT et al.; Спермидин и спермин забавят стареенето на мозъка чрез индуциране на автофагия при SAMP8 мишки. Aging (Albany NY).2020;12(7):6401-6414].

Вече се счита за сигурно, че външното добавяне на спермидин, поради активиране на автофагията и други типични полиаминови ефекти, удължава живота на моделни организми като плодови мушици, дрожди и червеи. Освен това, то спира свързаната с възрастта загуба на памет при плодовите мушици и намалява свързаното с възрастта увреждане на протеините при мишки. Също така намалява свързаните с възрастта заболявания и загубата на двигателни умения. [Илгараши К, Кашиваги К; Модулация на клетъчната функция чрез полиамини; Международно списание по биохимия && Клетъчна биология 2010;42;39-51 и Мадео Ф., Айзенберг Т. и др.; Спермидин: нов индуктор на автофагия и еликсир на дълголетието и Милър-Флеминг Л. и др. Оставащи мистерии на молекулярната биология: ролята на полиамините в клетката. Journal of molecular biology. 2015;427(21):3389-406].

В проучване, проведено от Гупта, спермидинът е удължил живота на мухи, дрожди, червеи и човешки имунни клетки. Той инхибира оксидативния стрес и тъканната смърт (некроза) при стареещи мишки.В по-старите дрождеви клетки, той стимулира деацилирането на хистон H3 чрез инхибиране на хистонови ацилтрансферази. Отстраняването на полиамини от тялото води до прекомерно ацетилиране, преждевременна клетъчна смърт, образуване на свободни радикали и съкращаване на продължителността на живота. Спермидинът силно стимулира автофагията, важен е за потискане на некрозата и по този начин удължава живота. [Айзенберг Т. и др.] Индуцирането на автофагия от спермидин насърчава дълголетието. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

В предклинични модели, приемът на спермидин е удължил здравето и продължителността на живота на индивидите. Проспективно кохортно проучване на Kiechl потвърждава, че спермидинът удължава човешкия живот. В това проучване общата смъртност е намаляла за всяка трета от увеличаването на приема на спермидин от 40,5% (95% CI) до 23,7% (95% CI) и 15,1% (95% CI), съответно, което съответства на кумулативна смъртност от 0,48, 0,41 и 0,38. Кумулативната смъртност (CI) показва вероятността човек да развие специфично заболяване или да умре в рамките на даден период от време. Рискът от смъртност между горната и долната третина от приема на спермидин е подобен на този при индивиди с 5,7 години по-млади. [Eisenberg et al.; Кардиопротекция и удължаване на живота чрез естествения полиамин спермидин. Нат Мед 2016;22(12):1428-1438 и Kiechl S et al. По-високият прием на спермидин е свързан с по-ниска смъртност: проспективно популационно проучване. В J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 и Мадео Ф., Айзенберг Т. и др.; Спермидин: нов индуктор на автофагия и еликсир на дълголетието и Мадео Ф., Айзенберг и др.; Хранителни аспекти на спермидина. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

Спермидинът защитава сърцето

Нарушената автофагия може да има пагубен ефект върху сърдечно-съдовата система. Следователно, веществата, които активират автофагията, могат да противодействат на развитието на сърдечно-съдови заболявания като атеросклероза, сърдечна недостатъчност, коронарна артериална болест, сърдечни аритмии и диабетна кардиомиопатия. Спермидинът също така стимулира митохондриалното дишане и подобрява механоеластичната функция на сърдечните мускулни клетки (кардиомиоцити). [Nilsson BO, Persson L; Благоприятните ефекти на спермидина върху сърдечно-съдовото здраве и дълголетието предполагат специфичен за клетъчния тип импорт на полиамини от кардиомиоцитите. Biochem Soc Trans.2019;47(1):265-272 и Abdellatif M et al.; Автофагия при сърдечно-съдово здраве и заболявания. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

При сърдечна недостатъчност има излишък на ензима PP5 (серин/треонин протеин фосфатаза 5). Този ензим се натрупва в сърдечните камери, намалявайки тяхната еластичност и нарушавайки еластичността на сърцето. Спермидинът може ефективно да инхибира PP5. Мишките, хранени със спермидин, са запазили здрави сърца до напреднала възраст. Сърдечно-съдовите заболявания също се срещат по-рядко при хора, които консумират диета, богата на спермидин. Тъй като нивата на спермидин намаляват с възрастта, приемът на добавки може да бъде полезен. [Eisenberg T et al.; Кардиопротекция и удължаване на живота чрез естествения полиамин спермидин. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] и Сода К и др. Хранителни полиамини и сърдечно-съдови заболявания – епидемиологично проучване. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].

Здравните ефекти на спермидина върху сърдечно-съдовата система са доказани в множество експерименти с плъхове и мишки и са пренесени и в човешкия организъм:

• Добавките със спермидин активират образуването на нови митохондрии в клетката (митохондриална биогенеза) чрез SIRT1-медиирана деацетилация на PGC-1алфа (протеин). Освен това, спермидинът инхибира митохондриалната дисфункция и запазва ултраструктурата на сърдечния мускул. При животните, орнитин декарбоксилазата (ODC) и SIRT1/PGC-1a (сигналният път сиртуин-1/пероксизомен пролифератор-активиран рецептор-гама коактиватор-алфа), който регулира митохондриалната биогенеза, са били понижени. Обратно, SPD/спермин N1 ацетилтрансфераза е била повишена. В експериментите, спермидинът е увеличил активността на PGC-1a, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (митохондриален транскрипционен фактор а) и OXPHOS (оксидативно фосфорилиране) в клетките на сърдечния мускул. [Уанг Дж. и др.] Спермидинът облекчава стареенето на сърцето чрез подобряване на митохондриалната биогенеза и функция. Aging (Albany NY). 2020;12(1):650-71].
• Добавките със спермидин намаляват риска от аневризми на коремните артерии и подобряват целостта на аортната структура. Спермидинът увеличава автофагийно-зависимите протеини и намалява инфилтрацията на възпалителни вещества и възпалителни фагоцити (моноцити). Следователно, спермидинът може да бъде обещаваща терапия за аневризми на коремната аорта. [Liu S et al. Спермидинът потиска развитието на експериментални аневризми на коремната аорта. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• Добавките със спермидин подобряват функцията на сърдечните мускулни клетки (кардиомиоцити) и намаляват клетъчната некроза (клетъчна смърт). След инфаркт, спермидинът подобрява сърдечната функция и намалява размера на инфаркта, както и увеличаването на масата на сърдечния мускул (миокардна хипертрофия). Освен това, той намалява възпалението, оксидативното увреждане и апоптозата (програмирана клетъчна смърт) както in vitro (в епруветка), така и in vivo (наблюдавано/извършено върху живи субекти). [Ян Дж. и др. Спермидин-засилен автофагичен поток подобрява сърдечната дисфункция след миокарден инфаркт чрез насочване към сигналния път AMPK/mTOR. British journal of pharmacology. 2019;176(17):3126-42].
• Добавките със спермидин забавят стареенето на артериите, което се предизвиква от намален азотен оксид, повишени AGE (крайни продукти на напреднала гликация), супероксид и оксидативен стрес. Спермидинът нормализира скоростта на артериалната пулсова вълна (aPWV; директна мярка за артериална твърдост), възстановява ендотел-зависимата артериална дилатация (EDD = краен диастоличен диаметър; диаметърът на сърдечните камери в края на диастолата) и намалява оксидативния стрес, AGE и супероксида. Това проучване предполага, че спермидинът може да подобри лечението на артериалното стареене, както и превантивните мерки за свързани с възрастта сърдечни заболявания. [La Rocca TJ et al.; Спермидин, усилвател на автофагията, обръща стареенето на артериите. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• Спермидинът значително инхибира натрупването на липиди (натрупване на мазнини) и образуването на некротични ядра в атеросклеротични плаки. Натрупването на липиди намалява, защото спермидинът стимулира ефлукса на холестерола чрез активиране на автофагията. Размерът и съставът на плаките не се променят от спермидина. Стимулирането на автофагията може да предотврати развитието на съдови заболявания. [Michiels CF et al.; Спермидинът намалява натрупването на липиди и образуването на некротично ядро ​​в атеросклеротични плаки чрез индуциране на автофагия. Артеросклероза. 2016;251:319-27].
• Ако плодът претърпи опасен кислороден недостиг в утробата (вътрематочна хипоксия), това води до намаляване на сърдечната орнитин декарбоксилаза и повишено производство на спермидин/спермин N1 ацетилтрансфераза. Това води до намаляване на телесното тегло, теглото на сърцето, пролиферацията на сърдечните мускулни клетки, антиоксидантния капацитет, митохондриалната структура и митохондриалната биогенеза. Едновременно с това умират повече сърдечни мускулни клетки и се наблюдава анормална тъканна пролиферация (фиброза). Тези увреждания могат да бъдат предотвратени чрез добавяне на спермидин в плацентата. [Chai N et al.; Спермидинът предотвратява сърдечно увреждане при новородени плъхове, изложени на вътрематочна хипоксия, чрез инхибиране на оксидативния стрес и митохондриалната фрагментация. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• Повишената автофагия предпазва от сърдечно-съдови заболявания. При плъхове и мишки, хранителният спермидин е оказал кардиопротективен ефект чрез увеличаване на сърдечната автофагия и митофагията (разрушаване на митохондриите). Освен това, спермидинът инхибира развитието на хипертония чрез подобряване на бионаличността на аргинин и защита на бъбреците. При хора е установена корелация между приема на спермидин и пониженото кръвно налягане, както и намален риск от развитие на сърдечно-съдови заболявания. Рискът от смърт от тези заболявания също е намален. Спермидинът е кардиопротективен активатор на автофагията. [Eisenberg T et al.; Хранителен спермидин за понижаване на високо кръвно налягане. Autophagy. 2017;13(4):767-769].
• Спермидинът удължава живота на мишките и проявява кардиопротективни ефекти. Той намалява патологичната кардиомиопатия, понижава систоличното кръвно налягане и поддържа диастоличната функция при по-възрастните животни. Тази хранителна добавка засилва сърдечната аутофагия, митофагията и митохондриалното дишане. Подобрява механоеластичността на сърдечните мускулни клетки, увеличава фосфорилирането на титин и потиска лекото възпаление. При хора е наблюдавана корелация между високото съдържание на спермидин в храната и пониженото кръвно налягане, както и по-ниската честота на сърдечно-съдови заболявания. [Eisenberg et al.; Кардиопротекция и удължаване на живота чрез естествения полиамин спермидин. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Ефектите на спермидин върху сърдечно-съдовата система вече са потвърдени с помощта на данни при хора:

• Според последните изявления на Световната здравна организация (СЗО) и МВФ, съществува отрицателна връзка между приема на спермидин с храната и смъртността от сърдечно-съдови заболявания. [Soda K et al.; Хранителни полиамини и сърдечно-съдови заболявания – епидемиологично проучване. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• Изследователите Тонг и Мадео описват как спермидинът има защитен ефект върху сърдечно-съдовото здраве в епидемиологични проучвания. Те също така пишат, че богатата на спермидин диета намалява общата смъртност, свързана със сърдечно-съдови заболявания (и рак). [Madeo F et al.; Спермидин: физиологичен индуктор на автофагия, действащ като витамин против стареене при хора? Автофагия. 2019;15(1):165-168 и Tong D et al.; Спермидинът насърчава кардиопротективната автофагия. Circulation research. 2017;120(8):1229-3].
• Според Нилсон, спермидинът има кардиопротективен ефект както при мишки, така и при хора. [Pucciarelli S et al.; Спермидин и спермин са обогатени в пълна кръв на неонацисти/столетници. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• В рандомизирано проучване на Matsjumoto, повишените нива на спермидин подобряват ендотелната функция при здрави индивиди и намаляват риска от атеросклероза. [Matsumoto M et al.; Ендотелната функция се подобрява чрез индуциране на производството на микробен полиамин в червата: рандомизирано плацебо-контролирано проучване. Nutrients.2019;11(5)].
• Айзенберг съобщава в публикувано проучване [Eisenberg T et al.; Кардиопротекция и удължаване на здравословния живот чрез естествения полиамин спермидин. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]Спермидинът обръща свързаната с възрастта сърдечна дисфункция при мишки чрез активиране на автофагията. Спермидинът „подмладява“ набраздените мускули и подобрява митохондриалната функция, както и ключови функции, свързани със стареенето на сърцето (включително хипертония, хипертрофия на лявата камера, диастолична дисфункция и повишена скованост на лявата камера). Той също така проявява противовъзпалителни ефекти. Тези ефекти зависят от автофагията.

Спермидин и неговите ефекти върху мозъка

Спермидинът играе важна роля в развитието на мозъка. Мозъчната функция, придобиването на памет и консолидирането на паметта (засилването на спомените или наученото съдържание в дългосрочната памет) също зависят от спермидин. Съвременните изследвания показват, че ефектите на автофагията и местата за свързване на полиамини в NMDA рецептора (NMDAr) са основно отговорни за въздействието на спермидин върху паметта.

Ефектите върху мозъка първоначално са демонстрирани при животински модели, използващи плъхове и плодови мушици. Сега съществуват първоначални проучвания върху хора, потвърждаващи тези ефекти.

• Прилагането на спермидин подобри консолидацията на спомените за страх при плъхове, докато както TrkB антагонистът (тирозин рецептор киназа B; протеин) ANA-12, така и Pl3K инхибиторът (фосфоинозитид 3-киназа; ензим) LY29400z предотвратиха ефекта на спермидина върху паметта. Това предполага, че консолидацията на паметта, засилена от спермидин, включва активиране на TrkB рецептора и сигналния път PI3K/Akt. [Beck Fabbrin SB et al.; Индуцираното от спермидин подобрение на консолидацията на паметта включва сигналния път PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• Добавките със спермидин предпазват плодовите мушици (по-точно: дрозофили) от свързано с възрастта увреждане на паметта. Хранителната добавка действа директно върху синапсите, като позволява зависима от автофагията хомеостатична регулация на синаптичния компонент, от който произлиза възбуждането. [Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ; Спермидинът засилва автофагията, за да предпази от стареене на синапсите. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• Нивата на полиамини в мозъка намаляват с възрастта. При плодовите мушици е наблюдавано, че този спад в полиамините е свързан с намаляване на паметта. Добавянето със спермидин подобрява автофагията, възстановява нивата на спермидин в младостта и спира загубата на памет. Въпреки това, не се наблюдава подобрение в нарушенията на паметта, ако генетичните недостатъци предотвратяват или ограничават автофагията. [Gupta VK et al.; Възстановяването на полиамини предпазва от увреждане на паметта, предизвикано от възрастта, по начин, зависим от автофагията. Nat Neurosci.2013;16(10):1453-60].
• В скорошно проучване от 2020 г. Рош потвърждава, че спермидинът насърчава дълголетието и стимулира автофагията. Той поддържа клетъчната и невронната хомеостаза. Спермидинът и сперминът взаимодействат с опиоидната система и влияят върху невровъзпалението (възпаление на нервната тъкан). Освен това, те инхибират притока на калций в клетките, вредните свободни радикали и глутаматната ексцитотоксичност. Развитието и функцията на мозъка зависят от концентрациите на полиамини и по-специално на спермидин. Свързаните с възрастта колебания в нивата на спермидин също водят до дисбаланс в невронната мрежа и застрашават неврогенезата (образуването на нови нервни клетки). Следователно, допълнителният прием на спермидин може да подпомогне лечението на мозъчни нарушения, въпреки че точните механизми все още не са напълно изяснени. [Gosh I et al.; Спермидин, индуктор на автофагия, като терапевтична стратегия при неврологични разстройства. Neuropeptides 2020].
• Хуанг открива, че прилагането на спермидин след травматично мозъчно увреждане (TBI) значително ускорява неврологичния NNS резултат и скъсява латентността в теста с воден лабиринт на Морис. Проучванията показват, че спермидинът подобрява функцията на кръвно-мозъчната бариера. Освен това са наблюдавани положителни промени по отношение на клетъчната смърт и мозъчния оток. Провъзпалителните цитокини и маркерите на TBI са значително намалени. Тъй като нивата на спермидин са значително понижени при пациенти с TBI с тежки увреждания, Хуанг предполага, че хранителната добавка може да се използва като нова форма на терапия за травматично мозъчно увреждане. [Huang J et al.; Спермидинът проявява защитни ефекти срещу травматично мозъчно увреждане. Cell Mol Neurobiol.2020].
• В рандомизираното проучване preSmartAge, проведено от д-р Миранда Вирт в болница Charité, спермидинът значително е подобрил паметта. Проучването показва, че този ефект се основава на стимулирането на невромодулаторните действия в системата на паметта. [Wirth M et al.; Ефекти от приема на спермидин върху когнитивните функции и биомаркерите при възрастни хора със субективен когнитивен спад (SmartAge) - протокол за рандомизирано контролирано проучване. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Спермидин: Защита срещу невродегенеративни заболявания?

В допълнение към описаните досега ефекти на спермидин върху мозъка, следващият раздел представя ефектите върху невродегенеративните разстройства и ги подкрепя с нови открития от изследвания върху хора:

• В малко проучване, изследователят М. Фишер успява да докаже, че повишената автофагия в мозъчните клетки подобрява паметта. Освен това, той открива, че Т-клетките и цитокините действат като важни медиатори в патологията на болестта на Алцхаймер. Във високи дози спермидинът потиска всички цитокини с изключение на IL-17A, насърчава автофагията и увеличава активирането на Т-клетките. [Fischer M et al.; Спермин и спермидин модулират функцията на Т-клетките при по-възрастни хора със и без когнитивен спад ex vivo. Aging (Albany NY). 2020 Jul 15;12(13):13716-13739].
• Проучването на Пекар установи, че спермидинът, поради влиянието си върху автофагията, задейства премахването на амилоид-бета плаки. Той има положителен ефект върху деменцията и води до значително подобрение на когнитивните функции при обитателите на старчески домове само след три месеца употреба. [Pekar T et al.; Спермидин при деменция: Връзка с възрастта и паметта. Wien Klein Wochenschr. 2020;132(1-2):42-46].
• През 2020 г. Шварц описва как по-високият прием на спермидин при по-възрастни хора е свързан с по-голям обем на хипокампуса. Той също така наблюдава по-голяма средна кортикална плътност и увеличена кортикална дебелина в мозъчни области, податливи на болестта на Алцхаймер, както и в париеталния и темпоралния лоб. [Black C et al.; Приемът на спермидин е свързан с дебелината на кората и обема на хипокампуса при възрастни хора. Neuroimage 2020;221:117132].
• В по-ранно рандомизирано проучване от 2018 г., Шварц вече е установил, че спермидинът може да предпази от когнитивни дефицити и невродегенерация. [Black C et al.; Безопасност и поносимост на добавките със спермидин при мишки и по-възрастни хора със субективен когнитивен спад. Aging (Albany NY). 2018;10(1):19-33].

Германското дружество по неврология също признава големия потенциал на спермидина по отношение на неговия защитен ефект срещу деменция и заявява, че настоящите данни показват, че спермидинът има положителен ефект върху мозъчната функция и когнитивните способности. Тези ефекти са в момента във фокуса на проучването SmartAge, което се провежда под ръководството на професор Фльоел. В това проучване се използват препарати от пшеничен зародиш, обогатени със спермидин. [Diener HC; Здравословно за мозъка хранене: Как храната може да предпази от деменция; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Спермидин в онкологията

Твърди се, че спермидинът има положителни ефекти и в областта на превенцията на рака. Полиаминът може да бъде полезен дори при малки тумори в ранните им стадии. Проучванията са дали следните резултати:

• Левеск използва спермидин като противораково средство в едно от своите изследвания. Комбинация от миметици за ограничаване на калориите (CRM; z.BСпермидин, комбиниран с имуногенни активатори на клетъчна смърт (ICD) и инхибитори на имунните контролни точки (ICI), подобри контрола на растежа на тумора при мишки. Без миметици за ограничаване на калориите, ICD и ICI водят само до частична сенсибилизация към лечението. [Levesque S et al.; Синергична триада от химиотерапия, инхибитори на имунните контролни точки и миметици за ограничаване на калориите елиминира тумори при мишки. Oncoimmunology 2019;8(11):e1657375].
• Както Юе и колегите му откриха, спермидинът може да намали дефектите на раковите клетки, които предизвикват оксидативна, индуцирана от стрес клетъчна смърт и насърчават рак на черния дроб и чернодробна фиброза чрез активиране на автофагията. Като хранителна добавка, този полиамин може не само да удължи живота на мишките с до 25%, но и да сведе до минимум чернодробната фиброза и огнищата на рак на черния дроб. [Yue F et al.; Спермидинът удължава живота и предотвратява чернодробна фиброза и хепатоцелуларен карцином чрез активиране на MAP1S-медиираната автофагия. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Пиетрокола коментира проспективното проучване на Кийхл през 2019 г. (s.o.), което показва, че спермидинът намалява смъртността от рак, и пише, че ракът може да се развие само ако имунната система не успее да разпознае опасността и да елиминира злокачествените клетки. Според това, автофагията, активирана от спермидин, е способна да потисне злокачествените промени, да инхибира проканцерогенните възпалителни реакции и да насърчи противотуморния имунитет. [Pietrocola F et al.; Спермидинът намалява смъртността, свързана с рака, при хората. Autophagy 2019;15(2):362-5].
• В проспективно проучване на Варгас, на 87-ияВ проучване на 602 жени, по-високият дневен прием на полиамин е свързан с намален риск от колоректален рак (средно HR 0,81), особено при жени с наднормено тегло. [Варгас А. Дж. и др. Прием на полиамини с храната и риск от колоректален рак при жени в постменопауза. В J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]Струва си да се отбележи обаче, че както раковите клетки с повишена метаболитна активност, така и здравите клетки използват полиамини. Поради тази причина в момента се обсъжда дали нарушената регулация на метаболизма на полиамините може да насърчи рака. В такива случаи общата концентрация на полиамини е повишена и ензимите, участващи в метаболизма на полиамините (като аденозилметионин декарбоксилаза (SAMDC) и спермин оксидаза (SMO)), са силно активни. Ако това се окаже вярно, високите нива на полиамини трябва да се избягват или намалят по време на терапията на рака. [Nowotarski SL et al.; Полиамини и рак: последици за химиотерапията и химиопрофилактиката. Експертен ревю Mol Med 2013;15:e3 и Murray-Stewart TR et al.; Насочване към метаболизма на полиамини за терапия и превенция на рака. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Източник: Спермидин и пшеничен зародиш – впечатляващ дует с многобройни функции; преглед от д-р Удо Бьом