En Plante Mad–Baserede Kost Ændrer Serum β-Sitosterol Koncentration i Hyperandrogenic Postmenopausale Kvinder

Abstrakt

plantesteroler eller phytosteroler er fælles komponenter af vegetabilske fødevarer, især i planteolier, frø og nødder, korn og bælgfrugter. De mest almindelige Phytosteroler er campesterol, β-sitosterol og stigmasterol. Phytosteroler har anticarcinogene egenskaber., Tidligere undersøgelser har antydet, at populationer med lav brystkræftforekomst ofte forbruger diæter højt i phytosteroler. Den foreliggende undersøgelse vurderede, om forbrug af en vegetabilsk fødevarebaseret diæt, lavt i animalsk fedt, kan øge serumfytosterolniveauet hos postmenopausale kvinder. Et hundrede og fire kvindelige frivillige blev randomiseret til kostintervention eller kontrolgrupper. Diætinterventionen omfattede intensiv diætrådgivning for at erstatte animalske produkter med plantebaserede fødevarer., Emner i diætinterventionsgruppen deltog to gange om ugen for 18 wk i workshopsorkshops om tilberedning og forbrug af en vegetabilsk fødevarebaseret diæt. Den absolutte ændring i serumets totale phytosterolkoncentration var større i kosten end i kontrolgruppen. Procentændringen havde tendens til at variere mellem grupper (p = 0, 06). Men kun for β-sitosterol gjorde det absolutte og procent ændringer inden for en gruppe afviger betydeligt mellem grupper (P = 0,0017)., Faldet i serum total cholesterol i kosten interventionsgruppe (-14%) var større end i kontrolgruppen (-4%; P = 0, 0005). Resultaterne af denne undersøgelse viser, at cirkulerende niveauer af phytosteroler kan påvirkes af diætmodifikation. Disse fund indikerer, at phytosteroler, især β-sitosterol, kan anvendes som biomarkører for eksponering i observationsstudier eller som overholdelsesindikatorer i diætinterventionsstudier af kræftforebyggelse.,

plantesteroler eller Phytosteroler er almindelige bestanddele af plantefødevarer, især planteolier, frø og nødder, korn og bælgfrugter (1). De mest almindelige Phytosteroler er campesterol, β-sitosterol og stigmasterol. Strukturelt svarer disse forbindelser til kolesterol, bortset fra en yderligere carbonhydridkæde i C-24-positionen. Den menneskelige krop syntetiserer ikke phytosteroler endogent. Cirkulerende phytosteroler udledes udelukkende gennem intestinal absorption (2). Serumfytosterolniveauer hos mennesker varierer fra 7 Til 41 µmol/L (2, 9 til 17, 0 mg/l) (3).,

phytosteroler kan have anticarcinogene egenskaber. Ved koncentrationer på 16 µmol/l (6, 7 mg/l) hæmmer phytosteroler vækst og inducerer apoptose i humane prostatacancerceller (4). I In vivo-forsøg havde rotter fodret en diæt suppleret med 0, 3% β-sitosterol en lavere forekomst af kemisk inducerede tumorer end kontroller (5). A .ad et al. (6) observerede, at β-sitosterol hæmmer væksten af MBA-MD-231, en human brystkræftlinie., Derudover viste nylige undersøgelser, at fodring af SCID (svær kombineret immundefekt) mus en diæt suppleret med phytosteroler til 8 wk hæmmer væksten af human brystkræft med 33% og reducerer metastase med 20% (7). Lignende resultater er også opnået ved anvendelse af PC3-celler, en human prostatacellelinie (8).populationer med lav brystkræftrisiko forbruger mere diætfytosteroler end dem med høj risiko. For eksempel spiser japanerne en plantebaseret mad og diæt med lavt animalsk fedt, der er rig på phytosteroler. Deres kostkoncentrationer varierer fra 8 til 12 µmol/L (3,4 til 5,0 mg / l)., Japanerne har også en lav forekomst af brystkræft (9,10). I modsætning hertil har populationer med høj brystkræft i vestlige lande, såsom USA og Nordeuropa (inklusive Norditalien), lave vegetabilske og høje fedtindtag, der er forbundet med lavt diætfytosterol på 2-6 µmol/L (80-250 mg/d) (9-11). Således kan phytosterolindtagelse delvis forklare den beskyttende virkning af en vegetabilsk rig diæt på brystkræftincidens, der er blevet observeret i nogle epidemiologiske undersøgelser (12-13).,

formålet med denne undersøgelse var at evaluere effekten af kost, og især effekten af en plante mad–baseret kost, lav i animalsk fedt, på serum phytosterol niveauer i hyperandrogenic postmenopausale kvinder, der er kendetegnet ved en høj risiko for brystkræft på grund af deres hormonforstyrrende profil (14). Vi antog, at en plantebaseret mad ville øge serumniveauerne af phytosteroler, især campesterol og β-sitosterol, i en bekvemmelighedsprøve af kvinder.

materialer og metoder

studiedesign.,

dataene for denne undersøgelse kom fra et randomiseret kontrolleret forsøg udført i Milano, Italien fra November 1995 til November 1996, Diet and Androgens Study (DIANA)2 (15). Opdelingen i Epidemiologi ved Istituto Nazionale Tumori (italiensk National Cancer Institute), Milano i det Nordlige Italien gennemførte DIANA undersøgelse at evaluere effekten af en plante mad–baseret kost, rig på grøntsager og fibre og et lavt animalsk fedt og raffinerede kulhydrater, på endogene hormoner, især serum androgener, køn hormoner, der er bindende globulin og insulin., I oktober 1995 rekrutterede vi deltagere gennem italienske avis-og TV-reklamer til denne prøve om diæt og kvinders sundhed i Milano (en af de største industribyer i Italien)., Kriterierne for støtteberettigelse var: 1) fravær af menstruationscyklusser i mindst 2 y før tilmelding til undersøgelsen; 2) ingen nuværende eller tidligere (sidste 6 mo før rekruttering i undersøgelsen) hormonbehandling; 3) ingen historie med bilateral ovariektomi; 4) ingen personlig historie med kræft; 5) ingen aktuel overholdelse af en vegetarisk eller makrobiotisk diæt eller nogen anden medicinsk ordineret diæt; og 6) ingen aktuel behandling af diabetes mellitus. Vi rekrutterede i alt 312 kvinder., Alle kvinder gav skriftligt informeret samtykke, og Det Videnskabelige og etiske udvalg for Istituto na .ionale Tumori i Milano godkendte undersøgelsen.

efter fasting blev deltagernes blodprøver indsamlet mellem 0700 og 0900 h. Serum testosteron blev målt i alle 312 deltagere. Vi fandt i alt 104 kvinder i den øverste tertile af serum-testosteron (testosteron 13.18 pmol/L) til at være hyperandrogenic og valgte disse kvinder for den foreliggende undersøgelse, fordi de har en øget risiko for brystkræft (14,16)., Den hyperandrogenic kvinder blev randomiseret til enten intervention eller kontrolgruppe (52 kvinder hver), i blokke af alder (over eller under 58 y, median alder), af prebaseline testosteron niveauer (kategoriseret i tre niveauer) og prebaseline insulin (tre niveauer).

kvinder, der blev randomiseret til diætinterventionsgruppen, blev instrueret til at følge den diæt, der er beskrevet nedenfor for 18 wk, fra februar til juni 1996. Kontrolgruppen modtog kun en generel anbefaling om at øge forbruget af grøntsager og frugter., Ved baseline (januar 1996) og ved afslutningen af interventionsperioden (juni 1996) blev blodprøver taget efter fasting og 24-timers urinprøver indsamlet mellem 0700 og 0900 h fra alle 104 deltagere. Serum – og urinprøver blev opbevaret ved -80 C. C.

Diætintervention.

kvinder i kosten interventionsgruppen deltog to gange om ugen i workshopsorkshops om, hvordan man laver mad med grøntsager i interventionsperioden. Emner forberedt og forbrugt undersøgelse måltider under hver workshoporkshop.,

et typisk måltid omfattede enten en grøntsagssuppe eller nogle friske grøntsager, lejlighedsvis inklusive tang, og en hovedret med hel ris eller pasta eller andet hele korn ledsaget af bælgfrugter, korsblomstrede grøntsager, andre kogte grøntsager eller fisk. Vi rådede kvinder til at forbruge mindst en servering af et sojaprodukt hver dag, f.bønner, tofu, tempeh, sojamælk eller miso., Der blev lagt vægt på tilberedning af slik og kager med rosin, frugtsaft eller naturligt fermenteret ris eller bygmalt i stedet for sukker, med hørfrø eller andre frø i stedet for smør og med sojamælk i stedet for komælk. Kvinder blev også instrueret om, hvordan man erstatter vegetabilske kilder rig på protein og calcium til kød, æg og mejeriprodukter (hver skal forbruges ikke mere end en gang om ugen)., Desuden blev deltagerne bedt om at undgå raffinerede kulhydrater (sukker, hvidt brød og kager, der er baseret på raffineret mel) og at begrænse salt, men blev opfordret til at sæsonen mad med uraffineret olivenolie og forskellige frø (i stedet for mejeri fedt), og til at forbruge fisk. Hver uge modtog deltagerne et 1 kg brød lavet med fuld hvede og 8% hørfrø (halv hele frø, halvmalet), lejlighedsvis blandet med havre eller rug. Personer forbrugte denne diæt ad libitum og blev ikke anbefalet at reducere fødeindtagelse (tabel 1).

vurdering af diætindtagelse.,

før randomisering afsluttede deltagerne et spørgeskema til fødevarefrekvens udviklet til Den Europæiske prospektive undersøgelse af kræft og ernæring (EPIC) (17). For at overvåge overholdelse af kostanbefalingerne registrerede deltagerne hyppigheden af forbrug af udvalgte fødevarer i 24-h dagbøger. Kvinder i kosten interventionsgruppe afsluttet 1-d dagbøger 24 gange og kvinder i kontrolgruppen, 10 gange., Vi estimerede det gennemsnitlige absolutte indtag af næringsstoffer og energi i de to grupper baseret på fem gentagne computerassisterede 24-h diætindkaldelser udført under studyk 11-16 af undersøgelsen ved hjælp af Soft .are udviklet til EPIC-undersøgelsen (17). Systemet gør brug af den italienske Database for fødevaresammensætning (18). Deltagernes højde og vægt blev målt i begyndelsen og slutningen af undersøgelsen.

overholdelse af undersøgelser.

halvtreds af de 52 kvinder i diætinterventionsgruppen afsluttede programmet. To kvinder afsluttede kun omkring halvdelen af programmet., Samlet set var kun fem kvinder fraværende mere end fem gange fra de 36 workshopsorkshops og spiste ikke de tilberedte måltider. Vi udelukkede to kvinder fra kontrolgruppen, fordi de ikke havde en opfølgende undersøgelse. Derudover havde tre kvinder i kontrolgruppen ikke nok serum til phytosterolbestemmelserne. Derfor omfattede denne undersøgelse data fra 99 kvinder: 52 i diætinterventionen og 47 i kontrolgruppen.

laboratorieanalyse.

for hver replikat eller prøve blev der anvendt 0, 5 mL serum., 5-α-Cholestane (10 µg; Sigma Kemiske, St. Louis, MO) blev tilføjet i alle replikater og prøver som en intern standard, efterfulgt af forsæbning med 1 mol/L ethanolisk KOH og varme ved 80°C i 1 time. Steroler, som blev ekstraheret med hexan. GC blev brugt til at undersøge steroler uden derivatisering. GC var udstyret med en 0,9-m kapillærkolonne (model EC-5; Alltech, Deerfield, IL), og temperaturerne blev opretholdt ved 265 and C og 300.C for henholdsvis ovnen og injektionsporten. Nitrogen blev anvendt som bæregas., Identifikation af toppene blev opnået ved hjælp af retentionstiderne for autentiske sterolstandarder (Sigma Chemical). Områderne under toppene blev integreret og korrigeret for genvinding og respons af GC til forskellige steroler ved hjælp af den interne standard. Serumcholesterol blev målt ved hjælp af en certificeret kolesterolkalibrator (Sigma Chemical). Alle bestemmelser blev udført i to eksemplarer.,

prøver fra samme individ (baseline og efter afslutningen af interventionen) fra både interventionen og kontrolgrupperne blev analyseret sammen af en laboratorietekniker, der ikke var opmærksom på behandling. Fordi præcision inden for kørslen er en vigtig kilde til teknisk variation, blev den evalueret ved at analysere umærkede duplikater (fra enkelt kliniske prøver indsamlet fra kontrolpersoner) placeret i begyndelsen, i midten og i slutningen af hvert laboratoriekørsel., Den tekniske variation blev udtrykt som intraclass correlation coefficient (ICC), et korrelationsindeks, der tog højde for både intra – og interassay-variabiliteten i de analytiske test. ICC-for β-sitosterol var 0.88 (0.63, nedre grænse) og campesterol 0.57 (0.15, nedre grænse).

tidligere vurderede vi den intraindividuelle variabilitet af β-sitosterol og campesterol i en undersøgelse udført ved Institut for Social og forebyggende medicin i 1998 (20). Syv præmenopausale raske kvinder blev rekrutteret fra afdelingens personale., Over en 6-mo-periode leverede hver kvinde en gang om måneden efter fasting en blodprøve på samme tid på dagen og den samme numeriske dag i hendes menstruationscyklus. Serum blev behandlet umiddelbart efter blodtrækning og opbevaret ved -80 C. C. alle serumprøver fra den samme person blev behandlet på samme tid af den samme tekniker i slutningen af 16-mo-perioden. Overarbejde intraindividual variation for campesterol og β-sitosterol, udtrykt som ICC, blev 0.58 (0.31 nedre grænse) og 0.91 (0.49 nedre grænse), hhv. Disse resultater indikerede en god til rimelig pålidelighed af disse bestemmelser.,

statistisk analyse.

den statistiske analyse fokuserede på ændringer i serum-concentrations-sitosterol-og campesterolkoncentrationer, beregnet som forskellen mellem baseline-og slutningen af undersøgelsen. Gennemsnitlige ændringer i kosten interventionsgruppen blev sammenlignet med dem i kontrol ved nonparametric analyse, Wililco .on rank sum test (

RESULTATER

kostvaner af de deltagende kvinder før randomisering, som anslået af mad frekvens spørgeskema, viste en typisk norditaliensk kosten mønster, med 42% af energien fra kulhydrater (især fra brød og pasta) og 37% fra fedt (især fra kød, mejeriprodukter og olivenolie) (Tabel 1).

som rapporteret i andre diæt-tilbagekaldelsesundersøgelser (21) undervurderede intervie .ene fra wk 11-16 i denne undersøgelse lidt det samlede energiindtag med hensyn til energibehov (21)., Men de data, der viste en lavere samlede energi-indtag i interventionsgruppen end i kontrolgruppen, en gennemsnit på 250 kcal/d (1045 kJ/d) (P < 0.004), primært på grund af det lavere indtag af total og mættet fedt. Disse resultater indikerer, at fagets energiindtag var lavere end de offentliggjorte energibehov for den italienske befolkning af postmenopausale kvinder.,

Ifølge mad frekvens dagbøger udarbejdet i løbet af undersøgelsen, interventionsgruppen indtaget af kød eller kødprodukter to gange om ugen sammenlignet med endnu en dag i kontrolgruppen, men forbruges fisk oftere (3 gange/uge versus 1,5 i kontrol). Mælk og ost forbrug blev halveret (0,4 versus 1,0 portioner/d) og smør blev næsten elimineret. En soja produkt blev indtaget af test gruppen et gennemsnit på 1,7 gange/d; hør frø, enten i brød eller cookies-eller som sådan blev spist hver dag (ca 8 g/d), og tang blev indtaget hver anden dag som ingredienser i forskellige retter., Kontrolgruppen forbrugte sjældent, hvis nogensinde, nogen af disse fødevarer. Interventionsgruppen også forbruges følgende meget mere ofte end kontrol: hele ris eller andre hele korn eller hele måltidet kornprodukter (2.5 versus 0,5 gange/d), valnødder, mandler, sesam og andre frø (1.2 versus 0,05 gange/d), bælgfrugter (0.5 versus 0.1 gange/d), korsblomstrede grøntsager (0,8 versus 0.1 gange/d), og bær (0.4 versus 0.1 gange/d). Andre grøntsager og frugter, der blev spist næsten lige så ofte som kontrolgruppen, som fra interventionsgruppen (2.2 og 2.3 gange/d, henholdsvis).,

den absolutte ændring i serum total phytosterol koncentrationer var større i kosten interventionsgruppen end i kontrolgruppen (tabel 2). Procentændringen var tilbøjelig til at variere (P = 0, 06). Men kun for β-sitosterol gjorde det absolutte og procent ændringer inden for en gruppe afviger betydeligt mellem grupper (P = 0,0017). Vi gentog analyserne, der justerede for baselinekoncentrationer af serum campesterol, β-sitosterol og total phytosteroler, og resultaterne afveg ikke fra de ikke-justerede estimater (data ikke vist)., Vi justerede også analyserne for BMI, talje-til-hofte-forhold og kolesterol ved baseline, og resultaterne adskiller sig ikke fra de ujusterede resultater (data ikke vist). De samlede kolesterolniveauer faldt mere i interventionsgruppen (-14%) end i kontrolgruppen (-4%; P = 0, 0005). Interventionsgruppen tabte mere i vægt (P < 0.0001) end kontrolgruppen: 4,06 kg (interval, -0.6–8,8 kg) versus 0.54 kg (interval, +2.2–5,3 kg).,

DISKUSSION

De store fund af denne diætetisk intervention kendetegnet ved en plante mad–baserede kost i hyperandrogenic postmenopausale kvinder, var en større ændring i serum β-sitosterol niveauer i forhold til kontrolgruppen, men dette blev ikke observeret for campesterol eller samlede phytosteroler.

selvom der er tegn på, at phytosteroler kan have anticarcinogene egenskaber (22), er mekanismen, hvormed de hæmmer tumorvækst, ikke kendt., Efterforskere har imidlertid antaget, at phytosteroler kan påvirke kræftudviklingen ved at ændre cellesignalveje, især sphingomyelin (SM) cyklus (4,23). Aktiveringen af denne vej af flere agonister hæmmer vækst (25) og påvirker flere andre processer, såsom differentiering (25), celle-celleinteraktion (25) og apoptose af tumorceller (23,26). Inkorporering af phytosteroler i en human kræftcellelinie reducerer membran SM, hvilket antyder en aktivering af SM-cyklussen (27).,

På trods af de eksperimentelle og økologiske beviser for en rolle phytosteroler i beskyttelse mod brystkræft, der er utilstrækkelig information, der beskriver kost indflydelse på serum phytosterol niveauer og hvordan, til gengæld, phytosteroler kan påvirke brystkræft risiko. Der er to offentliggjorte undersøgelser af serumfytosteroler i relation til brystkræft hos mennesker., I den første, der gennemføres på 10 kvinder med godartede brystet sygdom, og 11 brystkræft patienter, phytosterol koncentrationer i fedtvæv (campesterol, stigmasterol og β-sitosterol) var lavere, i tilfælde af brystkræft end i kontrollerne, selv om forskellene ikke var signifikante (28). I den anden undersøgelse af 11 raske kvinder, 7 ammende kvinder og 14 kvinder diagnosticeret med brystkræft, var serumfytosterolniveauer ikke forskellige blandt grupperne (29). Disse undersøgelser havde imidlertid store begrænsninger på grund af lav intern validitet (f. eks.,, manglende oplysninger om sammenligning af sager og kontroller, manglende kontrol med phytosterolers tekniske og biologiske variation i sager og kontroller) og med den lille stikprøvestørrelse. Desuden omfattede ingen af undersøgelserne diætoplysninger.

Vi har konstateret, at niveauet af serum phytosteroler i, at deltagerne i denne undersøgelse varierede fra 22 til 27 μ mol/L (9.1 til 11,2 mg/L), som svarer til 7-41 μ mol/L-området (2.9–17.0 mg/L), der er fundet i tidligere undersøgelser, som er gennemført på normale personer (3,31)., I interventionsgruppen steg β-sitosterol 20% på grund af indtagelse af nødder, frø og soja i kosten (1,31). I denne undersøgelse observerede vi højere variabilitet i serum campesterol sammenlignet med β-sitosterol., Dette kan afspejle: 1) variation i koncentrationerne af disse phytosteroler i forskellige grøntsager og vegetabilske fødevarer, der forbruges (1,30); 2) forskellene i deres absorption og elimination priser fra kroppen (9,30); 3) de lidt større tekniske variation i vores undersøgelse for campesterol i forhold til β-sitosterol; og 4) den større intraindividual variation for campesterol i den tidligere gennemført pålidelighed undersøgelse (20).,

afslutningsvis understøtter den foreliggende undersøgelse hypotesen om, at en plantebaseret diæt rig på kornfibre, soja og hørfrø kan øge cirkulationsniveauet af β-sitosterol. Disse fund indikerer, at phytosteroler kan anvendes som biomarkører for eksponering i observationsstudier eller som overholdelsesindikatorer i diætinterventionsstudier af kræftforebyggelse.forfatterne takker personalet i foreningen” attive come prima”, hvor feltarbejdet blev udført. Vi takker også A. Burrone, S. Gastaldi, C. Ga and andola og A., Ricciuti for hjælp til den logistiske organisation af DIANA-projektet, og alle deltagende kvinder.

LITTERATUR CITERET

Forkortelser

• DIANA

  kost og androgener undersøgelse

• EPISKE

  European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study

• ICC

  intraclass correlation coefficient

• SM

  sphingomyelin.,

Fodnoter