En Plante Mat–Basert Kosthold Endrer Serum β-Sitosterol Konsentrasjon i Hyperandrogenic Postmenopausale Kvinner

Abstrakt

Plante plantesteroler eller fytosteroler er felles komponenter av planteføde, spesielt plante oljer, frø og nøtter, korn og belgfrukter. Den vanligste fytosteroler er campesterol, β-sitosterol og stigmasterol. Fytosteroler har anticarcinogenic egenskaper., Tidligere studier har antydet at bestander med lave brystkreft forekomsten ofte spiser en diett høy i fytosteroler. Den foreliggende studien vurdert om forbruk av en plante mat–basert kosthold, lite animalsk fett, kan øke serum phytosterol nivåer i postmenopausal kvinner. Ett hundre og fire kvinner frivillige ble randomisert til kosttilskudd intervensjon eller kontroll grupper. Dietary intervention inkludert intensiv kosttilskudd rådgivning for å erstatte animalske produkter med plantebasert mat., Fag i dietary intervention group deltatt to ganger i uken for 18 vk i workshops om utarbeidelse og forbruk av en plante mat–basert kosthold. Absolutt endring i serum total phytosterol konsentrasjon var større i dietary intervention group enn i kontrollgruppen. Prosentvis endring tendens til å variere mellom gruppene (P = 0.06). Men, bare for β-sitosterol gjorde absolutt og prosent endring innen en gruppe er vesentlig forskjellig mellom gruppene (P = 0.0017)., Nedgangen i serum-totalkolesterol i dietary intervention group (-14%) var større enn i kontrollgruppen (-4%; P = 0.0005). Resultatene av denne studien viser at sirkulerende nivåer av fytosteroler kan være påvirket av kosttilskudd endringer. Disse funnene tyder på at fytosteroler, spesielt β-sitosterol, kan brukes som biomarkører for eksponering i observasjonsstudier eller som garanti indikatorer i kosttilskudd intervensjon studier av kreft forebygging.,

Plante plantesteroler eller fytosteroler er felles komponenter av planteføde, spesielt plante oljer, frø og nøtter, korn og belgfrukter (1). Den vanligste fytosteroler er campesterol, β-sitosterol og stigmasterol. Strukturelt, er disse forbindelsene er lik kolesterol, bortsett fra en ekstra hydrokarbon-kjeden på C-24 posisjon. Den menneskelige kroppen ikke syntetisere fytosteroler endogenously. Sirkulerende fytosteroler er utvunnet utelukkende gjennom intestinal absorpsjon (2). Serum phytosterol nivåer hos mennesker varierer fra 7 til 41 µmol/L (2.9 å 17.0 mg/L) (3).,

Fytosteroler kan ha anticarcinogenic egenskaper. Ved konsentrasjoner av 16 µmol/L (6.7 mg/L), fytosteroler hemme vekst og indusere apoptosis in human prostata kreft celler (4). I in vivo forsøk, rotter fôret med en diett supplert med 0.3% β-sitosterol hadde en lavere forekomst av kjemisk indusert svulster enn kontrollene (5). Awad et al. (6) observert at β-sitosterol hemmer veksten av MBA-MD-231, et menneske brystkreft linje., I tillegg har nyere studier vist at fôring SCID (alvorlig kombinert immunodeficient) mus en diett supplert med fytosteroler for 8 ukers hemmer veksten av menneskelig brystkreft med 33% og reduserer metastasering av 20% (7). Lignende resultater har også blitt innhentet ved hjelp av PC3-celler, en menneskelig prostata cellelinje (8).

Bestander ved lave brystkreft risiko forbruke mer kosttilskudd fytosteroler enn de med høy risiko. For eksempel, den Japanske konsumere en plantebasert mat og lave animalsk fett diett som er rik på fytosteroler. Deres kosthold konsentrasjoner varierer fra 8 til 12 µmol/L (3.4 til 5,0 mg/L)., Den Japanske også har en lav forekomst av brystkreft (9,10). I kontrast, høy brystkreft forekomsten bestander i Vestlige land, slik som Usa og Nord-Europa (inkludert Nord-Italia), har lite grønnsaker og høyt fett inntak som er assosiert med lav kosttilskudd phytosterol av 2-6 µmol/L (80-250 mg/d) (9-11). Dermed, phytosterol inntak kan forklare en del av den beskyttende effekten av en vegetabilsk diett rik på brystkreft forekomsten som har blitt observert i noen epidemiologiske studier (12-13).,

målet med denne studien var å evaluere effekten av kosthold, og spesielt effekten av en plante mat–basert kosthold, lite animalsk fett, på serum phytosterol nivåer i hyperandrogenic postmenopausale kvinner som er preget av en høy risiko for brystkreft på grunn av deres endokrine profil (14). Vi har en hypotese om at et plantebasert mat vil øke serum nivåer av fytosteroler, spesielt campesterol og β-sitosterol, i et praktisk eksempel av kvinner.

MATERIALER OG METODER

– Studie design.,

data for denne studien kom fra en randomisert, kontrollert studie gjennomført i Milano, Italia fra November 1995 til November 1996, Kosthold og Androgener Studie (DIANA)2 (15). Divisjon for Epidemiologi ved Istituto Nazionale Tumori (italiensk National Cancer Institute), Milano, i Nord-Italia gjennomført DIANA studie for å vurdere effekten av en plante mat–basert kosthold, rikt på grønnsaker og fiber og lavt i animalsk fett og raffinert karbohydrat, på endogene hormoner, spesielt serum androgener, sex hormoner som er bindende globulin og insulin., I oktober 1995, vi rekrutterte deltakere gjennom italiensk avis og TV-reklame for dette forsøket på kosthold og kvinne sunnhet i Milano (en av de største industrielle byer i Italia)., Kriteriene var: 1) fravær av menstrual sykluser for minst 2 y før du melde deg inn i studien; 2) ingen nåværende eller tidligere (siste 6 mnd før rekruttering i studien) hormonell behandling; 3) ingen historie av bilaterale ovariectomy; 4) ingen personlig historie med kreft; 5) ingen nåværende tilslutning til et vegetarisk eller makrobiotiske dietten eller hvilken som helst annen medisinsk foreskrevet diett; og 6) ingen aktuell behandling for diabetes mellitus. Vi rekruttert av en total av 312 kvinner., Alle kvinner gitt skriftlig informert samtykke og Vitenskapelige og Etiske Komité Istituto Nazionale Tumori i Milano godkjent studien.

Etter faste deltakere’ blod prøver ble samlet inn mellom 0700 og 0900 h. Serum testosteron ble målt i alle 312 deltakere. Vi vurderte en total av 104 kvinner i den øvre tertile av serum testosteron (testosteron 13.18 pmol/L) for å være hyperandrogenic og valgte disse kvinnene for denne studien fordi de er en økt risiko for brystkreft (14,16)., Den hyperandrogenic kvinner ble randomisert til enten en intervensjon eller en kontroll gruppe (52 kvinner hvert), i blokker av alder (over eller under 58 y, median alder), av prebaseline testosteron nivåer (kategorisert i tre nivåer) og av prebaseline insulin (tre nivåer).

Kvinner randomisert til dietary intervention group ble instruert til å følge dietten som er beskrevet nedenfor for 18 wk, fra februar til juni 1996. Kontrollgruppen fikk bare en generell anbefaling om å øke grønnsaker og frukt forbruk., Ved baseline (januar 1996) og på slutten av intervensjon perioden (juni 1996), blodprøver tatt etter faste og 24-timers urin prøver ble samlet inn mellom 0700 og 0900 h fra alle 104 deltakere. Serum og urin prøvene ble lagret ved -80°C.

Kosttilskudd intervensjon.

Kvinner i dietary intervention group deltatt to ganger ukentlig i workshops om hvordan å lage mat med grønnsaker i løpet av intervensjonen periode. Fag tilberedt og fortært studere måltider i løpet av hver workshop.,

Et typisk måltid inkludert enten en grønnsak suppe eller noen friske grønnsaker, noen ganger inkludert tang, og en hovedrett med hele ris eller pasta eller andre hele korn ledsaget av belgfrukter, cruciferous grønnsaker, andre, kokte grønnsaker eller fisk. Vi anbefalt kvinner å konsumere minst en porsjon av en soya produkt hver dag, for eksempel, bønner, tofu, tempeh, soymilk eller miso., Lagt vekt på utarbeidelse av søtsaker og kaker med rosin, frukt, juice eller naturlig gjæret ris eller bygg malt i stedet for sukker, med flaxseeds eller andre frø i stedet for smør, og med soymilk i stedet for kumelk. Kvinner ble også instruert om hvordan å erstatte vegetabilske kilder rik på protein og kalsium for kjøtt, egg og meieriprodukter (hvert til å bli fortært ikke mer enn en gang i uken)., I tillegg ble deltakerne bedt om å unngå raffinerte karbohydrater (sukrose, hvitt brød og kaker basert på raffinert mel) og for å begrense salt, men ble oppfordret til å krydre maten med uraffinert olivenolje og ulike frø (i stedet for meieri fett), og til å spise fisk. Hver uke og deltakerne fikk en 1-kg brød laget med hele hvete og 8% linfrø (halv hele frø, halvparten malt), noen ganger blandet med havre eller rug. Fag som forbrukes denne dietten ad libitum og ble ikke anbefalt å redusere inntak av mat (Tabell 1).

Vurdering av inntak.,

Før randomisering, deltakerne gjennomførte en mat frekvens spørreskjema utviklet for the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) – studien (17). For å overvåke etterlevelse av anbefalinger, deltakerne er tatt opp frekvensen av forbruk av utvalgte matvarer i 24-h dagbøker. Kvinner i dietary intervention group fullført 1-d dagbøker 24 ganger og kvinner i kontrollgruppen, 10 ganger., Vi har beregnet gjennomsnittlig absolutt inntak av næringsstoffer og energi i to grupper basert på fem gjentatt datamaskin-assistert 24-h kosttilskudd minnes gjennomført i løpet av uke 11-16 av studiet ved hjelp av programvare som er utviklet for EPIC-studien (17). Systemet gjør bruk av italiensk mat composition database (18). Deltakernes høyde og vekt ble målt ved begynnelsen og slutten av studiet.

Studere samsvar.

Femti av de 52 kvinner i dietary intervention group fullført programmet. To kvinner som fullførte bare om lag halvparten av programmet., Totalt sett bare fem kvinner var borte mer enn fem ganger fra 36 workshops og ikke spise måltider. Vi ekskluderte to kvinner fra kontroll-gruppen, fordi de ikke har en oppfølgende undersøkelse. I tillegg, tre kvinner i kontrollgruppen ikke har nok serum for phytosterol bestemmelser. Derfor er denne studien inkluderte data fra 99 kvinner: 52 i kosttilskudd intervensjon og 47 i kontrollgruppen.

Laboratorium for analyse.

For hver enkelt kopiere eller prøve, 0,5 mL serum ble brukt., 5-α-Cholestane (10 µg; Sigma Kjemiske, St Louis, MO) ble lagt til i alle replikater og prøver som en intern standard, etterfulgt av forsåpning med 1 mol/L ethanolic KOH og oppvarming til 80°C for 1 h. Plantesteroler ble hentet med hexane. GC ble brukt til å undersøke steroler uten derivatization. GC var utstyrt med en 0.9-m kapillær kolonne (modell EF-5; Alltech, Deerfield, IL) og temperaturene holdt på 265°C og 300°C i ovnen og injeksjon port, henholdsvis. Nitrogen ble brukt som bærer gass., Identifiseringen av de toppene som ble oppnådd ved hjelp av retensjonstider av autentiske sterol standarder (Sigma Kjemiske). Områdene under toppene var integrert og korrigert for utvinning og respons av GC til ulike steroler ved hjelp av intern standard. Serum kolesterol ble målt ved hjelp av en sertifisert kolesterol kalibrator (Sigma Kjemiske). Alle bestemmelser ble gjennomført i duplikat.,

Prøver fra samme fag (baseline og etter gjennomføring av intervensjonen) fra både intervensjon-og kontroll-gruppene ble analysert sammen av et laboratorium som er tekniker som var uvitende om behandling. Dermed, fordi den innen-serie presisjon er en viktig kilde til teknisk variasjon, det ble evaluert ved å analysere umerket duplikater (fra single kliniske prøver som samles inn fra kontroll fag) plasseres i begynnelsen, i midten og på slutten av hver laboratorium kjøre., Den tekniske variasjon ble uttrykt som intraclass korrelasjonskoeffisient (ICC), en sammenheng indeks som tok hensyn til både intra – og interassay variasjon av analytiske tester. ICC for β-sitosterol var 0.88 (0.63, nedre grense) og campesterol 0.57 (0.15, nedre grense).

Tidligere, vi har vurdert intraindividual variasjon av β-sitosterol og campesterol i en studie utført ved Institutt for Sosiale og Forebyggende Medisin i 1998 (20). Sju premenopausale friske kvinner ble rekruttert fra personell i avdelingen., Over en 6-mo periode, hver kvinne en gang en måned etter faste gitt en blodprøve på samme tid av dagen, og det samme numeriske dagen av hennes menstrual syklus. Serum ble behandlet umiddelbart etter blodprøvetaking og lagret ved -80°C. Alle serum prøver fra det samme individet som ble behandlet på samme tid med de samme tekniker på slutten av 16-mo periode. Overtid intraindividual variasjoner for campesterol og β-sitosterol, uttrykt som ICC, var 0.58 (0.31 nedre grense) og 0.91 (0.49 nedre grense), henholdsvis. Disse funnene indikerte en god til virkelig reliability av disse avgjørelsene.,

Statistisk analyse.

Den statistiske analysen fokusert på endringer i serum-β-sitosterol og campesterol konsentrasjoner, beregnet som forskjellen mellom grunnlinjen og slutten av studiet nivåer. Betyr endringer i dietary intervention group ble sammenlignet med de som styrer ved nonparametric analyse, Wilcoxon rank sum test (α < 0.005). Serum phytosterol konsentrasjoner og kroppsvekt var statistisk sammenlignet med Student ‘ s t-test. SAS versjon 8.2 ble brukt for statistisk analyse.,

RESULTATER

kostvaner av de deltakende kvinner før randomisering, som anslått av mat frekvens spørreskjemaet, viste en typisk Nord-italienske kosttilskudd mønster, med 42% av energien fra karbohydrater (hovedsakelig fra brød og pasta) og 37% fra fett (hovedsakelig fra kjøtt, meieriprodukter og olivenolje) (Tabell 1).

Som rapportert i andre diett-recall studier (21), intervjuer gjennomført fra wk 11-16 av denne studien er litt undervurdert det totale energi-inntaket med hensyn til energibehov (21)., Imidlertid, data viste en lavere totale energiinntaket i intervensjonen gruppen enn i kontrollgruppen, et gjennomsnitt på 250 kcal/d (1045 kJ/d) (P < 0.004), hovedsakelig på grunn av lavere inntak av total og mettet fett. Disse resultatene indikerer at energi inntak av fagene var lavere enn publisert energi som trengs for den italienske befolkningen i postmenopausal kvinner.,

i Henhold til mat frekvens dagbøker utarbeidet i løpet av studien, intervention group konsumert kjøtt eller kjøttprodukter to ganger i uken sammenlignet med en gang en dag i kontrollgruppen, men konsumert fisk oftere (3 ganger/uke versus 1,5 i kontroller). Melk og ost forbruk ble kuttet med et halvt (0.4 versus 1.0 porsjoner/d) og smør, som var praktisk talt eliminert. En soya produktet ble fortært av testgruppen gjennomsnittlig 1,7 ganger/d; lin frø, enten i brød eller informasjonskapsler, eller slik ble spist hver dag (ca 8 g/d) og tang ble konsumert hver andre dag som ingredienser av ulike retter., Kontrollgruppen sjelden, om noensinne, forbrukes noen av disse matvarer. Intervensjonen gruppen også inntas følgende mye oftere enn kontroller: hele ris eller andre hele korn eller hele-måltid kornprodukter (2.5 versus 0,5 ganger/d), valnøtter, mandler, sesamfrø og andre frø (1.2 versus 0.05 ganger/d), belgfrukter (0.5 versus 0.1 ganger/d), cruciferous grønnsaker (0.8 versus 0.1 ganger/d), og bær (0.4 versus 0.1 ganger/d). Andre grønnsaker og frukter ble konsumert nesten like ofte ved kontroll gruppe som av intervention group (2.2 og 2.3 ganger/d, henholdsvis).,

Den absolutte endringen i serum total phytosterol konsentrasjoner var større i dietary intervention group enn i kontrollgruppen (Tabell 2). Prosentvis endring tendens til forskjellige (P = 0.06). Men, bare for β-sitosterol gjorde absolutt og prosent endring innen en gruppe er vesentlig forskjellig mellom gruppene (P = 0.0017). Vi gjentok analyser for å justere for baseline konsentrasjoner av serum campesterol, β-sitosterol og total fytosteroler og resultatene ikke skiller seg fra de ujusterte anslag (data ikke vist)., Vi har også justert analyser for BMI, midje-til-hofte-ratio og kolesterol ved baseline og resultatene ikke skiller seg fra de ujusterte resultater (data ikke vist). Total kolesterol nivåer redusert mer i intervention group (-14%) enn i kontrollgruppen (-4%; P = 0.0005). Den intervention group mistet mer vekt (P < 0.0001) enn kontrollgruppen: 4.06 kg (utvalg, -0.6–8,8 kg) versus 0.54 kg (utvalg, +2.2–5.3 kg).,

DISKUSJON

De store funn av denne kosttilskudd intervensjon preget av en plante mat–basert kosthold i hyperandrogenic postmenopausale kvinner var en større endring i serum β-sitosterol nivåer sammenlignet med kontrollgruppen, men dette ble ikke observert for campesterol eller totalt fytosteroler.

Selv om det er bevis for at fytosteroler kan ha anticarcinogenic egenskaper (22), den mekanismen som de hemme tumor vekst er ikke kjent., Men etterforskerne har en hypotese om at fytosteroler kan påvirke kreftutvikling ved å endre celle signaliserer veier, særlig sphingomyelin (SM) syklus (4,23). Aktivering av denne veien av flere agonister hemmer vekst (25) og påvirker flere andre prosesser, som for eksempel differensiering (25), celle-celle samhandling (25) og apoptosis av tumor celler (23,26). Inkorporering av fytosteroler i en menneskelig kreft celle-linje reduserer membran SM, noe som tyder på en aktivering av SL-syklus (27).,

til Tross for den eksperimentelle og økologiske bevis for en rolle av fytosteroler i beskyttelse mot brystkreft, det er utilstrekkelig informasjon som beskriver kosthold innflytelse på serum phytosterol nivåer, og hvordan, i sin tur, fytosteroler kan påvirke brystkreft risiko. Det er to publiserte studier av serum fytosteroler i forhold til brystkreft hos mennesker., I den første, som ble gjennomført på 10 kvinner med benign bryst sykdom og 11 brystkreft pasienter, phytosterol konsentrasjoner i fettvev (campesterol, stigmasterol og β-sitosterol) var lavere i brystkreft tilfeller enn i kontrollene, selv om forskjellene ikke var signifikante (28). I den andre studien på 11 friske kvinner, 7 ammende kvinner og 14 kvinner diagnostisert med brystkreft, serum phytosterol nivåer ikke skiller mellom gruppene (29). Men disse studiene hadde store begrensninger på grunn av lav intern validitet (f.eks., mangel på informasjon på sammenlignbare tilfeller og kontroller, mangel på kontroll av teknisk og biologisk variasjon av fytosteroler for tilfeller og kontroller) og til liten utvalgsstørrelse. Dessuten, ingen av studiene som er inkludert kosttilskudd informasjon.

Vi observert at nivået av serum fytosteroler i deltakerne i denne studien varierte fra 22 til 27 µmol/L (9.1 til 11,2 mg/L) som er lik den 7-41 µmol/L utvalg (2.9–17.0 mg/L) som er funnet i tidligere studier utført på normale individer (3,31)., I intervention group, β-sitosterol økt med 20% på grunn av inntak av nøtter, frø og soya i dietten (1,31). I denne studien har vi observert høyere variasjon i serum campesterol sammenlignet med β-sitosterol., Dette kan gjenspeile at: 1) variasjon i konsentrasjonene av disse fytosteroler i forskjellige grønnsaker og anlegg mat konsumert (1,30); 2) forskjeller i deres absorpsjon og eliminasjon priser fra kroppen (9,30); 3) de litt større tekniske variasjon i vår studie for campesterol i forhold til β-sitosterol, og 4) de større intraindividual variasjoner for campesterol i tidligere gjennomført reliability studie (20).,

I en konklusjon denne studien støtter hypotesen om at et plantebasert kosthold rikt på fiber frokostblanding, soya og linfrø kan øke sirkulerende nivåer av β-sitosterol. Disse funnene tyder på at fytosteroler kan brukes som biomarkører for eksponering i observasjonsstudier eller som garanti indikatorer i kosttilskudd intervensjon studier av kreft forebygging.

forfatterne takker de ansatte i Foreningen «Attive kommer prima,» hvor feltarbeidet ble gjennomført. Vi vil også takke A. Burrone, S. Gastaldi, C. og A. Gazzola, Ricciuti for å hjelpe til med logistikk organisasjon av DIANA prosjektet, og alle som deltar kvinner.

SITERT LITTERATUR

Forkortelser

• DIANA

  kosthold og androgener studie

• EPISKE

  European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study

• ICC

  intraclass korrelasjonskoeffisient

• SM

  sphingomyelin.,

Fotnoter