Изотиоцианаты в каких продуктах
12
Июн
2018
Изотиоцианат представляет химическую группу, содержащуюся в ряде фитосоединений, обнаруженных в крестоцветных, например, в цветной, брюссельской капусте, брокколи. Эти соединения придают аромат таким продуктам, как васаби, хрен и горчица. Несмотря на токсичность в больших количествах, существует довольно много доказательств того, что изотиоцианаты обладают противораковыми свойствами при концентрациях, обнаруженных в пищевых продуктах. Некоторые изотиоцианаты также используются в сельском хозяйстве и промышленности, чтобы бороться с некоторыми видами вредителей и болезнями. Больше информации по данному вопросу можно найти на портале сельхозпортал.рф. Также здесь можно приобрести или продать пшеницу — https://sankt-peterburg.xn--80ajgpcpbhkds4a4g.xn--p1ai/Selhozkultury-ovoshi-i-frukty-semena-i-rassada-plo/Zernovye/Pshenica/.
Существует много различных видов изотиоцианатов. Все они имеют основную структуру, но имеют различные органические группы, присоединенные к азотной группе. Различные растения часто содержат разные изотиоцианаты. Все они токсичны для людей при высоких концентрациях, и способны вызывать сильное раздражение глаз.
Изотиоцианаты токсичны для растений. Они хранятся в них в виде крупной молекулы, называемой глюкозинолатом. В этой форме они неактивны. Атака растения начинается, когда гусеница повреждает его, выпуская фермент, называемый мирозиназой. Этот фермент разрушает глюкозинолат, высвобождая изотиоцианат.
Соединение, отвечающее за конкретный вкус хрена, васаби и горчицы, является аллилизотиоцианатом. Это соединение высвобождается из разрушенных глюкозинолатов горчичного зерна. Его можно перегонять до высокой концентрации и получать эфирное масло горчицы. Используется в небольших количествах в качестве ароматизатора в пищевой промышленности, при более высоких концентрациях используется для защиты растений.
Другие изотиоцианаты из продуктов включают сульфорафан, содержащийся практически во всех видах капусты, и фенетилизотиоцианата. Последнее соединение находится в кресс-салате. Кроме того, бензилизотиоцианат встречается в капусте, индийском и садовом кресс-салате. Проростки брокколи являются особенно хорошим источником сульфорафана.
Помимо их применения для ароматизации продуктов, эти соединения представляют интерес для здоровья. Исследования доказали, что потребление пяти или более порций крестоцветных овощей в неделю уменьшает вероятность онкологии. Существует ряд исследований, посвященных изучению роли конкретных изотиоцианатов в ингибировании развития различных типов рака.
Способ приготовления крестоцветных овощей может оказать значительное влияние на количество изотиоцианатов и их способность предотвращать онкологию. Для того чтобы растение производило наибольшее количество изотиоцианата, оно должно иметь активный фермент мирозиназы. Высокий нагрев инактивирует этот фермент, и меньшее количество изотиоцианатов будет доступно, если овощи будут подвергаться чрезмерной термической обработкке. Сырые крестоцветные овощи имеют самые высокие концентрации изотиоцианатов.
Промышленное использование изотиоцианатов включает использование метилизотиоцианата в качестве предшественника ряда промышленных соединений. Он также используется в качестве фумиганта почвы в сельском хозяйстве. В научных исследованиях фенилизотиоцианат используется для традиционного метода секвенирования аминокислот.
Автор: Виктор Назаренков
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 января 2017;
проверки требуют 5 правок.
Общая формула изотиоцианатов
Изотиоцианаты (горчичные масла) — органические соединения, содержащие функциональную группу группу —N=C=S, сернистые аналоги изоцианатов R—N=C=O[1].
Реакционная способность[править | править код]
Изотиоцианаты, подобно изоцианатам, являются гетерокумуленами с электрофильным центром на атоме углерода и для них типичны реакции присоединения нуклеофилов:
R-N=C=S + NuH R-NH-C(=S)Nu
(Nu = OR, OAr, SH, SR, NH2, NR1R2, RNHNH2, RH=NNH2, CN)
При взаимодействии изотиоцианатов со спиртами и фенолами образуются тиокарбаматы, с тиолами — дитиокарбаматы, с аминами — N,N’-дизамещенные тиомочевины, с гидразинами — тиосемикарбазиды, с и гидразонами альдегидов — тиосемикарбазоны.
При взаимодействии с C-нуклеофилами изотиоцианаты образуют вторичные амиды, такое присоединение протекает как при взаимодействии изотиоцианатов с карбанионами (реактивы Гриньяра, карбанионы β-дикарбонильных соединений и т. п.):
R-N=C=S + R1MgX R-NH-C(=S)R1 ,
так и в условиях реакции фриделя-Крафтса:
R-N=C=S + ArH R-NH-C(=S)Ar
Изотиоцианаты присоединяются к карбоновым и тиокарбоновым кислотам, от образующихся нестабильных промежуточных соединений затем отщепляется сероуглерод или сероокись углерода, что также ведет к образованию вторичных амидов:
R-N=C=S + R1COXH R-NH-C(=S)XCOR1
R-NH-C(=S)XCOR1 R-NHCOR1 + CSX
(X = O, S)
Изотиоцианаты восстанавливаются боргидридом натрия до вторичных тиоформамидов RNHC(S)H, алюмогидридом лития — до соответствующих метиламинов RNHCH3, цинком в соляной кислоте — до первичных аминов RNH2.
Под действием оксида ртути изотиоцианаты образуют изоцианаты:
R-N=C=S + HgO R-N=C=O + HgS
Гуанидин изотиоцианат (гуанидин тиоцианат) используется в биохимии и молекулярной биологии как сильный хаотропный, а также депротеинизирующий агент. При выделении нуклеиновых кислот из биологических тканей помимо функции лизиса клеток, подавляет активность нуклеаз (РНКаз, ДНКаз), разрушающих нуклеиновые кислоты, а также высвобождает нуклеиновые кислоты из нуклеопротеидных комплексов, оставляя белки в органической фазе, а нуклеиновые кислоты в водной.
Синтез[править | править код]
Большинство синтезов изотиоцианатов исходят из первичных аминов и сероуглерода.
Одним из наиболее распространенных лабораторных методов синтеза является образование дитиокарбаматов при взаимодействии первичных аминов с сероуглеродом в присутствии оснований и дальнейшим разложении дитиокарбаматов под действием различных агентов, например, солей тяжелых металлов (например, нитрата свинца[2]:
хлоркарбонатов (например, этилхлоркарбоната[3]) или фосгена:
RNHC(=S)S- + COCl2 RNHC(=S)SCOCl + Cl-
RNHC(=S)SCOCl R-N=C=S + COS + HCl
либо гипохлоритов:
RNHC(=S)S-H+ 4 NaClO + 2 NaOH R-N=C=S + Na2SO4 + 4 NaCl + H2O
Другим широко применяемым методом синтеза изотиоцианатов является взаимодействие первичных аминов с тиофосгеном[4] (получаемым, в свою очередь, хлорированием сероуглерода):
R-NH2 + CSCl2 R-NHС(=S)Cl + HCl
R-NHС(=S)Cl R-N=C=S + HCl
Изотиоцианаты могут также быть синтезированы отщеплением аминов от N,N’-дизамещенных тиомочевин при обработке фосфорным ангидридом или сильными кислотами:
RNHCSNHR + H+ R-N=C=S + RNH3+
Нахождение в природе и биологическая активность[править | править код]
Изотиоцианаты встречаются в различных растениях, образуясь в них при гидролизе S-гликозидов — гликозинолатов, катализируемом ферментом мирозиназой:
В растениях семейства капустных — различных сортах капусты, хрене, семенах черной горчицы — содержится гликозилат синигрин (R = -CH2CH=CH2), образующий при гидролизе аллилизотиоцианат, обуславливающий жгучий вкус горчицы и хрена.
Некоторые изотиоцианаты растительного происхождения являются биологически активными соединениями. Так, например, сульфорафан, в экспериментальных моделях проявляет широкий спектр активности — включая антибактериальную[5], противораковую и радиосенсибилизирующую[6].
Примечания[править | править код]
- ↑ isothiocyanates // IUPAC Gold Book
- ↑ F. B. Dains, R. Q. Brewster, C. P. Olander. Phenyl isothiocyanate // Журнал Org. Synth.. — 1941. — Вып. 1. — С. 447. Архивировано 14 января 2011 года.
- ↑ Maurice L. Moore, Frank S. Crossley. Methyl isothiocyanate. Organic Syntheses, Coll. Vol. 3, p.599 (1955); Vol. 21, p.81 (1941). (недоступная ссылка). Дата обращения 19 декабря 2011. Архивировано 25 октября 2007 года.
- ↑ G. Malcolm Dyson. p-Chlorophenyl isothiocyanate. Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.165 (1941); Vol. 6, p.18 (1926). (недоступная ссылка). Дата обращения 19 декабря 2011. Архивировано 22 октября 2012 года.
- ↑
Fahey JW; Haristoy X; Dolan PM; Kensler, TW; Scholtus, I; Stephenson, KK; Talalay, P; Lozniewski, A. Sulforaphane inhibits extracellular, intracellular, and antibiotic-resistant strains of Helicobacter pylori and prevents benzo[a]pyrene-induced stomach tumors (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2002. — May (vol. 99, no. 11). — P. 7610—7615. — doi:10.1073/pnas.112203099. — PMID 12032331. - ↑
Sawai, Yasushi; Hiroaki Murata, Motoyuki Horii, Kazutaka Koto, Takaaki Matsui, Naoyuki Horie, Yoshiro Tsuji, Eishi Ashihara, Taira Maekawa, Toshikazu Kubo, Shinji Fushiki. Effectiveness of sulforaphane as a radiosensitizer for murine osteosarcoma cells (англ.) // Oncology reports (англ.)русск. : journal. — 2013. — March (vol. 29, no. 3). — P. 941—945. — ISSN 1791-2431. — doi:10.3892/or.2012.2195.
Щитовидная железа расположена вблизи передней поверхности шеи, чуть ниже щитовидного хряща. По форме она напоминает бабочку.
‹
›
Щитовидная железа — одна из самых крупных желез внутренней секреции: у взрослого человека она весит 15-20 г и состоит из двух долей длиной 4 см и шириной 2-2,5 см, соединенных перешейком. Своим наименованием она обязана анатомической близости к хрящу гортани, который очертаниями напоминает щит. Иногда щитовидная железа может располагаться не за хрящом, а, например, в корне языка или за грудиной. У некоторых людей она отсутствует совсем. Если раньше младенцы, родившиеся без щитовидной железы, были обречены, то сейчас синтетические гормональные препараты полностью компенсируют отсутствие в крови естественных тиреоидных гормонов.
Назначение железы — вырабатывать тиреоидные гормоны: тироксин и трийодтиронин. Для нормального функционирования щитовидной железы совершенно необходим йод, поскольку он входит в состав гормонов: тироксин содержит четыре атома йода, а трийодтиронин — два. Организм не может синтезировать йод самостоятельно, мы получаем его исключительно с продуктами питания.
Что происходит, если йода в пище недостаточно? Чтобы захватить больше йода, щитовидная железа начинает разрастаться — увеличивается количество и объем тиреоидных клеток, — образуется зоб. Так организм компенсирует недостаток йода. Но если нехватка йода сохраняется достаточно долго, увеличение объема железы не нормализует потребление йода и появляются симптомы йододефицита.
Тиреоидные гормоны регулируют рост и развитие клеток, функции центральной и периферической нервных систем, мышечной, репродуктивной, костной, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма. И самое главное — они могут управлять процессами синтеза белков. Другой, очень важный эффект действия тиреоидных гормонов — способность стимулировать клеточное и тканевое дыхание в митохондриях. Поэтому дефицит йода приводит к тяжелым последствиям: снижаются умственные способнос ти, появляются апатия и сонливость, нарушается обмен веществ.
За всю жизнь человек потребляет лишь 3-5 г йода. Йод как микроэлемент входит в состав многих природных органических соединений или присутствует в неорганических солях в виде йодид-аниона. 10-20% от общего количества поступившего в организм йода избирательно поглощает щитовидная железа, в которой обычно сконцентрировано 6000-8000 мкг. В крови же циркулирует 500-600 мкг йода. Ежедневно щитовидная железа расходует 75 мкг йода на нужды организма. Суточная потребность всего организма составляет 100-200 мкг йода в зависимости от возраста и состояния здоровья. Врачи-эндокринологи рекомендуют следующие нормы потребления йода:
детям от 2 до 6 лет — 90 мкг;
детям от 7 до 12 лет — 120 мкг;
взрослым от 12 лет и старше — 150 мкг;
беременным и кормящим женщинам — 200 мкг.
Таким образом, самое большое количество йода требуется беременным женщинам. Это неудивительно: для развития плода необходимы тиреоидные гормоны. Щитовидная железа плода начинает работать с 12-й недели беременности, поэтому первые три месяца эмбрион развивается исключительно за счет тиреоидных гормонов матери. Если их недостаточно, страдает весь организм будущего ребенка, и прежде всего его мозг. Кроме того, дефицит йода опасен и для матери, поскольку потребление йода организмом во время беременности возрастает. А значит, недостаток его в пище беременной женщины может привести к быстрому развитию зоба.
Почти все население Российской Федерации, за исключением жителей морских побережий,
проживает в районах с легким, умеренным и тяжелым природным дефицитом йода.
Но это — не единственная причина развития заболеваний щитовидной железы. В овощах,
принадлежащих к семейству крестоцветных, содержатся органические соединения
с SCN-группой: тиоцианаты и изотиоцианаты. К этому семейству относятся белокочанная,
брюссельская и цветная капуста, брокколи, репа, хрен, кресс-салат. Доказано,
что тиоцианаты и изотиоцианаты — вещества, способствующие развитию зоба, — зобогены. Другую группу пищевых зобогенов составляют продукты, содержащие вещества — предшественники тиоцианатов. К ним относятся маниока, кукуруза, сладкий картофель, бобы, маис. Зобогенными свойствами обладают уголь, сланцы, бытовые и промышленные отходы, химические удобрения и пестициды. Тиоцианаты содержатся и в табаке. Все эти продукты нарушают процессы синтеза тиреоидных гормонов, усугубляя природный йодный дефицит.
Восполнить недостаток йода можно разными способами. Наиболее эффективный и экономичный метод — йодирование поваренной соли и хлеба. Этот метод профилактики называется «немым»: человек зачастую не знает, что употребляет в пищу продукт питания, обогащенный йодом. В настоящее время в России принят новый стандарт, который предполагает внесение в поваренную соль 40±15 мг йода на килограмм. Применение йодированной поваренной соли во многих случаях способно ликвидировать йодный дефицит. Однако в определенные периоды жизни (детский и подростковый, беременность, кормление грудью) организм нуждается в регулярном дополнительном приеме физиологических доз йода. В таких случаях назначают препараты, содержащие физиологическую дозу калия йодида, например Йодомарин, одна таблетка которого содержит дневную дозу йода.
Можно ли нормализовать уровень йода иным способом? Безусловно, если ежедневно употреблять в пищу устриц, трепангов, кальмаров, морскую капусту и морские гребешки, как делают японцы. Они потребляют до 1500 мкг йода в день и не болеют зобом. В наших же условиях наиболее целесообразно регулярно использовать йодированную соль, как это делают австрийцы, швейцарцы, французы, проживающие в условиях тяжелого природного йодного дефицита, и принимать Йодомарин.
Зобогенные вещества в пищевых продуктах: вредные или безвредные?
Вероятно, вы уже слышали термин «гойтрогены», ведь у многих людей существуют проблемы со щитовидной железой. И таким людям следует избегать некоторых продуктов.
Но действительно ли гойтрогены такие вредные?
В этой статье подробно рассмотрим зобогенные вещества, продукты питания и их влияние на здоровье человека.
Что такое зобогенные вещества?
Гойтрогены представляют собой соединения, которые мешают нормальному функционированию щитовидки. Проще говоря, они не дают ей вырабатывать гормоны.
Связь между гойтрогенами и функциями щитовидки впервые была описана в 1928 году, когда ученые (изучая болезнь сифилиса) увидели увеличенную в размерах щитовидную железу у кроликов, которые постоянно питались свежей капустой. Такое открытие привело к гипотезе о том, что вещества, содержащиеся в некоторых овощах, влияют на щитовидку, если их употреблять в избытке.
Это увеличение железы также известно как «зоб», от чего и происходит термин «струмогенный фактор».
Что такое струмогенный эффект?
Большинство гойтрогенов – естественно встречающиеся химические вещества, которые есть и в пищевых продуктах и в лекарственных средствах. Эти вещества могут мешать функции щитовидке по-разному.
Некоторые соединения индуцируют антитела, которые перекрестно вступают в реакцию с железой;
другие мешают пероксидазе (ТПО) правильно работать и т.д.
Здоровая щитовидка способна произвести больше и компенсировать недостаток гормонов. А вот у людей с нарушенными функциями щитовидки, она фактически наращивает больше клеток, пытаясь компенсировать неадекватное производство гормонов, в конечном счете, образуется зоб (отек или увеличение щитовидной железы).
Найдено несколько видов гойтрогенов в различных пищевых продуктах.
Гойтрогены различают трех основных видов:
гойтрины;
роданиды;
флавоноиды.
Гойтрины и роданиды вырабатываются при повреждении растений, например, когда их нарезают или пережевывают. Гойтрин уменьшает выработку гормона тироксина. Встречается он в листовой, брюссельской капусте и рапсовом масле. Флавоноиды присутствуют в большом разнообразии пищевых продуктов, например, ресвератрол в красном вине и катехины в зеленом чае.
Флавоноиды, как правило, считаются здоровыми антиоксидантами, но некоторые из них могут превращаться в зобогенные вещества кишечными бактериями.
Существуют и другие виды зобогенных веществ в некоторых продуктах, которые следует избегать, если у вас гипотиреоз.
Глютен
Возможно вас удивит увидеть клейковину в верхней части списка потенциальных гойтрогенов, но истина заключается в том, что она способствует широкому спектру аутоиммунных реакций, начиная от целиакии.
Клейковина идет рука об руку с аутоимунными заболеваниями, такими как сахарный диабет 1 типа, болезнь Аддисона, синдром Шегрена, ревматоидный артрит и заболевания щитовидки. Настоятельно рекомендуют убрать глютен из питания, если уже есть аутоиммунные расстройства.
При гипотиреозе рассмотрите вопрос об ограничении употребления пшеницы, ячменя, ржи. Имейте в виду, что глютен содержится во многих обработанных пищевых продуктах, от пшеничного хлеба до булочек.
Соевые изофлавоны
Соя — довольно здоровая пища, но она также содержит и зобогенные соединения, в частности соевые изофлавоны генистеина. Это соединение принимает молекулы йода от щитовидной пероксидазы (ТПО).
Некоторые исследователи предполагают, что генистеин и другие изофлавоны конкурируют с гормонами щитовидки в качестве альтернативного действия ТПО.
Но недавние исследования указывают на то, что до тех пор, пока человек имеет достаточное количество йода в рационе питания, изофлавоны сои не оказывают неблагоприятное воздействие на щитовидку.
Еще одна хорошая новость заключается в том, что зобогенную активность изофлавонов можно частично выключить варкой или брожением. Поэтому, менее безвредные соевые продукты – это темпех, соевый соус, мисо и нато. Методы обработки соевых бобов изменяют гойтрогенную активность, их следует готовить на пару.
Гойтрогены сои можно нейтрализовать путем сопряжения их с продуктами, богатыми на йод. Если вы любите сою, то всегда включайте дополнительный йодид в соевое питание в виде морских водорослей.
Изотиоцианаты
Эти соединения в основном находятся в крестоцветных овощах, таких как брокколи, горчица, репа. Изотиоцианаты, как изофлавоны, по всей видимости, блокируют ТПО и могут нарушить работу клеточных мембран в щитовидке.
Никто не будет утверждать, что эти овощи вредные для вас, учитывая, что они наполнены витаминами, минералами, антиоксидантами, а также различными питательными веществами.
Высокая температура изменяет молекулярную структуру изотиоционатов и устраняет зобогенный эффект. Поэтому овощи можно смело есть, приготовив на пару или сварив, даже если у вас больна щитовидка.
Есть ли еще? … Некоторые потенциальные зобогенные вещества присутствуют в небольших количествах в арахисе, кедровых орехах, просе и даже клубнике. Но не стоит беспокоиться об этих веществах, ведь эти продукты содержат гойтрогены в разумных количествах.
Перечень зобогенных продуктов
Каких продуктов следует избегать при проблемах со щитовидной железой
Гойтрогены вызывают проблемы со здоровьем:
1) зоб – это самая главная проблема.
Тело компенсирует снижение объемов производства гормонов, просто выпуская больше ТТГ, что должно усилить производство гормонов, ведь употребление пищи с гойтрогенами уменьшает ТТГ. Но, сбои в щитовидке не дают ей среагировать на это, вследствие чего она наращивает свои клетки. Зоб создает ощущение стянутости в горле, хрипоту, кашель, делает дыхание и глотание более сложной проблемой.
Из-за неспособности щитовидки производить гормоны появляются и другие болезни.
2) психические расстройства: плохое функционирование щитовидки повышает риск развития психического упадка и деменции на 81% у людей в возрасте до 75 лет;
3) на 53% более высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний;
4) от 18 — 28% выше риск смерти от сердечных заболеваний;
5) люди с больной щитовидкой на 20 — 113% чаще страдают ожирением; В течение долгого изучения на протяжении 3,5 лет пациенты прибавляли до 2,3 кг больше веса.
6) низкий уровень гормонов щитовидки во время беременности, особенно в первом триместре, может привести к нарушению развития мозга плода;
7) на 38% более высокий риск переломов бедра и на 20% более высокий риск переломов позвоночника.
Практический результат: гормоны щитовидки регулируют метаболизм, а гойтрогены уменьшают способность вырабатывать гормоны. Они, скорее всего, негативно влияют на людей, у которых уже есть определенные проблемы со щитовидной железой.
Каких продуктов следует избегать при проблемах со щитовидной железой
Как минимизировать последствия гойтрогенов?
Если вы обеспокоены гойрогенами в вашем рационе, есть несколько простых способов снизить риск негативных последствий:
1) Разнообразьте рацион питания
Разнообразное питание растительной пищей ограничивает количество употребляемых гойтрогенов. Кроме того, так вы получите достаточное количество витаминов и минералов.
2) Бланширируйте овощи
Если вы любите свежий шпинат или капусту, попробуйте бланшировать овощи, а затем их замораживать. Это уменьшит их негативное влияние на щитовидку.
3) Готовьте овощи
Старайтесь не есть сырые овощи, а готовьте хотя бы на пару. Это поможет сломать фермент мирозиназы, уменьшая и гойтрогены.
4) Бросьте курить
Курение — важный фактор, который увеличивает риск развития зоба.
5) Йод и селен
Они уменьшают проявление последствий гойтрогенов. Дефицит йода – хорошо известный фактор риска развития дисфункции щитовидки. Хорошие пищевые источники йода: ламинария, комбу, нори и йодированная соль. Менее ½ ч. л. йодированной соли фактически полностью покрывает ежедневную потребность.
Но, употребляя слишком много йода вы также можете отрицательно повлиять на работу железы. Этот риск составляет лишь 1%, так что это не должно принести вам много беспокойства.
Селен предотвращает заболевания щитовидки. Самые большие источники селена: бразильские орехи, тофу, рыба, семена подсолнечника, мясо, запеченные бобы, грибы портобелло, сыр.
Стоит ли беспокоиться о гойтрогенах?
Нет, не стоит. Если функция вашей щитовидки не нарушена, вам не нужно ограничивать употребление продуктов, содержащих гойтрогены. Более того, когда эти продукты приготовлены правильно и употребляются в умеренных количествах, они безопасны абсолютно для всех, даже с больной железой.
Между прочим, вы должны знать, что большинство продуктов, которые содержат гойтрогены, весьма питательны. Таким образом, небольшой риск от гойтрогенов перевешивают другие преимущества для здоровья.
Подпишитесь на нас
Вконтакте,
Facebook,
Одноклассники
1826