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营养素与DNA

(2009-10-10 09:28:29)
标签:

营养素

dna

健康

分类: 营养与健康

 http://www.genekey.cn/img/geneTest/dna.jpg

  DNA(脱氧核糖核酸)是染色体的主要化学成分,是基因的主要组成。在体细胞内,DNA时携带遗传信息的重要物质,也是最容易受到氧自由基攻击的生物大分子之一。如果细胞中的DNA因氧化应激而损伤,达到一定的程度时,就可能加速人体的衰老,还可以导致肿瘤,心脑血管疾病等慢性病的发生。
    现代生活对DNA的可能损伤
    随着社会工业化的发展和农村城市化进程的加快,人们收获丰富的物质生活之余,也不可避免地生活在受污染的环境中。电磁微波辐射、环境污染物的日益增多、化肥、农药、食品**、动植物生长调节剂,令机体的抗氧化体系倍受考验,威胁人体DNA的稳定性。
    自由基是人体代谢的产物,机体无时无刻不在产生自由基,一旦氧化与抗氧化失衡,就可能损伤DNA。在正常情况下,机体可通过自身修复机制及时将受损的DNA分子修复,从而维持遗传物质的稳定性。但是,当发挥抗氧化作用的防御体系不健全,DNA分子受损严重或反复遭到损害时,体内细胞的自身修复系统就不能及时地对损伤进行修复。
    微量营养素对DNA稳定性的作用
    在人体内抗氧化、抑制和清除自由基对DNA氧化损伤的防御体系中,大多数的微量营养素,如矿物质和维生素都是参与抗氧化损伤的重要组成部分,它们在抗氧化体系中充当不同的角色,并可协同发挥作用,以维持和保护DNA的稳定性。
    矿物质对酶系统的贡献
    酶系统是人体重要的抗氧化防御体系,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等都能有效地清除氧自由基。矿物质就是这些抗氧化酶的组成成分(又称为辅基)。如果机体内缺乏矿物质酶就会失去活性,削弱抗氧化的作用。硒是GSH-Px的组成部份,对体内自由基和氧化脂质的清除起着重要作用,适当补充硒可使SOD、GSH-Px的活性升高,从而增加细胞的抗氧化能力;硒还可以拮抗砷、镉、汞等有毒成分对机体的损伤,通过其抗氧化作用来抑制肿瘤的发生和发展。锌作为核酸修复酶的成分,可修复受损的DNA,还可诱导金属硫蛋白合成来保护DNA免受氧化损伤。铜是体内含铜蛋白和铜锌超氧化歧化酶的构成成分,参与清除羟自由基和过氧化氢。如果体内缺少铜,SOD的活性就会下降,影响抗氧化的能力。
    维生素的抗氧化作用
    β-胡萝卜素、维生素A、E、C等抗氧化营养素可作为第二道防御体系发挥保护遗传物质DNA的作用。研究表明,同时补充这些抗氧化营养素能降低机体脂质过氧化物的生成和淋病细胞DNA氧化损伤,有利于维持DNA稳定性。氧化应激产生的自由基和活性氧会直接破坏细胞膜上的多不饱和脂肪酸,导致自由基进一步攻击DNA造成损伤。β-胡萝卜素能清除自由基和活性氧,可使氧自由基的活性丧失并减轻其氧化损伤作用,保护DNA。维生素A分子中的双烯共轭键能淬灭和捕获单线态氧、羟自由基、脂质过氧化自由基,从而保护DNA免受氧化物的攻击。维生素E是存在于细胞膜上的主要脂溶性抗氧化物,能与氧自由基结合形成维生素自由基,减少氧自由基对DNA的损害。DNA损伤是一个链反应的结果,维生素E可清除链延伸自由基,发挥断链型抗氧化剂的作用。维生素C可提高直接参与氧化作用的维生素E水平。此外,研究显示,维生素C能保护人类精子免受内源性氧化DNA损伤,保护淋巴细胞免受X射线和H2O2的损害,还可以调节DNA修复酶的功能,维护DNA的稳定性。

    微量营养素的联合作用
    近年来,各种微量营养素的联合抗氧化作用及与DNA氧化损伤关系的研究越来越受到关注。各种抗氧化营养素协同保护机体免受氧化损伤,减轻有害因素对机体大分子物质包括DNA的损害作用。如GSH-Px与维生素E在抗氧化方面有协同作用,维生素E主要阻止过氧化物的产生,而含硒的GSH-Px则加速过氧化物的还原,生成无毒的羟基化合物。硒和维生素E的联合使用改善血脂的效果优于单纯应用硒或维生素E。同时补充维生素E、C及β-胡萝卜素可减轻H2O2引起的DNA损伤。临床干预显示,硒、维生素E和β-胡萝卜素的联合使用,可降低人群总死亡率、癌症总死亡率以及胃癌死亡率。
    目前,已有研究表明:某些维生素和矿物质摄入量在小于或等于推荐摄入量时,只能发挥其生理作用,如需要其发挥抗氧化损伤、减轻某些疾病发生,就往往需要更大的剂量。但是,人群补充大剂量抗氧化营养素来维持DNA稳定的可行性或安全性仍需要进一步的研究。

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