食物中天然抗癌物质与肿瘤的预防.doc

食物中天然抗癌物质与肿瘤的预防7,一第14卷第1期北京教育学院v0ll4No1Mar.2000信物中天然搋癌物质与肿瘤钓须(4L教育学院生物磊,北京100011)7夕./摘要:本文综述了近二十年来,中,外文献中有关对食物中天然抗癌物质的研究成果,以及与肿瘤预防有关的文献资料.相对集中地提出了卉种抗癌防癌物质,并有侧重地探讨了其作甩机制和诈甩关键环节.目前,寻找和研究天然抗癌,防癌物是一种方向,进一步研究其作用机制更具意义.厶关键词:鑫蓬垫垂丝;萤;鹫疽娅肿瘤的蟊尊/壶中圈分类号:R73O?1文献标识码:B文章编号:1008228X(2000)01003506流行病学调查与大量实验研究表明,环境因素尤其是饮食与生活方式与人类肿瘤的发生密切相关.致癌物和抗癌物均从口中摄入,在体内两者间的平衡与否,对肿瘤的发生具有重要影响.我们有理由相信,通过改革饮食习惯和生活方式可以使许多人类常见肿擅的发生率降低.近年来寻找天然抗癌物,以及肿瘤的化学预防研究已经引起了人们的广泛兴趣.人类接触的大多数致癌物进入体内后,需经过代谢活化酶作用,形成终致癌物,继而再与靶器官细胞内生物太分子(主要是DNA)结合,使细胞发生启动作用,即前癌细胞的产生.这种前癌细胞在促癌物长期反复作用下发展成癌细胞,最终形成临床上可见的恶性肿瘤.在这样一个多阶段的癌变过程中,任何环节受到阻断.在理论上均有可能抑制癌变的发生(如下页图示).实际上,许多抑制癌变的物质常常可以在几个环节上起作用,增加了抗癌物按其作用机理进行分类的复杂性.本文将讨论一些重要的与肿瘤预防有关的抗癌物质及其作用机理的研究进展.大量资料表明,每天多吃黄绿蔬菜,新鲜水果的人群,癌症发病率明显下降.Bjelke2J的研究发现,结肠,直肠癌病人的蔬菜消费量极少,尤其是洋白菜和甘蓝.另一项调查发现,洋白菜和甘蓝的摄入能有效地降低结肠癌的发病率.3在日本,挪威都有报告,蔬菜,水果摄人量与肺癌发病率呈负相关_dj.胃癌发病率与蔬菜中维生素c有关,患胃癌人群与对照组相比,水果蔬菜的摄人量更少.HJ通过对中国河南林县进行普查发现,该地区食管癌多发与饮食中缺少新鲜蔬菜,水果有关,这是由于缺乏阻断亚硝胺形成途径的物质所致】植物性外源化台物对致突变物,致癌物的抑制有重要作用.日本学者Morita等【611978年应用Ames试验进行抗突变实验研究,筛选了59种蔬菜,水果及食品样本,发现茄子,甘蓝,葱,菠菜,青椒,苹果等11种样品有抗色氨酸高温裂解致突变产物TrpP】效果.罗唤造等【报道人们长期食用的蔬菜,水果,食品的提取物及化合物对黄曲霉素B1,苯并芘,亚硝基胍,4硝基喹啉一N一氧化物等致突变物诱导鼠伤寒动门氏茵To0置换型,TA98移码型突变株回复突变抑制作用的实验,有收稿日期:20帅一0113作者简介:赵景春0956一),男,北京市人,副教授?35?图示:阻断化学致癌的途径前体致癌物堕皇致癌物正常细胞-激活酶一终致癌物卜抗促癌物质前癌细胞T癌细胞抑制作用的样本占实验取样的62%,其中抑制作用较强的有葱,茄子,香菜,香蕉,桔皮,生姜,洋葱,绿茶,维生素C,茴香等.有研究发现大豆富含的蛋白酶抑制剂可以明显抑制动物皮肤,乳腺和肝癌的发生,抑制x一射线诱导细胞恶性转化IsJ可见,大豆类食品有益于预防肿瘤.近年来的研究发现,大蒜有防癌抗癌作用.给接种肝癌细胞的大鼠饲以大蒜多肽,可以抑制瘤体生长;给雌性小鼠饲以大蒜可以完全抑制自发性乳腺癌的发展.9流行病学调查表明,有常年使用生大蒜习惯的人群,胃癌发病率非常低,而且细胞免疫和体液免疫水平较高.进一步研究表明,大蒜能显着降低人胃内亚哨酸盐含量,抑制胃肠道寄生菌合成亚硝胺作用,并阻断亚硝胺的化学合成.l9我国一些学者的研究表明,绿茶及其抗氧化成份儿茶素,具有抑制多种致癌物诱导突变的作用,并能抑制某些致癌物诱发动物的食管,胃及肝脏肿瘤.绿茶儿茶素的抗癌机制主要与其具有清除自由基的功能有关.1o?以下我们分别论述维生素,纤维素,微量元素等物质的抗癌防癌作用.1.维生素C维生素C主要存在于新鲜蔬菜,水果中,特别是在西红柿,柑桔和酸枣等中含量较多,它是食物中重要的抗氧化剂,它不仅能抑制致癌物诱导的动物肿瘤,影响体外培养细胞对致癌物的转化过程,甚至可以使已转化的细胞逆转,而且还可以用于降低人群中恶性肿瘤发病率,并能控制病人癌症的发展.【uLenchtenberger12J报道,由烟草或大麻烟雾引起的仓鼠肺细胞培养的恶性转化可被加入到培养基中的维生素C所抑制,并且对于暴露在香烟烟雾中已经引起转化的培养细胞,在其生长过程中加入维生素C可使转化细胞”逆转”成正常细胞.另有报道【IIJ,维生素C能抑制经致癌物3一甲基胆菌启动的qH/10T1/2小鼠胚胎成纤维细胞的促癌作用,维生素C的这种作用是不可逆的.在这个方面,维生素C与维生素A是不同的,维生素A衍生物虽可抑制3一甲基胆菌导的GH/10.r1/2细胞的转化,但在缺乏维生素A条件下传代45周.细胞又回恢复到转化状态.Pipkin等发现,雄性小鼠口服维生素C可以阻断植人片剂3一羟基一2一氨基苯甲酸(3一?36?hvdr0xvanthJieacid)诱导的膀胱肿瘤的形成,这是维生素C阻止3一羟基一2一氨基丙甲酸氧化成为终致癌物形式的结果.另有报道14】,在经紫外线照射或给致癌物苯并芘,亚硝胺的啮齿动物实验中,维生素C表现出抗癌作用,但也报道【1维生素C能促进甲基胆苗(nthy1eholanehrene)诱发大鼠肿瘤.流行病学与病例对照研究均证明,富含维生素c的新鲜水果,蔬菜能明显地预防食道癌,胃癌,乳腺癌,前列腺癌,富颈癌,口腔癌及咽癌等肿瘤的发生J.患胃癌人群与对照组相比摄人的薪鲜蔬菜,水果更少;每月吃黄绿蔬菜的人群肺癌发病率低于少吃黄绿蔬菜的人群;水果摄人量与肺癌发生率呈负相关埘食道癌人群与对照组比较,摄人更低量的蔬菜,水果;摄人蔬总量与喉癌也有关;一项对夏威夷地区男性公民进行调查发现,胃癌发病率与维生素c摄人量呈负相关,然而也有调查发现,结肠癌病人的维生素c摄人量与对照组无差别oL4J研究表明,维生素c能够阻断体内,体外形成的亚硝胺.亚硝基化合物能诱导各种各样的动物肿瘤,它对于人类肿瘤的发生有重要影响.维生素c对已形成的亚硝胺投有作用,但能有效地阻断亚硝胺前体形成亚硝胺的过程_1.正是由于维生素c的防癌作用,一般建议日摄取量达到lOOmg以上u.2.维生素A维生素A可分为植物型(胡萝h素)和动物型(维生素A醇,维生素A醛及其酯),主要来自胡萝h,南瓜,菠菜,西红柿及肉,蛋,奶和鱼肝油.维生素A能抑制动物的诱发性肿瘤,部位包括口腔,食管,肝,膀胱等,对动物结肠癌的作用尚未确定.棕桐酸视黄酯(rednylpahnitate)能降低致癌物黄曲霉素诱导的结肠癌发病率_l6J.流行病学调查和实验表明,维生素A是人类肿瘤发生的天然抑制剂.Peto等_l7J认为,维生素A有预防人类癌症的作用,并指出8一胡萝素是主要的(但不是唯一的)对人起保护作用的物质.也有资料表明,动物来源的维生素A也有很重要的保护作用.最大的一次有关饮食的前瞻性调查在日本I1,大约有250,000人参加,10年内其中7377人患癌症,调查发现,食用含有高剂量8一胡萝h素的蔬菜能降低肺癌,结肠癌,前列腺癌和子宫癌的发病率,对有吸烟史的人来说,食物中的维生素A的吸收也可降低肺癌发病率.另有对1954年男性跟踪调查19年_1,其中33人患肺癌,分析表明降低饮食中口一胡萝h素摄人则肺癌发病危险度提高,并提出动物来源的维生素A保护作用相对偏弱.1974年有关饮食的回顾性调查,发现挪威和美国的胃肠癌疾病人中,降低维生素A的摄人量与结肠癌发病率提高有相关性.有关维生素A与肿瘤的圆顾性调查表明l21儿nJ.维生素A能降低某些部位肿瘤发病的危险度,如肺,膀胱,13腔,喉,乳腺,子宫颈等.宫颈癌的发病率与p一胡萝h素的摄人量呈负相关,但与动物性来源的维生素A无关,维生素A是唯一降低乳腺癌发病率的营养物质.另有一些资料表明,在某些条件下,维生素A可促进肿瘤的发生.有研究发现_J,维生素A摄人量与前列腺癌关系调查发现,提高维生素A摄人量对机体是起保护作用的.“维生索A摄人量减少与癌症发病率提高有关”这一结论是在维生素A最低摄人量组与最高摄人量组对比得出的,维生素A在机体某些部位有保护作用,对抗癌症,而在另些部位则有相反的作用”.据回顾性血清维生素A(retino1)水平调查,发现有13腔粘膜白斑病的病人血清维生素A,B一胡萝h素水平比对照组低J,因此认为口腔癌的发生与维生素A缺乏有关.另报告.患胃肠癌病人组血清维生素A,口一胡萝素水平比有慢性良性疾患的人显着低,患肺癌,食管癌,口腔癌病人的血清维生素A水平低于正常人血清维生素A水平【I6_.因此,流行病学资料表明,无论是摄人高水平的维生素A,p一胡萝h素还是血清维生素A水平高都与防癌作用有关,且植物维生素A有更强的防癌效果.?37-维生素A的生物学作用与它对控制上皮生长分化作用有关【.这些作用为我们了解维生素A如何抑制肿瘤提供了基础.维生素A能使上皮细胞分化成特定的组织,使人体的磷状细胞癌及其它癌消退,刺激抗肿瘤的免疫系统J.维生素A类能消除促癌作用,也能影响致癌的起动作用2,维生素A能直接与启动剂起作用,如p一胡萝素能清除紫外线产生的单线态氧,而维生素A缺乏则可增强对致癌作用的敏感性.需注意的是过量的维生素A会产生毒性反应,建议维生素A剂量3000IU.3.维生素E:维生素E分布广泛,多存在于植物组织中.尤其是麦胚油,玉米油,花生油中含量较多.在豆类和蔬菜中含量也较丰富.在一些研究中,维生素E不仅用于预防动物的化学致癌,也可用于对抗物理射线诱导的DNA损伤,突变【l.Haber和wiss26用3一甲基胆菌诱发小鼠肉瘤,结果由于维生素E的作用.小鼠患瘤数减小到对照组的一半,并推迟了肿瘤发生时间.Lee和Chert_2J实验表明,维生素E缺乏可使二甲基肼诱导的致癌作用加强l1.维生素E能阻遏体内皿硝胺形成,并且与维生素c有协同作用.在油煎熏猪肉前用维生素E和维生素C处理,能阻遏和降低亚硝胺的产生.在含有I20ppmNaNOz的熏猪肉中加500ppm维生素c,油煎后,亚硝基吡咯烷(NPYRj可减少9o0pb,如在此熏猪肉中再加入500ppm维生素E,油煎产生的NPYR又可减少4-6ppb.若在即将油煎之前,在已含120ppmNANO和550ppm维生素C的熏猪肉中再加入250-500ppm维生素E就能完全阻止油煎后NPYR的产生.综上所述维生素E的预防肿瘤的作用是通过以下几方面途径来完成的:体内抑制致癌物亚硝胺的形成.某些致癌物在体内可形成自由基,维生素E可抑制自由基形成.增强机体免疫功能15l.4.膳食纤维:膳食纤维主要来源于各种植物(蔬菜,水果,谷类)的根,茎,叶,种子,果实的细胞壁中,是不能被机体利用的多糖,但有助消化功能,包括纤维素,木质素,半纤维素,多缩戊糖,树胶及果胶等.有关膳食纤维能降低动物物实验性结肠癌的研究尚未定论一.研究表明,含28%麸子的食物降低了二甲基肼(DMN)诱导的动物的结肠肿瘤.另有报道,给膳食纤维的大鼠结肠肿瘤数增加,但可以使小鼠肿瘤数降低J.流行病学调查表明,膳食纤维可用于降低结肠癌和其它癌症发病率.Burkltt和Trowell29J对英国和非洲寄宿学校男生的饮食调查发现,食人更多含纤维食物的非洲学生结肠癌发病率更低.Dates等3OJ通过对99个患有结肠直肠癌的黑人的饮食习惯进行研究,并与其它280人的对照组比较,发现患者饮食中的至少含0.5%纤维的食品比对照组少,但差别并不十分明显,同时发现高脂肪低纤维素饮食者患病危险度是低脂肪,高纤维饮食者的2.68倍(p<0.05).Machlennan和len.ntJ调查分析丹麦人,芬兰人的饮食及结肠癌发病情况,丹麦人结肠癌发病率高于芬兰人,而他们摄人的脂肪量几乎相等,但芬兰人摄人更多的纤维物质.也有研究得出不同的结果,Haens.zel等对179名结肠癌患者和357名正常人作了对比研究,没有发现蔬菜和含纤维食物能降低结肠癌发病危险度,却发现一种含纤维食品线豆(stngb髓1s)能提高结肠癌发病率.膳食纤维可用于预防结肠癌”这一学说是基于这样一个原理,即高纤维饮食缩短食物在肠内滞留时间,这样就减少了由于大肠内细菌作用而产生致癌物的机会,减少了致癌物与组织问接触时间,另外,高纤维饮食能使肠腔容积增大,使肠腔内致癌物稀释】.再有,总膳食纤维和谷物纤维与女性雄烯二酮,睾丸酮水平呈显着负相关,说明膳食纤维对内分秘系统有诃节作用,从而影响肿-38?瘤的生成和发展.1sJ5.硒:硒广泛存在于土壤,饲料,谷物中,人摄取的硒主要来自谷类,鱼,肉类.食物中的硒(尤指亚硒酸盐)能抑制由各种不同的致癌物引起的动物的皮肤,肺,结肠,乳腺等部位的肿瘤,也可抑制病毒诱导的小鼠乳腺肿瘤,并可抑制小鼠乳腺细胞的转化_l.流行病学调查表明,硒有预防癌症的作用.Sehmuzer等_3调查27个国家中有关硒的摄人情况,发现硒的摄入量与年龄调整的癌症发病率呈负相关,包括结肠癌,直肠癌,乳腺癌,口腔癌,肺癌,自血病等.Shamberger和Willis_34J研究了低硒区(0.020.05ppm即0.02O.o5rng以曙体重).中硒区(0.06-0.10ppm),高硒区(70.1lppm)的饲料作物含硒量和年龄调整的癌症发病率,表明在高硒区和中硒区的淋巴瘤,消化器官癌症,肺癌,乳腺癌发生率低于低硒区人群发病率.另外,一些资料表明,癌症病人组血清硒水平比对照组低.McConnell等比较35名乳腺癌患者与无乳腺癌患者的血清硒水平,发现两组差异非常显着(p<0.001).Shamberge等【36】研究认为结肠癌,胃癌,何杰金氏病,血清硒水平很低,但乳腺癌病人硒水平与对照组无差别.预防肿瘤的机制是比较复杂的,研究表明,硒可以通过改变致癌物的代谢,从而抑制某些有致癌作用的代谢产物的形成,硒是谷胱甘肽过氧化酶的组成成份,与该酶的活性有密切关系,这种酶可以清除H2,抑制过氧化物对DNA损伤作用,硒还具有增强免疫功能的作用等【37l.早期一些研究指出,过量的硒对身体也没有好处.一般认为,成人每日安全摄人量为50200ug/d.6.钙:流行病学资料表明,钙有预防胃癌,直肠癌发生的作用,动物实验也证实钙有防癌作用1.1988年,ttayatsu等提出,钙为致癌物的抑制剂.人类肿瘤的发生是一个极其复杂的过程,是体内,外多种因素相互作用的结果.大量研究表明,许多常见的人类肿瘤是可以预防的.从预防肿瘤的观点出发,一方面需要减少致癌物的摄人(例如不吸烟,不过量饮酒,少摄人多油脂食物,对油烟熏,盐腌的食品须有节制),另一方面,需要经常食用一些富含天然抗癌食品,尤其是饮食中应包含多样化蔬菜,水果,多吃富含纤维食物.寻找和研究天然抗癌物及其作用机制将对人类肿瘤预防具有重要的战略意义.参考文献:l1WynderEL,毗a1.Ttmaorpromotionando:,mreim,genesis罄relatedtomanandhis血t.In:sb.rJ,.eds-Carcinenesis,acvmprehensivesurvey,mechamasofllllllorptnotkmandcoeamnogenlaNewYork.RavenPress1978;2:592两EDieryvitnAandhIungcaTl.口.Int.jCanc.1975;15:561l3JGfa】atnS,etalDietintheepi&nninlogyofcalacrofthecolonandrnttlmJNail.CancerLnst.1978;61:709.14BrightSeeEVitaminCandcancerprevelrttion.Semin8inOncology,Vo1.X1983:234.15Yang-ResearchOll唧c.aZlOerinC,hil1areview.CancerRes198040:26336Mofitaketalstadieoilnaturalutageas:sngforvegetableandfruitfactlfsactiveininactivationofcphrolysiproductsactiveininactivation0fmutagenicpproductsfAn0Acids.血Bid.ch1978;42(6):1235.7罗焕造等:蔬菜水果抑制突变作用的初步研究.中华肿瘤杂志1987;9(5):328SJYavelowJ,eta-Bowmanbirkanproteaseinhibitorasanantiearcinogea已fRes1983:43:2454s9陶文洪:肿瘤防治中大蒜研究.国外医学肿瘤学分册1986:13(3):I46.10程书钧等:绿茶多酚抑制突变和癌变的研究进展.癌变,突变,畸变1989;l(1:1.?39?11R.MPInhibitionofgtotoxicactivityofcomplexmxtsresbymtum!lyoc眦ngagerztsIn”c日rd瑚geI】sandmutagerlnthevnmt”Vo1.1HansF.stich(ed.)1982;pp25912LeuchtenhetgercaIldLeuchtenhergerR.ProtectionofhamsterlungculturbyLcysteinecrvitaminoain虬cinogeniceffectsofhfloratcxlccoormarthuanacigarettes.Br.J.Exp.Pathol1977;58:625.13PipbinGE.etolInhibitoryeffectofL一0zoeebatetkuTlloiformationintwinarybladderimplantedwith3一hy-droxyantbranilicacid.Proc8oc.ExpBid.MED1969;131:522.14AraesBN.Dietary目目啡andanficarcir,x:gem.Science1983;221:125615王美玲,韩金祥:营养与肿瘤.国外医学肿瘤学分册1990;17(5):271.16KummetT,eta1.VitninA:Apotentialinitiatorhmnancarlcers口T1aIsinOncdogy,vd.x.1983;28117PetoR,eta1.CandietaryBco/otealematerianyreducehtmxanrates.Natare1981;290:201.18HirayamaT.Dietandcanc日.NuurCancer1979;1:67.19ShekeUeRB,eta1.DietaryvitaminAandriskofintheWesternElectricstudy.I1980;ii=118520BjdkeE.Ep日010粤studiesofcaI1昭ofthesUJma,colo.andrectum;withspecialr棚sonthewldofdiet.ScandJGasut,mterol1974;9:121GrahamS,etolDietaryandpurgationfactssintheepidaniologyofcnc.Cancer1967;20:2224.22GrahamS.Ruotsof一controlstudiesofdietandcanoerinBuffalo.NewYork,CancerRes1983;43:2409.23WahPN.eta1.SertmavitaminAstudiesinl叫kla|daand.虻d帕moftheoralcauity.IndianJ.Pattx.Bactl962;5:1024ClifiordPCarcinogensintheandthroat;nasopharyngealcarclnonkainkenya.RSocMed.1972;65:24.25阵汉探:肿瘤化学预防进展.国外医学肿瘤学分册1986;13(6):334.26曲sand硼R.EffectoftaminEc姗carcinogenictyofmethyloholanthrene.Proc.Szc.E./3/0/.Med.1962:111:774.27LeeCandchenCEnchancememtofrrummmrygenesisinratsbyvitsmioEdeciency.ProcAACRAS-(30.1979:20:132.28GSandMetdinCHherandothercortstituentsofvegetablesincarl