10.膳食因素与癌症.ppt

膳食因素与癌症孙文广 2000年600万2005年760万2015年900万2030年1140万 2005Globalmaincancermortality 一 膳食对癌症发生的影响 流行病学研究发现癌症的发生存在着明显的地域性差异 如结肠癌的发病率在美国较高 而在印度却较低 在美国夏威夷乳腺癌的发病率是以色列的7倍 移民至夏威夷的日本妇女 第一代胃癌的发病率几乎下降一半 而乳腺癌的发病率增加约3倍 结肠癌 直肠癌增加4倍等 这些结果表明环境因素在癌症的发生中起重要作用 Doll等的研究表明 大约32 35 的肿瘤可通过膳食来预防 而不良的饮食 生活方式占全部恶性肿瘤病因的10 80 由此可见 膳食作为一种环境因素在癌症预防和治疗中是不可被忽视的 1 3癌症的发生与吸烟有关 1 3癌症的发生与膳食有关 1 3癌症的发生与感染 职业暴露及环境污染有关 40 的癌症可以通过合理饮食 健康运动 不接触烟草来预防 癌症的发生是一个多阶段过程 启动 时间短不可逆 接触致癌物 DNA损伤传递给子代 启动阶段很短 且不可逆 膳食因素 避免接触致癌物对预防这一阶段的形成有重要作用 促进阶段 被启动的细胞暴露于有益其生长的环境 使决定细胞分裂的基因发生突变而导致癌前细胞形成 促进阶段大约需要几十年 同时也受环境因素的影响而加快或减慢 在这一阶段膳食的防癌作用十分重要 发展阶段 癌前细胞转变成癌细胞 表现出无限增殖的特性 发展至这一阶段要几个月或几年 膳食因素在发展阶段无明显作用 有效的治疗方法通常是手术 放疗 化疗的联合应用 二 食物中存在的致突变或致癌物 1 确切致癌物 黄曲霉毒素 N 亚硝基化合物 杂环胺化合物 多环芳烃 这4类物质具有比较明确的致突变和致癌作用 它们均是间接致癌物 需在体内代谢活化后才能发挥致突变和致癌作用 2 可能致癌物 1 食物中的农药残留 1 氨基甲酸酯类 氨基甲酸酯类农药可在酸性条件下与亚硝酸盐生成亚硝胺而具有一定的致癌性 2 有机氯农药 较大剂量时可使小鼠 兔和豚鼠等动物肝癌发病率明显增高 2 食品中霉菌毒素的污染 伏马菌素不仅是促癌剂 而且也有致癌作用 主要引起原发性肝癌 杂色曲霉素可能是慢性萎缩性胃炎癌变的诱发因素之一 小鼠喂饲含赭曲霉毒A的饲料可导致雄性小鼠出现肾癌 3 食品添加剂 FAO WHO报告丁羟茴香醚在较大剂量下可使大鼠发生前胃癌 美国曾报道二丁羟基甲苯有促癌作用 面粉处理剂溴酸钾经口给予大鼠可引发肾肿瘤 过量时可对DNA造成氧化损伤 4 重金属污染 流行病学调查表明 无机砷化合物与人类皮肤癌和肺癌的发生有关 接触铅的工人出现染色体畸变的淋巴细胞数比对照组明显增加 高浓度铅使动物肾癌的发病率增加 镉及含镉化合物对动物和人均有 三致 致畸致 突变 致癌 用 长期吸收镉盐能导致睾丸肉瘤 5 包装材料游离单体 塑料制品聚氯乙烯中的氯乙烯单体及其分解产物具有致癌作用 慢性实验证明丙烯腈有致癌性 可引起肾 小肠 乳腺等部位肿瘤 6 食品中激素 抗生素 污染家禽 家畜广谱抗蠕虫药中的苯丙咪唑类药物和硝基呋喃 包括呋喃唑酮 类驱寄生虫剂可对动物具有潜在的致畸性和致突变性 研究证明残留于食品中的克球酚和某些雌激素也具有致癌作用 1 氯霉素 2 瘦肉精 克仑特罗 7 氯丙醇 是盐酸水解植物蛋白生产酱油过程中产生的有毒物质 1993年JECFA提出了其致癌性问题 来源 1 酸水解植物蛋白 2 酱油 3 烤谷物和焦麦芽及其提取物 4 饮水 使用ECH交联树脂作为絮凝剂对水进行净化 5 包装材料 毒性 1 降低精子活力和损害男性生育能力 2 诱发肿瘤 3 遗传毒性 二噁英 是在垃圾焚烧时产生的污染物 可通过多种途径造成食品的污染 流行病学研究提示 人群接触二恶英与人群所有癌症的总体危险性增加有关 因此IARC已将2 3 7 8 二恶英列为对人致癌的 类致癌物 丙烯酰胺 acrylamide 系制造塑料的化工原料 为已知的致癌物 丙烯酰胺在热加工 如煎 灸烤 焙烤 的土豆 谷物产品中含量最高 在其他热加工食品中也有较低的含量 其形成途径可能有三个 由脂类 碳水化合物 氨基酸降解而形成的丙烯醛或丙烯酸 一些常见的有机酸 如苹果酸 乳酸 柠檬酸的脱水或脱羧基 直接由氨基酸形成 热加工处理的时间和温度为丙烯酰胺形成的重要影响因素 土豆片油炸后所含丙烯酰胺会随时间延长而明显升高 丙烯酰胺危险性评估1 神经 生殖 内分泌毒性 神经毒性是人经口暴露于丙烯酰胺公认的有害效应 动物试验显示 丙烯酰胺会损害睾丸并对生育能力产生不利影响 2 遗传毒性与致癌性丙烯酰胺是体细胞 精细胞的体内遗传毒物 已知其能够代谢成为一种易于形成DNA加合物的环氧物 环氧丙酰胺 已经发现丙烯酰胺能诱导大鼠 小鼠许多部位产生肿瘤 三 食物中存在的抗突变或抗癌物质1 营养素类抗突变 抗癌物 维生素与癌症防治有关的维生素有维生素A 维生素C 维生素E等 富含胡萝卜素的膳食能明显抑制二甲基苯蒽对小鼠的诱癌作用 给予小鼠腹腔注射 胡萝卜素可以抑制紫外线诱导的皮肤癌 通常认为维生素A的抗癌活性与其抗氧化作用及提高免疫系统的功能有关 维生素C具有抗氧化活性 可通过影响细胞色素P450的活性而抑制癌症的发生 并可能与其抑制亚硝胺的合成有关 低维生素C水平与胃癌 食管癌发病率之间具有强相关性 维生素E可通过其抗氧化作用预防癌症的发生 Blot等人的研究表明 联合使用维生素E和维生素A可明显降低胃癌患者的死亡率 当然也有不同的报道 在芬兰进行的一项干预性研究表明 维生素E 维生素A对结肠癌的发病无明显作用 微量元素硒是抗癌物质中作用最明显 抗癌力最强的元素 徐辉碧等的研究发现食物中含硒量高和血硒水平高的地区 乳腺癌 结肠癌 前列腺癌以及白血病等的发病率均很低 硒的防癌 抗癌可能机制是硒可以调节谷胱甘肽过氧化物酶 谷胱甘肽磷脂氢过氧化物酶的活性 防止过氧化 保护生物膜不受损害 防止突变 人类缺锌可引起细胞免疫功能和体液免疫功能降低 上皮细胞易受致癌物侵害 发生癌变 流行病学研究表明 锌缺乏将增加患癌的危险性 锌的抗肿瘤作用可能与其降低氧化损伤 参与多种酶的合成 控制生物膜的完整性和稳定性及提高免疫系统功能有关 3脂肪酸增加膳食中 3多不饱和脂肪酸可降低结肠癌的发病率 其可能机制是 3可下调NO合酶的水平 减少NO的合成 Burgers等的研究发现 在胰腺癌和肺癌患者体内其 3脂肪酸水平降低 提示低 3水平可能与胰腺癌 肺癌的发生有关 膳食纤维大多数纤维素具有促进肠道蠕动和吸水膨胀的特性 有利于粪便的排出 从而可降低结肠癌的发病率 表明膳食纤维与大肠癌的发病率呈负相关 从食物中摄入总纤维比平均水平高2倍的人群 其结直肠癌的发病率降低40 2 非营养素类抗癌或抗突变物 人们在对200多项流行病学调查结果进行分析时发现 大量食用蔬菜和水果可以预防多种癌症 后经实验证实蔬菜和水果中发挥抗癌作用的物质主要是植物化学物 Phytochemicals 植物的次级代谢产物除维生素外均是非营养素膳食成分 现已把它们统称为植物化学物 phytochem icals 也有将其称为食物中非营养因子 迄今为止 天然存在的植物化学物的总数量还不清楚 但估计数值为60000 100000种 概括可分为以下几类 植物化学物的分类类胡萝卜素 植物固醇 皂甙 芥子油甙 多酚 蛋白酶抑制剂 单萜类 植物雌激素 硫化物 植酸 1 类胡萝卜素是水果和蔬菜中广泛存在的植物次级代谢产物 它们的主要功能之一是使植物显示出红色或黄色 在自然界存在的700种天然类胡萝卜素中 对人体营养有意义的大约在40 50种 黄体素 玉米黄素 番茄红素 2 植物固醇主要存在于植物的种籽及其油料中 如 谷固醇 豆固醇和菜油固醇 从化学结构来看 植物固醇与胆固醇的区别是前者增加了一个侧链 人每日从膳食中摄入的植物固醇为150 400mg 但人体能吸收的只占5 左右 3 皂甙是一类具有苦味的化合物 可与蛋白质和脂类 如胆固醇 形成复合物 在豆科植物 特别是大豆 中皂甙特别丰富 4 芥子油甙存在于所有十字花科的植物中 其降解产物具有典型的芥末 辣根和花椰菜的味道 借助于植物中特殊酶 葡糖硫苷酶的作用 植物组织的机械性损伤可将芥子油甙转变为有实际活性的物质 即异硫氰酸盐 硫氰酸盐和吲哚 5 多酚是所有酚类衍生物的总称 主要包括酚酸 如羟基肉桂酸 和类黄酮 类黄酮是广泛存在于植物界的一大类多酚化合物 多以甙类形式存在 主要存在于水果和蔬菜的外层 黄酮醇 及整粒的谷物 木聚素 中 最常见的类黄酮是槲皮素 6 植物蛋白酶抑制剂存在于所有植物中 特别是植物 如豆类 谷类 种籽中含量更高 大多数蛋白酶抑制剂是长为70 90个氨基酸的蛋白质 在大麦 小麦 燕麦和黑麦中占水溶性蛋白质的5 10 蛋白酶是使一些癌症具有侵袭能力的重要因子 7 单萜类调料植物中所存在某些物质是典型的食物单萜类物质 如薄荷中的薄荷醇 葛缕子种籽中的香芹酮 柑桔油中的柠檬油精 每日摄入的单萜类物质约为150mg 8 植物雌激素是存在于植物中 可结合到哺乳动物体内雌激素受体上并能发挥类似于内源性雌激素作用的成分 异黄酮和木聚素从化学结构上讲均是多酚类物质 但也属于植物雌激素 异黄酮几乎全部存在于大豆和大豆制品中 其含量因部位 收获和处理时间而异 木聚素在亚麻种籽和粮食制品中含量较高 9 硫化物植物次级代谢产物中的硫化物包括所有存在于大蒜和其它球根状植物中的有机硫化物 大蒜中含硫成分多达30余种 统称称蒜素当大蒜类植物的结构受损时 蒜苷在蒜氨酸酶的作用下可形成蒜素 新鲜大蒜中蒜素的含量可高达4g kg 10 植物凝血素存在于大豆和谷类制品中 可能具有降低血糖的作用 植物化学物的生理作用 1抗癌作用2抗氧化作用3免疫调节作用4抗微生物作用5降低胆固醇作用 蔬菜和水果健康保护作用的流行病学证据 对200多项流行病学研究结果进行分析 证实了大量食用蔬菜和水果可以预防人类多种癌症 通常 摄入蔬菜和水果量大的人群较摄入量低的人群癌症发生率低50 新鲜 生 蔬菜和沙拉可明显降低癌症发生的危险性 对胃肠道 肺和口腔 喉的上皮肿瘤证据最充实 但对激素相关肿瘤的证据很少 某些致癌物代谢活化的抑制剂植物化学物可以通过抑制某些致癌物前体的激活来影响其向致癌物的转变过程 或者诱导机体解毒系统功能来发挥抗癌作用 植物化学物 如芥子油甙 多酚 单萜 硫化物 均可通过抑制I相酶和诱导 相酶来抑制致癌作用 致癌物质到达组织靶器官的阻断剂这类植物化学物有萜烯 酚类 黄烷酮 芳香异硫氰酸盐 吲哚等 某些酚酸 Phenolicacid 可与活化的致癌剂发生共价结合 并掩盖了致癌剂与DNA的结合位点 从而抑制了由DNA损伤所造成的致癌作用 细胞恶性转化的抑制剂最有代表性的是蛋白酶抑制剂 大量的实验研究表明 蛋白酶抑制剂能在体外抑制细胞的恶性转化 在体内具有抑制自由基的形成和癌症发生的作用 影响机体的激素代谢植物雌激素和芥子油甙的代谢物吲哚 3 甲醇可影响雌激素的代谢 而植物性雌激素在人肝脏可诱导性激素结合球蛋白的合成 这样就可增加雌激素与该种转运蛋白的结合 从而降低雌激素促肿瘤生长的作用 四 膳食结构和特殊的饮食习 惯与癌症1 高脂肪膳食2 高胆固醇膳食3 高能量与高碳水化合物4 某些特殊饮食习惯 高脂肪膳食 目前较一致的看法是高脂肪膳食能促进结肠癌和乳腺癌的发生 Howe等的研究最早发现高脂膳食与乳腺癌的发生有高度相关性 可能机制是大量脂肪的摄入可促进胆汁酸分泌至肠道 从而影响肠道微生物菌群组成 刺激次级胆汁酸的产生并促进结肠癌的发生 高胆固醇膳食 流行病学研究发现膳食胆固醇可增加患肺癌和膀胱癌的危险性 此外 国外进行的病例 对照膳食调查还发现 在调整总热量 饮酒量和吸烟量后 膳食胆固醇可显著增加胰腺癌的危险性 高能量与高碳水化合物 一般认为热量摄入过多将增加体脂 而脂肪组织提供了雌激素合成的内源性部位从而增加乳腺癌和子宫内膜癌的危险性 高碳水化合物伴低蛋白食物是胃癌发生的危险因素 对于这一研究结果的解释为 该种膳食对胃酸的缓冲能力较弱 使胃内pH降低从而使胃液内亚硝胺 亚硝胺酰胺合成增多 某些特殊饮食习惯已有大量的流行病学资料和动物实验证据表明喜食腌制 发酵和烧烤食品与癌症的发生有密切关系 因这些食物中含有大量致突变物和致癌物 喜食高盐食品的人群胃癌的发病率明显增高 因为已经证实氯化钠有促癌作用 此外众多研究还表明饮酒与口腔癌 喉癌 食管癌 结肠癌 直肠癌及原发性肝癌的发病率有关 其机制目前还不清楚 但有一种解释认为酒精有明显提高热量的作用 从而增加患癌症的危险性 进入21世纪 癌症仍然是人类所面临的重大健康问题 无