已有的人類和動物番茄紅素研究表明,番茄紅素可減輕男性不育的脂質過氧化和DNA損傷,提高精子計數和活力和免疫增強。由于氧化應激的減少,精子不容易受到氧化損傷,這增加了一個正常的精子受精的機會。人類試驗報告表明,每日補充4-8毫克的番茄紅素,持續(xù)3-12個月,精子參數和懷孕率得到顯著改善。廣泛的研究表明,抗氧化劑如維生素E,維生素C和肉堿,可通過淬滅自由基幫助減少氧化應激。然而,關于類胡蘿卜素的有效性研究較少,特別是番茄紅素的抗氧化性和其單線態(tài)氧淬滅。在本文中,我們將解釋氧化應激會導致不孕,介紹番茄紅素的相關信息,討論番茄紅素治療特發(fā)性男性不育方法及番茄紅素已在體內和體外進行的各種人類和動物的研究分析。
氧化應激及其對雄性生殖的影響
研究已經表明,氧化應激與特發(fā)性男性不育之間存在聯系。這很大程度上是由于不孕患者產生大量的質量異常精子,并且存在更多的活性氧和更少的抗氧化劑,因此導致氧化應激。氧化應激的影響主要表現在三個方面,精子膜脂質過氧化,DNA損傷和細胞凋亡。但是其造成損害的程度取決于所涉及的活性氧的性質和精子的環(huán)境。精子細胞膜富含多不飽和脂肪酸,尤其是DHA,這使得它們更容易受到自由基的氧化損傷。多不飽和脂肪酸由大量的非共軛雙鍵連接,含多電子;這些電子被活性氧反應,導致脂質過氧化物的生成。因此,精子細胞摸的流動性被破壞,從而影響了精子的活力和生存能力。
番茄紅素
番茄紅素(C40H56)是一種紅色的線型不飽和類胡蘿卜素,雙鍵的存在使其有順式和反式異構體的形式。它暴露于光、熱或化學反應時,異構體之間可轉換形式。雖然大多數紅色的水果和蔬菜是番茄紅素的來源,并不是所有的紅色食物含有番茄紅素,一些常見的番茄紅素食物來源,包括番茄和番茄制品、粉紅葡萄柚、西瓜、杏、番石榴、木瓜、野玫瑰果,加工番茄產品中含有番茄紅素的含量最高。盡管番茄紅素的無毒性和健康功效已經得到了證明,但它尚未被認為是人體必不可少的膳食成分。因此,沒有官方的推薦番茄紅素的攝入量。
藥代動力學吸收
人類大約可以吸收飲食中10%、30%的番茄紅素,其余的則被排出體外。像其它親脂性化合物一樣,番茄紅素在小腸被吸收,并連同其他血脂及膽汁酸形成膠束。這些膠束被動運輸進入胃腸道粘膜細胞,隨后拶入乳糜微粒進入肝經淋巴系統(tǒng)。影響番茄紅素吸收的因素有很多,包括年齡、性別、激素水平、吸煙、酒精和飲食習慣等。之前的報告顯示,處理和加熱的番茄制品中的番茄紅素比生吃西紅柿更易于吸收。主要原因有三,即(食品基質解體加熱處理的結果,提高了番茄紅素的生物利用度; 轉換全反式番茄紅素成為順式異構體的吸收,增加番茄紅素的高達2.5倍的吸收和由于其親脂性,飲食在油介質中和其他脂類食用時,番茄紅素的吸收率得到提高。被吸收后,番茄紅素是由低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白運輸,通過循環(huán)系統(tǒng)分布,進人各個組織中。番茄紅素優(yōu)先聚集在睪丸、腎上腺、肝、前列腺。睪丸中的濃度比其他組織高10倍。雖然確切的生化機制尚末闡明,這種高濃度的番茄紅素可能是由于大量的脂蛋白受體的存在,和這些組織的高脂蛋白或高代謝/氧化率有關。番茄紅素分布不均勻也表明其在某些組織中有相對較高的攝取率和專屬生物學作用。
代謝
有關番茄紅素在體內代謝的研究尚不充分。番茄紅素能被氧化產生apolycopenals,它也具有一些生物活性。
作用機制
研究者已經提出了幾種番茄紅素降低氧化應激介導慢性疾病風險的機制,這些疾病包括癌癥、高血壓,心血管疾病(CVD)、神經退行性疾病和骨質疏松,這些作用機制可分為氧化機制和非氧化機制,前者更有針對性且更可能是番茄紅素來緩解男性不育的機制。
氧化機制
番茄紅素含有11個共軛雙鍵,有的許多電子可以和自由基結合,其作為一種抗氧化劑和自由基陷阱,可減少活性氧ROS,減輕氧化應激,從而防止脂質、蛋白質和DNA氧化損傷。番茄紅素被認為是類胡蘿卜素家族中最有效的單線態(tài)氧淬滅劑,效果是B -胡蘿卜素的兩倍,α-生育酚的10倍。除了猝滅單線態(tài)分子氧,番茄紅素也可作用于其他自由基,如過氧化氫、二氧化氮和羥基自由基。此外,因為番茄紅素是脂溶性的,它往往會在細胞膜和脂蛋白中積累,從而影響細胞的組成。
非氧化性的機制
番茄紅素還有助于縫隙連接通訊,調節(jié)基因的表達,調節(jié)細胞周期和增強免疫系統(tǒng)。腫瘤細胞缺乏縫隙連接通訊,通過提高腫瘤細胞問通信,番茄紅素能預防腫瘤的形成和癌癥的發(fā)生,尤其是前列腺癌、乳腺癌和肺癌。番茄紅素還可抑制羥甲基戊=酸單酰輔酶A還原酶,這種酶負責膽固醇生產中一個重要環(huán)節(jié)。因而有助于降低膽固醇含量,進而有助于減少可引發(fā)動脈粥樣硬化的斑塊沉積。
男性不育和番茄紅素
研究表明,相比身體的其他部分,睪丸含有相對較高的番茄紅素濃度。這表明,番茄紅素可能在精子產生過程中發(fā)揮著重要的生理作用。定性、定量人類精漿的研究進-步表明,不育男性中番茄紅素濃度明顯降低。精漿中的抗氧化劑減少,則有更多的自由基弓起氧化損傷,從而產生異常精子,導致不育。這是特發(fā)性男性不育的主要原因之一。實驗證明口服番茄紅素補充劑可增加精漿中番茄紅素的濃度,從而為精漿提供保護,減少氧化應激,由此可見,番茄紅素可能有助于治療男性不育癥。
結論
各種研究的分析表明,提高番茄紅素水平,可減少脂質過氧化和DNA損傷,抗氧化物增加,因此產生免疫功能,提高精子數量和活力。這些改善對于解決氧化應激的問題至關重要,而氧化應激會影響精子的活力、活動力和DNA,從而導致不育。對番茄紅索的功效詳細和深人的研究發(fā)現,它可以作為有效的單線態(tài)氧猝滅劑,用于特發(fā)性男性不育治療應用的方向。
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