新闻中心

联系我们

名称:上海迈其生物科技有限公司
地址:上海市宝山区沪太路2999弄10号楼202
电话:021-36413725
邮箱:microgene@126.com

业界资讯

当前位置: 首页 » 新闻中心 » 业界资讯 » 水果和蔬菜之所以有益健康,正是因为其中一些物质有害

水果和蔬菜之所以有益健康,正是因为其中一些物质有害

作者:迈其生物

来源:36氪

点击数:

为了抵御衰老和疾病,一般人都会建议你多吃水果和蔬菜,甚至服用各种补充剂,但有证据表明,长期以来那些被认为可以改善健康的抗氧化维生素补充剂是无效的。水果和蔬菜确实有益健康,但不一定是因为它们能帮你抗氧化。而是因为水果和蔬菜中一些轻微的有毒的、略有压力的化学物质,这些物质能“激活”我们的身体。吃那些艰难生存的植物的食物,也能让我们变得坚强。原文标题:Fruits and Vegetables Are Trying to Kill You,作者JOHN HENDRIX。

你可能在进行定期锻炼,保持健康的饮食。也许你会倾向于吃 “超级食品”:水果,坚果和蔬菜,这些都是宣传中 “抗氧化”的食物,以对抗我们体内的不断氧化过程。也许你还服用维生素以保护免受 “自由基”的影响,替换以后当我们的细胞燃烧以获得能量时,正常出现的破坏性分子,但它可能会损坏DNA,并可能增加癌症、痴呆症和衰老的几率。

抵御衰老和疾病当然是一个值得追求的目标。但有证据表明,长期以来那些被认为可以改善健康的抗氧化维生素补充剂是无效的。水果和蔬菜确实有益健康,但不一定是因为它们能帮你抗氧化。事实上,它们可能会改善健康,原因正好相反,它们会给你带来压力。

这种压力来自于微量的天然杀虫剂和反牧草化合物,这些物质是香料中的辣味,葡萄酒中令人垂涎的单宁,或芽甘蓝的臭味。它们是植物界的抗菌剂、抗真菌剂。在适量摄入的情况下,这些帮助植物生存的微毒物质,可能会让你变得更加强健。

吃那些艰难生存的植物,也能让我们变得坚强。

同时,相关研究也削弱了几十年来关于自由基危害的假设。这些挥发性分子,在适当的数量下,不但不会杀死我们,反而可能改善我们的健康。我们寻求用抗氧化剂补充剂来中和它们,可能弊大于利。

位于马里兰州贝塞斯达的国家心肺血液研究所分子医学中心主任托伦·芬克尔说:“亲氧化剂分子都具有破坏性的想法是 “过于简单化了,以至于可能是错误的”。“氧化剂可能是我们细胞中压力的原始信使,事实证明,一点点的压力,可能对我们有益。”

虽然还远未定论,但一波令人信服的科学研究浪潮提供了一个非常全面的健康图景,它是人、植物和环境之间相互作用的副产品。植物自身为生存而进行的斗争——对抗病原体和食草动物、高温和干旱,这些斗争也传递给我们,使我们的健康受益。这种新的理解,部分是从跑步机上开始的。

在20世纪中期,当现代医学似乎已经准备好战胜过去的传染病时,一些科学家转向了与衰老相关的退化性疾病。注意力落在一类叫做 “活性氧物”或ROS的分子上。这些挥发性物质会破坏DNA。退行性疾病,如癌症和心血管疾病,往往显示出 “氧化应激”的证据,表明ROS刺激了疾病。

奇怪的是,我们的线粒体,也就是细胞的能量工厂,会自然地释放出ROS。所以退行性疾病似乎部分源于我们自身的代谢功能。你的线粒体 “燃烧”燃料,排放出有毒的废气,无意中给你的生存设置了限制,替换以后一种假设。

在老鼠和蠕虫身上的实验表明,活性氧物种,如过氧化氢,会从其他分子上撕裂原子,在这个过程中破坏它们。当这些分子是DNA,也就是我们的细胞说明书时,就会出现问题。我们产生原生的抗氧化剂,比如分子谷胱甘肽,来对抗这种亲氧化剂的威胁。它们与ROS发生反应,在亲氧化剂破坏重要的细胞机制之前中和它们。

当科学家阻断啮齿动物制造这些保护分子的能力时,动物的寿命就会下降。同时,观察性研究表明,经常吃含维生素的水果和蔬菜的人更健康。血液中维生素E和C含量较高的人也是如此。

维生素在试管中具有强烈的抗氧化作用。于是,关于衰老和疾病的ROS理论崭露头角,随后,就产生了你可以通过服用抗氧化药丸中和自由基来减缓衰老的概念。一个现在每年价值230亿美元的补充剂产业在美国生根发芽。

但是,如果这些ROS如此有害,一些科学家问道,我们(真核细胞)细胞的基本设计已经超过10亿年了,为什么进化没有解决ROS问题?与此同时,科学家们开始发现,运动和卡路里限制可以增加动物的寿命。两者都会使ROS升高。根据ROS衰老模型,运动和禁食的动物应该死得更早,但它们却活得更长。

对于苏黎世瑞士联邦理工学院的能源和新陈代谢研究员Michael Ristow来说,这些不一致的地方无法忽视。在蠕虫身上,他发现中和那些据称有毒的ROS会缩短寿命,因此他设计了一个类似的人类实验。

他让39名男性志愿者在数周内定期锻炼;一半人在锻炼前服用维生素补充剂。2009年发表的结果,继续在整个运动生理学领域内外引起反响。训练前服用大剂量维生素C和E的志愿者未能从锻炼中获益。他们的肌肉并没有变得更强壮;胰岛素的敏感性(衡量新陈代谢健康的指标)没有改善;原生抗氧化剂(如谷胱甘肽)也没有增加。

运动能加速细胞燃烧燃料。如果你在慢跑后窥视肌肉,你会看到相对过剩的那些所谓危险的ROS,从我们的细胞熔炉,线粒体中喷出的“废气”。然而,如果你在跑步后一段时间检查同一块肌肉,你会发现那些ROS消失了。在它们的位置上,你会看到大量的原生抗氧化剂。替换以后因为,在运动后,肌肉细胞通过提高原生抗氧化剂的生产来应对氧化压力。这些抗氧化剂,增强了对昨天运动的氧化剂威胁的保护,现在也保护了对其他环境氧化剂的危险。

与ROS的教条相反,Ristow意识到,运动时ROS传递的压力信号,对于线粒体和容纳它们的细胞之间的这种呼唤和反应至关重要。他想,为了改善健康,也许我们不应该中和ROS,而是以模仿运动中发生的方式增加它们。这将提高原生抗氧化剂,提高胰岛素的敏感性,并增加整体的复原力。

Ristow把这种想法称为 “mitohormesis”。“hormesis”一词来自毒理学(“mito”是线粒体的意思)。它描述了这样一种观察,即一些通常被认为是有毒的暴露,在微量的情况下,可以反常地改善健康。例如,X射线是一种已知的致癌物,而极少量的X射线辐射就能延长各种昆虫的寿命。

考虑运动的情况,荷尔蒙的作用可能是最容易把握的。举起太多重量或跑得太久,你很可能会撕裂肌肉和损伤肌腱。但举起适量的重量,每周跑几次,你的骨骼和肌肉就会加强。间歇性的扭矩和应变会增加骨骼的矿化和密度。更强壮的骨骼可能更好地承受未来的冲击,否则可能会导致骨折。

在他的实验中,Ristow看到,维生素补充剂打断了这一序列的压力,可能是因为它们在ROS信号可以在细胞的其他地方 “听到”之前中和了它。通过干扰适应性反应,维生素阻止了本来在体力消耗的压力之后的强化。抗氧化剂补充剂自相矛盾地让你变得更弱。

维生素是健康的必需品。而补充剂可以帮助那些缺乏维生素的人。例如,维生素C不足会导致坏血病,而坏血病是由结缔组织中的蛋白质--胶原蛋白的缺陷造成的。在其他功能中,维生素C有助于胶原蛋白的合成。

但根据Ristow等人的说法,维生素在我们身体中的主要作用,可能不是抗氧化。而且他认为,水果和蔬菜的抗氧化成分并不能解释它们对我们健康的好处。那么,什么才是呢?

美国国家老龄化研究所神经科学实验室主任马克·马特森,多年来一直在研究植物化学物质或植物化学物质如何影响我们的细胞(在试管中)。长期以来,该领域的假设是,像维生素一样,植物化学物质是直接抗氧化的。但Mattson和其他人认为他们是间接的。他发现,就像运动一样,植物化学物质给我们的身体带来压力,让我们变得更强壮。

马特森解释说,植物过着静止的生活。它们不能像我们一样通过移动来应对病原体、寄生虫和食草动物。为了应对移动生活带来的诸多威胁,以及高温、干旱和其他环境压力,它们已经进化出了大量的防御性化学物质。

健康的结果并不完全来自于你的基因组,而是你与世界的关系。

我们熟悉植物武器库中的许多成分。烟草中的尼古丁是我们所珍视的,它能减缓昆虫的速度。豆类含有凝集素,可以抵御昆虫的侵袭。大蒜的鲜味来自于大蒜素,一种强大的抗真菌剂。这些 “反哺剂 ”的进化部分是为了劝阻像我们这样的潜在食客。

马特森和他的同事们说,这些植物 “生物农药”对我们的作用就像荷尔蒙压力源一样。我们的身体将它们识别为轻微的毒性,我们用一种古老的解毒过程作出反应,旨在分解它们并将它们冲走。

可以考虑多吃新鲜的花椰菜。和其他十字花科蔬菜一样,它们也含有一种叫做萝卜硫素(Sulforaphane)的抗营养剂。因为萝卜硫素是一种温和的氧化剂,根据氧化剂危害的旧观念,我们应该避免食用它。然而研究表明,吃含硫磷烷的蔬菜可以减少氧化压力。

当萝卜硫素进入你的血液时,它会触发你的细胞中一种叫做Nrf2的蛋白质的释放,这种蛋白质被一些人称为衰老的 “主调节器”,然后激活200多个基因。这些基因包括产生抗氧化剂的基因、代谢毒素的酶、清除重金属的蛋白质以及增强抑制肿瘤的因子,以及其他促进健康的重要功能。

理论上讲,在晚餐中遇到这种微弱的物质后,你的身体最终会更好地准备迎接来自身体内外的毒素、亲氧化剂、以及其他可能造成伤害的挑战。通过对你的基因组进行 “按摩”,萝卜硫素可以提高你对疾病的抵抗力。

在一项针对2型糖尿病患者的研究中,西兰花-孢子粉能降低甘油三酯水平。高甘油三酯是一种脂质,与心脏病和中风的风险增加有关。降低异常升高的甘油三酯可能会降低这些疾病的风险。在另一项干预措施中,食用西兰花芽粉可以减少志愿者上呼吸道的氧化应激,很可能是通过增加抗氧化剂的生产。理论上,这可能会改善哮喘患者的症状。

在癌症和痴呆症等疾病中经常观察到自由基和氧化应激的升高。在这些情况下,它们可能会导致退化。但它们可能不是疾病的根本原因。根据Mattson的说法,主要的功能障碍可能在更早的时候就已经发生了,比如说,在需要的时候无法产生原生的抗氧化剂,以及普遍缺乏细胞调理。

马特森称替换以后 “沙发土豆”人群容易产生的问题。如果没有定期的激素压力,包括运动和植物抗生素的刺激,“细胞变得自满”他说。“它们的内在防御系统被下调了。” 新陈代谢的效率降低。胰岛素抵抗的设置。我们变得不太能够管理亲氧化剂的威胁。这种功能障碍增加了退化性疾病的风险。

研究中隐含着对西方饮食风潮的新控诉。高度精制的食物不仅呈现出巨大的热量过剩,它们还缺乏来自植物中的有益信号——“挑战的信号。”Mattson说。这些信号可能会以一种预防疾病的方式来调节我们的细胞。

另一个观点认为,我们接收植物信号的能力并不是被动的、防御性的,而是主动的。我们不是在保护自己不受生物农药的伤害,而是在感知食物中植物的压力水平。

哈佛大学的科学家David Sinclair和他的同事Konrad Howitz将其称为异种激素:从其他来源的压力中获益。许多植物营养素会引发与真核生物(从酵母到人类)长寿有关的同样的几个细胞反应。多年来对啮齿类动物Nrf2的研究表明,激活这种蛋白质可以增加数百种促进健康的基因的表达,包括那些参与解毒、抗氧化剂生产、控制炎症和抑制肿瘤的基因。

Sinclair研究的是另一类与健康有关的蛋白质,称为sirtuins。它们是由运动引发的,而且,Sinclair认为,还有一种叫做白藜芦醇的分子,在葡萄皮和其他植物中有发现。“太巧合了,这些分子一次又一次地从自然界中出现,它们具有令人惊讶的多因素好处,能以正确的方式调整身体。”Sinclair说。

他认为,它们并不都是反哺剂。植物在受到压力时就会搅动这些物质,促使它们进一步适应特定的威胁,无论是干旱、昆虫的侵袭,还是太阳的过度紫外线辐射。

对于食草动物来说,植物中的这些应激化合物可能会传达有关环境条件的重要信息。因此,Sinclair认为,食草动物 “感知” 这些信号的能力,很可能在进化过程中被证明是有利的。它让动物们为逆境做准备。被真菌压迫的葡萄树会分泌出白藜芦醇来对抗感染。你喝了这些葡萄酿制的葡萄酒,“感应” 到恶劣环境条件下单宁酸和其他应激化合物的升高,束缚了自己的防御能力,理论上,变得更有抵抗退化性疾病的能力。

其中一个含义是,现代农业经常用杀虫剂和充足的浇水来防止植物应激,生产出的水果和蔬菜的异种激素信号很弱。“我买有压力的植物。”辛克莱说。“有机食品就不错。我选择颜色多的植物,因为它们正在产生这些分子。” 有些人认为,异种激素可能至少部分地解释了为什么地中海饮食是如此健康的。它含有橄榄、橄榄油和各种坚果等植物,这些植物来自炎热、干燥、紧张的环境。吃来自于挣扎着生存的植物的食物,也会让我们变得坚强。

科罗拉多大学安舒茨医学园区的内分泌学家Philip Hooper指出,植物与动物的关系往往是共生的,沟通是双向的。植物与动物之间直接进行生化操作的一个例子来自咖啡树。开花植物之间相互竞争,争夺蜜蜂等传粉者的注意力。咖啡树似乎通过使用咖啡因在这个 “市场”中获得优势。这种药物能激发传粉者的神经元,将植物的位置记忆更深地刻在它们的大脑中。有人认为,生化的调整增加了传粉者面对琳琅满目的花的选择,回到那个特定的咖啡树的概率。

在动物和植物之间的舞蹈中,Hooper说:“我认为有真正的互助主义。我们在一起,植物和我们在一起。”

虽然异种激素是一个令人信服的想法,但它仍然没有得到证实。新加坡国立大学的生物化学家、抗氧化剂专家巴里·哈利维尔(Barry Halliwell)见证了从维生素到纤维素的饮食时尚,潮流来来去去。他说,荷尔蒙和异荷尔蒙的观点是可信的,但并不确定。各种研究表明,大量食用水果和蔬菜的人,生活方式普遍更健康。这些人可能会对垃圾食品敬而远之,仅此一点就可能改善健康状况。

即使在荷尔蒙学的理念中,哈利维尔也认为试图对个别化学物质进行钻研的做法是有问题的。“这在药理学中非常有效,但在营养学中却完全不起作用。”他说。他不认为任何单一的植物营养素能解释水果和蔬菜对健康的明显促进作用。“食物多样性似乎是好的。”他说。这种批评谈到了一个更大的问题:通常不清楚实验室对简单生物体或细胞培养物的研究将如何转化,转化为适合人类的建议或疗法。

在基因统一的生物体或细胞中,在高度控制的环境中生活的有效物质,在人身上不一定有效。特别是对白藜芦醇的人体研究,得出了相互矛盾的结果。适当的剂量可能是一个问题,而使用的分离物和测试对象的特定基因变异之间的相互作用是另一个问题。干预措施通常测试一个分子,但新鲜水果和蔬菜同时呈现出许多化合物。我们可能会从这些同时的接触中获益最大。

关于肠道微生物群的科学有望使情况进一步复杂化;我们的原生微生物会发酵植物营养素,或许能供给一些食用植物营养素的好处。这一切都凸显了一个道理,那就是自然界中的药片很难得到。

撇开这些不谈,对异体荷尔蒙的研究提醒我们,我们并不完全受制于基因遗传。基因很重要,但健康在很大程度上取决于是否有正确的基因在正确的时间和正确的数量上进行表达。如果我们的基因组是一架钢琴,而我们的基因是琴键,那么健康就是我们在钢琴上弹奏的歌曲。关于荷尔蒙的科学,也就是可能使我们保持强壮的压力,为我们应该弹奏什么样的歌曲提供了提示。通过经常性的运动来保持身体的状态。吃尽量少加工的植物性食物,让细胞的压力反应途径间歇性地参与。

如果你的祖母是一个简陋的、不讲理的、靠土地生活的农民的话,这些建议最后听起来颇有祖母的味道。但事实证明,某些种类的压力可能是健康的需要。替换以后因为健康并不完全来自于你的基因组所包含的指令,而是来自于你与更广阔世界的关系。身体的复原力并不是完全与生俱来的,它是由外界刺激培养出来的。而其中一些刺激恰好是植物中略微有毒、略有压力的化学物质。