Витамин E — это группа из восьми жирорастворимых соединений, включающая четыре токоферола и четыре токотриенола . [1] [2] Витамин E действует как жирорастворимый антиоксидант , который может помочь защитить клеточные мембраны от активных форм кислорода . [2] [3] Симптоматический дефицит витамина E , который встречается редко и обычно вызван основной проблемой с перевариванием пищевых жиров , а не диетой с низким содержанием витамина E, [4] может вызывать неврологические расстройства . [3] Различные правительственные организации рекомендуют взрослым потреблять от 3 до 15 мг в день, тогда как всемирный обзор сообщил о среднем потреблении с пищей 6,2 мг в день. [5] Продукты, богатые витамином E, включают семена , орехи, масла семян , арахисовое масло и продукты , обогащенные витамином E. [2] [3]
Как натуральные, так и синтетические токоферолы подвержены окислению, поэтому пищевые добавки этерифицируются , создавая токоферола ацетат для обеспечения стабильности. [2] [6] Токоферолы и токотриенолы встречаются в формах α (альфа), β (бета), γ (гамма) и δ (дельта), что определяется числом и положением метильных групп в хроманольном кольце. [3] [7] Все восемь из этих витамеров имеют хромановое двойное кольцо с гидроксильной группой , которая может отдавать атом водорода для снижения свободных радикалов , и гидрофобную боковую цепь, которая позволяет проникать в биологические мембраны.
Исследования населения показали, что люди, которые потребляли продукты с большим содержанием витамина Е или которые самостоятельно выбирали употребление пищевой добавки с витамином Е , имели более низкую заболеваемость сердечно-сосудистыми заболеваниями , раком , деменцией и другими заболеваниями. Однако плацебо -контролируемые клинические испытания с использованием альфа-токоферола в качестве добавки с ежедневным количеством до 2000 мг в день не всегда могли повторить эти результаты. [2] В Соединенных Штатах использование добавки с витамином Е достигло пика около 2002 года, но к 2006 году снизилось более чем вдвое. Снижение использования было теоретически обусловлено публикациями крупных плацебо-контролируемых исследований, которые не показали никаких преимуществ или фактических негативных последствий от высоких доз витамина Е. [8] [9] [10] [11]
Витамин Е был открыт в 1922 году, выделен в 1935 году и впервые синтезирован в 1938 году. Поскольку активность витамина была впервые идентифицирована как необходимая для оплодотворенных яйцеклеток , чтобы привести к живорождению (у крыс), ему было дано название «токоферол» от греческих слов, означающих рождение и вынашивать или носить . Альфа-токоферол, либо естественным образом извлеченный из растительных масел, либо, что наиболее распространено, как синтетический токоферола ацетат, продается как популярная пищевая добавка, либо сама по себе, либо в составе поливитаминных продуктов, а также в маслах или лосьонах для нанесения на кожу.
Питательная ценность витамина E определяется эквивалентностью 100% активности α-токоферола RRR-конфигурации. Молекулы, которые способствуют активности α-токоферола, представляют собой четыре токоферола и четыре токотриенола, в каждой группе из четырех, идентифицированных префиксами альфа- (α-), бета- (β-), гамма- (γ-) и дельта- (δ-). Для альфа(α)-токоферола каждый из трех участков «R» имеет присоединенную метильную группу (CH 3 ). Для бета(β)-токоферола: R1 = метильная группа, R2 = H, R3 = метильная группа. Для гамма(γ)-токоферола: R1 = H, R2 = метильная группа, R3 = метильная группа. Для дельта(δ)-токоферола: R1 = H, R2 = H, R3 = метильная группа. Те же конфигурации существуют для токотриенолов, за исключением того, что ненасыщенная боковая цепь имеет три двойные связи углерод-углерод, тогда как токоферолы имеют насыщенную боковую цепь. [12]
В дополнение к различению токоферолов и токотриенолов по положению метильных групп, токоферолы имеют фитильную хвостовую часть с тремя хиральными точками или центрами, которые могут иметь правую или левую ориентацию. Природная растительная форма альфа-токоферола - это RRR-α-токоферол, также называемый d-токоферолом, тогда как синтетическая форма ( полностью рацемический или полностью рацемический витамин E, также dl-токоферол) представляет собой равные части восьми стереоизомеров RRR, RRS, RSS, SSS, RSR, SRS, SRR и SSR с постепенно уменьшающейся биологической эквивалентностью, так что 1,36 мг dl-токоферола считаются эквивалентными 1,0 мг d-токоферола, натуральной формы. Перефразируя, синтетическая форма имеет 73,5% активности натуральной. [12]
Альфа-токоферол является жирорастворимым антиоксидантом, функционирующим в пути глутатионпероксидазы [13] и защищающим клеточные мембраны от окисления путем реакции с липидными радикалами, образующимися в цепной реакции перекисного окисления липидов . [2] [14] Это удаляет промежуточные продукты свободных радикалов и предотвращает продолжение реакции окисления . Окисленные радикалы α-токофероксила, образующиеся в этом процессе, могут быть возвращены обратно в активную восстановленную форму путем восстановления другими антиоксидантами , такими как аскорбат , ретинол или убихинол . [15] Другие формы витамина Е обладают своими собственными уникальными свойствами; например, γ-токоферол является нуклеофилом , который может реагировать с электрофильными мутагенами . [7]
Четыре токотриенола (альфа, бета, гамма, дельта) по структуре похожи на четыре токоферола, с основным отличием в том, что первые имеют гидрофобные боковые цепи с тремя двойными связями углерод-углерод, тогда как токоферолы имеют насыщенные боковые цепи. Для альфа(α) -токотриенола каждый из трех участков «R» имеет присоединенную метильную группу (CH3). Для бета (β) -токотриенола: R1 = метильная группа, R2 = H, R3 = метильная группа. Для гамма(γ) -токотриенола: R1 = H, R2 = метильная группа, R3 = метильная группа. Для дельта(δ) -токотриенола: R1 = H, R2 = H, R3 = метильная группа.
Токотриенолы имеют только один хиральный центр , который существует на 2' хроманольном кольце углерода, в точке, где изопреноидный хвост присоединяется к кольцу. Другие два соответствующих центра в фитильном хвосте соответствующих токоферолов не существуют как хиральные центры для токотриенолов из-за ненасыщенности (двойные связи CC) на этих участках. Токотриенолы, извлеченные из растений, всегда являются правовращающими стереоизомерами, обозначаемыми как d-токотриенолы. Теоретически, также могут существовать левовращающие формы токотриенолов (l-токотриенолы), которые имели бы конфигурацию 2S, а не 2R в единственном хиральном центре молекул, но в отличие от синтетического dl-альфа-токоферола, продаваемые пищевые добавки токотриенола извлекаются из пальмового масла. [16] Было предложено несколько преимуществ для здоровья от токотриенолов, включая снижение риска возрастных когнитивных нарушений, болезней сердца и рака. Доказательства не являются окончательными. [17] [18] [19]
Витамин E может иметь различные роли как витамин . [3] Было постулировано множество биологических функций, включая роль жирорастворимого антиоксиданта . [3] В этой роли витамин E действует как поглотитель радикалов, доставляя атом водорода (H) свободным радикалам. При 323 кДж / моль связь OH в токоферолах примерно на 10% слабее, чем в большинстве других фенолов . [20] Эта слабая связь позволяет витамину отдавать атом водорода пероксильному радикалу и другим свободным радикалам , сводя к минимуму их повреждающее действие. Образованный таким образом токофериловый радикал перерабатывается в токоферол путем окислительно-восстановительной реакции с донором водорода, таким как витамин C. [21]
Витамин Е влияет на экспрессию генов [22] и является регулятором активности ферментов, например, протеинкиназы С (PKC), которая играет роль в росте гладких мышц , при этом витамин Е участвует в дезактивации PKC, что подавляет рост гладких мышц. [23]
Фотосинтезирующие растения, водоросли и цианобактерии синтезируют токохроманолы, химическое семейство соединений, состоящее из четырех токоферолов и четырех токотриенолов; в контексте питания это семейство называется витамином Е. Биосинтез начинается с образования замкнутой кольцевой части молекулы в виде гомогентизиновой кислоты (ГГК). Боковая цепь присоединяется (насыщенная для токоферолов , полиненасыщенная для токотриенолов ). Путь для обоих одинаков, так что гамма- создается и из нее альфа- или дельта- создается и из нее бета-соединения. [24] [25] Биосинтез происходит в пластидах . [25]
Что касается того, почему растения синтезируют токохроманолы, то основная причина, по-видимому, заключается в антиоксидантной активности. В разных частях растений и разных видах доминируют разные токохроманолы. Преобладающей формой в листьях и, следовательно, в листовых зеленых овощах является α-токоферол. [24] Расположение - в мембранах хлоропластов, в непосредственной близости от процесса фотосинтеза. [25] Функция - защита от повреждения ультрафиолетовым излучением солнечного света. В нормальных условиях роста присутствие α-токоферола, по-видимому, не является существенным, поскольку существуют другие фотозащитные соединения, и растения, которые из-за мутаций утратили способность синтезировать α-токоферол, демонстрируют нормальный рост. Однако в стрессовых условиях роста, таких как засуха, повышенная температура или окислительный стресс, вызванный солью, физиологическое состояние растений выше, если они обладают нормальной способностью к синтезу. [26]
Семена богаты липидами, что обеспечивает энергию для прорастания и раннего роста. Токохроманолы защищают липиды семян от окисления и прогорклости. [24] [25] Присутствие токохроманолов продлевает долговечность семян и способствует успешному прорастанию и росту рассады. [26] Гамма-токоферол доминирует в семенах большинства видов растений, но есть исключения. В рапсовом, кукурузном и соевом маслах содержится больше γ-токоферола, чем α-токоферола, но в сафлоровом, подсолнечном и оливковом маслах верно обратное. [24] [25] [27] Из широко используемых пищевых масел пальмовое масло уникально тем, что в нем содержание токотриенолов выше, чем токоферолов. [27] Содержание токохроманолов в семенах также зависит от стрессовых факторов окружающей среды. В миндале, например, засуха или повышенная температура увеличивают содержание α-токоферола и γ-токоферола в орехах. В той же статье упоминается, что засуха увеличивает содержание токоферола в оливках, а также тепло для соевых бобов. [28]
Биосинтез витамина E происходит в пластиде и проходит через два различных пути: путь шикимата и путь метилэритритолфосфата (путь MEP). [24] Путь шикимата генерирует хроманольное кольцо из гомогентизиновой кислоты (HGA), а путь MEP производит гидрофобный хвост, который отличается у токоферола и токотриенола. Синтез конкретного хвоста зависит от того, из какой молекулы он происходит. В токофероле его прениловый хвост возникает из группы геранилгеранилдифосфата (GGDP), тогда как фитильный хвост токотриенола происходит из фитилдифосфата. [24]
Синтетический продукт — это all-rac-альфа-токоферол, [29] также называемый dl-альфа-токоферолом. Он состоит из восьми стереоизомеров (RRR, RRS, RSS, RSR, SRR, SSR, SRS и SSS) в равных количествах. «Он синтезируется из смеси толуола и 2,3,5-триметилгидрохинона, который реагирует с изофитолом с образованием all-rac-альфа-токоферола, используя железо в присутствии газообразного хлористого водорода в качестве катализатора. Полученная реакционная смесь фильтруется и экстрагируется водным раствором едкого натра. Толуол удаляется выпариванием, а остаток (all-rac-альфа-токоферол) очищается вакуумной перегонкой». [29] Природный альфа-токоферол, извлеченный из растений, — это RRR-альфа-токоферол, называемый d-альфа-токоферолом. [30] Синтетический продукт имеет 73,5% эффективности натурального. [31] Производители пищевых добавок и обогащенных продуктов питания для людей или домашних животных преобразуют фенольную форму витамина в эфир, используя уксусную или янтарную кислоту , поскольку эфиры более химически стабильны, что обеспечивает более длительный срок хранения. [2] [32]
Дефицит витамина E встречается у людей редко и возникает в результате аномалий в усвоении или метаболизме жиров в рационе, а не из-за диеты с низким содержанием витамина E. [4] Одним из примеров генетической аномалии метаболизма являются мутации генов, кодирующих белок-переносчик альфа-токоферола (α-TTP). У людей с этим генетическим дефектом наблюдается прогрессирующее нейродегенеративное расстройство, известное как атаксия с дефицитом витамина E (AVED), несмотря на потребление нормального количества витамина E. Для компенсации недостатка α-TTP необходимы большие количества альфа-токоферола в качестве пищевой добавки. [33] [34]
Бариатрическая хирургия как метод лечения ожирения может привести к дефициту витаминов. Долгосрочное наблюдение показало, что дефицит витамина E составляет 16,5%. [35] Существуют рекомендации по приему поливитаминных добавок, но, как сообщается, показатели соблюдения рекомендаций составляют менее 20%. [36]
Дефицит витамина E из-за мальабсорбции или метаболической аномалии может вызвать проблемы с нервами из-за плохой проводимости электрических импульсов по нервам из-за изменений в структуре и функции нервной мембраны . Помимо атаксии, дефицит витамина E может вызвать периферическую невропатию , миопатии , ретинопатию и нарушение иммунных реакций. [4] [3]
Количество альфа-токоферола, других токоферолов и токотриенолов, которые являются компонентами диетического витамина E, при потреблении из продуктов питания, по-видимому, не вызывает никаких взаимодействий с лекарственными средствами. Потребление альфа-токоферола в качестве пищевой добавки в количествах, превышающих 300 мг/день, может привести к взаимодействию с аспирином , варфарином и циклоспорином А способами, которые изменяют функцию. [3] [37] Для аспирина и варфарина высокие количества витамина E могут усиливать противосвертывающее действие крови. [3] [37] В многочисленных клинических испытаниях витамин E снижал концентрацию в крови иммунодепрессанта циклоспорина А. [37] Управление пищевых добавок Национального института здравоохранения США высказывает опасения, что совместный прием витамина E может противодействовать механизмам противораковой лучевой терапии и некоторым видам химиотерапии, и поэтому не рекомендует его использование у этих групп пациентов. В цитируемых источниках сообщалось о случаях снижения побочных эффектов лечения, но также и о более низкой выживаемости при раке, что повышает вероятность защиты опухоли от предполагаемого окислительного повреждения в результате лечения. [3]
Национальная медицинская академия США обновила предполагаемые средние потребности (EAR) и рекомендуемые диетические нормы (RDA) для витамина E в 2000 году. RDA выше, чем EAR, чтобы определить количества, которые будут охватывать людей с потребностями выше среднего. Адекватные дозы (AI) определяются, когда нет достаточной информации для установления EAR и RDA. EAR для витамина E для женщин и мужчин в возрасте от 14 лет и старше составляет 12 мг/день. RDA составляет 15 мг/день. [4] Что касается безопасности, то допустимые верхние уровни потребления («верхние пределы» или UL) устанавливаются для витаминов и минералов, когда имеются достаточные доказательства. Геморрагические эффекты у крыс были выбраны в качестве критической конечной точки для расчета верхнего предела, начиная с самого низкого наблюдаемого уровня неблагоприятного эффекта. Результатом стал верхний предел для человека, установленный на уровне 1000 мг/день. [4] В совокупности EAR, RDA, AI и UL называются рекомендуемыми нормами потребления . [4]
Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) называет коллективный набор информации диетическими эталонными значениями, с эталонными значениями потребления для населения (PRI) вместо RDA и средними требованиями вместо EAR. AI и UL определяются так же, как в Соединенных Штатах. Для женщин и мужчин в возрасте 10 лет и старше PRI устанавливаются на уровне 11 и 13 мг/день соответственно. PRI для беременности составляет 11 мг/день, для лактации — 11 мг/день. Для детей в возрасте 1–9 лет PRI увеличиваются с возрастом с 6 до 9 мг/день. [38] EFSA использовало влияние на свертываемость крови в качестве критического для безопасности эффекта. Оно определило, что неблагоприятных эффектов не наблюдалось в испытании на людях при дозе 540 мг/день, использовало фактор неопределенности 2 для получения верхнего предела в размере половины этого значения, а затем округлило до 300 мг/день. [39]
Китайская Народная Республика публикует диетические рекомендации без конкретики по отдельным витаминам или минералам. [40] Соединенное Королевство рекомендует 4 мг/день для взрослых мужчин и 3 мг/день для взрослых женщин. [41] Японский национальный институт здоровья и питания установил для взрослых AI на уровне 6,5 мг/день (женщины) и 7,0 мг/день (мужчины), а также 650–700 мг/день (женщины) и 750–900 мг/день (мужчины) в качестве верхних пределов (количество зависит от возраста). [42] Индия рекомендует потребление 8–10 мг/день и не устанавливает верхний предел. [43] Всемирная организация здравоохранения рекомендует взрослым потреблять 10 мг/день. [5]
Потребление, как правило, ниже этих рекомендаций. Согласно мировому обзору, медианное потребление альфа-токоферола в рационе составляет 6,2 мг/день. [5]
Для маркировки пищевых продуктов и диетических добавок в США количество в порции выражается в процентах от суточной нормы. Для маркировки витамина E 100% суточной нормы составляли 30 международных единиц, но с 27 мая 2016 года она была пересмотрена до 15 мг, чтобы соответствовать RDA. [44] Таблица старых и новых суточных норм для взрослых приведена в Reference Daily Intake .
Правила Европейского союза требуют, чтобы на этикетках указывалась энергия, белок, жир, насыщенный жир, углеводы, сахар и соль. Добровольные питательные вещества могут быть указаны, если присутствуют в значительных количествах. Вместо суточных значений, количества показаны в процентах от рекомендуемых норм потребления (RI). Для витамина E 100% RI была установлена на уровне 12 мг в 2011 году. [45]
Международная единица измерения использовалась Соединенными Штатами в 1968–2016 годах. 1 МЕ является биологическим эквивалентом около 0,667 мг d (RRR)-альфа-токоферола (точно 2/3 мг) или 0,90 мг dl-альфа-токоферола, что соответствует измеренной тогда относительной активности стереоизомеров. В мае 2016 года измерения были пересмотрены, так что 1 мг «витамина E» равен 1 мг d-альфа-токоферола или 2 мг dl-альфа-токоферола. [46] Первоначально изменение было начато в 2000 году, когда формы витамина E, отличные от альфа-токоферола, были исключены из диетических расчетов IOM. Количество UL не учитывает какие-либо преобразования. [47] EFSA никогда не использовало единицу МЕ, и их измерения учитывают только RRR-альфа-токоферол. [48]
Во всем мире потребление ниже рекомендуемого, согласно сводке более ста исследований, в которых сообщалось о среднем потреблении 6,2 мг в день для альфа-токоферола. [5] Из множества различных форм витамина Е гамма-токоферол ( γ-токоферол ) является наиболее распространенной формой, встречающейся в рационе питания североамериканцев, но альфа-токоферол ( α-токоферол ) является наиболее биологически активным. [2] [49] Пальмовое масло является источником токотриенолов. [16]
Министерство сельского хозяйства США (USDA), Служба сельскохозяйственных исследований, ведет базу данных о составе пищевых продуктов. Последняя крупная редакция была выпущена 28 сентября 2015 года. Помимо природных источников, показанных в таблице, [50] некоторые готовые к употреблению хлопья, детские смеси, жидкие продукты питания и другие продукты обогащены альфа-токоферолом. [50]
Витамин Е является жирорастворимым, поэтому продукты диетических добавок обычно находятся в форме витамина, этерифицированного уксусной кислотой для получения токоферола ацетата и растворенного в растительном масле в мягкой капсуле. [2] Для альфа-токоферола количество варьируется от 100 до 1000 МЕ на порцию. Меньшие количества включаются в поливитаминные/минеральные таблетки. Добавки гамма-токоферола и токотриенола также доступны у компаний, производящих диетические добавки. Последние являются экстрактами из пальмового масла. [16]
Всемирная организация здравоохранения не дает никаких рекомендаций по обогащению продуктов питания витамином E. [51] Инициатива по обогащению продуктов питания не перечисляет страны, имеющие обязательные или добровольные программы по витамину E. [52] Детская смесь содержит альфа-токоферол в качестве ингредиента. В некоторых странах определенные марки готовых к употреблению каш, жидких продуктов питания и других продуктов содержат альфа-токоферол в качестве дополнительного ингредиента. [50]
Различные формы витамина Е являются распространенной пищевой добавкой в жирной пище, используемой для предотвращения прогорклости, вызванной перекисью. Те, у кого есть номер E, включают: [53]
Эти номера E включают все рацемические формы и их ацетатные эфиры. [53] Обычно встречаются на этикетках пищевых продуктов в Европе и некоторых других странах, их оценка безопасности и одобрение являются обязанностью Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов . [54]
Токотриенолы и токоферолы, последние включают стереоизомеры синтетического альфа-токоферола, всасываются из просвета кишечника, включаются в хиломикроны и секретируются в воротную вену , ведущую в печень. Эффективность всасывания оценивается в 51–86% [4] , и это относится ко всему семейству витамина E — нет никакой дискриминации среди витамеров витамина E во время всасывания. Желчь необходима для образования хиломикронов, поэтому такие заболевания, как муковисцидоз , приводят к билиарной недостаточности и мальабсорбции витамина E. [1] При потреблении в качестве пищевой добавки с альфа-токоферола ацетатом всасывание усиливается при употреблении с жиросодержащей пищей. [1] Невсосавшийся витамин E выводится с калом. Кроме того, витамин Е выводится печенью через желчь в просвет кишечника, где он либо реабсорбируется, либо выводится через кал, а все витамеры витамина Е метаболизируются и затем выводятся через мочу. [4] [12]
Достигнув печени, RRR-альфа-токоферол преимущественно поглощается белком-переносчиком альфа-токоферола (α-TTP). Все другие формы распадаются до 2'-карбоксиэтил-6-гидроксихромана (CEHC), процесс, который включает усечение фитинового хвоста молекулы, затем сульфатирование или гликоронирование. Это делает молекулы водорастворимыми и приводит к выведению с мочой. Альфа-токоферол также распадается тем же процессом до 2,5,7,8-тетраметил-2-(2'-карбоксиэтил)-6-гидроксихромана (α-CEHC), но медленнее, поскольку он частично защищен α-TTP. Большое потребление α-токоферола приводит к увеличению α-CEHC в моче, поэтому это, по-видимому, является средством утилизации избытка витамина E. [4] [12]
Белок переноса альфа-токоферола кодируется геном TTPA на хромосоме 8. Сайт связывания для RRR-α-токоферола представляет собой гидрофобный карман с более низким сродством к бета-, гамма- или дельта-токоферолам или к стереоизомерам с конфигурацией S в хиральном сайте 2. Токотриенолы также плохо подходят, поскольку двойные связи в фитиновом хвосте создают жесткую конфигурацию, которая не соответствует карману α-TTP. [12] Редкий генетический дефект гена TTPA приводит к тому, что у людей проявляется прогрессирующее нейродегенеративное расстройство, известное как атаксия с дефицитом витамина E (AVED), несмотря на потребление нормального количества витамина E. Большие количества альфа-токоферола в качестве пищевой добавки необходимы для компенсации недостатка α-TTP. [33] Роль α-TTP заключается в перемещении α-токоферола в плазматическую мембрану гепатоцитов (клеток печени), где он может быть включен в недавно созданные молекулы липопротеинов очень низкой плотности (VLDL). Они переносят α-токоферол в клетки в остальной части тела. В качестве примера результата предпочтительного лечения, диета США обеспечивает приблизительно 70 мг/день γ-токоферола, а концентрация в плазме составляет порядка 2–5 мкмоль/л; между тем, диетический α-токоферол составляет около 7 мг/день, но концентрация в плазме находится в диапазоне 11–37 мкмоль/л. [12]
Сродство α-TTP к витамерам витамина E [12]
В мировом обзоре более ста исследований на людях сообщается о медиане 22,1 мкмоль/л для сывороточного α-токоферола и определяется дефицит α-токоферола как менее 12 мкмоль/л. В нем цитируется рекомендация, согласно которой концентрация сывороточного α-токоферола должна быть ≥30 мкмоль/л для оптимизации пользы для здоровья. [5] Напротив, в тексте «Справочник по диетическому потреблению» США для витамина E сделан вывод о том, что концентрация в плазме 12 мкмоль/л достаточна для достижения нормального гемолиза, вызванного перекисью водорода ex vivo. [4] В обзоре 2014 года менее 9 мкмоль/л определяется как дефицит, 9-12 мкмоль/л как пограничный, а более 12 мкмоль/л как адекватный. [55]
Концентрация в сыворотке увеличивается с возрастом. Это объясняется тем, что витамин Е циркулирует в крови, включенный в липопротеины, а концентрация липопротеинов в сыворотке увеличивается с возрастом. Младенцы и маленькие дети имеют более высокий риск оказаться ниже порога дефицита. [5] Муковисцидоз и другие состояния мальабсорбции жиров могут привести к низкому уровню витамина Е в сыворотке . [3] Пищевые добавки повысят уровень витамина Е в сыворотке. [4]
Для состояний, описанных ниже, результаты рандомизированных клинических испытаний (РКИ) не всегда совпадают с данными наблюдений. [2] Это может быть вопросом количества. Наблюдательные исследования сравнивают низкое потребление с высоким потреблением на основе потребления из пищи. Диеты с высоким содержанием витамина E могут содержать другие соединения, которые приносят пользу для здоровья, или потребляться людьми, которые выбирают недиетический образ жизни, который снижает риск заболеваний, так что наблюдаемый эффект может быть связан не с содержанием витамина E. Между тем, многие из опубликованных РКИ использовали количества альфа-токоферола в 20-30 раз выше, чем те, которые можно получить из пищи. [11]
В Соединенных Штатах использование добавок витамина Е женщинами-специалистами в области здравоохранения составляло 16,1% в 1986 году, 46,2% в 1998 году, 44,3% в 2002 году, но снизилось до 19,8% в 2006 году. Аналогично, для мужчин-специалистов в области здравоохранения показатели за те же годы составляли 18,9%, 52,0%, 49,4% и 24,5%. Авторы предположили, что снижение использования в этих группах населения могло быть связано с публикациями исследований, которые показали либо отсутствие преимуществ, либо отрицательные последствия от добавок витамина Е. [9] В вооруженных силах США рецепты на витамины, выписанные для действующих, резервных и отставных военных, а также их иждивенцев, отслеживались в течение 2007–2011 годов. Рецепты на витамин Е снизились на 53%, в то время как витамин С остался неизменным, а витамин D увеличился на 454%. [56] Отчет об объеме продаж витамина Е в США задокументировал 50%-ное снижение в период с 2000 по 2006 год [10] , возможной причиной чего является метаанализ, который пришел к выводу, что добавление высоких доз витамина Е было связано с ростом смертности от всех причин. [8]
Два метаанализа пришли к выводу, что в качестве пищевой добавки витамин E не улучшает и не ухудшает смертность от всех причин. [57] [58] Более старый метаанализ пришел к выводу, что высокие дозы витамина E связаны с увеличением смертности от всех причин. Эти авторы признали, что упомянутые испытания с высокими дозами часто были небольшими и проводились с людьми, у которых уже были хронические заболевания. [8] Метаанализ долгосрочных клинических испытаний сообщил о незначительном увеличении смертности от всех причин на 2%, когда альфа-токоферол был единственной добавкой. Тот же метаанализ сообщил о статистически значимом увеличении результатов на 3%, когда альфа-токоферол использовался в сочетании с другими питательными веществами (витамин A, витамин C, бета-каротин, селен). [11]
Никаких изменений в риске развития возрастной макулярной дегенерации при длительном приеме добавок витамина Е не наблюдалось. [59]
В более раннем обзоре исследований пищевого потребления сообщалось, что более высокое потребление витамина E из продуктов питания снижает риск развития болезни Альцгеймера (БА) на 24%. [60] В обзоре Cochrane 2017 года сообщалось о витамине E как о потенциальной диетической пользе при легком когнитивном нарушении (MCI) и болезни Альцгеймера. На основании доказательств одного испытания в каждой из категорий исследование обнаружило недостаточно доказательств того, что дополнительный витамин E предотвращает прогрессирование MCI в деменцию, но оно указало на замедление функционального снижения у людей с БА. Учитывая небольшое количество испытаний и субъектов, авторы рекомендовали провести дополнительные исследования. [61] Метаанализ 2018 года выявил более низкие уровни витамина E в крови у людей с БА по сравнению со здоровыми людьми того же возраста. [62] В 2017 году в консенсусном заявлении Британской ассоциации психофармакологии был сделан вывод о том, что до тех пор, пока не появится дополнительная информация, витамин E не может быть рекомендован для лечения или профилактики болезни Альцгеймера. [63]
В обновлении более раннего отчета за 2022 год Целевая группа профилактических служб США рекомендовала не использовать добавки витамина Е для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний или рака, придя к выводу о недостаточности доказательств для оценки баланса пользы и вреда, но также с умеренной уверенностью заключив, что нет чистой пользы от приема добавок. [64]
Что касается литературы по различным типам рака, то в наблюдательных исследованиях наблюдается обратная связь между диетическим витамином E и раком почек и раком мочевого пузыря . Снижение риска составило 19% при сравнении групп с самым высоким и самым низким потреблением. Авторы пришли к выводу, что необходимы рандомизированные контролируемые исследования . [65] [66] Крупное исследование, сравнивающее плацебо с группой, полностью состоящей из rac-альфа-токоферола, потребляющей 400 МЕ/день, не выявило разницы в случаях рака мочевого пузыря. [67] В наблюдательных исследованиях сообщалось об обратной связи между диетическим витамином E и раком легких . Относительное снижение риска составило 16% при сравнении групп с самым высоким и самым низким потреблением. Польза прогрессивно возрастала по мере увеличения диетического потребления с 2 мг/день до 16 мг/день. Авторы отметили, что результаты должны быть подтверждены проспективными исследованиями. [68] Одно из таких крупных исследований, в котором сравнивали 50 мг альфа-токоферола с плацебо у мужчин-курильщиков табака, не выявило никакого влияния на рак легких. [69] Исследование, в котором отслеживались люди, принимавшие пищевую добавку с витамином Е, выявило повышенный риск рака легких у тех, кто потреблял более 215 мг/день. [70]
Для рака простаты также есть противоречивые результаты. Метаанализ, основанный на содержании альфа-токоферола в сыворотке, показал обратную корреляцию, при этом разница между самым низким и самым высоким значением составила 21% снижения относительного риска. [71] Напротив, метаанализ наблюдательных исследований не показал никакой связи с потреблением витамина E в пище. [72] Также были получены противоречивые результаты крупных РКИ. Испытание ATBC назначало плацебо или 50 мг/день альфа-токоферола мужчинам-курильщикам табака в течение 5–8 лет и показало снижение заболеваемости раком простаты на 32%. [73] Напротив, испытание SELECT селена и витамина E для рака простаты включало мужчин в возрасте 55 лет и старше, в основном некурящих, для приема плацебо или 400 МЕ/день пищевой добавки. Оно показало, что относительный риск был статистически значимым на 17% выше для группы витаминов. [74]
Для колоректального рака систематический обзор выявил РКИ витамина Е и плацебо, которые следовали в течение 7–10 лет. Было незначительное снижение относительного риска на 11%. [75] Испытание SELECT (мужчины старше 55 лет, плацебо или 400 МЕ/день) также сообщило о колоректальном раке. Было незначительное увеличение на 3% возникновения аденомы по сравнению с плацебо. [76] Исследование женского здоровья не сообщило о существенных различиях в заболеваемости всеми типами рака, смертях от рака или, в частности, раком груди, легких или толстой кишки. [77]
Потенциальными искажающими факторами являются форма витамина E, используемая в перспективных исследованиях, и его количество. Синтетические рацемические смеси изомеров витамина E не являются биоэквивалентными натуральным нерацемическим смесям, однако широко используются в клинических испытаниях и в качестве ингредиентов пищевых добавок. [78] В одном обзоре сообщалось о скромном увеличении риска рака при приеме добавок витамина E, при этом было указано, что более 90% упомянутых клинических испытаний использовали синтетическую рацемическую форму dl-альфа-токоферола. [70]
Управление по контролю за продуктами и лекарствами США инициировало процесс рассмотрения и одобрения заявлений о пользе для здоровья пищевых продуктов и диетических добавок в 1993 году. Рассмотрение петиций приводит к отклонению или одобрению предлагаемых заявлений. В случае одобрения на этикетках упаковок допускается конкретная формулировка. В 1999 году был создан второй процесс рассмотрения заявлений. Если нет научного консенсуса по совокупности доказательств, может быть установлено квалифицированное заявление о пользе для здоровья (QHC). FDA не «одобряет» петиции о квалифицированных заявлениях о пользе для здоровья. Вместо этого оно выдает Письмо о принудительном усмотрении, которое включает очень конкретный язык заявления и ограничения на использование этой формулировки. [79] Первые QHC, относящиеся к витамину E, были выпущены в 2003 году: «Некоторые научные данные свидетельствуют о том, что потребление антиоксидантных витаминов может снизить риск определенных форм рака». В 2009 году заявления стали более конкретными, допустив, что витамин E может снизить риск рака почек, мочевого пузыря и толстой кишки, но с обязательным упоминанием того, что доказательства считаются слабыми, а заявленные преимущества крайне маловероятными. Петиция о добавлении рака мозга, шейки матки, желудка и легких была отклонена. Дальнейшая редакция, май 2012 года, позволила витамину E снизить риск рака почек, мочевого пузыря и колоректального рака, с добавлением более краткого уточняющего предложения: «FDA пришло к выводу, что существует очень мало научных доказательств этого утверждения». Любая этикетка продукта компании, на которой делаются заявления о раке, должна включать уточняющее предложение. [80]
Метаанализ 2015 года показал, что в исследованиях, в которых сообщалось о сывороточном токофероле, более высокая концентрация в сыворотке была связана с 23%-ным снижением относительного риска возрастной катаракты (ARC), при этом эффект был обусловлен различиями в ядерной катаракте, а не в кортикальной или задней субкапсулярной катаракте — трех основных классификациях возрастной катаракты. [81] Однако эта статья и второй метаанализ, сообщающий о клинических испытаниях добавки альфа-токоферола, не сообщили о статистически значимом изменении риска ARC по сравнению с плацебо. [81] [82]
В обновлении более раннего отчета за 2022 год Целевая группа профилактических служб США рекомендовала не использовать добавки витамина Е для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний или рака, придя к выводу о недостаточности доказательств для оценки баланса пользы и вреда, но также с умеренной уверенностью заключив, что нет чистой пользы от приема добавок. [64]
Исследования влияния витамина E на сердечно-сосудистые заболевания дали противоречивые результаты. Теоретически окислительная модификация холестерина ЛПНП способствует закупорке коронарных артерий, что приводит к атеросклерозу и сердечным приступам , поэтому витамин E, функционирующий как антиоксидант, будет снижать окисленный холестерин и снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Статус витамина E также участвует в поддержании нормальной функции эндотелиальных клеток, выстилающих внутреннюю поверхность артерий, противовоспалительной активности и ингибировании адгезии и агрегации тромбоцитов . [83] Обратная связь наблюдалась между ишемической болезнью сердца и потреблением продуктов с высоким содержанием витамина E, а также более высокой концентрацией альфа-токоферола в сыворотке. [83] [84] В одном из крупнейших наблюдательных исследований в течение восьми лет отслеживалось почти 90 000 здоровых медсестер. По сравнению с теми, кто находился в самой низкой пятой части по сообщенному потреблению витамина E (из пищи и пищевых добавок), те, кто находился в самой высокой пятой части, имели на 34% более низкий риск серьезной ишемической болезни сердца. [85] Проблема с наблюдательными исследованиями заключается в том, что они не могут подтвердить связь между более низким риском ишемической болезни сердца и потреблением витамина E из-за сопутствующих факторов. Диета с высоким содержанием витамина E может также содержать больше других, неопознанных компонентов, которые способствуют здоровью сердца, или люди, выбирающие такие диеты, могут делать другой выбор здорового образа жизни. [83] [85]
Существуют некоторые подтверждающие доказательства из рандомизированных клинических испытаний (РКИ). Метаанализ эффектов добавления альфа-токоферола в РКИ на аспекты здоровья сердечно-сосудистой системы показал, что при употреблении без других антиоксидантных питательных веществ относительный риск сердечного приступа снижался на 18%. [86] Результаты не были последовательными для всех отдельных испытаний, включенных в метаанализ. Например, исследование здоровья врачей II не показало никакой пользы после приема 400 МЕ через день в течение восьми лет для сердечного приступа, инсульта, коронарной смертности или смертности по любой причине. [87] Испытание HOPE/HOPE-TOO, в котором участвовали люди с уже существующими сосудистыми заболеваниями или диабетом в многолетнем испытании с приемом 400 МЕ/день, сообщило о более высоком риске сердечной недостаточности в группе альфа-токоферола. [88]
Добавление витамина Е не снижает частоту ишемического или геморрагического инсульта . [89] [90] Однако добавление витамина Е с другими антиоксидантами снижает риск ишемического инсульта на 9%, в то время как повышает риск геморрагического инсульта на 22%. [90]
В 2001 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США отклонило предложенные заявления о влиянии витамина E на здоровье сердечно-сосудистой системы. [91] Национальные институты здравоохранения США рассмотрели литературу, опубликованную до 2008 года, и пришли к выводу: «В целом клинические испытания не предоставили доказательств того, что регулярное использование добавок витамина E предотвращает сердечно-сосудистые заболевания или снижает заболеваемость и смертность от них». [3] Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) рассматривает предложенные заявления о влиянии витамина E на здоровье стран Европейского союза . В 2010 году EFSA рассмотрело и отклонило заявления о том, что между потреблением витамина E с пищей и поддержанием нормальной сердечной функции или нормального кровообращения установлена причинно-следственная связь. [92]
Дополнительный витамин Е значительно снижает повышенный уровень печеночных ферментов, стеатоз, воспаление и фиброз, что позволяет предположить, что витамин может быть полезен для лечения неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) и более экстремальной ее разновидности, известной как неалкогольный стеатогепатит (НАСГ) у взрослых, [93] [94] [95] , но не у детей. [96] [97]
У здоровых взрослых людей после физических упражнений было показано, что витамин Е не оказывает никакого положительного влияния на восстановление после упражнений, что измерялось по болезненности мышц и мышечной силе, или измерялось по показателям воспаления или повреждения мышц, таким как интерлейкин-6 и креатинкиназа . [98]
Для болезни Паркинсона наблюдается обратная корреляция с диетическим витамином Е, но нет подтверждающих данных из плацебо-контролируемых клинических испытаний. [99] [100]
Антиоксидантные витамины в качестве пищевых добавок были предложены как имеющие преимущества при употреблении во время беременности. Что касается комбинации витамина E с витамином C, добавляемой беременным женщинам, обзор Cochrane пришел к выводу, что данные не поддерживают добавление витамина E (большинство испытаний альфа-токоферол в дозе 400 МЕ/день плюс витамин C в дозе 1000 мг/день) как эффективный для снижения риска мертворождения , неонатальной смерти , преждевременных родов , преэклампсии или любых других исходов для матери или ребенка, как у здоровых женщин, так и у тех, кто считается подверженным риску осложнений беременности. [101] Обзор выявил только три небольших испытания, в которых витамин E добавлялся без совместного добавления с витамином C. Ни одно из этих испытаний не представило никакой клинически значимой информации. [101]
Витамин Е входит в состав некоторых средств по уходу за кожей и для лечения ран [102], но метаобзор 2015 года обнаружил лишь «ограниченные клинические доказательства » эффективности. [103] Однако авторы отметили нехватку исследований, заявив, что 23 из 39 рассмотренных исследований были «ограниченного качества с отдельными недостатками, включая малое количество пациентов, плохую рандомизацию, слепое исследование и короткие периоды наблюдения».
Хотя токоферола ацетат широко используется в качестве местного лекарственного средства , с заявлениями об улучшении заживления ран и уменьшении рубцовой ткани, [102] обзоры неоднократно приходили к выводу, что нет достаточных доказательств в поддержку этих заявлений. [103] [104] [105] Имеются сообщения об аллергическом контактном дерматите, вызванном витамином E, при использовании производных витамина E, таких как токоферол линолеат и токоферол ацетат в средствах по уходу за кожей. Заболеваемость низкая, несмотря на широкое использование. [106]
5 сентября 2019 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США объявило, что 10 из 18, или 56% образцов жидкостей для вейпа, отправленных штатами, связанных с недавней вспышкой заболеваний легких, связанных с вейпингом в Соединенных Штатах , дали положительный результат на ацетат витамина Е [107] , который использовался в качестве загустителя производителями незаконных картриджей для вейпов с ТГК. [108] 8 ноября 2019 года Центры по контролю и профилактике заболеваний определили ацетат витамина Е как очень сильного виновника проблем, связанных с вейпингом, но не исключили другие химические вещества или токсичные вещества в качестве возможных причин. Эти выводы были основаны на образцах жидкости из легких 29 пациентов с повреждением легких, связанным с вейпингом , которые предоставили прямые доказательства наличия ацетата витамина Е в первичном месте повреждения во всех 29 протестированных образцах легочной жидкости. [109] Ацетат витамина Е был подтвержден как возбудитель. [110] Пиролиз ацетата витамина Е приводит к образованию ряда токсичных газов. [111]
Витамин Е был открыт в 1922 году Гербертом Маклином Эвансом и Кэтрин Скотт Бишоп [112] и впервые выделен в чистом виде Эвансом и Глэдис Андерсон Эмерсон в 1935 году в Калифорнийском университете в Беркли . [113] Поскольку активность витамина была впервые идентифицирована как диетический фактор фертильности у крыс, ему было дано название «токоферол» от греческих слов «τόκος» [tókos, рождение] и «φέρειν», [phérein, вынашивать или переносить], что в сумме означает «вынашивать беременность», а окончание «-ol» указывает на его статус химического спирта. Джорджу М. Кэлхуну, профессору греческого языка в Калифорнийском университете, приписывают помощь в процессе присвоения названия. [114] Эрхард Фернхольц выяснил его структуру в 1938 году, и вскоре после этого в том же году Пауль Каррер и его команда впервые синтезировали его. [115]
Почти через 50 лет после открытия витамина Е в редакционной статье журнала Американской медицинской ассоциации под названием «Витамин в поисках болезни» говорилось, в частности, следующее: «...исследования раскрыли многие секреты витамина, но не выявили определенного терапевтического применения и не выявили определенной болезни дефицита у человека». Эксперименты по открытию витамина на животных были обязательным условием для успешной беременности, но никаких преимуществ для женщин, склонных к выкидышу, не наблюдалось. Доказательства для здоровья сосудов были охарактеризованы как неубедительные. Редакционная статья завершилась упоминанием некоторых предварительных человеческих доказательств защиты от гемолитической анемии у маленьких детей. [116]
Роль витамина Е в ишемической болезни сердца была впервые предложена в 1946 году Эваном Шутом и его коллегами. [117] [118] Затем последовали другие исследования сердечно-сосудистой системы той же исследовательской группы, [119] включая предположение о том, что мегадозы витамина Е могут замедлить и даже обратить вспять развитие атеросклероза . [120] Последующие исследования не выявили никакой связи между приемом витамина Е и сердечно-сосудистыми событиями, такими как нефатальный инсульт или инфаркт миокарда, или сердечно-сосудистой смертностью. [121]
Существует давняя история убеждения, что местное применение масла, содержащего витамин Е, способствует заживлению ожогов и ран. [102] Это убеждение сохраняется, даже несмотря на то, что научные обзоры опровергают это утверждение. [103] [104] [105]
Роль витамина Е в питании младенцев имеет долгую историю исследований. С 1949 года проводились испытания с недоношенными детьми, предполагавшие, что пероральный альфа-токоферол защищает от отека , внутричерепного кровоизлияния , гемолитической анемии и ретролентальной фиброплазии . [122] Более поздний обзор пришел к выводу, что добавление витамина Е недоношенным детям снижает риск внутричерепного кровоизлияния и ретинопатии, но отмечает повышенный риск сепсиса. [123]
Было обнаружено, что только стереоизомеры 2R-α-токоферола соответствуют потребностям человека в этом витамине... В настоящее время только RRR-α-токоферол считается физиологически активным витамером.