المايكوستروجين

الإستروجينات الفطرية هي إستروجينات خارجية تنتجها الفطريات ، ويُشار إليها أحيانًا باسم السموم الفطرية الإستروجينية . [ 1 ] من أهم الإستروجينات الفطرية: زيرالينون ، وزيرالينول ، وزيرالانول . [ 2 ] على الرغم من أن جميع هذه المواد يمكن أن تنتجها أنواع مختلفة من فطر الفيوزاريوم ، [ 3 ] [ 4 ] إلا أن الزيرالينول والزيرالانول قد يُنتجان داخليًا في المجترات التي تناولت الزيرالينون. [ 5 ] [ 6 ] كما يُنتج ألفا-زيرالانول شبه صناعيًا للاستخدام البيطري، ويُحظر استخدامه في الاتحاد الأوروبي. [ 7 ]

آلية العمل

تعمل الميكوإستروجينات كمحفزات لمستقبلات الإستروجين ، ERα و ERβ .

مصادر

تُنتَج الإستروجينات الفطرية بواسطة سلالات مختلفة من الفطريات، ينتمي العديد منها إلى جنس الفيوزاريوم . فطريات الفيوزاريوم هي فطريات خيطية توجد في التربة وترتبط بالنباتات وبعض المحاصيل، وخاصة الحبوب. [ 8 ] يُنتَج الزيرالينون بشكل رئيسي بواسطة سلالات الفيوزاريوم غرامينيروم والفيوزاريوم كولموروم ، والتي تستوطن مناطق مختلفة تبعًا لدرجة الحرارة والرطوبة. يُفضّل الفيوزاريوم غرامينيروم العيش في المناطق الأكثر دفئًا ورطوبة مثل شرق أوروبا وأمريكا الشمالية وشرق أستراليا وجنوب الصين، مقارنةً بالفيوزاريوم كولموروم الذي يوجد في غرب أوروبا الأكثر برودة. [ 9 ]

الآثار الصحية

تحاكي الميكوإستروجينات هرمون الإستروجين الطبيعي في الجسم من خلال عملها كروابط لمستقبلات الإستروجين (ER). [ 8 ] وقد صُنفت الميكوإستروجينات كمُخلّات للغدد الصماء نظرًا لارتفاع ألفة ارتباطها بمستقبلات الإستروجين ألفا (ERα) وبيتا (ERβ)، متجاوزةً بذلك ألفة ارتباط مُخلّات الغدد الصماء المعروفة مثل ثنائي الفينول أ (Biphenol A) ومركب ثنائي كلورو ثنائي فينيل ثلاثي كلورو الإيثان (DDT). [ 10 ] وقد أُجريت دراسات تُشير بقوة إلى وجود علاقة بين المستويات القابلة للكشف من الميكوإستروجينات والنمو والبلوغ. وأظهرت أكثر من دراسة أن المستويات القابلة للكشف من الزيرالينون ومستقلبه ألفا-زيرالانول لدى الفتيات ترتبط بقصر القامة بشكل ملحوظ عند بدء الحيض. [ 1 ] [ 10 ] كما وثّقت تقارير أخرى بدء البلوغ المبكر لدى الفتيات. ومن المعروف أن الإستروجين يُسبب انخفاضًا في وزن الجسم لدى الحيوانات النموذجية، وقد لوحظ التأثير نفسه في الفئران المُعرّضة للزيرالينون. [ 11 ] كما تم توثيق تفاعلات الزينون ومستقلبه مع مستقبلات الأندروجين البشرية (hAR). [ 9 ]

الاسْتِقْلاب

يحتوي الزيرالينون على اثنين من المستقلبات الرئيسية في المرحلة الأولى: ألفا-زيرالينول وبيتا-زيرالينول. [ 11 ] [ 9 ] عند تناوله عن طريق الفم، يمتص الزيرالينون عبر بطانة الأمعاء ويتم استقلابه فيها وفي الكبد. [ 11 ] وقد واجه البحث في استقلاب الزيرالينون صعوبةً بسبب الاختلاف الكبير في التحول الحيوي بين الأنواع، مما يجعل المقارنة أمرًا صعبًا.

المرحلة الأولى

تتمثل أولى مراحل استقلاب الزيرالينول في اختزال مجموعة الكيتون إلى كحول عبر الهيدروكسيل الأليفاتي، مما ينتج عنه تكوين مستقلبين من الزيرالينول. يُحفز هذا التفاعل بواسطة إنزيمات 3α- و 3β- هيدروكسي ستيرويد ديهيدروجينيز (HSD). بعد ذلك، تُحفز إنزيمات CYP450 عملية الهيدروكسيل العطري في الموضع 13 أو 15، مما ينتج عنه الكاتيكولات في الموضع 13 أو 15. يُعتقد أن الإعاقة الفراغية في الموضع 13 هي السبب وراء وجود كمية أكبر من الكاتيكول في الموضع 15 لدى البشر والفئران. تُعالج الكاتيكولات لاحقًا إلى إسترات أحادية الإيثيل بواسطة إنزيم ناقل ميثيل الكاتيكول-o (COMT) وS-أدينوزيل ميثيونين (SAM). بعد هذا التحول، قد تُستقلب الكاتيكولات إلى كينونات، والتي بدورها قد تُسبب تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتُحدث تعديلًا تساهميًا في الحمض النووي DNA. [ 12 ]

المرحلة الثانية

تشمل عملية الأيض في المرحلة الثانية عملية الاقتران بالجلوكورونيد والكبرتة لمركب الميكوإستروجين. يُعد الاقتران بالجلوكورونيد المسار الأيضي الرئيسي في المرحلة الثانية. يقوم إنزيم ناقل الجلوكورونيل UGT (5'-ثنائي فوسفات جلوكورونوزيل ترانسفيراز) بإضافة مجموعة حمض الجلوكورونيك من حمض الجلوكورونيك 5'-ثنائي فوسفات اليوريدين (UDPGA). [ 12 ]

إفراز

تُفرز الميكوإستروجينات ومستقلباتها بشكل كبير في البول عند البشر وفي البراز عند الحيوانات الأخرى. [ 12 ]

في الطعام

توجد الإستروجينات الفطرية عادةً في الحبوب المخزنة. وقد تنشأ من الفطريات التي تنمو على الحبوب أثناء نموها، أو بعد الحصاد أثناء التخزين. كما توجد الإستروجينات الفطرية في السيلاج . [ 13 ] تشير بعض التقديرات إلى أن 25% من الإنتاج العالمي للحبوب و20% من الإنتاج العالمي للنباتات قد يتعرضان للتلوث بالسموم الفطرية في مرحلة ما، والتي قد تشكل الإستروجينات الفطرية، وخاصةً تلك الناتجة عن سلالات الفيوزاريوم ، جزءًا كبيرًا منها. [ 9 ] من بين الإستروجينات الفطرية التي تلوث النباتات الزيرالينون (ZEN) ومستقلباته من المرحلة الأولى. الحد المسموح به للزيرالينون في الحبوب غير المصنعة، ومنتجات الطحن، والأغذية المصنوعة من الحبوب هو 20-400 ميكروغرام/كيلوغرام (حسب المنتج). [ 9 ]

مراجع

  1. 1 2 ريفيرا-نونيز ز، باريت إي إس، زامريتا إي إيه، شابسيس إس إيه، تشين بي، لين واي، زاربل إتش، باكلي بي، بانديرا إي في (مارس 2019). " الميكوإستروجينات البولية والعمر والطول عند بدء الحيض لدى فتيات نيوجيرسي" . الصحة البيئية . 18 (1): 24. doi : 10.1186/s12940-019-0464-8 . PMC 6431018. PMID 30902092 .  
  2. فينك-غريملز، ج.؛ مالكينجاد، ح. (أكتوبر 2007). "الآثار السريرية والآليات البيوكيميائية المرتبطة بالتعرض للإستروجين الفطري زيرالينون". مجلة علوم وتكنولوجيا تغذية الحيوان . 137 ( 3-4 ): 326-341 . doi : 10.1016/j.anifeedsci.2007.06.008 .
  3. ريتشاردسون، كورت إي.؛ هاغلر، وينستون إم.؛ ميروشا، تشيستر جيه. (سبتمبر 1985). "إنتاج الزيرالينون، وألفا- وبيتا-زيرالينول، وألفا- وبيتا-زيرالانول بواسطة أنواع الفيوزاريوم في زراعة الأرز". مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية . 33 (5): 862-866 . doi : 10.1021/jf00065a024 .
  4. هسيه، هـ.ي.، شيو، س.ل.، لياو، س.و.، لي، ر.ج.، لي، م.ر.، فيكروي، ت.و.، تشو، س.س. (أبريل 2012). "الكروماتوغرافيا السائلة التي تتضمن التحليلات فوق البنفسجية والكيميائية الكهربائية للكشف المزدوج عن مستقلبات الزيرانول والزيرالينون في الحبوب المتعفنة". مجلة علوم الأغذية والزراعة . 92 (6): 1230-1237 . doi : 10.1002/jsfa.4687 . PMID 22012692 . 
  5. مايلز، سي. أو.، إيراسموسون، أ. ف.، ويلكينز، أ. ل.، تاورز، ن. ر.، سميث، ب. ل.، غارثويت، إ.، سكاهيل، ب. ج.، هانسن، ر. ب. (أكتوبر 1996). "استقلاب الزيرالينون إلى ألفا-زيرالانول (زيرانول) في الأغنام". مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية . 44 (10): 3244-3250 . doi : 10.1021/jf9601325 .
  6. كينيدي دي جي، هيويت إس إيه، ماك إيفوي جي دي، كوري جي دبليو، كانافان إيه، بلانشفلاور دبليو جيه، إليوت سي تي (1998). " يتكون الزيرانول من سموم الفيوزاريوم في الماشية الحية" . إضافات الأغذية والملوثات . 15 (4): 393-400 . doi : 10.1080/02652039809374658 . PMC 2625559. PMID 9764208 .  
  7. ثيفيس م، فوسهولر ج، شانزر و (2011). "زيرانول: مخالفة منشطات أم سم فطري؟ دراسة حالة". اختبار المخدرات وتحليلها . 3 ( 11-12 ): 777-83 . doi : 10.1002/dta.352 . PMID 22095651 . 
  8. 1 2 دينغ إكس، ليشتي كيه، ستودينجر جيه إل (يونيو 2006). "يحفز الإستروجين الفطري زيرالينون إنزيم CYP3A من خلال تنشيط مستقبل البريغنان X" . العلوم السمية . 91 (2): 448-55 . doi : 10.1093/toxsci/kfj163 . PMC 2981864. PMID 16547076 .  
  9. 1 2 3 4 5 Bryła M، Waśkiewicz A، Ksieniewicz-Woźniak E، Szymczyk K، Jędrzejczak R (أبريل 2018). "السموم الفطرية الفيوزاريوم في الحبوب ومنتجاتها - الأيض والحدوث والسمية: مراجعة محدثة" . جزيئات . 23 (4). دوى : 10.3390 / جزيئات23040963 . بمك 6017960 . بميد 29677133 .  
  10. 1 2 بانديرا إي في، تشاندرا يو، باكلي بي، لين واي، إيسوكابالي إس، مارشال آي، كينغ إم، زاربل إتش (نوفمبر 2011). " الميكوإستروجينات البولية، وحجم الجسم، ونمو الثدي لدى فتيات نيوجيرسي" . مجلة علم البيئة الشاملة . 409 (24): 5221-5227 . Bibcode : 2011ScTEn.409.5221B . doi : 10.1016/j.scitotenv.2011.09.029 . PMC 3312601. PMID 21975003 .  
  11. 1 2 3 Hueza IM, Raspantini PC, Raspantini LE, Latorre AO, Górniak SL (مارس 2014). "زيرالينون، وهو سم فطري إستروجيني، مركب سام للمناعة" . السموم . 6 ( 3): 1080-95 . doi : 10.3390/toxins6031080 . PMC 3968378. PMID 24632555 .  
  12. 1 2 3 موخيرجي د، رويس إس جي، ألكسندر جيه إيه، باكلي بي، إيسوكابالي إس إس، بانديرا إي في، زاربل إتش، جورجوبولوس بي جي (2014-12-04). "نمذجة حركية السمية القائمة على الأسس الفيزيولوجية للزيرالينون ومستقلباته: تطبيق على دراسة فتاة جيرسي" . PLOS ONE . 9 (12) e113632. Bibcode : 2014PLoSO...9k3632M . doi : 10.1371/journal.pone.0113632 . PMC 4256163. PMID 25474635 .  
  13. غونزاليس بيريرا إم إل، ألونسو في إيه، صقر آر، مورلاكو إم بي، ماجنولي سي إي، أستوريكا آل، روزا كاليفورنيا، شياكييرا إس إم، دالسيرو آم، كافاجليري إل آر (أبريل 2008). "الفطريات والسموم الفطرية المختارة من سيلاج الذرة قبل وبعد التخمير" . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية . 104 (4): 1034–41 . دوى : 10.1111/j.1365-2672.2007.03634.x . بميد 18005347 .