DNA损伤在高温烹饪癌症风险的潜在来源

研究人员新发现一个令人惊讶的和潜在的重大原因经常在高温烹饪的食物,如红肉和油炸食品,会增加患癌症的风险。所谓的罪魁祸首:受损的DNA内的食物烹饪过程。

第一次见作者,该研究由斯坦福的科学家和他们的合作者在国家标准与技术研究院(NIST),马里兰大学,科罗拉多州立大学的显示组件heat-marred DNA可以在消化吸收,纳入消费者的DNA。直接吸收地方损害消费者的DNA,可能引发基因突变,最终可能导致癌症和其他疾病。

而过早的说这仅仅发生在人类——研究观察高温伤了DNA组件吸收和增加在实验室培养的细胞DNA损伤和老鼠,发现可能有重要的影响和公共健康饮食的选择。

“我们已经表明,烹饪可以在食物,破坏DNA和发现消费的DNA可能遗传风险的来源,”研究高级作者埃里克·库尔说,乔治·a .和希尔达·m·道伯特教授在斯坦福大学化学学院人文与科学。“建立在这些发现可能真的改变我们准备食物和食物选择的观念。”

勇Woong小君,前在斯坦福大学化学博士后研究联盟,现在韩国先进科学技术研究所,是该研究的第一作者,6月1日发表在ACS中央科学。

新颖的遗传风险

许多研究把烧焦的DNA损伤和油炸食品,消费和属性伤害某些小分子在体内,形成所谓的活性物种。然而,值得注意的是,这些小分子在典型生产烹饪成千上万的次数不到的DNA发生自然食物,库尔说。

导致DNA损伤的活性物种,他们必须身体遇到DNA在细胞触发一个有害的化学反应——一种罕见的事件,在所有的可能性。相反,关键部件的DNA被称为核苷酸通过正常的生物分子分解——例如,在消化过程中,极易进入细胞的DNA,这表明一个可信的和潜在的重要途径DNA受损的食物其他DNA下游消费者造成损害。

“我们不怀疑,小分子识别在先前的研究中确实是危险的,”库尔说。“但从未记录过我们的研究是潜在的大量的高温伤了DNA用于吸收到消费者自身的DNA。”

我们所吃的

许多人没有意识到,我们所吃的食物,肉、鱼、谷物、蔬菜、水果,蘑菇,你的名字——包括原始生物的DNA。监督是可以理解的,因为DNA不出现在营养标签以同样的方式作为蛋白质,碳水化合物,脂肪,维生素和矿物质。然而,大量的DNA并不是微不足道的。例如,约500克(16盎司)牛排包含超过一克(0.04盎司)的牛DNA,这表明人类暴露于潜在的高温伤了DNA同样不容忽视。

调查复杂的DNA分子是如何修复的本质——无论是在自然不可避免的错误,以及环境因素诱导的损害——是库尔的主要目的在斯坦福大学的实验室。为此,库尔的实验室及其合作者设计了诱导和测量手段对DNA损伤的具体形式。

虽然从事这行研究,库尔开始思考假设连接食源性DNA和身体的著名的过程“打捞”DNA碎片和重用。研究者继续煮的食物——即,牛肉,猪肉,和土豆——通过15分钟的沸点是100摄氏度(212华氏度)或轻度烘焙20分钟220 C (430 F)。斯坦福大学研究人员然后从这些食物中提取DNA和发送样品在NIST的合作者。

NIST的团队,由Miral Dizdaroglu,显示所有三种食物表现出DNA损伤煮和烤时,和更高的温度增加DNA损伤在几乎所有实例。有趣的是,即使只是沸腾,烹饪温度相对较低,仍导致一些DNA损伤。其他有趣的结果出现,土豆,例如,产生更少的DNA损伤在较高的温度下肉,原因未知。

所涉及的两种最常见的损伤称为胞嘧啶核苷酸组件包含化合物改变化学相关的化合物称为尿嘧啶和另一种化合物称为鸟嘌呤的氧气。两种DNA损伤基因毒性,最终,他们可以影响基因功能和促进突变导致癌症细胞的复制。

接下来,库尔的团队暴露实验室培养的细胞和老鼠包含高温伤了DNA的解决方案组件在高浓度。研究人员利用一种创新的工具,在库尔创造了内部的实验室在以往的研究中,标记网站受损DNA的荧光分子,破坏容易衡量的程度。总的来说,实验室培养的细胞表现出明显的DNA损伤造成占用高温伤了DNA组件。至于老鼠,DNA损伤出现在小肠的内皮细胞,这是有意义的,因为这就是食物的消化。

值得进一步调查

球队现在计划深入了解这些之中,初步发现。研究未来的大道之一是测试一个广泛的各种各样的食物,之后在高水平的DNA含量的食品,如动物产品,可能会带来更多的潜在基因的威胁比low-DNA-level食物如土豆和其他植物。研究人员还计划研究烹饪方法,模拟不同的食物准备——例如,烹饪食物超过20分钟。

重要的是,研究的范围需要扩大长期低剂量的高温伤了DNA预期在几十年的消费在典型的人类饮食,与高剂量管理的概念验证研究。

“我们的研究提出了很多质疑一个完全未知的,但可能是实质性的慢性健康风险从吃烤的食物,油炸,或准备高热量,”库尔说。“我们还不知道这些初步结果将和我们邀请更广泛的研究社区建立在他们身上。”

参考:小君YW,康德M, Coskun E, et al。可能从高温伤了DNA遗传风险的食物。ACS分Sci。2023年6月1日在线出版。doi:10.1021 / acscentsci.2c01247

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。