盘点那些促进DNA天然防御能力的食物

我们身体的健康防御系统与我们的饮食息息相关。越来越多的证据表明,我们所吃的食物会对这些系统产生强大的影响,它们要么激活这些系统的能力,使我们保持健康,要么破坏它们,让我们更容易生病。
图片
前面,我们讨论了我们的DNA健康防御系统(参阅:DNA健康防御系统如何保护我们的健康?)污染、工业毒素、紫外线辐射和情绪压力等等都会对我们的遗传密码造成损害。当DNA受损时,基因功能也会受到影响。其结果可能是可见的,比如皮肤衰老、起皱;也可能是看不见的,比如导致癌症或者大脑、心脏、肺和其它器官受损。但是,食物可以帮助我们保护自己的DNA免受环境的伤害以及自然发生的突变
关于饮食和健康,我们经常会听到“抗氧化剂”,它们是许多食物中天然存在的生物活性物质,可以中和自由基,提供从抗癌到抗衰老的一系列好处。自由基通常是在人体内发生的自然化学反应中产生的,它是一种含氧分子,它们含有一个未配对的电子,这使得它们不稳定,所以它们会寻找一个电子来和它们的未配对电子配对,从而攻击体内的分子、细胞或组织。抗氧化剂就是通过给自由基提供一个电子来工作的,这可以降低自由基的活性,但抗氧化剂本身仍然保持稳定。我们的身体试图通过细胞产生的抗氧化剂来降低自由基的水平。如果自由基压倒了天然的抗氧化剂,就会在细胞中引起氧化应激。当自由基泛滥时,它们就会像炸弹一样破坏我们的DNA
许多食物含有具有抗氧化特性的生物活性物质。通常,这些食物及其抗氧化剂因其中和自由基、降低细胞压力和保护DNA的能力而受到欢迎。那它们是如何发挥作用的呢?
有一种大家非常熟悉的具有抗氧化特性的维生素,那就是维生素C。这是最常服用的膳食补充剂之一,它在许多植物性食物中天然存在。香港专业教育学院的研究人员进行了一项小型但是令人大开眼界的临床研究,他们研究了饮用橙汁对DNA的保护作用。我们知道,橙子以富含维生素C而闻名。
研究人员在受试者饮用橙汁之前和两小时后采集其血液样本并分离出其中的白细胞,然后让白细胞暴露于过氧化氢之中,正常情况下,过氧化氢会造成大量的自由基损伤,并破坏白细胞中的DNA。喝橙汁确实可以提高血液保护DNA的能力,饮用橙汁的人的白细胞DNA损伤明显减少了。这种DNA保护作用在喝了橙汁两小时后就显现出来了。但是,如果让受试者饮用由水、糖和维生素C片代替橙汁制成的安慰剂饮料时,DNA保护作用就不如橙汁那么明显了。因此,橙子的DNA保护作用不仅仅来自维生素C。橙子中还含有许多生物活性物质,包括橙皮苷,它们也具有抗氧化作用。这也表明,直接通过饮食比吃某种补充剂的效果要好得多
食用含有抗氧化剂的食物只是保护我们的DNA的一部分。用抗氧化剂去中和自由基就如同军事拦截空中导弹:如果只有几枚导弹,我们可以成功拦截;但如果同时发射了足够多的导弹,有些可能就会躲过拦截并造成破坏。这一类比同样适用于我们的健康:如果体内只有低水平的自由基,抗氧化剂可以轻易地将其击倒;但是如果自由基太多,比如在那些经常暴露于有毒环境中的人、吸烟者或慢性炎症性疾病患者身上发现的那样,食物或补充剂中的抗氧化剂则可能只能提供部分保护
抗氧化剂并不是防止DNA受损的唯一机制。食物可以触发我们的DNA中固有的健康防御机制:有些食物可以在DNA受损后加速修复;我们吃的东西也可以通过所谓的表观遗传变化来开启或关闭某些基因的表达,具有积极表观遗传影响的食物可以释放有益基因或关闭有害基因,以预防和对抗疾病;食物也可以通过保护端粒来影响DNA,前面我们说过,端粒是覆盖在DNA链末端的保护帽,保护端粒可以减缓衰老对它们的破坏。因此,我们吃的东西可以保护我们免受DNA损伤,支持我们DNA的天然保护能力,帮助我们抵抗疾病。
图片
DNA损伤相关的疾病
DNA损伤存在于许多严重的疾病中,包括各种类型的癌症。皮肤癌可能是最常见的一种,它是由紫外线辐射造成的,它破坏了暴露在阳光下的皮肤DNA。其它癌症则与职业、环境和饮食暴露有关,在这些环境中,特定器官的DNA反复受损。这些癌症包括肺癌、膀胱癌、食道癌、胃癌和结肠癌等,来自环境和饮食的损伤会改变我们的DNA。癌前病变,比如结肠息肉、乳腺原位癌、宫颈上皮内瘤变和光化性角化病(皮肤癌的前兆),它们的细胞都含有需要修复的受损DNA。
致病细菌和病毒的感染可以导致DNA突变,从而可能导致肿瘤的发生,比如子宫颈癌、肝癌、口腔癌和上呼吸道癌。有些人可能携带有某些遗传突变,会削弱身体的DNA修复机制,比如李-佛美尼综合征(Li-Fraumeni syndrome)、毛细血管扩张性共济失调和林奇综合征(Lynch syndrome),他们的DNA没有像它应该的那样保护它们。在这些条件下,保护DNA的食物简直是无价之宝。
化疗和放疗等传统癌症治疗也可能导致DNA损伤,它们在杀死癌细胞的同时,也会对正常健康细胞的DNA造成附带损害。这可能导致那些在第一次癌症中成功治疗并存活下来的患者发生二次癌症。常见的医学影像技术,包括X射线、CAT扫描、核磁共振成像和PET扫描,都能产生伤害正常DNA的辐射。
自身免疫性疾病也会造成DNA损伤,不仅是那些被过度活跃的免疫系统影响的器官,还可能包括血液循环中的白细胞。这在系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、乳糜泻和炎症性肠病患者中都可以看到。
表观遗传变化可能是有害的也可能是有益的,而且在人的一生中都会发生这些变化。DNA表达方式的变化可以代代相传。这些改变也被发现在一系列疾病中发挥作用,包括精神分裂症、自闭症、阿尔茨海默病、帕金森病、重度抑郁症、动脉粥样硬化和自身免疫性疾病等。因此,DNA保护系统对于维持我们的健康是至关重要的。具有DNA保护作用的食物可以增强我们的健康防御能力
图片
食物与DNA健康防御系统
DNA具有三种健康防御机制,分别为DNA修复、表观遗传变化和端粒(参阅:DNA健康防御系统如何保护我们的健康?)。下面我们就分门别类来看看影响它们的食物。内容较长,大家可以重点关注小标题和文中加粗的内容,感兴趣的朋友可以仔细阅读。
影响DNA修复的食物
微量营养素对于维持正常的DNA至关重要,包括维生素A、B、C、D、E以及锌和镁等矿物质,都是维持DNA健康修复机制所必需的。越来越明显的是,无论是维生素、矿物质还是生物活性物质,通过食物补充比任何一种单一的补充剂要好得多
胡萝卜
胡萝卜富含类胡萝卜素,具有强大的抗氧化活性。英国Quadram生物科学研究所的研究人员发现,食用胡萝卜后,受试者血液中的DNA修复活性增强了,但DNA损伤率并没有降低。这意味着胡萝卜不能防止DNA损伤,而是修复已经存在的损伤。有趣的是,含有类胡萝卜素的膳食补充剂可以减少DNA损伤。
西兰花
我们都知道西兰花有益健康,其中一个好处就是DNA保护作用。香烟烟雾中含有一种叫做活性氧的化学物质,它肯定会导致DNA损伤。来自意大利米兰大学和丹麦哥本哈根大学的研究人员发现,西兰花可以明显减少吸烟者血液中的DNA损伤。然而,当停止吃西兰花后,吸烟者的血液中DNA损伤程度又恢复到之前的水平
富含番茄红素的食物
番茄红素可以保护DNA免受辐射的伤害。波兰国立公共卫生研究所的科学家们收集了健康、不吸烟的30岁女性的白细胞,当白细胞暴露在X射线下时,辐射会破坏DNA,杀死大部分细胞。然而,如果细胞在辐射暴露前暴露在番茄红素下,DNA损伤会明显减少,更多细胞能够存活下来。但是,当番茄红素被添加到辐射暴露后的细胞中时,则没有任何保护作用,DNA损伤显著增加。因此,番茄红素不能修复辐射损伤后的DNA,但它可以在暴露于辐射之前起到保护作用
番茄红素还能防止感染引起的DNA损伤。幽门螺杆菌感染胃,会造成细胞破坏,引起胃炎、胃溃疡甚至胃癌。这种细菌通过产生活性氧来进行破坏,在胃里,这些物质会引起氧化应激和DNA损伤。
韩国延世大学和日本东京医科齿科大学的科学家进行的一项研究发现,幽门螺杆菌感染胃细胞15分钟后,自由基就产生了,胃细胞中的DNA破坏也在增加。如果在幽门螺杆菌感染前一小时用番茄红素对胃细胞进行预处理后,有害活性氧的产生大大减少,同时,番茄红素也会大大减少细胞DNA的损伤。
富含番茄红素的食物包括西红柿、西瓜、番石榴和葡萄柚等等
浆果类
除了前面提到的橙子以外,浆果类水果也是提供DNA保护作用的好选择。浆果中含有许多生物活性物质,包括花青素和其它具有抗氧化作用的多酚
德国凯泽斯劳滕大学进行了一项研究,招募了18名健康的男性志愿者,给他们喝一种由葡萄、黑莓、酸樱桃、黑加仑和野樱莓制成的混合浆果汁。结果发现,饮用果汁后的DNA保护水平显著提高。当停止喝果汁时,这种保护作用就消失了,血液中的DNA损伤水平就会稳步回升到以前的水平。当去除果汁中的多酚时,这种DNA保护作用也不存在了,说明浆果中的生物活性物质在DNA保护中发挥重要作用
图片
猕猴桃
前面我们提到,猕猴桃对肠道菌群具有有益的影响。猕猴桃还含有大量的维生素C、绿原酸和奎宁酸,这些都具有抗氧化作用。英国罗维特研究所的研究人员发现,食用猕猴桃可以大大减少DNA损伤,同时增加DNA的修复活性。因此,吃猕猴桃不仅能中和自由基,还能提高受损DNA的修复率,使其恢复原状
海产品
海产品中的多不饱和脂肪omega-3除了具有抗血管生成的作用外,还可以保护我们的DNA。有益健康的omega-3脂肪酸具有抗氧化作用,食用富含omega-3脂肪酸的食物不仅可以通过对抗自由基减少DNA损伤,还可以帮助提高身体自身修复DNA的能力
牡蛎也可以保护我们的DNA。牡蛎肉中含有大量的牛磺酸,可以保护DNA免受自由基的伤害。它还含有半胱氨酸和生物活性肽,能产生一种强大的抗氧化剂谷胱甘肽。法国国家科学院和美国费城福克斯蔡斯癌症中心的研究人员发现,食用牡蛎提取物可以使DNA损伤大大减少,同时,牡蛎提取物还能使血液中保护性抗氧化剂谷胱甘肽的含量明显提高。我们熟悉的蚝油就是用牡蛎熬制而成的调味料,当你炒菜的时候,可以适当加入蚝油来调味,还能保护你的DNA。
具有表观遗传效应的食物
除了保护或修复DNA,食物还可以通过一种称为表观遗传变化的过程来影响DNA的功能。表观遗传影响通常是来自外部暴露,它们要么释放出原本沉默的DNA,要么阻止原本活跃的DNA。例如,由于接触有毒物质而引起的一些表观遗传变化对我们的健康有害,但是,某些食物可以引起有益的表观遗传变化,使我们更健康。
前面,我们详细介绍过不同的表观遗传变化:甲基化会使一个基因沉默,从而阻碍蛋白质的合成,而去甲基化使曾经被阻断的蛋白质得以合成;组蛋白修饰是组蛋白与DNA解离或缠绕在一起,使DNA暴漏或隐藏起来,这对健康有益还是有害,取决于受影响的基因。我们可以选择那些能够关闭有害基因或激活有益基因的食物,这样就能合成更多的有益蛋白质。当有益的DNA被激活而有害的DNA被抑制时,就能促进我们的健康
图片
大豆
除了抗血管生成作用以外,大豆还可以通过表观遗传激活肿瘤抑制基因的能力来抑制某些癌症。肿瘤抑制基因就是基因组的守护者,可以阻止肿瘤生长,预防癌症的发生。当这些基因被阻断时,癌细胞就更容易生长,当然,癌细胞还必须克服其它一些健康防御,才能变得致命。
美国密苏里大学和爱荷华州立大学的研究人员研究了大豆生物活性物质异黄酮激活某些肿瘤抑制基因的效果。研究人员特别观察了一种名为视黄酸受体B2的肿瘤抑制基因。在乳腺癌中,这一保护基因通常处于失活状态。在摄入少量大豆异黄酮时,这一肿瘤抑制基因就可以被激活。这意味着食用大豆能够抑制肿瘤生长,并且能更好地预防癌症的发生。食用大豆异黄酮还可以增加另一种叫做细胞周期素D2的肿瘤抑制基因的水平。
这一发现对于携带有乳腺癌易感基因BRCA突变的女性具有重要意义,因为携带该基因突变的女性患乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌的风险更高。BRCA也是一种肿瘤抑制基因,当发生突变时,意味着对癌症的抵抗力降低。BRCA突变者的其它肿瘤抑制基因通常也被阻断,包括我们前面说的视黄酸受体B2和细胞周期素D2。大豆可以通过表观遗传变化帮助激活这些抗癌基因,可能有助于抵消BRCA突变的部分危险。
现在有一个广为流传的误解,认为女性应该避免食用大豆,因为人们认为大豆中的天然植物雌激素会导致乳腺癌。其实相反,吃大豆可以激发DNA的表观遗传变化,从而起到预防乳腺癌的作用
十字花科蔬菜
前面我们说了西兰花可以防止DNA损伤,其实它所属的整个十字花科蔬菜也会对我们的DNA产生有益的表观遗传改变。西兰花、大白菜、羽衣甘蓝和圆白菜都含有具有生物活性的萝卜硫素。例如,英国诺里奇食品研究所的科学家们发现,当结肠癌细胞暴露于萝卜硫素中时,细胞中的基因活性会发生深刻的变化,萝卜硫素使63个癌症基因的活性降低了一半。十字花科蔬菜中的萝卜硫素也会导致肿瘤抑制基因的表观遗传活性增加,激活对癌症的固有防御
咖啡
咖啡豆中含有的多酚能激发有益的DNA功能。与大豆相似,咖啡多酚在表观遗传学上开启了肿瘤抑制基因视黄酸受体B2。南卡罗来纳大学的科学家将人类乳腺癌细胞暴露于咖啡中发现的两种生物活性物质绿原酸和咖啡酸,这两种多酚都改变了癌细胞,使其DNA中的肿瘤抑制因子得以释放,从而抑制了癌细胞的生长能力。
图片
与咖啡类似,绿茶中的一种叫做表没食子儿茶素没食子酸(EGCG)的主要生物活性物质,会引起表观遗传变化,放大肿瘤抑制基因的影响,从而抑制癌症的形成。绿茶还会导致细胞发生表观遗传变化,从而增加一种叫做谷胱甘肽- S-转移酶的天然抗氧化酶的产生,这种酶通过中和自由基进一步保护DNA
姜黄
姜黄是东南亚一种常见的香料,它的主要生物活性物质是姜黄素。姜黄素能够引起许多有益的表观遗传效应,增加我们体内肿瘤抑制基因的活性,以对抗癌症的生长
姜黄素的表观遗传效应也能保护血管的健康。中国科学院的科学家们在患有高血压的实验鼠身上发现,食用姜黄素可以使它们的基因产生一种叫做组织金属蛋白酶抑制剂的蛋白质,从而减少冠状动脉的损伤。这种蛋白质可以减少炎症,因为炎症会破坏血管壁,导致胆固醇斑块的形成而使血管狭窄,最终导致动脉阻塞引发心脏病,姜黄素的表观遗传作用可以保护心脏免受炎症的影响。
姜黄素对大脑也有好处。韩国国立釜山大学的科学家发现,当脑胶质瘤细胞接触到姜黄素时,它会触发一种表观遗传效应,导致癌细胞自杀和死亡。同时,姜黄素也可以刺激干细胞生长成为成熟的正常神经元。这就意味着,姜黄素的表观遗传能力可以起到三重作用:预防癌症,减少血管炎症,帮助神经元生长
草本植物
一些流行的草本植物中都含有一种被称为迷迭香酸的生物活性物质,因其最初在迷迭香中发现而得名。薄荷、百里香、九层塔、马郁兰、鼠尾草等草本植物中都含有迷迭香酸。波兰的研究人员发现,迷迭香酸可以通过表观遗传效应激活人类乳腺癌细胞中的肿瘤抑制基因
图片
保护端粒的食物和饮食模式
端粒通过保护染色体末端不受损伤,在保护DNA方面起着重要作用。随着年龄的增长,端粒会自然地变短,就像保险丝烧断了一样,所以任何能让它们保持得更久的行为都有助于保护我们的DNA,对抗衰老
咖啡
很多人喜欢喝咖啡,除了提神之外,它还有很多其它益处,刚刚我们说了它能激发有益DNA的功能,它还能降低我们的死亡风险。
喝咖啡提神是因为其中的咖啡因,但是咖啡因在喝咖啡提供的DNA保护中不起重要作用。事实上,研究表明咖啡因会缩短端粒。然而,喝咖啡的效果正好相反,研究显示喝咖啡越多,端粒越长,这意味着喝咖啡在一定程度上能有效地延缓衰老。咖啡含有比咖啡因更多的生物活性物质,多种生物活性物质可能共同作用,提供对端粒的保护作用
喝茶被发现具有越来越多的健康属性,香港中文大学的研究人员也发现,喝茶与老年男性的端粒长度增加有关,但在女性中不明显。当分析男性的饮茶量时,每天喝三杯或三杯以上茶的人与每天喝不到三分之一杯茶的人相比,端粒更长。
坚果和种子类食物
坚果和种子类食物如今是很受欢迎的零食,而且所有的证据都表明它们对健康有益。它们是膳食纤维的良好来源,还含有强有力的生物活性物质,比如没食子酸和鞣花酸。至少有两项大型研究表明,吃坚果和种子类与死亡率降低有关。
美国的一项调查显示,在摄入合适量时,吃的坚果和种子类越多,端粒越长。每天每吃10克坚果或种子,一年中端粒就会变长8.5个单位。这在衰老方面有什么好处呢?正常情况下,端粒每年缩短15.4个单位,所以每天适量吃点坚果或种子类,细胞衰老速度大约可以延缓1.5年。
常见的坚果和种子类食物包括杏仁、腰果、栗子、榛子、夏威夷果、花生、核桃、松子、开心果、南瓜籽、葵花籽、西瓜籽、芝麻、亚麻籽等等。每天可以适量食用,但是记住也不要贪多哦
图片
地中海式饮食
地中海式饮食是以蔬菜、水果、海鲜、豆类、坚果类食物为主的饮食模式,被认为是最健康的饮食模式之一。除了促进血管生成、干细胞功能和肠道菌群的健康益处以外,地中海式饮食也与健康衰老和端粒长度的提高有关
哈佛大学的研究人员在4676名健康中年女性中进行的一项调查显示,对地中海式饮食习惯依从性越高的女性,端粒明显更长,而那些对地中海式饮食习惯依从性越低的人的端粒要短于平均水平
地中海式饮食是由富含抗氧化剂、具有DNA修复和抗炎活性的食物组成的,可以减缓端粒缩短。然而,最重要的是,这种饮食中的单一食物本身并不是增加端粒长度的灵丹妙药,总体饮食结构最关键
危害我们DNA健康防御机制的食物
有些食物对你的DNA不是很友好,甚至会造成它的损害,很显然,我们应该尽可能避免这类食物。
高脂肪食物
高脂肪食物可以通过表观遗传效应改变我们的健康。瑞典乌普萨拉大学医院的研究人员发现,过量食用高脂肪食物不仅会导致体重增加,还会通过表观遗传效应改变我们的DNA功能
高脂肪饮食也被证明会导致不良的表观遗传变化,从而关闭肝脏再生的能力。由于肝脏是血液解毒的关键,这可能会导致毒素的积累,从而导致身体进入促炎症状态。
加工肉制品
很多人都知道吃加工肉制品不是健康饮食的一部分,一些大规模的研究表明,吃加工肉制品实际上会缩短我们的端粒。肉类加工过程会产生一种叫做晚期糖基化终末产物的化学物质,它们会引发炎症,导致细胞氧化应激和DNA损伤。在加工肉制品中还发现了其它影响端粒的化学物质
一项令人惊讶的研究发现,每天吃一到两次未经加工的红肉实际上与更长的端粒有关。对这一意外结果的一种可能解释是,红肉中发现的某些生物活性物质,比如维生素B、血红素铁和肌肽,可以减少端粒缩短。不过,吃红肉也有很多负面影响。除了不健康的饱和脂肪会增加癌症和心血管疾病的风险,红肉中还含有一种叫做左旋肉碱的物质,肠道细菌会将其代谢产生一种叫做氧化三甲胺的有害化学物质。氧化三甲胺与肥胖、糖尿病、胃肠道癌症和心脏病的发生有关。所以,红肉的摄入应该适量,即使是未经加工过的
烹饪红肉的方法,比如烧烤,也会产生杂环胺等致癌化学物质,这些物质大量存在于烤肉的烧焦部分。吃肉的时候,应该考虑这些风险
含糖饮料
各种含糖饮料是现代工业的产物,一些调查研究表明,每天喝一罐含糖饮料会使端粒缩短0.01个单位,加速衰老的影响;当减少含糖饮料的摄入时,这种影响可以逆转。
图片
现代生活方式给我们带来了便利,但对我们的DNA来说充满了危险。我们无法避免所有的损害,衰老本身最终也会不可避免地带来损失。但是,我们可以有意识地通过我们的饮食选择作为对策来保护、修复和纠正我们的DNA来保护我们的健康
含有抗氧化剂等生物活性物质的食物可以中和血液中有害的氧化性化学物质,它们可以保护DNA免受伤害。有些食物可以通过激活细胞机制来帮助修复DNA
具有表观遗传效应的食物可以通过释放保护我们健康的基因来影响我们的DNA,让它们对我们有利,比如阻止癌细胞生长的肿瘤抑制基因。让我们的DNA像这样工作可以拯救我们的生命。
最后,保护和延长端粒的食物也可以保护我们的DNA,帮助对抗衰老的影响。端粒在我们的一生中会随着衰老而缩短,使我们的DNA受到损害,但食物和饮食习惯可以减缓它的缩短,在某些情况下,甚至可以延长端粒的长度。
DNA不只是一个人的基因蓝图,也是我们健康的各个方面赖以生存和正常工作的源代码,它也需要被保护和修复,作为保护我们健康的一种方式。我们所做的每一件事都具有加法或减法效应,我们做出的每一个好的选择会给我们带来更多益处,而我们做出任何一个糟糕的选择则会让你失去这些好处。不要认为我们选择了其中一种健康的方式就万事大吉,就可以肆无忌惮地去做其它可能不利于健康的事情,坚持健康的饮食和生活方式才是保持健康的王道
参考资料:William W. Li, MD. “Eat to Beat Disease: The New Science of How Your Body Can Heal Itself”. New York: Grand Central Publishing, 2019.
图片均来自网络