《Food and Humanity》:Mineral Composition, Proximate Analysis, and Health Risk Assessment of Onion (
Allium Cepa L.) from the Lower Wabi Shebelle River Basin Irrigation Schemes, Ethiopia
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营养调控压力相关生化机制研究:通过宏量营养素、微量营养素、生物活性化合物及饮食模式调节HPA轴、神经递质、氧化应激和炎症信号通路,预防代谢综合征、心血管疾病及精神障碍等压力相关疾病。
桑德拉·阿吉罗格内·戈梅蒂(Sandra Ajiroghene Gometi)| 丹尼尔·奥格内努里·伊克帕沃雷(Daniel Oghenerurie Ikpahwore)| 乌杜内夫沃·弗朗西斯·埃武恩(Uduenevwo Francis Evuen)| 梅尔西·奥格内努诺·奥莫-奥科罗(Mercy Ogheneruno Omo-Okoroh)| 埃乔霍沃穆·乔·奥托夫博(Ejohwomu Joe Otovbo)| 普罗斯珀·奇尼耶卢姆·奥克韦努(Prosper Chinyelum Okwuenu)| 阿比盖尔·奥克齐·伊索杰(Abigail Okezi Isoje)| 伊鲁奥格内·奥诺萨克波诺梅(Iruoghene Onosakponome)
德尔塔州阿萨巴丹尼斯·奥萨德贝大学(Dennis Osadebay University)理学院生物化学与分子生物学系
摘要
压力是一种复杂的心理和生理现象,它是针对威胁个体维持稳态能力的情境所产生的一种反应。压力会引发神经内分泌、自主神经和生化反应,从而导致生理、心理、情绪和行为上的适应以及生存机制的启动。虽然短期内的压力会增强免疫系统和心血管功能,但长期的压力却是系统性炎症、内皮功能障碍、胰岛素抵抗以及其他不良变化的主要来源,这些变化最终可能导致慢性疾病。然而,营养在控制这些过程中起着关键作用,因为宏量营养素会影响神经递质的合成、细胞膜的完整性以及炎症反应。此外,微量营养素和生物活性化合物具有减少氧化应激和神经炎症的潜力。此外,肠道与大脑之间的相互作用,以及益生菌的摄入和特定的饮食模式,也是影响神经传递和压力适应能力的额外因素。本文探讨了营养对应对压力相关的生化过程的影响,特别是宏量营养素、微量营养素、生物活性化合物和饮食习惯在这些过程中的作用。这些过程包括下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的活性、神经递质的产生、氧化平衡和炎症信号传导。文章还强调了特定营养措施在预防与压力相关的疾病和确保长期健康方面的潜在优势。
引言
压力通常被定义为当个体由于实际或感知到的挑战而无法维持稳态时出现的一种心理生理状态。它是对外部不可预测性、无法控制或过度需求情境的补偿性反应(Buenrostro-Jauregui等人,2025年)。压力反应激活了神经内分泌、自主神经和行为机制,从而协调了生存所需的生理、情绪和认知变化(Ghasemi等人,2024年)。在这种状态下,交感肾上腺系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴被激活,以帮助释放儿茶酚胺和皮质醇,动员能量,增加组织灌注并维持新陈代谢(May,2022年)。尽管在短期内(急性压力),压力可能会暂时改善免疫监视和心血管功能,但长期的压力(慢性压力)会导致不适应的结果,如皮质醇水平持续升高、系统性炎症、免疫抑制、胰岛素抵抗、内皮功能障碍以及生殖和生长激素调节紊乱。这些紊乱是心血管疾病、代谢综合征、伤口愈合缓慢、不孕症和精神疾病(包括焦虑和抑郁)的风险因素,表明压力是慢性疾病负担的重要因素(Slavich,2020年)。此外,已经证实焦虑、抑郁和其他心理健康问题影响了全球超过10亿人,而这些状况与慢性压力直接相关,后者是全球长期残疾的第二大原因,需要医疗保健并导致世界经济生产力的损失(Saccaro等人,2021年;WHO,2025年)。此外,调查显示,压力越来越多地成为现代社会压力的结果,如工作压力、经济波动、数字压力因素和疫情的影响(Ipsos,2023年)。
微量营养素和生物活性化合物(多酚和黄酮类)有助于对抗氧化应激和神经炎症过程(Adhikary等人,2024年),而宏量营养素(包括蛋白质、脂质和碳水化合物)则影响神经递质的合成、膜特性和炎症信号传导(Das等人,2025年)。此外,关于慢性压力下下丘脑-垂体-肾上腺轴功能障碍和系统性炎症的医学发现增加了对预防措施的关注,营养被认为是一种可以用来提高压力适应能力并降低疾病风险的干预措施(Drevets等人,2022年;Corrigan等人,2023年;Adhikary等人,2024年)。在这方面,营养可以通过四种关键的生化途径调节生理应激反应:HPA轴的调节、神经递质的合成、氧化和炎症过程以及肠道-大脑通信(Doshi,2020年;Merino等人,2024年;Ahmed等人,2025年)。然而,犬尿氨酸途径被认为是这些过程中的一个整合枢纽。在压力和炎症的情况下,色氨酸的代谢会被重新定向,通过激活吲哚胺2,3-双加氧酶来合成具有神经活性的犬尿氨酸代谢物(Bertollo等人,2024年;Sapienza等人,2025年)。这些代谢物的积累会干扰谷氨酸能信号传导,损害神经可塑性,并加剧与压力相关的情绪和认知障碍,使犬尿氨酸途径成为免疫介导的神经内分泌失衡的核心(Sipahi等人,2022年)。
尽管关于压力的研究长期以来主要关注心理、遗传和药理学方面的关系,但营养是压力生理学中的一个关键但经常被忽视的决定因素。饮食因素、生化应激反应和代谢调节之间的已知相互作用(Horovitz,2025年;Misra和Liobikas,2025年;Seyidoglu & Aydin,2025年)可以为从代谢疾病到癌症的各种疾病的预防和治疗措施提供有价值的见解。然而,当前的证据分散在不同的学科中,很少在单一的生化平台上进行研究。本文通过整合现有证据,探讨了饮食习惯、宏量营养素、微量营养素和生物活性化合物如何控制主要的应激反应途径(如炎症、氧化还原调节和下丘脑-垂体-肾上腺轴),从而解决了这些不足之处,并提供了关于营养-压力相互作用更为统一和机制化的观点。
压力系统概述(HPA和SAM)
压力反应的生化基础是一个组织良好的神经内分泌和生化机制系统,旨在恢复平衡。下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴和交感肾上腺系统(起源于蓝斑核和周围交感神经的系统性交感神经系统激活)是这一反应的核心调节器。它们决定了代谢变化、免疫准备状态和大脑功能
压力下对神经递质生产至关重要的蛋白质摄入和氨基酸
蛋白质在大脑活动中起着核心作用,因为神经递质由蛋白质产物中的氨基酸组成(Chowdury等人,2025年)。相应地,色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸分别参与血清素、多巴胺和去甲肾上腺素的生成。这些神经递质直接影响身体对压力的反应。例如,血清素可以放松和调节情绪,而多巴胺和去甲肾上腺素则可以
生物活性化合物在生化应激调节中的作用
多酚、黄酮类、类胡萝卜素和植物甾醇等生物活性化合物影响各种与压力相关的信号传导。它们具有抗氧化和抗炎作用,并调节神经递质途径。例如,多酚和黄酮类可以抑制氧化损伤,并促进血清素和多巴胺的信号传导。此外,类胡萝卜素对细胞膜保护和炎症控制有积极作用。另外,植物甾醇也起到
饮食模式和压力调节机制概述
饮食习惯不仅影响能量代谢,还影响神经内分泌和免疫反应,这些反应决定了身体对压力的反应。饮食模式涉及每天持续摄入食物和餐食;因此,摄入的营养素的质量和数量从长远来看可以影响调节动机、情绪和心情的神经回路。现有文献中的证据表明,摄入饱和脂肪和反式脂肪与精神障碍之间存在关联
针对压力相关疾病的潜在营养疗法
特定的营养疗法作为有希望的补充剂,在管理与压力相关的疾病(包括焦虑、抑郁和职业倦怠)方面越来越受到认可。下面详细介绍了针对各种压力相关疾病的潜在营养靶点:
总结与结论
营养在身体通过多种生理过程调节压力方面起着重要作用,这些过程涉及神经递质的产生、炎症、氧化应激和肠道-大脑连接。蛋白质、脂质和碳水化合物是大脑功能、压力管理和代谢的关键宏量营养素。蛋白质提供生产神经递质所需的氨基酸,而欧米伽-3脂肪酸则维持
研究的局限性和未来方向
尽管有大量证据表明饮食与压力相关结果之间存在关联,但营养设计存在异质性。此外,个体间的差异(通常基于遗传因素、微生物群结构、激素状态和药物使用)经常被忽视。此外,短链脂肪酸(SCFAs)、色氨酸-犬尿氨酸代谢、肠道屏障健康和BDNF的机制效应在人类中的研究仍然不足。因此,未来的
作者贡献
本综述由IOA、EUF和OPC构思和设计。GSA、IDO、OMO和OEJ起草了手稿。EUF、IOA和OI审阅了手稿。OEJ、OPC和GSA重写了最终版本的手稿。所有作者都阅读并批准了最终版本的手稿。
未引用的参考文献
(Alves等人,2024年;Bakrim等人,2024年;Bang等人,2022年;Bergquist等人,2025年;Buenrostro-Jáuregui等人,2025年;Chávez-Castillo等人,2025年;Chu等人,2024年;D'Angelo,2020年;Dimopoulou等人,2025年;Eichwald等人,2023年;Erta? ?ztürk和Uzdil,2025年;Fahad和Bukhari,2024年;Goischke,2023年;Gon?alves等人,2024年;Jia等人,2025年;Johnstone等人,2021年;Jurc?u等人,2022年;Kageyama等人,2021年;Kültz,2020年;Layé等人,2021年;López-Taboada等人,2020年;Manan,2025年;Marik,2020年,
CRediT作者贡献声明
戈梅蒂·桑德拉·阿吉罗格内(Gometi Sandra Ajirioghene):撰写——初稿,概念化。伊克帕沃雷·丹尼尔·奥格内努里(Ikpawhore Daniel Oghenerurie):撰写——初稿,概念化。乌杜内夫沃·弗朗西斯·埃武恩(Uduenevwo Francis Evuen):撰写——审阅与编辑,监督,概念化。奥莫-奥科罗·梅尔西·奥格内努诺(Omo-Okoroh Mercy Oghenerunor):撰写——初稿。埃乔霍沃穆·乔·奥托夫博(Ejohwomu Joe Otovbo):撰写——初稿,软件应用,概念化。普罗斯珀·奇尼耶卢姆·奥克韦努(Prosper Chinyelum Okwuenu):撰写——审阅与编辑,软件应用,概念化。阿比盖尔·奥克齐·伊索杰(Abigail Okezi Isoje):撰写——审阅与编辑,