Гормоны

Гормоны

Гормоны (др.-греч. — возбуждаю, побуждаю) — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах. . Главные эндокринные железы млекопитающих – гипофиз, щитовидная и паращитовидные железы, кора надпочечников, мозговое вещество надпочечников, островковая ткань поджелудочной железы, половые железы (семенники и яичники), плацента и гормон-продуцирующие участки желудочно-кишечного тракта. В организме синтезируются и некоторые соединения гормоноподобного действия. Например, для высвобождения гормонов гипофиза. Эти «рилизинг-факторы», или либерины, были выделены из различных участков гипоталамуса. Они поступают в гипофиз через систему кровеносных сосудов, соединяющих обе структуры. Поскольку гипоталамус по своему строению не является железой, а рилизинг-факторы поступают, по-видимому, только в очень близко расположенный гипофиз, эти выделяемые гипоталамусом вещества могут считаться гормонами лишь при расширительном понимании данного термина.

Гормоны, попав  в кровоток, должны поступать к соответствующим органам-мишеням. Транспорт высокомолекулярных (белковых) гормонов изучен мало из-за отсутствия точных данных о молекулярной массе и химической структуре многих из них. Гормоны со сравнительно небольшой молекулярной массой, такие, как тиреоидные и стероидные, быстро связываются с белками плазмы, так что содержание в крови гормонов в связанной форме выше, чем в свободной; эти две формы находятся в динамическом равновесии. Именно свободные гормоны проявляют биологическую активность, и в ряде случаев было четко показано, что они экстрагируются из крови органами-мишенями. Значение белкового связывания гормонов в крови не совсем ясно. Предполагают, что такое связывание облегчает транспорт гормона либо защищает гормон от потери активности.

Используются в ветеринарии  и животноводстве для стимуляции роста животных, улучшения усвояемости  кормов, многоплодия, регламентации  сроков беременности, ускорения полового созревания и т.д. Ряд гормональных препаратов обладает выраженной анаболической активностью, применяется в этой связи для откорма скота и птицы: полипептидные и белковые гормоны (инсулин, соматотропин и др.); производные аминокислот —тиреоидные, стероидные гормоны, их производные и аналоги.

Естественным следствием применения гормональных препаратов в животноводстве явилась проблема загрязнения ими продовольственного сырья и пищевых продуктов.

С развитием науки были созданы  многие гормональные препараты, которые  по анаболическому действию эффективнее  природных гормонов в 100 раз и  более. Этот факт, а также дешевизна их синтеза определили интенсивное внедрение этих препаратов в практику животноводства. Это, например, диэтилстрильбэстрол, синэстрол, диенэстрол, гекс-эстрол и др. Однако в отличие от природных аналогов многие синтетические гормональные препараты оказались более устойчивыми, плохо метаболи-зируются и накапливаются в организме животных в больших количествах, мигрируя по пищевой цепочке в продукты питания. Следует отметить, что синтетические гормональные препараты стабильны при приготовлении пищи, способны вызывать нежелательный дисбаланс в обмене веществ и физиологических функциях организма человека. Применение гормональных препаратов и других биокатализаторов требует проведения тщательных гигиенических исследований по их токсикологии, накоплению в клетках и тканях организма.

Гормональные  препараты

Гормональные препараты—сильные фармакологические агенты специфического действия. Для восстановления физиологических показателей организма обычно требуются небольшие дозы препаратов, не оказывающие существенного побочного действия. Но эффективность их может быть высокой только при условии, если вскрыты причины патологии. При этом следует учитывать, что дефицит гормона в организме может иметь самую различную основу, и ее необходимо всегда устанавливать

Медико-биологическими требованиями определены допустимые уровни содержания ГП в продуктах питания, мг/кг, не более: мясо сельскохозяйственных животных, птицы и продукты их переработки  — эстрадиол 17в и тестостерон  соответственно 0,0005 и 0,015; молоко и молочные продукты, казеин — эстрадиол 17в на уровне 0,0002, масло коровье — 0,0005 указанного ГП.

Многочисленными исследованиями доказана высокая токсичность и опасность  половых гормонов при поступлении  их в организм. В настоящее время  они включены в состав загрязнителей окружающей среды. Соединения с эстрогенной активностью, не являющиеся натуральными женскими половыми гормонами, получили название ксеноэстрогенов. Под их действием наблюдается глобальное ухудшение репродуктивной функции мужчин и самцов животных — от рыб до млекопитающих, происходит прогрессирующая феминизация животного мира.

Современное животноводство трудно поддается  пониманию человека, далекого от применяемых  в этой отрасли современных технологий. Так скорость роста животных на фабриках превышает все разумные представления о естественных процессах. Скорость, с которой несутся на птицефабриках несушки (чуть менее одного яйца в день) превышает обычную в деревне в полтора-два раза. И это не может не вызывать удивления.

Конечно, большое значение имеет селекция, выведение соответствующих пород животных значительно повышает производительность. Но все же, такую производительность необходимо и дополнительно обеспечить – т.е., корм должен содержать все необходимой и при этом хорошо усваиваться, все животные одной партии должны развиваться и достигать необходимого возраста одновременно (на массовом производстве не места индивидуальному подходу) и т.д.

Поэтому для ускорения естественных процессов, а также их контролирования  в животноводстве широко используются гормональные препараты. Чаще всего их используют для стимулирования роста животных, повышения усвояемости кормов, многоплодия, поддержки необходимых сроков беременности. Наиболее распространенными гормонами являются: инсулин, соматотропин, тиреоидные гормоны, стероидные гормоны, их производные и аналоги и пр.

В отличие от пестицидов и антибиотиков, при желании производитель может  полностью отказаться от применения гормонов на производстве. Естественно  это произойдет в ущерб количественным и скорее всего качественным характеристикам продукции. Тем не менее, получающие сейчас широкое распространение т.н. «органические продукты» предполагают такой отказ от гормональных препаратов.

Как и антибиотики, гормоны представляют собой относительно неустойчивые соединения, которые быстро разлагаются в окружающей среде. Это означает, что появление в пищевой продукции гормонов происходит только в результате их сознательного применения.

Пищевыми продуктами, загрязненными  гормонами, по понятным причинам является только продукция животноводства (мясо, молоко, жир и пр.). Также как и с антибиотиками, регламент использования гормональных препаратов предполагает отмену их приема за определенный период до забоя такой продолжительности, чтобы указанные вещества полностью вывелись из организма животного. В этот период (период приема и выведения), запрещается также использовать любые продукты, полученные от животных.

В качестве примера можно рассмотреть  применение в животноводстве диэтилстильбэстрола. Это синтетический аналог эстрогенов, имеющий ограниченное применение в качестве лекарственного средства. Как и другие многие синтетические аналоги, он метаболизируется и выводится из организма в течение продолжительного времени. Это удобно для производителя, т.к. не требует частого введения диэтилстильбэстрола в корм. Однако, в этом есть и определенный риск того, что часть гормона не успеет метаболизироваться и удалиться из организма животного до его забое (по регламенту этот период должен составлять не менее 6 недель).

В случае несоблюдения регламента остаточные количества диэтилстильбэстрола попадут  в пищевые продукты из животного. А в связи с тем, что диэтилстильбэстрол долго выводится из организма, он будет накапливаться и оказывать  свой эффект (будет проявлять эффекты характерные для эстрогенов, а также подавлять синтез организмом своих эстрогенов). На сегодняшний день российские нормативы в отношении содержания гормонов в пищевых продуктах представлены общим требованием, заключаемом в необходимости их отсутствия в пищевых продуктах.

Как и в антибиотиках, на сегодняшний  день не существует эффективных мер  контроля пищевых продуктов за содержанием  всего спектра используемых гормональных препаратов. Это означает, что вся  ответственность за соблюдением  соответствующих правил полностью лежит на производителе. А в связи с низкой культурой производства в сельском хозяйстве в РФ, можно предполагать, что многие хозяйства сознательно или по неведению (при отсутствии специальных знаний и навыков) не соблюдают регламент по спектра используемых гормональных препаратов.

Практика животноводства располагает значительным количеством  естественных и синтетических гормональных препаратов. Их можно разделить на четыре группы.

Первая  группа — экстрактные препараты, полученные извлечением гормональных веществ из эндокринных желез животных. Ряд препаратов (инсулин, адреналин, эстрон) содержит гормональные вещества в высшей степени очистки и даже в кристаллическом виде. Большинство же препаратов этого типа имеет некоторое количество органических примесей. Например, в питуитрине допускается до 5% изменения активности за счет гистамина, а в гона-дотропине содержится до 20% веществ, далеких от основных веществ.

Вторая  группа — синтезированные препараты гормонов, полностью соответствующие строению естественных веществ. Обычно они хорошо очищены, и их можно точно дозировать, но таких препаратов мало, так как производство их сложно.

Третья  группа — растительные препараты, обладающие гормональным действием; к сожалению, они изучены очень мало. А между тем такие вещества, как кумэстрол из травы клевера и ряд других, говорят о высокой фармакологической активности и специфичности действия многих из них.

Значительный  интерес представляет четвертая группа препаратов—синтетические соединения, неидентичные естественным гормонам, но обладающие ярко выраженным гормональным действием.

Недостаток  гормона в организме животного  может быть обусловлен следующими факторами:

1) его мало  производится в организме;

2) он быстро  инактивируется;

3) вступает в  новые соединения;

4) структуры  эфферентных систем не взаимодействуют  с ним. 

Каждая из четырех  перечисленных причин, в свою очередь, может быть обусловлена различными факторами. Так, слабая выработка гормона  может иметь в основе:

а) истощение  продуцирующих клеток;

б) подавление функции  продуцирующих клеток разными токсинами;

в) нарушение  отдельных звеньев синтеза гормона.

Гормональные  препараты уже в незначительных дозах существенно изменяют многие физиологические процессы, причем одни в сторону активизации, а другие в сторону снижения. Это необходимо хорошо знать, и поэтому в наставлениях по применению тех или иных гормональных препаратов подробно указывают их фармакологию, показания и противопоказания, а также условия смягчения или предупреждение неблагоприятного влияния.

Вредны ли гормоны в мясе?

Казалось бы, столько всяких вредных  веществ сейчас поступает в наши организмы с пищей, стоит ли бояться  гормонов. Однако нужно отдавать себе отчет, что натуральные и синтетические  гормоны, которые имплантируют сельскохозяйственным животным, имеют структуру аналогичную человеческим гормонам, и обладают той же активностью. Поэтому, все американцы, за исключением вегетарианцев, с раннего детства находятся на своеобразной гормональной терапии. Достается и россиянам, так как Америка экспортирует мясо в Россию. Хотя в России, как и в Европе, использование гормонов в животноводстве запрещено, проверки на уровень гормонов во ввозимом из-за рубежа мясе, проводятся нерегулярно, только в отдельных образцах. Кроме того, применяемые сейчас в животноводстве натуральные гормоны очень трудно обнаружить, так как они неотличимы от естественных гормонов организма.

Конечно с мясом в организм человека попадает не очень много гормонов. Подсчитано, что человек, съедающий  в день полкило мяса, получает дополнительно порядка 0,5 мкг эстрадиола. Так как все гормоны накапливаются в жире и печени, те, кто предпочитают жирное мясо и жареную печенку получают примерно в 2-5 раз большую дозу гормонов. Для сравнения, в одной противозачаточной таблетке содержится порядка 30 мкг эстрадиола. Как видим, дозы гормонов, получаемые с мясом, в десятки раз меньше терапевтических. Однако, как показали исследования последних лет, даже небольшое отклонение от нормальной концентрации гормонов может сказаться на физиологии организма.

Особенно важно не нарушать гормональный баланс в детском возрасте, так  как у детей, не достигших полового созревания, концентрация половых гормонов в организме очень низка (близка к нулю) и малейшее повышение уровня гормонов уже существенно. Следует также опасаться влияния гормонов на развивающийся плод, так как в период внутриутробного развития рост тканей и клеток регулируется точно отмеренными количествами гормонов. Сейчас известно, что влияние гормонов наиболее критично в особые периоды развития плода – так называемые ключевые точки – когда даже ничтожное колебание концентрации гормонов может привести к непредсказуемым последствиям. Экспериментально показано, что все гормоны, применяемые в животноводстве, хорошо проходят через плацентарный барьер и попадают в кровь плода.

Но конечно наибольшее беспокойство вызывает канцерогенное действие гормонов. Известно, что половые гормоны  стимулируют рост многих разновидностей опухолевых клеток, например рака груди  у женщин (эстрадиол), и рака простаты у мужчин (тестостерон). Однако данные эпидемиологических исследований, в ходе которых сравнивали уровень заболеваемости раком у вегетарианцев и любителей мяса, достаточно противоречивы. Одни исследования показывают четкую зависимость. А другие – нет. Интересные данные получили ученые из Бостона. Они обнаружили, что риск развития гормонально-зависимых опухолей у женщин напрямую зависит от уровня потребления мяса в детском и подростковом возрасте. Чем больше мяса включала диета детей, тем чаще у них уже во взрослом возрасте развивались опухоли. В США, где уровень потребления мяса с гормонами самый высокий в мире, ежегодно от рака груди умирают 40 тысяч американцев, и диагностируется порядка 180 тысяч новых случаев.