Роль продуктов питания в повышении индивидуального детоксикационного потенциала

Введение. В реалиях настоящего времени, когда влияние негативного воздействия окружающей среды на организм человека многократно усилилось, проблема поддержки индивидуального детоксикационного потенциала работающих во вредных условиях труда приобретает особую актуальность. В условиях контакта с вредными химическими факторами техногенная нагрузка на детоксикационную систему работников возрастает, способствуя усилению риска профессиональных заболеваний. В качестве одного из основных инструментов поддержки метаболизма ксенобиотиков выступает питание. 

Цель обзорной статьи состоит в систематизации научной литературы, посвященной взаимосвязи между рационом питания, генетической предрасположенностью и потенциалом детоксикации.

Материалы и методы. На основании анализа литературных источников рассмотрены механизмы двухфазной метаболической детоксикации, а также влияние генетических полиморфизмов на активность ферментов этих фаз. Результаты. Предложено авторское определение понятия «индивидуальный детоксикационный потенциал». Описана роль ключевых ферментов детоксикации, таких как цитохромы P450 и глутатион-S-трансферазы, N-ацетилтрансферазы, в метаболизме токсинов. Показано, что полиморфизмы генов, кодирующих эти ферменты, могут приводить к снижению эффективности детоксикационных процессов в организме, увеличивая риск накопления токсичных веществ. Особое внимание уделено персонализированному подходу к питанию для повышения эффективности процессов детоксикации у людей, работающих во вредных условиях труда.  Представлены примеры фитохимических веществ, входящих в состав растительных продуктов и способных стимулировать или угнетать активность этих ферментов. Рассмотрены перспективы использования персонализированной диеты для оптимизации детоксикационной функции организма. 

Выводы. Результаты обзора указывают на необходимость учета генетических особенностей при разработке программ питания для людей, находящихся в условиях повышенного токсичного воздействия. В целях снижения токсической нагрузки представляется целесообразным включение в рацион продуктов питания, оказывающих влияние на повышение индивидуального детоксикационного потенциала.

1. Амромина, А. М., Ситников, И. А., & Шаихова, Д. Р. (2021). Взаимосвязь полиморфных вариантов генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 с риском развития заболеваний (обзор литературы). Гигиена и санитария, 100(12), 1385-1390. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-12-1385-1390

2. Батурин, А. К., Сорокина, Е. Ю., Погожева, А. В., & Тутельян, В. А. (2012). Генетические подходы к персонализации питания. Вопросы питания, 81(6), 4-11

3. Дроздова, Е. В., Колеснева, Е. В., Сяхович, В. Э., & Долгина, Н. А. (2023). Полиморфизмы генов ксенобиотического метаболизма CYP2E1, GSTM1, GSTT1, EPHX1 как биомаркеры чувствительности к воздействию побочных продуктов дезинфекции воды (на примере хлороформа). Анализ риска здоровью, 2023(1), 146–159. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.1.15

4. Ефимова, Н. В., Кузьмина, М. В., & Бобкова, Е. В. (2023). Оценка годовой динамики химического аэрогенного риска для здоровья и смертности населения промышленного центра. Гигиена и санитария, 102(12), 1375-1380. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-12-1375-1380

5. Жилинская, Н. В. (2018). Персонализация питания – основной сценарий развития пищевой индустрии. Вопросы питания, 87(5), 211-211. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10320

6. Ибраева Л. К. (2014). Влияние экологических факторов окружающей среды на развитие заболеваний у населения (обзор литературы). Медицина труда и промышленная экология, (8), 38-43

7. Иванова, В. Н., Никитин, И. А., Портнов, Н. М., Жученко, Н. А., Штерман, С. В., & Сидоренко, М. Ю. (2018). Проектирование персонализированных рационов с применением функциональных пищевых продуктов. Пищевая промышленность, (11), 10-16

8. Каримов, Х. Я., & Ассесорова, Ю. Ю. (2020). Роль полиморфных генов GSTM и GSTT в онкогенезе и возникновении гематологических новообразований. Вопросы онкологии, 66(5), 472-478. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2020-66-5-472-478

9. Кочеткова, А. А., Воробьева, В. М., Саркисян, В. А., Воробьева, И. С., Смирнова, Е. А., & Шатнюк, Л. Н. (2020). Динамика инноваций в технологии производства пищевых продуктов: от специализации к персонализации. Вопросы питания, 89(4), 233-243. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10056

10. Крийт, В. Е., Сладкова, Ю. Н., Санников, М. В., & Пятибрат, А.О. (2020). Оценка концентрации диоксинов в липидах крови пожарных в зависимости от полиморфных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков. Здоровье населения и среда обитания, 10(331), 65-74. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-331-10-65-74

11. Липатов, Г. Я., Шмакова Е. Е., Адриановский В. И., Злыгостева, Н. В., & Плотко, Э. Г. (2021). Условия труда рабочих основных профессий при получении меди пирометаллургическим и гидрометаллургическим способом в России. Гигиена и санитария, 100(12), 1443-1448. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-12-1443-1448

12. Мажаева, Т. В., Дубенко, С. Э., Чернова, Ю. С., & Носова, И. А. (2022). Молекулярно-генетические аспекты риска здоровью во взаимосвязи с неблагоприятными условиями окружающей среды и питанием (систематический обзор). Анализ риска здоровью, (4), 186-197. 10.21668/health.risk/2022.4.18

13. Мовергоз, С. В., Сетко, Н. П., & Калинина, Е. Ю. (2022). Молекулярно-генетические аспекты состояния системы детоксикации у операторов и машинистов в зависимости от степени вредности производственных факторов. Оренбургский медицинский вестник, 10(2(38)), 69-72

14. Могиленкова, Л. А., & Рембовский, В. Р. (2016). Роль генетического полиморфизма и различия в детоксикации химических веществ в организме человека. Гигиена и санитария, 95(3), 255-262. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-3-255-262

15. Перетолчина, Н. П., Малов И. В., & Семинский, И. Ж. (2021). Роль полиморфизма гена N-ацетилтрансферазы 2 в патологии человека. Acta Biomedica Scientifica, 6(5), 30-43. https://doi.org/10.29413/ABS.2021-6.5.4

16. Салтыкова, М. М. (2023). Проблемы оценки риска здоровью при химическом загрязнении окружающей среды. Медицина экстремальных ситуаций, (2), 16–20. https://doi.org/10.47183/mes.2023.022

17. Шаихова, Д. Р., Амромина, А. М., Берёза, И. А., Шастин, А. С., Газимова, В. Г., Сутункова, М. П., & Гурвич, В. Б. (2022). Влияние генетического полиморфизма генов GSTM1, GSTT1, GSTP1 на содержание металлов в крови у плавильщиков производства сплавов цветных металлов. Анализ риска здоровью, (3), 176-181. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.3.17

18. Шуматова, Т. А., & Коваленко, Д. В. (2021). Роль генов второй фазы детоксикации ксенобиотиков в патогенезе мультифакториальных заболеваний. Тихоокеанский медицинский журнал, (4), 16–20. https://doi.org/10.34215/1609-1175-2021-4-16-20

19. Aga, S. S., Banday, M. Z., & Nissar, S. (Eds.). (2022). Genetic polymorphism and disease (1st ed.). CRC Press. 562, 9781003246244. https://doi.org/10.1201/9781003246244

20. Agundez, J. (2008). Polymorphisms of human N-acetyltransferases and cancer risk. Current Drug Metabolism, 9(6), 520–531. https://doi.org/10.2174/138920008784892083

21. Almazroo, O. A., Miah, M. K., & Venkataramanan, R. (2017). Drug metabolism in the liver. Clinics in Liver Disease, 21(1), 1–20. https://doi.org/10.1016/j.cld.2016.08.001

22. Alnasser, S. M. (2025). The role of glutathione S-transferases in human disease pathogenesis and their current inhibitors. Genes & Diseases, 12, 101482, https://doi.org/10.1016/j.gendis.2024.101482

23. Bonetti, G., Medori, M. C., Dhuli, K., Macchia, A., Donato, K., Cristoni, S., Miertus, S., Miertus, J., Veselenyiova, D., Iaconelli, A., Aquilanti, B., Matera, G., Connelly, S. T., & Bertelli, M. (2023). Nutrigenomics: SNPs correlated to detoxification, antioxidant capacity and longevity. La Clinica Terapeutica, 174(2(6)), 209–213. https://doi.org/10.7417/CT.2023.2489

24. Bordoni, L., & Gabbianelli, R. (2019). Primers on nutrigenetics and nutri(epi)genomics: Origins and development of precision nutrition. Biochimie, 160, 156–171. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2019.03.006

25. Chen, C. (2024). Phase II detoxification enzymes. In: Activation and Detoxification Enzymes, 59-70. https://doi.org/10.1007/978-3-031-55287-8_6

26. Chiarella, P., Capone, P., & Sisto, R. (2023). Contribution of genetic polymorphisms in human health. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(2), 912. https://doi.org/10.3390/ijerph20020912

27. Clifford, T., Howatson, G., West, D., & Stevenson, E. (2015). The potential benefits of red beetroot supplementation in health and disease. Nutrients, 7(4), 2801–2822. https://doi.org/10.3390/nu7042801

28. Dasari, S., Gonuguntla, S., Ganjayi, M. S., Bukke, S., Sreenivasulu, B., & Meriga, B. (2018). Genetic polymorphism of glutathione S-transferases: Relevance to neurological disorders. Pathophysiology, 25(4), 285-292. https://doi.org/10.1016/j.pathophys.2018.06.001

29. Deng, J., Ling, Z., Ni-Ya, Z., Karrow, N. A., Christopher, S. K., De-Sheng, Q., & Lv-Hui, S. (2018). Aflatoxin B1 metabolism: regulation by phase I and II metabolizing enzymes and chemoprotective agents. Mutation Research/Reviews in Mutation Research, 778, 79–89. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2018.10.002

30. Elfaki, I., Mir, R., Almutairi, F. M., & Duhier, F. M. A. (2018). Cytochrome P450: polymorphisms and roles in cancer, diabetes and atherosclerosis. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention: APJCP, 19(8), 2057–2070. https://doi.org/10.22034/APJCP.2018.19.8.2057

31. Elkashty, O. A., & Tran, S. D. (2021). Sulforaphane as a Promising natural molecule for cancer prevention and treatment. Current Medical Science, 41(2), 250–269. https://doi.org/10.1007/s11596-021-2341-2

32. Esteves, F., Rueff, J., & Kranendonk, M. (2021). The central role of cytochrome P450 in xenobiotic metabolism – A brief review on a fascinating enzyme family. Journal of Xenobiotics, 11(3), 94–114. https://doi.org/10.3390/jox11030007

33. Farhan, M. (2022). Green tea catechins: Nature's way of preventing and treating cancer. International Journal of Molecular Sciences, 23(18),10713. https:// doi.org/10.3390/ijms231810713

34. Galton, D. (2014). Archibald E. Garrod: The founding father of biochemical genetics. Pioneers of Medicine Without a Nobel Prize, 1-21. https://doi.org/10.1142/9781783263851_0001

35. Hoffman, J. B., & Hennig, B. (2017). Protective influence of healthful nutrition on mechanisms of environmental pollutant toxicity and disease risks. Annals of the New York Academy of Sciences, 1398(1), 99–107. https://doi.org/10.1111/nyas.13365

36. Hossam Abdelmonem, B., Abdelaal, N. M., Anwer, E. K. E., Rashwan, A. A., Hussein, M. A., Ahmed, Y. F., Khashana, R., Hanna, M. M., & Abdelnaser, A. (2024). Decoding the role of CYP450 enzymes in metabolism and disease: A comprehensive review. Biomedicines, 12(7), 1467. https://doi.org/10.3390/biomedicines12071467

37. Jacobs, D. R., Gross, M. D., & Tapsell, L. C. (2009). Food synergy: An operational concept for understanding nutrition. The American Journal of Clinical Nutrition, 89(5), 1543S-1548S. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.26736B

38. James, M. O. (2022). 1.21 – Drug Metabolism: Phase II Enzymes. Comprehensive Pharmacology, 1, 563–584. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820472-6.00123-7

39. Kakkoura, M. G., Loizidou, M. A., Demetriou, C. A., Loucaides, G., Daniel, M., Kyriacou, K., & Hadjisavvas, A. (2017). The synergistic effect between the Mediterranean diet and GSTP1 or NAT2 SNPs decreases breast cancer risk in Greek-Cypriot women. European Journal of Nutrition, 56(2), 545–555. https://doi.org/10.1007/s00394-015-1099-3

40. Kiani, A. K., Bonetti, G., Donato, K., Kaftalli, J., Herbst, K. L., Stuppia, L., Fioretti, F., Nodari, S., Perrone, M., Chiurazzi, P., Bellinato, F., Gisondi, P., & Bertelli, M. (2022). Polymorphisms, diet and nutrigenomics. Journal of Preventive Medicine and Hygiene, 63(2), 125–141. https://doi.org/10.15167/2421-4248/jpmh2022.63.2S3.2754

41. Kim, J. W., Kim, J. H., Kim, C. Y., Jeong, J. S., Lim, J. O., Kim, J. C., Ko, J. W., & Kim, T. W. (2022). Diallyl disulfide prevents 1,3-dichloro-2-propanol-induced hepatotoxicity through mitogen-activated protein kinases signaling. Food and Chemical Toxicology, 160, 112814. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.112814

42. Kukongviriyapan, V., Phromsopha, N., Tassaneeyakul, W., Kukongviriyapan, U., Sripa, B., Hahnvajanawong, V., & Bhudhisawasdi, V. (2006). Inhibitory effects of polyphenolic compounds on human arylamineN-acetyltransferase 1 and 2. Xenobiotica, 36(1), 15–28. doi:10.1080/00498250500489901

43. Laddu, D., & Hauser, M. (2019). Addressing the nutritional phenotype through personalized nutrition for chronic disease prevention and management. Progress in Cardiovascular Diseases, 62(1), 9–14. https://doi.org/10.1016/j.pcad.2018.12.004

44. Masuda, M., Watanabe, S., Tanaka, M., Tanaka, A, & Araki, H. (2017). Screening of furanocoumarin derivatives as cytochrome P450 3A4 inhibitors in citrus. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics, 43(1), 15–20. https://doi.org/10.1111/jcpt.12595

45. Padma, V. V., Kalai Selvi, P., & Sravani, S. (2014). Protective effect of ellagic acid against TCDD-induced renal oxidative stress: Modulation of CYP1A1 activity and antioxidant defense mechanisms. Molecular Biology Reports, 41(7), 4223–4232. https://doi.org/10.1007/s11033-014-3292-5

46. Panda, C., Komarnytsky, S., Fleming, M. N., Marsh, C., Barron, K., Le Brun-Blashka, S., & Metzger, B. (2023). Guided metabolic detoxification program supports phase II detoxification enzymes and antioxidant balance in healthy participants. Nutrients, 15(9), 2209. https://doi.org/10.3390/nu15092209

47. Park, S. H., Choi, H. K., Park, J. H., & Hwang, J. T. (2024). Current insights into genome-based personalized nutrition technology: A patent review. Frontiers in Nutrition, 11, 1346144. https://doi.org/10.3389/fnut.2024.1346144

48. Petryszyn, P., Zurakowski, G., Dudkowiak, R., Machowska, M., Gruca, A., Ekk‐Cierniakowski, P., Skretkowicz, J., Poniewierka, E., Wiela-Hojenska, A., & Glowacka, K. (2025). The N‐Acetyltransferase 2 polymorphism and susceptibility to inflammatory bowel disease: A case–control study. Pharmacology Research & Perspectives, 13(1), e70040. https://doi.org/10.1002/prp2.70040

49. Prüss-Ustün, A., Wolf, J., Corvalán, C., Neville, T., Bos, R., & Neira, M. (2017). Diseases due to unhealthy environments: an updated estimate of the global burden of disease attributable to environmental determinants of health. Journal of Public Health, 39(3), 464–475. https://doi.org/10.1093/pubmed/fdw085

50. Rendic, S.P., Guengerich F.P. (2021). Human Family 1-4 cytochrome P450 enzymes involved in the metabolic activation of xenobiotic and physiological chemicals: an update. Archives of Toxicology, 95(2), 395-472. https://doi/10.1007/s00204-020-02971-4

51. Saghir, S. A., Ansari, R. A., & Munir, S. T. (2023). Fate of chemicals following exposure III: Metabolism (biotransformation). In P. Wexler (Ed.). Encyclopedia of Toxicology, Vol. 4, 635-668. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-824315-2.00050-6

52. Seki, H., Akiyoshi, T., Imaoka, A., & Ohtani, H. (2019). Inhibitory kinetics of fruit components on CYP2C19 activity. Drug Metabolism and Pharmacokinetics, 34(3), 181–186. https://doi.org/10.1016/j.dmpk.2019.02.002

53. Singar, S., Nagpal, R., Arjmandi, B. H., & Akhavan, N. S. (2024). Personalized nutrition: Tailoring dietary recommendations through genetic insights. Nutrients, 16(16), 2673. https://doi.org/10.3390/nu16162673

54. Sikalidis, A. K. (2018). From food for survival to food for personalized optimal health: A historical perspective of how food and nutrition gave rise to nutrigenomics. Journal of the American College of Nutrition, 38(1), 84–95. https://doi.org/10.1080/07315724.2018.1481797

55. Satoh, T., Fujisawa, H., Nakamura, A., Takahashi, N., & Watanabe, K. (2016). Inhibitory effects of eight green tea catechins on cytochrome P450 1A2, 2C9, 2D6, and 3A4 activities. Journal of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences, 19(2), 188. https://doi.org/10.18433/j3ms5c

56. Thompson, H. J., Levitt, J. O., McGinley, J. N., Chandler, P., Guenther, P. M., Huybrechts, I., & Playdon, M. C. (2021). Measuring dietary botanical diversity as a proxy for phytochemical exposure. Nutrients, 13(4). https://doi.org/10.3390/nu13041295

57. Thompson, H. J., Lutsiv, T., McGinley, J. N., Hussan, H., & Playdon, M. C. (2023). Dietary oncopharmacognosy as a crosswalk between precision oncology and precision nutrition. Nutrients, 15(9), 2219. https://doi.org/10.3390/nu15092219

58. Veith, A., & Moorthy, B. (2018). Role of cytochrome P450s in the generation and metabolism of reactive oxygen species. Current Opinion in Toxicology, 7, 44-51. https://doi.org/10.1016/j.cotox.2017.10.003)

59. Vineis, P., Robinson, О., Chadeau-Hyam, М., Abbas Dehghan, А., Mudway, I., & Dagnino, S. (2020). What is new in the exposome? Environment International, 143, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105887

60. Xiao, Y. L., Gong, Y., Qi, Y. J., Shao, Z. M., & Jiang, Y. Z. (2024). Effects of dietary intervention on human diseases: molecular mechanisms and therapeutic potential. Signal Transduction and Targeted Therapy, 9 (59). https://doi.org/10.1038/s41392-024-01771-x

61. Xu, H., Jia, Y., Sun, Z., Su, J., Liu, Q. S., Zhou, Q., & Jiang, G. (2022). Environmental pollution, a hidden culprit for health issues. Eco-Environment and Health, 1(1), 31-45 https://doi.org/10.1016/j.eehl.2022.04.003

62. Yaqoob, A., Rehman, Q., Rehman, K., Akash, M. S. H., Hussain, I., & Ahmad, R. (2022). Role of drug-metabolizing enzymes in biotransformation of drugs. In Biochemistry of Drug Metabolizing Enzymes: Trends and Challenges, 73–108. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-95120-3.00013-0

63. Zarezadeh, M., Saedisomeolia, A., Shekarabi, M., Khorshidi, M., Emami, M. R., & Müller, D. J. (2021). The effect of obesity, macronutrients, fasting and nutritional status on drug-metabolizing cytochrome P450s: a systematic review of current evidence on human studies. European Journal of Nutrition, 60(6), 2905-2921. https://doi.org/10.1007/s00394-020-02421-y

64. Zhao, M., Ma, J., Li, M., Zhang, Y., Jiang, B., Zhao, X., Huai, C., Shen, L., Zhang, N., He, L., & Qin, S. (2021). Cytochrome P450 enzymes and drug metabolism in humans. International Journal of Molecular Sciences, 22(23), 12808. https://doi.org/10.3390/ijms222312808