






Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Przygotuj się do egzaminów
Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Otrzymaj punkty, aby pobrać
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Społeczność
Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity
Bezpłatne poradniki
Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity
Artykuł opublikowany w: BROMAT. CHEM. TOKSYKOL.
Typologia: Publikacje
1 / 10
Ta strona nie jest widoczna w podglądzie
Nie przegap ważnych części!
Grażyna Cichosz, Hanna Czeczot 1)
Katedra Mleczarstwa i Zarządzania Jakością Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie Kierownik: dr hab. B. Staniewski , prof. UWM
Hasła kluczowe: izomery trans kwasów tłuszczowych, występowanie w żywności, zagrożenia zdrowotne, choroby cywilizacyjne. Key words: trans fatty acids, occurrence in food, health hazards, lifestyle diseases.
Naturalnym źródłem kwasów tłuszczowych (KT) izomerii trans (TFA) są produk- ty mleczarskie i mięsne. Obecny w tłuszczu mlekowym oraz w mięsie przeżuwaczy kwas wakcenowy, a także skoniugowany kwas linolowy (CLA) wykazuje wszech- stronne prozdrowotne działanie: immunostymulujące, antyoksydacyjne, przeciw- miażdżycowe i antynowotworowe. Głównym źródłem TFA w diecie człowieka są jednak produkty spożywcze zawie- rające uwodornione oleje roślinne (margaryny, produkty cukiernicze, tłuszcze sma- żalnicze, tzw. fast foods). Wyniki obserwacji epidemiologicznych, badań doświad- czalnych i klinicznych wykazały, że sztuczne izomery trans są odpowiedzialne za wzrost ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego oraz niektórych typów nowo- tworów. Ponadto, sprzyjają powstawaniu zespołu metabolicznego, któremu towa- rzyszy otyłość, oporność na insulinę oraz cukrzyca typu 2. Niekorzystne działanie sztucznych TFA na procesy biochemiczne i fizjologiczne zachodzące w organizmie człowieka wskazuje na konieczność ograniczania ich spożycia. Mimo to, proponowany jest przez Parlament Europejski i Radę sposób znakowania żywności sumą zawartości KT nasyconych oraz TFA, bez rozróżniania sztucznych i naturalnych izomerów trans. Utożsamianie kwasów tłuszczowych nasyconych oraz TFA a tym bardziej utożsamianie naturalnych i sztucznych TFA, wprowadza konsumentów w błąd i uniemożliwia dokonywanie świadomego wyboru bezpiecz- nych dla zdrowia produktów spożywczych.
Źródłem naturalnych KT izomerii trans w diecie człowieka jest mleko i mięso przeżuwaczy. W Europie – ze względu na większe niż w Polsce spożycie – mleko
BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLV, 2012, 2, str. 181–
182 G. Cichosz, H. Czeczot Nr 2
i produkty mleczarskie oraz mięso przeżuwaczy dostarczają z codzienną dietą od- powiednio 30% i 10% TFA (1). Spożycie naturalnych TFA nie przekracza 2 g dzien- nie, co odpowiada ok. 1% energii i wynosi od 1 do 8% wszystkich przyjmowanych z dietą kwasów tłuszczowych (2, 3). Naturalne izomery trans , głównie cis- 9, trans- 10 , trans- 11 C18:2 powstają w żwaczu przy udziale enzymów bakteryjnych w reakcji uwodorowania kwasów α-linolowego i linolowego. Metabolitami pośrednimi tych przemian jest kwas wak- cenowy ( trans -11, C18:1), kwas oktadekanowy ( trans -10 , C18:1) oraz skoniugo- wany kwas linolowy (CLA, cis -9, trans -11 C18:2). W gruczole mlekowym CLA powstaje z kwasu wakcenowego w wyniku działania delta 9- desaturazy steroilo- CoA (2, 4). Zawartość TFA w mięsie przeżuwaczy (cielęcina, wołowina, jagnięcia) waha się od 0,2 do 10%, natomiast w mleku i jego przetworach wynosi 3–7%. Przy umiar- kowanym spożyciu wymienionych produktów nie istnieje jakiekolwiek zagrożenie dla zdrowia. Tym bardziej, że skoniugowany kwas linolowy (CLA), a także kwas wakcenowy wykazuje unikalne prozdrowotne działanie (5, 6). W ostatnich latach, dzięki reklamie i popularyzacji prozdrowotnego działania tłuszczów roślinnych, ich spożycie istotnie wzrosło. Ciekłe oleje roślinne i mar- garyny stanowią obecnie ponad 60% ogólnej ilości spożywanego z dietą tłuszczu. W naturalnych świeżych olejach roślinnych nienasycone KT występują w konfigu- racji cis, natomiast w uwodornionych tłuszczach roślinnych, jako izomery trans. Powstają one pod wpływem temperatury, różnych czynników fizycznych i chemicz- nych w procesie rafinacji olejów roślinnych, a zwłaszcza w trakcie ich uwodornienia podczas produkcji margaryn (1, 7). Konsekwencją różnic w strukturze przestrzennej izomerów cis i trans jest różna temperatura topnienia. Izomery trans mają wyższą temperaturę topnienia niż ich odpowiedniki cis , dlatego w temperaturze pokojowej bogate w izomery cis oleje roślinne mają konsystencję płynną, natomiast bogate w izomery trans margaryny – stałą (8). Uwodornienie wiązań nienasyconych w KT prowadzi do utraty ich aktywności biologicznej. W konsekwencji w organizmie człowieka są one wykorzystywane wy- łącznie jako źródło energii. Organizm człowieka nie jest zdolny do syntezy izome- rów trans kwasów tłuszczowych de novo. Ich obecność w organizmie jest związana ze spożywaniem produktów żywnościowych zawierających TFA. W codziennej die- cie TFA spożywamy przede wszystkim w margarynach oraz produktach zawiera- jących tłuszcz piekarniczy (86,2%). Tłuszcze zawierające w swoim składzie TFA wolno się utleniają, co pozwala na ich stosowanie do produktów o długim okresie przydatności do spożycia, a także do wielokrotnego smażenia (9). Zawartość KT trans w przetworzonych produktach żywnościowych może wahać się od 5 do 75% tłuszczu całkowitego. Największe ilości TFA znajdują się w marga- rynach. W Polsce zawartość TFA w twardych margarynach stanowi do 35% wszyst- kich KT, natomiast w miękkich margarynach do 20%. W mieszankach tzw. miksach składających się z masła i utwardzanych tłuszczów roślinnych zawartość TFA waha się od 2,4 do 14,8% (jest to 1,8–8,1 g TFA w 100 g tłuszczu) (10). Zawartość TFA w produktach typu „fast food”, daniach „instant”, ciastach i cia- steczkach wynosi od 1 do 30% wszystkich KT. Poszczególne produkty żywnościo- we (nawet w obrębie tej samej grupy produktów) różnią się zawartością TFA i bar-
184 G. Cichosz, H. Czeczot Nr 2
i triglicerydów (odpowiednio o 26, 27 i 28%) przy niezmienionym poziomie chole- sterolu frakcji HDL (15). Immunostymulujące działanie CLA (udowodnione w badaniach na królikach i kurczakach) wynika ze zwiększenia cytotoksyczności limfocytów T, podwyższo- nej zdolności leukocytów do fagocytozy, neutralizacji endotoksyn pałeczki okręż- nicy, a także obniżonego poziomu prostaglandyn E 2. W warunkach in vivo CLA jest bardzo aktywnym antyoksydantem, zabezpiecza błony komórkowe przed skutkami peroksydacji lipidów strukturalnych (6, 15). Skoniugowany kwas linolowy wyka- zuje właściwości przeciwnowotworowe. Wykazano, że indukowane chemicznie (u myszy i szczurów) nowotwory sutka, żołądka, okrężnicy i skóry są hamowane przez CLA obecny w diecie w ilości 0,05–1,5%. Przeciwnowotworowe działanie CLA jest konsekwencją jego wysokiej aktywności antyoksydacyjnej. Mechanizmem od- powiedzialnym za antykancerogenne działanie CLA może być także jego udział w hamowaniu syntezy eikozanoidów stymulujących wzrost i podział komórek oraz modulacja obronnych systemów komórkowych (6, 16). Podobnie jak WNKT n-3, CLA hamuje rozwój nowotworów na różnych etapach (inicjacji, promocji i progresji). Jest jednak zdecydowanie bardziej skuteczny niż stosowane równocześnie tokoferole i WNKT z tłuszczu ryb i ssaków morskich. Przeciwnowotworowe działanie CLA obserwowane jest przy niskiej dawce – zale- dwie 1% tłuszczu diety. Natomiast tłuszcze rybie dla osiągnięcia porównywalnego efektu muszą być stosowane w dawce 10-krotnie większej (15). Obecne w produktach mleczarskich oraz w mięsie i tłuszczu przeżuwaczy natu- ralne izomery trans kwasów tłuszczowych, odznaczające się wszechstronnym proz- drowotnym działaniem, nie mogą być utożsamiane ze sztucznymi izomerami trans obecnymi w utwardzanych olejach roślinnych oraz w żywności tzw. wygodnej. Ich spożycie nie powinno być ograniczane, a wręcz przeciwnie, zalecane dla wszystkich konsumentów bez względu na wiek i stan zdrowia.
Obserwacje epidemiologiczne dotyczące współzależności diety i zachorowań w różnych grupach ludności, badania doświadczalne i kliniczne wykazały jedno- znacznie niekorzystny wpływ sztucznych TFA na organizm człowieka. Nadmierne spożycie KT izomerii trans pochodzenia przemysłowego wpływa na zmiany w pro- fi lu lipidowym krwi, tym samym na zwiększone ryzyko chorób układu sercowo-na- czyniowego, a także niektóre typy nowotworów (17, 18, 19). Nadmiar sztucznych kwasów tłuszczowych trans w diecie prowadzi do utraty inte- gralności błon komórkowych. TFA są szybciej wbudowywane w fosfolipidy błonowe niż izomery cis. Obecność KT trans w fosfolipidach zmniejsza elastyczność i płyn- ność błon komórkowych, wpływa na aktywność receptorów i enzymów błonowych co prowadzi do zaburzeń w funkcjonowaniu komórek organizmu. Sprawność funkcjo- nowania błon pogarsza się proporcjonalnie do wzrostu stężenia sztucznych TFA. Jest to szczególnie niebezpieczne dla wewnętrznej warstwy naczyń krwionośnych, która m.in. chroni je przed zakrzepicą poprzez regulację ilości krwi. Dysfunkcja tej tkanki sprzyja rozwojowi pierwszego stadium miażdżycy (8). Poprzez zmiany w funkcjono-
Nr 2 Kwasy tłuszczowe izomerii trans w diecie człowieka 185
waniu błon komórkowych izomery trans KT pochodzenia przemysłowego mogą na- silać proliferację komórek nowotworowych, co przyspiesza rozrost guzów. W progra- mie badawczym Euramic udowodniono zależność pomiędzy spożyciem sztucznych izomerów trans , a zachorowalnością na raka piersi, prostaty i okrężnicy (17, 20, 21). Obecne w utwardzanych olejach roślinnych izomery trans intensyfikują zabu- rzenia metabolizmu lipidów oraz zmiany miażdżycowe Poprzez inhibicję transace- tylazy odpowiedzialnej za estryfikację cholesterolu blokują jego metabolizm. Ze względu na wyższą o ok. 20°C temp. topnienia (niż izomery cis ) w temperaturze ciała człowieka izomery trans posiadają konsystencję stałą, co ułatwia krystalizację cholesterolu a tym samym powstawanie blaszki miażdżycowej (8). Kwasy tłuszczo- we typu trans wpływają na podwyższenie stężenia cholesterolu frakcji LDL w takim samym stopniu, jak KT nasycone. W przeciwieństwie do KT nasyconych wpływają jednak na obniżenie stężenia cholesterolu frakcji HDL, przez co proporcje frakcji LDL do HDL ulegają pogorszeniu. Izomery trans, powodują wzrost poziomu trój- glicerydów oraz aterogennej lipoproteiny (a) [apo(a)], a także spadek stężenia apo- AI w osoczu. Poza tym, bardziej niż nasycone KT podwyższają stężenie apoB (22, 23). Zaobserwowano, że dieta bogata w sztuczne TFA, pokrywająca ok. 10% dzien- nego zapotrzebowania energetycznego już po 3 tyg. powodowała wzrost stężenia cholesterolu frakcji LDL i obniżenie stężenia cholesterolu frakcji HDL. Spożywanie diety bogatej w nasycone kwasy tłuszczowe nie powodowało takiego pogorszenia profilu lipidowego krwi, albowiem skutkowało wzrostem stężenia zarówno chole- sterolu frakcji LDL jak też frakcji HDL (22, 24). A zatem, sztuczne TFA są znacznie bardziej aterogenne niż tłuszcze zwierzęce zawierające nasycone KT. Badania Stachowskiej i współpr. (25) wykazały, że w blaszkach miażdżycowych. obecne są izomery trans kwasu oleinowego C18:1 ( trans 8, trans 9, trans 10, trans 11), linolowego C18:2 ( trans 9, trans 12) oraz skoniugowany kwas linolowy CLA ( cis 9, trans 11 C18:2). Obecność TFA w blaszce miażdżycowej wpływa na jej właś- ciwości fizyczne: sztywność oraz podatność na pęknięcia. Głównym TFA obecnym w blaszkach jest powszechnie występujący w utwardzanych olejach roślinnych kwas elaidynowy (izomer trans 9, C18:1), który nasilając reakcje wolnorodnikowe w obrębie złogu miażdżycowego może brać udział w rozwoju aterogenezy (25). Izo- mery trans kwasu linolowego, obecne w złogach miażdżycowych, mogą upośledzać przekształcenia kwasu linolowego do kwasu arachidonowego i prowadzić do bloko- wania procesu syntezy prostaglandyn w tkankach. Natomiast skoniugowany kwas linolowy (CLA), w odróżnieniu od sztucznych izomerów trans , wykazuje działanie prozdrowotne. Wyniki badań Stachowskiej i współpr_._ (25) jednoznacznie wskazują, że występujące w diecie izomery trans nienasyconych KT – za wyjątkiem CLA
Nr 2 Kwasy tłuszczowe izomerii trans w diecie człowieka 187
kwas stearynowy (C18:0), który przekształcany jest w kwas oleinowy (C18:1) o dzia- łaniu hipocholesterolemicznym. W powyższych badaniach nie uwzględniono jednak faktu, że oprócz w/w KT we wszystkich tłuszczach jadalnych obecne są KT nienasy- cone (oleinowy, linolowy, linolenowy), które intensyfikują przemiany cholesterolu. A zatem, rzeczywistą przyczyną hipercholesterolemii są nie tylko nasycone KT ale również długotrwałe niedobory w diecie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (WNKT), zwłaszcza rodziny n-3, które determinują metabolizm cholesterolu (pierw- sza przemiana cholesterolu to estryfikacja WNKT o konfiguracji cis ). Nie bez powodu WNKT rodziny n-6 i n-3 definiowane są jako niezbędne nienasycone KT (8). Raport dotyczący wpływu utwardzanych olejów roślinnych na zdrowie człowieka opublikowany przez Duńską Radę Żywieniową w 1994 r. dowodzi, że w porówna- niu z nasyconymi KT równoważne spożycie izomerów trans, aż 10-krotnie zwięk- sza ryzyko chorób serca. Badania epidemiologiczne (monitoring 150 000 pacjentów przez 6–14 lat w ramach 3 programów badawczych) potwierdziły dodatnią korelację pomiędzy spożyciem sztucznych izomerów trans a ryzykiem chorób serca. Wcześ- niejsze badania dotyczące 85 000 pielęgniarek dowiodły, że konsumpcja margaryn zwiększa prawdopodobieństwo zawału serca o 66% (8). W odróżnieniu od sztucznych izomerów trans , które zwiększają prawdopodo- bieństwo nowotworów piersi, prostaty i okrężnicy nasycone KT nie stanowią zagro- żeń zdrowotnych (20). W badaniach na zwierzętach (z indukowanymi chemicznie nowotworami) udowodniono, że wysokie spożycie nasyconych KT pochodzenia zwierzęcego (smalec, łój wołowy, masło) lub roślinnego (olej palmowy, olej orze- cha kokosowego) wpływa hamująco na kancerogenezę (33). W licznych badaniach naukowych udowodniono, że ze wszystkich tłuszczów ja- dalnych największe zagrożenie dla zdrowia stanowią kwasy tłuszczowe trans po- chodzenia przemysłowego. A zatem, ich utożsamianie z obecnymi w tłuszczach zwierzęcych nasyconymi KT jest bezzasadne.
W profilaktyce schorzeń dietozależnych sprawą kluczową jest ustalenie jaki wpływ na organizm człowieka mają kwasy tłuszczowe nasycone oraz izomery trans powstające w warunkach naturalnych i przemysłowych. Szacunkowe spożycie na- turalnych izomerów trans w diecie mieszkańców 12 krajów UE wynosi 0,8–3, g/dobę natomiast w Szkocji 2,4–3 g/dobę i jest znacznie niższe niż konsumpcja sztucznych izomerów trans z margaryn i olejów rafinowanych. W Polsce – z po- wodu pauperyzacji społeczeństwa oraz ograniczonej konsumpcji masła i wołowiny
188 G. Cichosz, H. Czeczot Nr 2
Kanada jako pierwszy kraj wprowadziła w 2003 r. obowiązek umieszczania na etykietkach produktów spożywczych informacji o zawartości izomerów trans kwa- sów tłuszczowych. Na wniosek Agendy ds. Żywności i Leków (Food and Drug Ad- ministration) obowiązek ten wprowadzono również w USA w 2006 r. W Danii w 1994 r. opublikowano raport o szkodliwym działaniu izomerów trans , określono dopuszczalną ich zawartość w żywności (< 2%) oraz obowiązek poda- wania na etykietkach ilości izomerów trans. W 2004 r. zakazano w Danii sprzeda- ży produktów spożywczych zawierających więcej niż 2% TFA. Mimo starań Danii na forum Unii Europejskiej w sprawie wprowadzenia wspólnotowych uregulowań prawnych, w dalszym ciągu w Europie nie ma odpowiednich przepisów dotyczą- cych dopuszczalnej zawartości izomerów trans w produktach spożywczych oraz konieczności podawania na etykiecie informacji o ich zawartości w produkcie. Nie ma także uregulowań prawnych dotyczących kontroli zawartości TFA w żywności. W 2006 r. Rada i Parlament Europejski zatwierdziły rozporządzenie dotyczące de- fi nicji produktu o obniżonej zawartości tłuszczów zawierających kwasy tłuszczowe nasycone i produktu nie zawierającego takich tłuszczów (36). Zgodnie z aktualnymi poglądami naukowymi, wyrażanymi przez wszystkie między- narodowe oraz krajowe organizacje i instytucje naukowe margaryny nie są wskazane dla niemowląt, dzieci oraz kobiet w ciąży i karmiących. Mimo to, zgodnie z zalecenia- mi Unii Europejskiej z 1996 r. ilość TFA w mleku modyfikowanym dla niemowląt nie powinna przekraczać 4% ogólnej ilości wszystkich kwasów tłuszczowych Zalecenia dotyczące spożycia TFA przez niemowlęta są szczególnie rygorystyczne (37, 38). Badania przeprowadzone w Polsce wykazały, że zawartość TFA w produktach spożywczych dostępnych na rynku konsumenckim w porównaniu z innymi krajami jest bardzo wysoka. Pomimo tej wiedzy nie ma żadnych uregulowań prawnych, któ- re pozwoliłyby na zmniejszenie zawartości sztucznych izomerów trans w produk- tach spożywczych, a tym samym w codziennej diecie Polaków (12, 13, 35).
Poglądy dotyczące roli tłuszczów w diecie człowieka ulegają ciągłym zmianom. Aktualny stan wiedzy wskazuje, że nie poziom spożycia tłuszczu, a przede wszyst- kim jego skład są czynnikami ryzyka schorzeń dietozależnych, takich jak: miażdży- ca i jej powikłania kliniczne (choroba niedokrwienna, zawał serca, udar mózgu), otyłość, cukrzyca typu 2, nowotwory, upośledzenie funkcji układu immunologicz- nego. Szczególnie istotna jest właściwa proporcja KT nasyconych do jedno- oraz wielonienasyconych rodziny n-6 i n-3, a także ilość KT izomerii trans (39). Największym zagrożeniem zdrowotnym jest nadmierna ilość sztucznych izome- rów trans KT powstających w tłuszczach smażalniczych, a także w wyniku prze- mysłowego uwodornienia olejów roślinnych obecnych w większości produktów spożywczych (słodycze, wyroby ciastkarskie i garmażeryjne, frytki, koncentraty spożywcze, tzw. fast food). Mimo, iż sztuczne TFA są postrzegane jako czynnik najsilniej oddziałujący nie tylko w promowaniu rozwoju miażdżycy z powikłaniami klinicznymi, otyłości, ale i powstawaniu nowotworów (rak sutka, prostaty, jelita grubego), to wciąż nie ma pełnej zgodności, co do tego, jaki powinien być ich udział
190 G. Cichosz, H. Czeczot Nr 2
Adres: 10-724 Olsztyn, ul. Heweliusza 1.