Serwis www.forummleczarskie.pl wykorzystuje ciasteczka (ang. cookies) w celu gromadzenia informacji, które pozwalają lepiej adaptować stronę do potrzeb i preferencji Czytelników oraz budować statystyki dotyczące oglądalności. Cookies można wyłączyć w każdej chwili w ustawieniach przeglądarki internetowej. Brak takiej zmiany oznacza możliwość zapisu w pamięci urządzenia. Więcej informacji znajdą Państwo w Polityce prywatności. Zamknij

Forum Mleczarskie Handel 4/2018 (89)

dr hab. Małgorzata Ziarno, prof. SGGW, SGGW Warszawa
dr inż. Dorota Zaręba, ZSSG Warszawa

Fakty i mity: Fitosterole

Naturalnie występujące sterole są podstawowym elementem błon komórkowych zarówno tkanek zwierzęcych, jak i roślinnych. Sterole występują także w komórkach grzybów, drożdży jak i bakterii. Pełnią rolę strukturotwórczą błony oraz wpływają na jej przepuszczalność i elastyczność. Należą do grupy związków organicznych, tak zwanych specyficznych lipidów z grupy steroidów. Steroidy to związki chemiczne, których podstawą jest szkielet węglowy stworzony z czterech sprzężonych pierścieni steranu, tzn. cyklopentanoperhydrofenantrenu. Sterol jest alkoholową pochodną steroidu, to znaczy, że w pozycji C-3 w szkielecie steroidu występuje grupa hydroksylowa (-OH). Występujące w tkankach zwierzęcych sterole określane są zoosterolami, najbardziej rozpowszechnionym, i tym samym najlepiej poznanym zoosterolem, jest cholesterol. Warto podkreślić, że poza negatywnymi skutkami, które kojarzone są z cholesterolem, substancja ta jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu zwierzęcego i ludzkiego (dla przykładu pochodną cholesterolu jest 7-dehydrocholesterol, czyli prowitamina witaminy D3). Z kolei, sterole obecne w tkankach roślinnych są określane mianem fitosteroli (fito- z greckiego fitón, co oznacza roślinę). Najbogatszym ich źródłem są oleje roślinne. Sterole charakteryzują się różną liczbą atomów węgla w cząsteczce. W przypadku steroli zwierzęcych najczęściej liczba ta wynosi 27, dla fitosteroli od 28 do 29 atomów węgla. Obecnie znanych jest około 40 form steroli roślinnych, z których najlepiej poznane i rozpowszechnione są: beta-sitosterol, kampesterol i stigmasterol. Fitosterole obejmują grupę składników odżywczych, które pod względem aktywności prozdrowotnych są składnikami wpływającymi na hamowanie wchłaniania cholesterolu z przewodu pokarmowego, w efekcie wykazując właściwości do obniżania poziom cholesterolu w surowicy krwi człowieka.

Mechanizm eliminacji cholesterolu

Jeden z głównych steroli roślinnych, β-sitosterol, charakteryzuje się wyjątkowym podobieństwem strukturalnym do cząsteczki cholesterolu, dzięki czemu może z nim konkurować podczas wchłaniania w jelicie cienkim lub wypierać go z cząsteczek soli żółciowych i miceli fosfolipidów, w formie których zachodzi absorpcja cholesterolu do krwiobiegu. Ten mechanizm sugeruje, że spożywanie fitosteroli może być korzystniejsze jeśli ma miejsce wraz z żywnością bogatą w cholesterol. Jednocześnie stanole są praktycznie niewchłaniane do krwi. W rezultacie, uwolniony cholesterol jelitowy zostaje wydalany z kałem, podobnie jak niewchłonięte stanole roślinne.

Do grupy fitosteroli zaliczanych jest ponad 200 związków. Najbardziej rozpowszechnione są: β-sitosterol (24α-etylocholesterol), którego udział we frakcji tłuszczowej wynosi ok. 50-60%, następnie stigmasterol (Δ 22-24α-etylocholesterol) i kampesterol (24α-metylocholesterol). Ciekawostką jest to, że niektóre fitosterole występują tylko w określonej rodzinie roślin. Dla przykładu brassikasterol występuje tylko w rodzinie kapustowatych (jest charakterystycznym sterolem oleju rzepakowego). Ponadto, poszczególne fitosterole są zróżnicowane obecnością lub brakiem wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla. Fitosterole nienasycone nazywane są sterolami, natomiast fitosterole nasycone – stanolami (szacuje się, że spośród fitosteroli, spożywanych z dietą człowieka, stanole stanowią ok. 10%). Najczęściej jedno wiązanie podwójne występuje w pierścieniu steroli, a drugie w bocznym łańcuchu alkilowym. Pod względem obecności i położenia wiązania podwójnego wśród fitosteroli występują sterole Δ 5 (z podwójnym wiązaniem pomiędzy C-5 i C-6 atomem węgla), a także sterole Δ 7 (z podwójnym wiązaniem pomiędzy C-7 i C-8 atomem węgla). Zarówno sterole, jak i stanole roślinne, mogą występować jako formy wolne (alkohole) lub związane (estry kwasów tłuszczowych, estry kwasu hydroksycynamonowego, sterolowe glikozydy, sterolowe acyloglikozydy). Warto zauważyć, że stopień zestryfikowania poszczególnych steroli może być różny, jak również różne mogą być kwasy tłuszczowe wchodzące w skład tych estrów. W strukturę estrów częściej wchodzą kwasy nienasycone niż nasycone; oleinowy, linolowy, linolenowy, stearynowy, palmitynowy, mirystynowy, niekiedy kwasy arachidowy lub erukowy. Warto na to zwrócić uwagę, bowiem za efekt obniżania poziomu cholesterolu frakcji LDL w serum krwi odpowiadają nie tylko naturalne fitosterole (nieprzetworzone), ale również te poddane uwodornieniu lub estryfikacji.

Pierwsze badania dowodziły, że efektywnego obniżania poziomu cholesterolu można oczekiwać w surowicy krwi u osób spożywających sterole roślinne, bez efektów ubocznych ich stosowania. Kolejne badania dowiodły, że również uwodorniona forma steroli, czyli stanole, wykazuje podobny efekt, a co ciekawsze ich aktywność prozdrowotna jest nawet większa niż steroli roślinnych.

Jak wspomniano wcześniej, najważniejszym źródłem fitosteroli w diecie człowieka są oleje roślinne (szczególnie nierafinowane), następnie orzechy, kiełki pszenicy, soja i inne nasiona roślin strączkowych, ziarna zbóż, a także warzywa i owoce, chociaż już w niewielkim odsetku. Jeśli chodzi o jadalne oleje roślinne, to skład ilościowy i jakościowy fitosteroli zależy od odmiany rośliny (tzn. rodzaju oleju) i warunków uprawy rośliny oleistej, z której olej jest pozyskiwany. Trzeba również podkreślić, że rafinacja olejów powoduje znaczne straty fitosteroli. Pomimo tego, we wszystkich olejach jadalnych dominuje β-sitosterol. Spośród powszechnie stosowanych olejów roślinnych największą zawartością fitosteroli wykazują się oleje: kukurydziany (950-1200 mg w 100 g), rzepakowy (630-890 mg w 100 g), a także sojowy (450-470 mg w 100 g) i słonecznikowy (ok. 400-420 mg w 100 g). Dla porównania, oleje palmowy i kokosowy zawierają zaledwie odpowiednio: 70-80 mg fitosteroli w 100 g i 70 mg fitosteroli w 100 g, zaś oliwa z oliwek 170-180 mg w 100 g. Co ciekawsze, mało popularny olej z kiełków pszenicy zawiera aż 1700-2600 mg fitosteroli w 100 g, natomiast olej sezamowy ok. 850 mg/100 g. Mniej fitosteroli znajduje się w orzechach (m.in. ziemnych, włoskich, laskowych), migdałach, ziarnach zbóż (m.in. pszenicy, żyta, kukurydzy), ziarnach sezamu, kiełkach pszenicy i przetworach zbożowych z pełnego przemiału (m.in. pszennych, żytnich, owsianych, jęczmiennych), nasionach roślin strączkowych oraz innych nasionach. Dla przykładu, w ziarnach zbóż zawartość fitosteroli jest na poziomie 35-120 mg w 100 g świeżej masy, ale w kiełkach pszenicy jest już średnio do 550 mg fitosteroli w 100 g świeżej masy. W orzechach średnia zawartość fitosteroli wynosi 118-210 mg w 100 g. W nasionach strączkowych znajdziemy natomiast 120-140 mg fitosteroli w 100 g. Jeszcze mniej fitosteroli zawierają warzywa i owoce (przeciętnie 10-25 mg fitosteroli w 100 g). Spośród warzyw, najwięcej tych substancji znajduje się w warzywach takich jak brokuły, brukselka, kalafior i koper (powyżej 30 mg w 100 g świeżej masy). Spośród owoców najlepszym źródłem fitosteroli jest awokado, zawierające około 75 mg w 100 g świeżej masy. W innych owocach zawartość fitosteroli waha się od zaledwie 1 mg do 45 mg w 100 g świeżej masy.

W porównaniu do naturalnych źródeł fitosteroli, zawartość tych substancji w żywności wzbogacanej może być nawet 10-krotnie większa. Fitosterole mogą być dodawane do żywności w postaci wolnej lub zestryfikowanej. Pierwszym produktem wzbogaconym w estry fitosteroli była margaryna Benecol wprowadzona na rynek fiński w listopadzie 1995 roku. Cztery lata później produkt ten został wprowadzony na rynki amerykański i australijski, a rok później na terenie całej Unii Europejskiej. Obecnie, na rynku oferowane są również inne produkty spożywcze wzbogacane w sterole i stanole roślinne (m.in. margaryny, majonezy, mleczne napoje fermentowane, sery podpuszczkowe i kwasowe, mleko spożywcze, lody, soki, produkty cukiernicze, a nawet czekolada i produkty mięsne), a co jakiś czas ich asortyment ulega zwiększeniu. W 2006 roku Komisja Europejska wydała zgodę na stosowanie steroli roślinnych jako dodatku do pieczywa żytniego. Znakowanie żywności, która zawiera fitosterole i ich estry oraz fitostanole i ich estry, powinno być zgodne z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 z dnia 25 października 2011 r. w sprawie przekazywania konsumentom informacji na temat żywności, zmiany rozporządzeń Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1924/2006 i (WE) nr 1925/2006 oraz uchylenia dyrektywy Komisji 87/250/EWG, dyrektywy Rady 90/496/EWG, dyrektywy Komisji 1999/10/WE, dyrektywy 2000/13/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, dyrektyw Komisji 2002/67/WE i 2008/5/WE oraz rozporządzenia Komisji (WE) nr 608/2004. W przypadku środków spożywczych lub składników żywności z dodatkiem fitosteroli, estrów fitosteroli, fitostanoli lub estrów fitostanoli, etykietowanie musi zawierać co najmniej jeden z poniżej podanych dodatkowych danych szczegółowych:

  1. „z dodatkiem steroli roślinnych” lub „z dodatkiem stanoli roślinnych”, w tym samym polu widzenia, co nazwa środka spożywczego;
  2. zawartość dodanego fitosterolu, estrów fitosteroli, fitostanolu i estrów fitostanoli (wyrażona w % lub w g wolnych steroli roślinnych/stanoli roślinnych na 100 g lub 100 ml środka spożywczego) określona jest w wykazie składników;
  3. informacja, że środek spożywczy przeznaczony jest wyłącznie dla osób, które chcą obniżyć stężenie cholesterolu we krwi;
  4. informacja, że pacjenci zażywający leki na obniżenie stężenia cholesterolu powinni spożywać dany produkt wyłącznie pod kontrolą lekarza;
  5. łatwo widoczna informacja, że środek spożywczy może nie być odpowiedni w żywieniu kobiet w ciąży lub karmiących piersią oraz dla dzieci w wieku poniżej pięciu lat;
  6. porada, że środek spożywczy należy stosować w ramach zrównoważonej i różnorodnej diety, obejmującej regularne spożywanie owoców i warzyw w celu utrzymania właściwego poziomu karotenoidów;
  7. w tym samym polu widzenia co informacja wymagana zgodnie z punktem 3, informacja, że należy unikać spożycia dodatku steroli roślinnych/stanoli roślinnych w ilościach większych niż 3 g/dobę;
  8. definicja porcji danego środka spożywczego lub danego składnika żywności (najlepiej w g lub ml) wraz z informacją o zawartej w niej ilości sterolu roślinnego/stanolu roślinnego.

Fitosterole nienasycone nazywane są sterolami, natomiast fitosterole nasycone – stanolami (szacuje się, że spośród fitosteroli, spożywanych z dietą człowieka, stanole stanowią ok. 10%).

Zalecenia żywieniowe sugerują, że korzystnego wpływu fitosteroli na organizm człowieka należy oczekiwać przy dziennym ich spożywaniu na poziomie 2-3 g. Prozdrowotne właściwości fitosteroli były już znane w latach 50. XX wieku. Pierwsze badania dowodziły, że efektywnego obniżania poziomu cholesterolu można oczekiwać w surowicy krwi u osób spożywających sterole roślinne, bez efektów ubocznych ich stosowania. Kolejne badania dowiodły, że również uwodorniona forma steroli, czyli stanole, wykazuje podobny efekt, a co ciekawsze ich aktywność prozdrowotna jest nawet większa niż steroli roślinnych. To właśnie wyniki tych badań stały się motywacją do opracowania żywności wzbogacanej w fitosterole, przeznaczonej w profilaktyce chorób układu krążenia u ludzi. Obecnie możemy wręcz oszacować, że fitosterole, spożywane w ilości 3 g/dzień obniżają poziom cholesterolu w serum krwi o ok. 10%, lipoprotein LDL (lipoprotein o małej gęstości, nazywanych potocznie „złym cholesterolem”) o ok. 10-15%, nie redukując poziomu frakcji lipoprotein HDL (lipoprotein o dużej gęstości, nazywanych potocznie „dobrym cholesterolem”). Stosowanie fitosteroli przez dłuższy okres korzystnie wpływa na profil lipidowy organizmu człowieka, chociaż nie obserwuje się zmiany w zawartości triacylogliceroli, chociaż czasami odnotowuje się zmienny wpływ na syntezę cholesterolu endogennego. Obecnie, EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności) potwierdza znaczenie fitosteroli (i fitostanoli) w skutecznym obniżaniu poziomu cholesterolu LDL we krwi, polecając spożywanie produktów wzbogaconych (w odpowiedniej dawce) osobom, które cierpią na choroby niedokrwienne serca. Raport EFSA podaje, że spożywanie fitosteroli na poziomie 1,5-1,9 g/dobę powoduje obniżenie poziomu cholesterolu LDL o 8,5%, natomiast na poziomie 2,0-2,4 g/dobę – o 8,9%. Szacuje się, że obecnie ok. 10-15% mieszkańców UE spożywa produkty wzbogacone w sterole roślinnych. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 należy unikać spożywania dodatku steroli roślinnych/stanoli roślinnych w ilościach większych niż 3 g/dobę. Zwiększanie ilości powyżej wymienionej nie powoduje wyższej redukcji cholesterolu całkowitego i LDL, a mogą pojawić się niekorzystne efekty uboczne. Fitosterole wykazują korzystne działanie również w połączeniu ze statynami, najczęściej znajdującymi zastosowanie w leczeniu hiperlipidemii. Wykazano, że dawka 3 g steroli i statyn na dobę sprzyja redukcji frakcji LDL cholesterolu o 15-20%.

Pierwszym produktem wzbogaconym w estry fitosteroli była margaryna Benecol wprowadzona na rynek fiński w listopadzie 1995 roku.

W piśmiennictwie podawanych jest kilka mechanizmów tłumaczących oddziaływanie fitosteroli i fitostanoli na gospodarkę cholesterolową ludzkiego organizmu. Przede wszystkim, jeden z głównych steroli roślinnych, β-sitosterol, charakteryzuje się wyjątkowym podobieństwem strukturalnym do cząsteczki cholesterolu, dzięki czemu może z nim konkurować podczas wchłaniania w jelicie cienkim lub wypierać go z cząsteczek soli żółciowych i miceli fosfolipidów, w formie których zachodzi absorpcja cholesterolu do krwiobiegu (fitosterole i fitostanole mogą wypierać cholesterol, gdyż są bardziej hydrofobowe i mają większe powinowactwo do miceli fosfolipidów). Ten mechanizm sugeruje, że spożywanie fitosteroli może być korzystniejsze, jeśli ma miejsce wraz z żywnością bogatą w cholesterol (po to, aby umożliwić efektywne zablokowanie fitosterolom absorpcji cholesterolu). Jednocześnie stanole są praktycznie niewchłaniane do krwi, bowiem w przeciwieństwie do cholesterolu, w niewielkim stopniu są wbudowywane w chylomikrony i wydzielane potem do układu krążenia (fitosterole nie ulegają łatwo estryfikacji wymaganej do wbudowania w chylomikrony). W rezultacie, uwolniony cholesterol jelitowy zostaje wydalany z kałem, podobnie jak niewchłonięte stanole roślinne. Przypuszcza się także, że stanole roślinne przyczyniają się do zintensyfikowania transportu zwrotnego cholesterolu z komórek jelitowych do światła jelita. Szacuje się, że przyjmowanie fitosteroli w dawce ok. 2 g/dobę powoduje obniżenie wchłaniania cholesterolu o ok. 60%.

Inny mechanizm sugeruje, że absorpcja steroli jest związana z białkami transportowymi ATP-zależnymi: ABCG5 i ABCG8 zlokalizowanymi na powierzchni enterocytów i przypuszczalnie odpowiedzialnymi za usuwanie steroli z komórek. W efekcie każdego z powyższych mechanizmów odnotowuje się ograniczenie absorpcji cholesterolu egzogennego i uruchomienie jego biosyntezy z wewnętrznych zasobów organizmu zmagazynowanych w wątrobie. Badania potwierdzają, że podczas długotrwałego spożywaniu fitosteroli obserwuje się zwiększenie biosyntezy cholesterolu egzogennego o 38-53%, zaś prekursorów steroli o 10-46%.

Fitosterole i fitostanole mogą także wykazywać inne prozdrowotne efekty, między innymi przeciwnowotworowe (jelita grubego, żołądka, płuc, piersi, jajników lub prostaty), co jest tłumaczone zahamowaniem syntezy związków kancerogennych, blokowaniem procesu tworzenia nowych naczyń krwionośnych lub inicjowaniem apoptozy komórek nowotworowych.

Oprócz działania hipocholesterolemicznego, odnotowuje się dodatkowy wpływ fitosteroli na redukcję poziomu prekursorów witaminy A (α-karotenu o ok. 10% i β-karotenu o ok. 25%), a także witaminy E (o ok. 8%). Wykazano także, że fitosterole i fitostanole hamują agregację płytek krwi, co jest wynikiem redukcji poziomu cholesterolu (całkowitego i frakcji LDL) w serum krwi. Fitosterole i fitostanole mogą także wykazywać inne prozdrowotne efekty, między innymi przeciwnowotworowe (jelita grubego, żołądka, płuc, piersi, jajników lub prostaty), co jest tłumaczone zahamowaniem syntezy związków kancerogennych, blokowaniem procesu tworzenia nowych naczyń krwionośnych lub inicjowaniem apoptozy komórek nowotworowych. Mogą również mieć wpływ na łagodny rozrost gruczołu krokowego. Charakteryzują się także działaniem przeciwzapalnym, stymulującym układ odpornościowy, zapobiegającym procesom oksydacyjnym.

Należy podkreślić, że fitosterole, tak jak każda bioaktywna substancja, nie powinny być stosowane w nadmiarze. Margaryn wzbogacanych w fitosterole nie zaleca się podawania dzieciom poniżej piątego roku życia i kobietom w ciąży z prawidłowym stężeniem cholesterolu we krwi, m.in. ze względu na ryzyko upośledzenia wchłaniania witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, a także ograniczenia zapotrzebowania organizmu na cholesterol. Warto zauważyć, że niezaspokojenie podaży cholesterolu w młodym wieku wiąże się z ryzykiem zaburzenia gospodarki lipidowej i miażdżycopochodnych chorób układu krążenia w wieku starszym. Ponadto, zbyt duża dawka fitosteroli w diecie może powodować zaburzenia gospodarki hormonalnej u kobiet.

copyright
Nathusius Investments Sp. z o.o © 2008-2018
02-920 Warszawa
ul. Powsińska 23/6
tel: 22 642 43 12, fax: 22 642 36 25