Oxidace lipidů
‚oxidaci Lipidů‘ je termín, vysvětlující různé typy reakcí, které mají jak pozitivní, tak i negativní dopady na lidský organismus. V těle je oxidace lipidů důležitá pro několik fyziologických reakcí, například při využití mastných kyselin pro výrobu energie prostřednictvím β-oxidace. Oxidace se také podílí na výrobě signalizačních látek
nazývaných eikosanoidy. Ty jsou tvořeny z omega-3 mastné kyseliny eikosapentaenové kyseliny (EPA) a omega-6 mastné kyseliny arachidonové (AA) působením specifických enzymových systémů. Oxidace lipidů může také se odkazovat na nekontrolované oxidační degradaci lipidů zahájena volnými radikály kradou elektrony, což je první krok v tvorbě několika cytotoxické a mutagenní látky v těle. Nekontrolované oxidační poškození také ovlivňuje potravinářské výrobky a ovlivňuje celkovou kvalitu.
mastné kyseliny a oxidací ovlivněné počtem dvojných vazeb
mastné kyseliny jsou dlouhé alifatické řetězce sestávající z uhlíku a vodíků. Uhlíkový řetězec se liší délkou, stupněm nenasycení a strukturou. V potravinách se mastné kyseliny nacházejí hlavně v lipidových komplexech nazývaných triglyceridy(více v části „trávení lipidů“). Některé mastné kyseliny jsou nasycené, zatímco jiné mají různé stupně nenasycení. Nicméně, když mluvíme o oxidaci lipidů, jsou zajímavé pouze polynenasycené mastné kyseliny. Polynenasycené mastné kyseliny obsahují dvě nebo více dvojných vazeb a právě tyto dvojné vazby jsou náchylné k oxidaci. V důsledku toho se riziko oxidace zvyšuje s počtem dvojných vazeb přítomných v mastné kyselině. Například EPA (C20:5) s pěti dvojnými vazbami je náchylnější k oxidaci než kyselina linolenová (C18: 3), která má pouze tři dvojné vazby.
Oxidace v potravinách – senzorický a nutriční změny
v Důsledku oxidace, jedlé oleje obsahující nenasycené mastné kyseliny jsou velkým problémem v potravinářském průmyslu. Degradace nenasycených mastných kyselin oxidací přímo souvisí s ekonomickými, nutričními, chuťovými, bezpečnostními a skladovacími problémy. Existují dvě hlavní oxidační reakce, které se mohou vyskytnout v potravinách obsahujících lipidy; auto-oxidace a foto-oxidace, z nichž auto-oxidace je nejčastější. Autooxidace nastává v přítomnosti kyslíku a je popsána jako autokatalytická generace volných radikálů. To je zahájeno, když atom vodíku, je získávána v přítomnosti iniciátorů, jako je světlo, teplo, kovy nebo kyslík, které tvoří lipidový radikál, který reaguje s kyslíkem tvorby lipidů peroxid radikální. Tyto peroxidové radikály reagují s druhým lipidem, čímž se získá lipidový radikál a hydroxyperoxid. Reakce může být potácel antioxidanty produkovat kombinace radikální druhů dát non-radikální a non-rozmnožovací druhů. Fotooxidace nastává, když se kyslík norma triplet přeměňuje na kyslík singlet působením UV záření. Singletový kyslík interaguje s polynenasycenými mastnými kyselinami za vzniku hydroxyperoxidu, který iniciuje auto-oxidační reakci .
proces oxidace lipidů vede k tvorbě několika složek, které způsobují nechutenství a sníženou nutriční kvalitu. Mezi tyto sloučeniny jsou volné radikály známo, že být vodík zloděje‘, kadlec vodíku z jiné molekuly. Tím se zahájí autokatalytická oxidační reakce popsaná výše, což vede k tvorbě primárních oxidačních produktů, jako jsou hydroxyperoxidy . Hydroxyperoxidy se rozloží na sekundární oxidační produkty se špatným zápachem a chutí, což také ovlivňuje vzhled jídla . Sekundární oxidační produkty, jako jsou reaktivní aldehydy, alkoholy a ketony byly také navrhl, aby mít negativní důsledky pro zdraví vzhledem k jejich cytotoxické, mutagenní a neurotoxické akce . Oxidace lipidů může také výrazně změnit nutriční kvalitu potravin narušením vitamínů a polynenasycených mastných kyselin.
dietní PUFA jsou náchylné k oxidaci jak během zpracování, tak při skladování. Oxidační reakce jsou závislé na prostředí. Za prvé, složení mastných kyselin ovlivní rychlost oxidace, protože zvýšení dostupných dvojných vazeb v PUFA také znamená, že existuje více míst, kde může dojít k oxidační reakci. Obecně existuje také několik dalších prooxidantů v potravinách, jako je kyslík a kovové ionty. Vysoká teplota je také faktorem, který může iniciovat oxidaci lipidů. Proto jsou přijata zvláštní opatření pro výrobky obsahující PUFA, aby se zachovala nutriční kvalita a prodloužila se skladovatelnost. Jedním z přístupů je vyhnout se environmentálním prooxidantům, jako je světlo, vysoká teplota a kyslík. Dalším přístupem je odstranění oxidačních produktů a prooxidantů rafinací ropných produktů(více v části „rybí olej a zdraví“). Je také možné zpomalit oxidaci přidáním antioxidantů, které jsou oxidovány samy.
Oxidace v těle (in vivo)
Když jíst potraviny, oxidace pokračuje do gastrointestinálního traktu. Předchozí studie ukázaly, že v žaludku jsou přítomny prooxidanty, jako je kyslík, kovové ionty (např. Fe2+ a Cu2+), reaktivní dusík, siřičitany a dusitany. Toto, v kombinaci s nízkým pH, volné mastné kyseliny z působení žaludeční lipázy a přítomnost kyslíku činí žaludek potenciálním dobrým oxidačním prostředím . Je tedy pravděpodobné, že oxidace potravinových lipidů pokračuje i uvnitř těla. Ukázalo se, že některé žlučové soli jsou dobrými prooxidanty. To, v kombinaci s emulgace tuků v tenkém střevě, zvýšení lipidové kapičky povrchu, naznačuje, že existuje potenciál iniciovat oxidační také v tenkém střevě .
Oxidační stres
Jak bylo uvedeno výše, oxidace je přirozený proces, kdy tělo produkuje energii z mastných kyselin, nebo signalizačních molekul, jako jsou eikosanoidy. Vzhledem k tomu, že cestování volných radikálů v těle by mohlo vést k potenciálnímu poškození, lidské buňky vyvinuly několik ochranných mechanismů proti škodlivým účinkům oxidace. Například, přítomnost antioxidantů, které inhibují accumulation volných radikálů, a specifické enzymové systémy, které se porouchá lipidové peroxidy na kyslík a vodu, oba jsou neškodné molekuly. Ochranné systémy lidského těla jsou však omezené. Nerovnováha mezi reaktivní formy kyslíku a organismus je schopnost neutralizovat a eliminovat volné radikály může vést k hromadění oxidačního poškození, běžně nazývá oxidační stres, který je dobře známo, že být potenciálně škodlivé. Oxidační stres zesiluje oxidační reakci potlačením proteinů obsažených v oxidační obraně a vyčerpáním buněčného ukládání antioxidantů, jako je vitamin E a karotenoidy . To je důvod, proč je tak důležité při denním příjmu potravin obsahujících antioxidanty, zejména u atletů během restituční fáze. Polyfenoly z olivového, jako je hydroxytyrosol, jsou velmi aktivní a dobře zdokumentované antioxidanty, které uklízet reaktivních forem kyslíku a dusíku v těle .
jezte ryby a rybí oleje
Oxidované lipidy byly dříve navrhl, aby se zapojili do patologie a rozvoj chronických onemocnění , a některé skepse byly vyjádřeny o zvýšený příjem polynenasycených mastných kyselin. Na základě této obavy, norský Výbor pro bezpečnost Potravin (VKM) hodnotí pozitivní a negativní zdravotní účinky omega-3 mastných kyselin v doplňcích stravy a obohacené potraviny tím, že zaměstná Evropskou Bezpečnost Potravin Authoriy (EFSA)-obecné zásady pro posouzení rizika a přínosu potravin . Norské zdravotnické orgány dospěly k závěru, že je bezpečné konzumovat esenciální mořské omega-3 mastné kyseliny, EPA a DHA, příjmem mastných ryb nebo rybích olejů.
Napsal Dr. Kristi Ekrann Aarak a Dr. Linda Saga, Bioaktivních Potravin
- Frankel, E. N., Oxidaci Lipidů, ed. E. N. Frankel. Svazek. 10. 2005, Bridgewater, Velká Británie: olejový tisk.
- Gueraud, F., et al., Chemie a biochemie produktů peroxidace lipidů. Zdarma Radic Res, 2010. 44 (10): s. 1098-124.
- Esterbauer, H., R. J. Schaur, a. H. Zollner, Chemie a biochemie 4-hydroxynonenal, malonaldehyde a související aldehydy. Zdarma Radic Biol Med, 1991. 11 (1): s. 81-128.
- Dlouhý, E. K. a M. J. Picklo, Sr, Trans-4-hydroxy-2-hexenal, produkt n-3 mastné kyseliny peroxidace: udělat místo HNE. Zdarma Radic Biol Med, 2010. 49 (1): s. 1-8.
- Uchida, k., Role reaktivního aldehydu u kardiovaskulárních onemocnění. Zdarma Radic Biol Med, 2000. 28 (12): s. 1685-96.
- Halliwell, B., K. Zhao a M. Whiteman, gastrointestinální trakt: hlavní místo antioxidačního účinku? Zdarma Radic Res, 2000. 33 (6): s. 819-30.
- Larsson, k., et al., Oxidace oleje z tresčích jater během gastrointestinálního trávení in vitro. J Agric Food Chem, 2012. 60 (30): s. 7556-64.
- Jones, P. J. H. a. S. Kubow, Lipidy, Steroly a jejich Metabolitů, v Moderní Výživa ve Zdraví a Nemoci, M. E. Shils, et al., Editor. 2006, Lippincott Williams and Wilkins: USA.
- Cicerale, S., L. Lucas A R. Keast, biologické aktivity fenolických sloučenin přítomných v panenském olivovém oleji. Int J Mol Sci, 2010. 11(2): s. 458-79.
- Kanner, J., dietní pokročilé oxidační lipidy jsou rizikovými faktory pro lidské zdraví. Mol Nutr Food Res, 2007. 51 (9): s. 1094-101.
- Son, y., et al., Mitogenem aktivované proteinkinázy a reaktivní druhy kyslíku: jak může ROS aktivovat dráhy MAPK? J Signal Transduct, 2011. 2011: s. 792639.
- Cohn, J. S., oxidovaný tuk ve stravě, postprandiální lipemie a kardiovaskulární onemocnění. Curr Opin Lipidol, 2002. 13(1): s. 19-24.
- Drake, J., et al., 4-Hydroxynonenal oxidativně modifikuje histony: důsledky pro Alzheimerovu chorobu. Neurosci Lett, 2004. 356 (3): s. 155-8.
- Hu, W., et al. Hlavní peroxidace lipidů produktů, trans-4-hydroxy-2-nonenal, přednostně tvoří DNA adukty v kodonu 249 lidského genu p53, unikátní mutační hotspot v hepatocelulární karcinom. Karcinogeneze, 2002. 23 (11): s. 1781-9.
- Frøyland, L., et al., Hodnocení negativních a pozitivních zdravotních účinků N-3 mastných kyselin jako složek potravinových doplňků a obohacených potravin. 2011, Norský Vědecký výbor pro bezpečnost potravin.
- Barlow, s., et al., Pokyny pro hodnocení rizik a přínosů potravin pro lidské zdraví. 2010, Evropské Autohrity pro bezpečnost potravin (EFSA).