Oxidation av lipider
’lipidoxidation’ är en term som förklarar olika typer av reaktioner, som har både positiva och negativa konsekvenser för människokroppen. I kroppen är lipidoxidation viktig för flera fysiologiska reaktioner, till exempel vid användning av fettsyror för produktion av energi genom oxid. Oxidation är också involverat i produktionen av signalering
ämnen som kallas eikosanoider. Dessa bildas av omega – 3-fettsyran eikosapentaensyra (EPA) och omega-6-fettsyran arakidonsyra (AA) genom verkan av specifika enzymsystem. Lipidoxidation kan också hänvisa till okontrollerad oxidativ nedbrytning av lipider initierade av fria radikaler som stjäl elektroner, vilket är det första steget i bildandet av flera cytotoxiska och mutagena ämnen i kroppen. Okontrollerad oxidativ skada påverkar också livsmedelsprodukter, vilket påverkar den övergripande kvaliteten.
fettsyror och oxidation – påverkas av antalet dubbelbindningar
fettsyror är långa alifatiska kedjor bestående av kol och väten. Kolkedjan varierar i längd, grad av omättnad och struktur. I livsmedel finns fettsyror huvudsakligen i lipidkomplex som kallas triglycerider (Läs mer i ”Digestion of lipids”). Vissa fettsyror är mättade, medan andra har olika grader av omättnad. Men när man talar om lipidoxidation är det bara de fleromättade fettsyrorna som är av intresse. Fleromättade fettsyror innehåller två eller flera dubbelbindningar, och det är dessa dubbelbindningar som är benägna att oxidera. Följaktligen ökar risken för oxidation med antalet dubbelbindningar närvarande i fettsyran. Till exempel är EPA (C20:5) med fem dubbelbindningar mer benägna att oxidera än linolensyra (C18:3), med endast tre dubbelbindningar.
Oxidation i livsmedelsprodukter – sensoriska och näringsmässiga förändringar
på grund av oxidation är ätliga oljor som innehåller omättade fettsyror av stor oro i livsmedelsindustrin. Nedbrytning av omättade fettsyror genom oxidation är direkt relaterad till ekonomiska, näringsmässiga, smak -, säkerhets-och lagringsproblem. Det finns två stora oxidationsreaktioner som kan förekomma i livsmedel som innehåller lipider; autooxidation och fotooxidation, varav autooxidation är den vanligaste. Autooxidation sker i närvaro av syre och beskrivs som den auto-katalytiska generationen av fria radikaler. Det initieras när en väteatom abstraheras i närvaro av initiatorer såsom ljus, värme, metaller eller syre, som bildar en lipidradikal, som reagerar med syre som gör en lipidperoxidradikal. Dessa peroxidradikaler reagerar med en andra lipid, vilket ger en lipidradikal och en hydroxiperoxid. Reaktionen kan förskjutas av antioxidanter som producerar en kombination av radikala arter för att ge icke-radikala och icke-förökande arter. Fotooxidation uppstår när norma triplett syre omvandlas till singlet syre genom exponering av UV-strålning. Singlet syre interagerar med fleromättade fettsyror för att bilda hydroxiperoxid som initierar autooxidationsreaktionen .
lipidoxidationsprocessen leder till bildandet av flera komponenter som orsakar smakämnen och minskad näringskvalitet. Bland dessa föreningar är de fria radikalerna som är kända för att vara ’vätetjuv’, som Stelar väte från andra molekyler. Detta kommer att initiera den auto-katalytiska oxidationsreaktionen som beskrivs ovan, vilket leder till bildandet av primära oxidationsprodukter såsom hydroxiperoxider . Hydroxiperoxiderna sönderdelas i sekundära oxidationsprodukter med dålig lukt och smak, vilket också påverkar matens utseende . De sekundära oxidationsprodukterna såsom reaktiva aldehyder, alkoholer och ketoner har också föreslagits ha negativa hälsoeffekter på grund av deras cytotoxiska, mutagena och neurotoxiska verkan . Lipidoxidation kan också allvarligt förändra näringskvaliteten hos livsmedel genom att försämra vitaminer och fleromättade fettsyror.
Dietpufa är mottagliga för oxidation både under bearbetning och lagring. De oxidativa reaktionerna är beroende av miljön. Först och främst kommer fettsyrakompositionen att påverka oxidationshastigheten, eftersom en ökning av de tillgängliga dubbelbindningarna i PUFA också innebär att det finns fler ställen där oxidationsreaktionen kan uppstå. I allmänhet finns det också flera andra prooxidanter i livsmedel, såsom syre och metalljoner. Hög temperatur är också en faktor som kan initiera lipidoxidation. Därför vidtas särskilda försiktighetsåtgärder för produkter som innehåller PUFA för att bibehålla näringskvaliteten och förlänga hållbarheten. Ett tillvägagångssätt är att undvika miljöprooxidanter som ljus, hög temperatur och syre. Ett annat tillvägagångssätt är att avlägsna oxidativa produkter och prooxidanter genom raffinering av oljeprodukter (Läs mer i ’fiskolja och hälsa’). Det är också möjligt att fördröja oxidationen genom att tillsätta antioxidanter som oxideras själva.
Oxidation i kroppen (in vivo)
när man äter mat fortsätter oxidationen i mag-tarmkanalen. Tidigare studier har visat att det finns prooxidant närvarande i magen, som syre, metalljoner (t.ex.Fe2+ och Cu2+), reaktivt kväve, sulfit och nitrit arter. Detta, i kombination med ett lågt pH, fria fettsyror från magslipas verkan och närvaron av syre gör magen till en potentiell bra oxidativ miljö . Således är det troligt att oxidation av matlipider fortsätter också inuti kroppen. Vissa gallsalter har visat sig vara bra prooxidanter. Detta, kombinerat med emulgering av lipider i tunntarmen, vilket ökar lipiddroppytan, antyder att det finns en potential att initiera oxidation också i tunntarmen .
oxidativ stress
som nämnts ovan är oxidation en naturlig process när kroppen producerar energi från fettsyror eller signalmolekyler som eikosanoiderna. Eftersom resor av fria radikaler i kroppen kan leda till potentiell skada, har de mänskliga cellerna utvecklat flera skyddsmekanismer mot de skadliga effekterna av oxidation. Till exempel närvaron av antioxidanter som hämmar accu
– mulationen av fria radikaler och specifika enzymsystem som bryter ner lipidperoxiderna i syre och vatten, båda är ofarliga molekyler. Men skyddssystemen i människokroppen är begränsade. En obalans mellan reaktiva syrearter och organismens förmåga att neutralisera och eliminera de fria radikalerna kan leda till ackumulering av oxidativ skada, vanligen kallad oxidativ stress, vilket är välkänt för att vara potentiellt skadligt. Oxidativ stress förstärker den oxidativa reaktionen genom att undertrycka proteiner som ingår i det oxidativa försvaret och genom att tömma cellulär lagring av antioxidanter som vitamin E och karotenoider . Detta är anledningen till att det är så viktigt med dagligt intag av livsmedel som innehåller antioxidanter, särskilt för atlets under återställningsfasen. Polyfenoler från oliv, såsom hydroxytyrosol, är mycket aktiva och väldokumenterade antioxidanter som rensar reaktiva syre-och kvävearter i kroppen .
fortsätt äta fisk och fiskoljor
oxiderade lipider har tidigare föreslagits vara involverade i patologi och utveckling av kroniska sjukdomar , och viss skepsis har uttryckts angående ökat intag av fleromättade fettsyror. Baserat på denna oro utvärderade Norska Utskottet för livsmedelssäkerhet (VKM) de positiva och negativa hälsoeffekterna av omega-3-fettsyror i kosttillskott och berikade livsmedel genom att använda European Food Safety Authoriy (EFSA)-riktlinje för risk-nytta-bedömning av livsmedel . De norska hälsomyndigheterna drog slutsatsen att det är säkert att konsumera de väsentliga Marina omega-3-fettsyrorna, EPA och DHA, genom intag av fet fisk eller fiskoljor.
skriven av Dr Kristi Ekrann Aarak och Dr Linda Saga, BioActive Foods
- Frankel, E. N., lipidoxidation, Red. E. N. Frankel. Vol. 10. 2005, Bridgewater, Storbritannien: den oljiga pressen.
- Gueraud, F., et al., Kemi och biokemi av lipidperoxidationsprodukter. Gratis Radic Res, 2010. 44 (10): s. 1098-124.
- Esterbauer, H., R. J. Schaur och H. Zollner, Kemi och biokemi av 4-hydroxynonenal, malonaldehyd och besläktade aldehyder. Gratis Radic Biol Med, 1991. 11 (1): s. 81-128.
- lång, ek och MJ Picklo, Sr., Trans-4-hydroxi-2-hexenal, en produkt av N-3-fettsyraperoxidering: gör lite utrymme HNE. Gratis Radic Biol Med, 2010. 49 (1): s. 1-8.
- Uchida, K., roll av reaktiv aldehyd i hjärt-kärlsjukdomar. Gratis Radic Biol Med, 2000. 28 (12): s. 1685-96.
- Halliwell, B., K. Zhao och M. Whiteman, mag-tarmkanalen: en viktig plats för antioxidantverkan? Gratis Radic Res, 2000. 33 (6): s. 819-30.
- Larsson, K., et al., Oxidation av torskleverolja under gastrointestinal in vitro digestion. J Agric Food Chem, 2012. 60 (30): s. 7556-64.
- Jones, PJH och S. Kubow, lipider, steroler och deras metaboliter, i Modern näring i hälsa och sjukdom, Me Shils, et al., Redaktörer. 2006, Lippincott Williams och Wilkins: USA.
- Cicerale, S., L. Lucas och R. Keast, biologiska aktiviteter av fenolföreningar närvarande i jungfruolja. Int J Mol Sci, 2010. 11 (2): s. 458-79.
- Kanner, J., avancerade lipidoxidationslutprodukter är riskfaktorer för människors hälsa. Mol Nutr Mat Res, 2007. 51 (9): s. 1094-101.
- Son, Y., et al., Mitogenaktiverade proteinkinaser och reaktiva syrearter: Hur kan ROS aktivera MAPK-vägar? J Signaltransdukt, 2011. 2011: s. 792639.
- Cohn, J. S., oxiderat fett i kosten, postprandial lipemi och hjärt-kärlsjukdom. Curr Opin Lipidol, 2002. 13 (1): s. 19-24.
- Drake, J., et al., 4-Hydroxynonenal modifierar oxidativt histoner: konsekvenser för Alzheimers sjukdom. Neurosci Lett, 2004. 356 (3): s. 155-8.
- Hu, W., et al., Den huvudsakliga lipidperoxidationsprodukten, trans-4-hydroxi-2-nonenal, bildar företrädesvis DNA-addukter vid kodon 249 av human p53-gen, en unik mutationell hotspot i hepatocellulärt karcinom. Karcinogenes, 2002. 23 (11): s. 1781-9.
- Fr Millenium, L., et al., Utvärdering av negativa och positiva hälsoeffekter av N-3-fettsyror som beståndsdelar i kosttillskott och berikade livsmedel. 2011, Norska vetenskapliga Utskottet för livsmedelssäkerhet.
- Barlow, S., et al., Vägledning om människors hälsa risk-nytta bedömning av livsmedel. 2010, European Food Safety Autohrities (EFSA).
