Izabela Bolesławska, Iwona Kozlicka, Jarosław Walkowiak1

BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XL, 2007, 3, str. 273 – 278
Izabela Bolesławska, Iwona Koźlicka, Jarosław Walkowiak1),
Małgorzata Schlegel-Zawadzka2), Juliusz Przysławski
PROFIL KWASÓW TŁUSZCZOWYCH
W FOSFOLIPIDACH OSOCZA KRWI MŁODYCH KOBIET I ME˛ŻCZYZN
PODDANYCH SUPLEMENTACJI CYNKIEM
Katedra i Zakład Bromatologii Akademii Medycznej im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik: prof. AM dr hab. J. Przysławski
1)
Klinika Gastroenterologii Dziecie˛cej i Chorób Metabolicznych
Instytutu Pediatrii Akademii Medycznej im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. W. Cichy
2)
Zakład Żywienia Człowieka CMUJ w Krakowie
Kierownik: dr hab. n. farm. M. Schlegel-Zawadzka
Badano wpływ suplemenatacji na profil kwasów tłuszczowych w fosfolipidach osocza
krwi młodych kobiet i me˛żczyzn. Zaobserwowano statystycznie istotne zmiany w składzie
kwasów tłuszczowych: spadek zawartości kwasów nasyconych i wzrost ste˛żenia wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Suplementacja cynkiem dziennej racji pokarmowej
osób zdrowych może wpływać na profil kwasów tłuszczowych, w tym również LCPUFA.
Hasła kluczowe: cynk, kwasy tłuszczowe, suplementacja.
Key words: zinc, fatty acids, supplementation.
Wpływ tłuszczów na zdrowie człowieka zależy od ilości i jakości tłuszczu
pokarmowego, a przede wszystkim od proporcji pomie˛dzy kwasami tłuszczowymi
(KT) nasyconymi (S), jednonienasyconymi (M) i wielonienasyconymi (P). Szczególne znaczenie i korzystny wpływ na metabolizm maja˛ kwasy nienasycone
z rodziny n-6 i n-3. Sa˛ one niezbe˛dne dla organizmu człowieka (NNKT), I nie moga˛
być syntetyzowane z uwagi na brak odpowiednich układów enzymatycznych (1, 2).
Do rodzin tych należa˛: kwas linolowy (LA) (C18:2 n-6), kwas alfa linolenowy
(ALA) (C18:3 n-3) oraz ich metabolity o dłuższych łańcuchach (LCPUFA), które
powstaja˛ w organizmie w wyniku procesów desaturacji i elongacji LA i ALA lub
dostarczane sa˛ z pokarmem. Sa˛ to: kwas arachidonowy (AA) (C20:4 n-6); kwas
eikozapentaenowy (EPA) (C20:5 n-3) oraz kwas dokozaheksaenowy (DHA) (C22:6
n-3). Uwolnione z fosfolipidów błon komórkowych PUFA sa˛ substratem do syntezy
eikozanoidów: prostaglandyn, prostacyklin, tromboksanów, leukotrienów i lipoksynów (3, 4).
Niezbe˛dnym składnikiem odżywczym jest także cynk, który wchodzi w skład
struktury ponad 200 enzymów wykazuja˛c wielokierunkowa˛ aktywność biologiczna˛
(5). W szczególności uczestniczy on w desaturacji kwasu linolowego, gdzie
przenoszony jest przez albuminy (6). Zakładaja˛c, że niedobór cynku może wpływać
274
Nr 3
I. Bolesławska i inni
na upośledzenie desaturacji LA, oraz, że niedobory cynku stosunkowo cze˛sto
obserwuje sie˛ w populacji zdrowych osób dorosłych, podje˛to badania, których
celem było określenie wpływu suplementacji cynkiem na profil kwasów tłuszczowych w fosfolipidach osocza krwi w grupie młodych kobiet i me˛żczyzn.
MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ
Badaniami obje˛to grupe˛ 92 osób – kobiet i me˛żczyzn z regionu Wielkopolski. Badania prowadzono
w latach 2001 – 2004. Ocene˛ sposobu żywienia prowadzono metoda˛ wywiadu o spożyciu z ostatnich 24
godz., systemem panelowym w czasie jednego tygodnia (7, 8). Ilościowa˛ i jakościowa˛ ocene˛
całodziennych racji pokarmowych tzn. wartość energetyczna˛, podaż tłuszczów, poziom spożycia cynku,
przeprowadzono przy użyciu aplikacji MS Access 7.0 (9). Wyniki odniesiono do norm zaleconych przez
Instytut Żywności i Żywienia w roku 1994 (10). Z tej grupy osób u 47 ochotników przeprowadzono
badanie profilu kwasów tłuszczowych w fosfolipidach zarówno przed, jak i po suplementacji cynkiem.
Ocene˛ składu kwasów tłuszczowych w fosfolipidach osocza krwi wykonano metoda˛ chromatografii
gazowej (Hewlett-Packard 6890 Series Gas Chromathograph), po uprzedniej izolacji fosfolipidów
metoda˛ chromatografii cienkowarstwowej (11, 12). Zawartość poszczególnych kwasów tłuszczowych
wyrażono jako odsetek zawartości wszystkich kwasów tłuszczowych o długości łańcucha pomie˛dzy 10
a 22 atomem we˛gla.
W analizie wykorzystano metody statystyki opisowej: średnia˛, odchylenie standardowe, współczynnik
zmienności. Hipoteze˛ o istotności różnic pomie˛dzy wybranymi parametrami żywieniowymi i biochemicznymi testowano testem U Manna-Whitney’a na poziomie istotności p = 0,05. Istotność różnic
pomie˛dzy profilem PUFA w fosfolipidach osocza krwi przed oraz po suplementacji cynkiem, testowano
testem t-Studenta dla zmiennych powia˛zanych. Obliczenia wykonano przy użyciu pakietu statystycznego Statistica 6.0 PL.
Badania przeprowadzono za zgoda˛ Komisji Bioetycznej przy Akademii Medycznej im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu, nr 2413/00.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
W tab. I przedstawiono charakterystyke˛ ogólna˛ grupy osób uczestnicza˛cej w badaniach. Wynika
z niej, że średnia wieku tej grupy kobiet i me˛żczyzn wynosiła ok. 22,5 lat. Określono również wskaźnik
masy ciała (BMI). W badanej grupie kobiet i me˛żczyzn wartości BMI wynosiły odpowiednio ok. 21 i 23,
Tabela I
Charakterystyka ogólna badanej grupy zdrowych kobiet i me˛żczyzn
Table I
General characterization of the examined group of healthy young men and women
Badana grupa kobiet i me˛żczyzn
Analizowana cecha
kobiety N = 77
me˛żczyźni N = 15
Xśr
SD
Xśr
SD
22,3
0,93
22,7
1,15
Wysokość ciała (cm)
166
5,13
177
5,52
Masa ciała (kg)
58,1
7,82
73,2
12,8
BMI (kg/m2)
20,6
2,35
23,1
2,82
WHR
0,71
0,05
0,79
0,05
FM (%)
27,7
6,23
21,9
5,37
Wiek (lata)
BMI – indeks masy ciała; iloraz masy ciała wyrażonej w kilogramach i wysokości wyrażonej
w metrach do kwadratu; WHR – iloraz obwodu pasa i obwodu bioder; FM – procentowy udział tkanki
tłuszczowej w całkowitej masie ciała.
Nr 3
275
Profil kwasów tłuszczowych a suplementacja cynkiem
czyli mieściły sie˛ w zakresie wartości prawidłowych (13, 14). Wyznaczono ponadto wskaźnik WHR,
którego wartości powyżej 0,85 u kobiet i 1,0 u me˛żczyzn wskazuja˛ na otyłość typu wisceralnego (15).
W badanej grupie osób wskaźnik WHR mieścił sie˛ w zakresie wartości prawidłowych. Prawidłowy był
również u kobiet udział procentowy tkanki tłuszczowej w ogólnej masie ciała, natomiast u me˛żczyzn
wartość ta była powyżej górnej granicy normy (13), (tab. I).
T a b e l a II
Wartość energetyczna, zawartość składników podstawowych oraz zawartość cynku
w racjach pokarmowych badanej grupy osób
T a b l e II
Energy value, content of primary elements and zinc in daily dietary intakes
of the examined group of young women and men
Badana grupa kobiet i me˛żczyzn
Analizowany składnik
odżywczy
kobiety N = 77
me˛żczyźni N = 15
Xśr
SD
Xśr
SD
Energia (kcal)
2008
154
2851
293
Białko (g)
70,8
14,4
89,0
19,5
B – % energii
14,1
2,52
12,5
2,48
Tłuszcz (g)
74,3
18,9
111,0
17,7
T – % energii
33,2
7,83
35,2
5,57
Weglowodany (g)
268
43,8
379
69,5
W – % energii
53,4
7,91
52,9
6,26
Cynk (mg)
10,1
1,88
13,0
3,66
B – % energii – procentowy udział energii w dziennej racji pokarmowej, pochodza˛cej z białka;
T – % energii – procentowy udział energii w dziennej racji pokarmowej, pochodza˛cej z tłuszczu;
W – % energii – procentowy udział energii w dziennej racji pokarmowej, pochodza˛cej z we˛glowodanów.
W tab. II przedstawiono wartość energetyczna˛, zawartość składników podstawowych oraz zawartość
cynku w racjach pokarmowych badanej grupy osób. Wartość energetyczna całodziennej racji pokarmowej wynosiła dla kobiet ok. 2008 kcal, a dla me˛żczyzn ok. 2851 kcal. Spożycie białka kształtowało
sie˛ na poziomie 68 g u kobiet i 97 g u me˛żczyzn. Wartości te realizuja˛ normy spożycia białka na
poziomie bezpiecznym i zalecanym (10). Procent energii pochodza˛cej z białka wynosił od 12,5% do
14,1% i był zgodny z zaleceniami (10). Podaż tłuszczu i udział tego składnika w CRP była zbliżona do
wartości zalecanych w przypadku kobiet, natomiast u me˛żczyzn wartości te były wyższe od zalecanych.
Udział energii z we˛glowodanów w CRP wynosił ok. 53% czyli na poziomie niższym od wartości
zalecanych (10). Poziom spożycia cynku realizowany był zarówno u kobiet, jak i u me˛żczyzn na
poziomie bezpiecznym (tab. II).
Profil kwasów tłuszczowych w dietach badanych osób przedstawia tab. III. Wynika z niej, że
zawartość kwasów tłuszczowych wielonienasyconych w racjach pokarmowych była 2- do 3-krotnie
niższa aniżeli kwasów nasyconych (S) i jednonienasyconych (M). Wśród kwasów wielonienasyconych
dominował kwas linolowy; kwasu alfa-linolenowego było 6 do 7 razy mniej. Zawartość kwasu
arachidonowego w odniesieniu do kwasu alfa-linowego była średnio 10-krotnie niższa, natomiast kwasu
eikozapentanenowego i kwasu dokozaheksaenowego – średnio 10-krotnie niższa w odniesieniu do
kwasu arachidonowego. Średni poziom spożycia NNKT, be˛da˛cych suma˛ zawartości kwasów linolowego
i alfa-linolenowego wynosił u kobiet ok. 13 g, a u me˛żczyzn ok. 18 g. Obecnie przyjmuje sie˛, że
minimalne zapotrzebowanie zdrowego, dorosłego człowieka na NNKT powinno wynosić nie mniej niż
3% ogólnej energii pożywienia, natomiast wartość optymalna to 6% energii z NNKT (10). Można zatem
powiedzieć, że spożycie NNKT w przypadku kobiet i me˛żczyzn było na poziomie optymalnym. Procent
energii z kwasów nasyconych (S) w CRP w przypadku kobiet wynosił 11,6%, a w grupie me˛żczyzn
13,7%. Wydaje sie˛, że w obu przypadkach wartości te sa˛ wyższe od zaleceń, wg których nasycone
276
Nr 3
I. Bolesławska i inni
kwasy tłuszczowe powinny być źródłem nie wie˛cej niż 10% (14, 10). Za korzystny należy uznać także
procent energii z kwasów jednonienasyconych (M). U kobiet wynosił on średnio 12,7%, natomiast
u me˛żczyzn – 13,1%. Udziały energii z sumy kwasów EPA i DHA były bardzo niskie i wynosiły w CRP
kobiet 0,05% oraz 0,11% w przypadku CRP me˛żczyzn. Odnosza˛c te wartości do zaleceń ekspertów
WHO należy stwierdzić, że były one zbyt niskie (16). Nawet przyje˛cie zaleceń ISSFAL – organizacji,
której eksperci wyraźnie ograniczaja˛ procent energii z kwasów wielonienasyconych w zwyczajowym
żywieniu, wskazuje, że CRP badanych grup kobiet i me˛żczyzn były niedoborowe pod wzgle˛dem
kwasów tłuszczowych z rodziny n-3 (16) (tab. III).
T a b e l a III
Profil kwasów tłuszczowych w dietach badanych osób
T a b l e III
Profile of fatty acids in daily dietary intakes of the examined group of young women and men
Badana grupa kobiet i me˛żczyzn
Analizowany składnik
odżywczy
kobiety N = 77
me˛żczyźni N = 15
Xśr
SD
Xśr
SD
C18-2 (g)
11,3
6,09
14,9
8,43
C18-2 % energii
5,08
2,71
4,76
2,71
C18-3 (g)
1,69
0,95
2,46
1,25
C18-3 % energii
0,75
0,41
0,79
0,42
C20-4 (g)
0,10
0,08
0,15
0,13
Suma S (g)
25,9
8,31
43,8
10,5
S – % energii
11,6
3,66
13,7
2,82
Suma M (g)
28,5
9,66
41,1
11,6
M – % energii
12,7
4,01
13,1
3,83
Suma P (g)
13,3
6,81
17,9
9,45
P – % energii
5,98
2,99
5,73
3,07
NNKT (g)
13,1
6,60
17,5
9,11
NNKT – % en
5,88
2,92
5,60
2,97
EPA & DHA (g)
0,09
0,20
0,35
0,85
EPA & DHA – % en
0,04
0,08
0,11
0,26
S – kwasy nasycone; M – kwasy jednonienasycone; P – kwasy wielonienasycone.
W kolejnej tabeli przedstawione zostały wyniki, określaja˛ce profil kwasów tłuszczowych w fosfolipidach osocza krwi badanych osób przed i po suplementacji cynkiem, który podawano przez okres 50
dni, stosuja˛c dawke˛ 25 mg Zn/dzień. W szczególności zwrócono uwage˛ na kwasy tłuszczowe
wielonienasycone, w tym również na LCPUFA. Jak wynika z przedstawionych w tab. IV wartości,
dominuja˛ca˛ grupa˛ kwasów tłuszczowych były kwasy nasycone (S), które stanowiły ok. 54 do 58% sumy
kwasów tłuszczowych. W ilości o połowe˛ mniejszej wyste˛powały kwasy wielonienasycone (P), których
wartości mieściły sie˛ w zakresie od ok. 25 do 28%. Zawartość kwasów jednonienasyconych (M)
stanowiła średnio 1/3 sumy zawartości kwasów nasyconych (zakres od 16,4 do 17%). Wydaje sie˛, że
suplementacja cynkiem spowodowała zmniejszenie sie˛ procentowego udziału kwasów nasyconych
(z poziomu 57,3 ± 3,36 do 55,1 ± 3,29 u kobiet oraz z poziomu 55,3 ± 2,58 do 54,4 ± 3,01 u me˛żczyzn)
i nieznaczny wzrost zawartości kwasów wielonienasyconych (z poziomu 25,2 ± 2,94 do 27,1 ± 3,17
u kobiet oraz z poziomu 26,6 ± 3,01 do 28,1 ± 2,60 u me˛żczyzn), przy jednoczesnym braku wpływu na
zawartość kwasów jednonienasyconych. Wzrosły procentowe udziały kwasu alfa-linolenowego (z
poziomu 0,34 ± 0,06 do 0,40 ± 0,06) oraz kwasu arachidonowego (z poziomu 3,92 ± 0,71 do 4,82
± 1,09). Podobne zależności zaobserwowali także inni autorzy, prowadza˛cy badania na zwierze˛tach (17,
18) (tab. IV).
Nr 3
277
Profil kwasów tłuszczowych a suplementacja cynkiem
T a b e l a IV
Profil kwasów tłuszczowych w fosfolipidach osocza krwi badanych osób przed i po suplementacji cynkiem
T a b l e IV
Profile of fatty acids in blood plasma phospholipids of the examined group of young women and men
Badana grupa kobiet i me˛żczyzn
Analizowany składnik
(%)
przed suplementacja˛
po suplementacji
Wartość
testu t/U
Manna-Whitney’a
kobiety
(A)
me˛żczyźni
(B)
kobiety
(C)
me˛żczyźni
(D)
AB vs CD
C 18:2 n-6
13,1 ± 3,00
13,7 ± 3,58
13,4 ± 2,84
13,6 ± 3,37
ns
C 18:3 n-3
0,34 ± 0,06
0,35 ± 0,05
0,40 ± 0,06
0,41 ± 0,05
0,0003
C 20:4 n-6
3,92 ± 0,71
3,98 ± 0,66
4,82 ± 1,09
4,64 ± 0,89
0,0005
C 20:5 n-3
0,92 ± 0,68
0,91 ± 0,32
0,78 ± 0,29
0,79 ± 0,25
ns
C 22:6 n-3
1,31 ± 0,42
1,34 ± 0,36
1,26 ± 0,54
1,23 ± 0,20
ns
S
57,3 ± 3,36
55,3 ± 2,58
55,1 ± 3,29
54,4 ± 3,01
0,0011
M
16,6 ± 1,63
17,0 ± 1,29
17,0 ± 1,88
16,4 ± 1,31
ns
P
25,2 ± 2,94
26,6 ± 3,01
27,1 ± 3,17
28,1 ± 2,60
0,0013
NNKT
13,3 ± 1,93
14,1 ± 2,63
13,8 ± 2,11
14,0 ± 2,29
ns
EPA & DHA
2,23 ± 0,78
2,22 ± 0,36
2,04 ± 0,57
2,02 ± 0,54
ns
S – kwasy nasycone; M – kwasy jednonienasycone; P – kwasy wielonienasycone.
Podsumowuja˛c, należy stwierdzić, że suplementacja cynkiem całodziennych racji pokarmowych
badanej grupy kobiet i me˛żczyzn wpłyne˛ła na zmiane˛ profilu kwasów tłuszczowych w fosfolipidach
osocza krwi. Z klinicznego i epidemiologicznego punktu widzenia, uzyskane wyniki wskazuja˛ na
konieczność bardziej kompleksowego podejścia do zagadnienia podaży poszczególnych grup kwasów
tłuszczowych, zwłaszcza w kontekście obecności w diecie tych składników żywności, których wpływ na
przemiany tych kwasów w organizmie człowieka został udowodniony.
WNIOSKI
Suplementacja cynkiem całodziennych racji pokarmowych może mieć wpływ na
przemiany metaboliczne wielonienasyconych niezbe˛dnych kwasów tłuszczowych,
których konsekwencja sa˛ zmiany profilu kwasów tłuszczowych w fosfolipidach
osocza krwi.
I. B o l e s ł a w s k a, I. K o ź l i c k a, J. W a l k o w i a k,
M. S c h l e g e l-Z a w a d z k a, J. P r z y s ł a w s k i
FATTY ACIDS PROFILE IN PLASMA PHOSPHOLIPIDS OF YOUNG WOMEN
AND MEN AFTER ZINC SUPPLEMENTATION
Summary
The evaluation of the influence of the zinc supplementation on fatty acid profile of plasma
phospholipids was tested in the group of healthy young men and women. Statistically significant changes
were observed in the proportions of the fatty acids: a decrease in the amount of saturated fatty acids and
an increase in the content of polyunsaturated fatty acids. Zinc supplementation of the daily food rations
of healthy people may result in a change of fatty acid profiles in blood plasma phospholipids, including
among others long-chain polyunsaturated fatty acids.
278
I. Bolesławska i inni
Nr 3
PIŚMIENNICTWO
1. Przysławski J.: Analiza porównawcza wybranych parametrów żywieniowych tłuszczu wyste˛puja˛cego w racjach pokarmowych różnych grup ludności. Cz. I. Charakterystyka ogólna tłuszczu. Roczn. PZH,
1994; 1-2, 63-70. – 2. Przysławski J.: Analiza porównawcza wybranych parametrów żywieniowych
tłuszczu wyste˛puja˛cego w racjach pokarmowych różnych grup ludności. Cz. II. Skład kwasów
tłuszczowych. Roczn. PZH, 1994; 3: 191. – 3. Gertig H., Przysławski J.: Tłuszcze pokarmowe
a biosynteza eikozanoidów. Żyw. Człow. i Met., 1995; 3: 272. – 4. Gurr M.J.: The metabolism of fats.
Cambridge University Press, Cambridge, 1992. – 5. Markiewicz R., Zujko M.E., Borawska M.,
Kulikowski M.: Dieta a poziom cynku w surowicy krwi kobiet. Żyw. Człow. i Met., 2003; 1/2: 526-531.
– 6. Darmstadt G.L., Mc Guire J., Ziboh V.A.: Malnutrition-associated rash of cystic fibrosis. Pediatr
Dermatol., 2000; 17: 337-347. – 7. Charzewska J.: Instrukcja przeprowadzania wywiadu o spożyciu z 24
godzin. Zakład Epidemiologii Żywienia IŻZ. Warszawa 1997. – 8. Szczygłowa H., Szczepańska A., Ners
A., Nowicka L.: Album fotografii produktów i potraw o zróżnicowanej wielkości porcji. Warszawa 1982.
– 9. Przysławski J., Walkowiak J., Gertig H., Cichy W., Gajewska B.: Wartość odżywcza całodziennych
racji pokarmowych dzieci chorych na mukowiscydoze˛. Ped. Pol. 1998; 73: 399-405. – 10. Ziemlański Ś.,
Bułhak-Jahymczyk B., Budzyńska-Topolowska J., Panczenko-Kresowska B., Wartanowicz M.: Normy
żywienia dla ludności w Polsce. Żyw. Człow. i Metab., 1994; 4: 303-338.
11. BN-80/8050-05 Oznaczanie składu kwasów tłuszczowych w roślinnych tłuszczach i nasionach
rzepaku metoda˛ chromatografii gazowej. Wydawnictwa Normalizacyjne, 1980. – 12. Folch J., Lees M.,
Stanley G.H.S.: A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J.
Biol. Chem., 1957; 226: 116(1): 497. – 13. Wa˛dołowska L., Bandurska-Stankiewicz E.: Wybrane
zagadnienia z dietetyki. Wyd. Art., Olsztyn 1998. – 14. WHO, Diet, nutrition and the prevention of
chronic diseases. Report of a WHO Study Grup, Technical Report Series 797, WHO, Geneva 2003. – 15.
WHO Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases, Report of a Joint WHO/FAO Expert
Consultation. Technical Report Series, 916, WHO, Geneva 2003. – 16. Simopoulos A., Leaf A., Salem N.:
Workshop on the essentialityof and recommended dietary intakes for omega-6 and omega-3 fatty acids.
ISSFAL, Newsletter, 1999; 2: 14-15. – 17. Eder K., Kirchgessner M.: Zinc deficiency and the
desaturation of linoleic acid in rats force-fed fat-free diets. Biol. Trace Elem. Res., 1996; 54: 173-183.
– 18. Faure P., Durand P. i współpr.: Influence of a long-term zinc-deficient diet on rat platelet function
and fatty acid composition. Biometals, 1995; 8: 80-85.
Adres: 60-354 Poznań, ul. Marcelińska 42.