Glukan z drożdży – Yeast glucan
Transkrypt
Glukan z drożdży – Yeast glucan
Towaroznawstwo żywności funkcjonalnej i suplementów diety cz. II Henryk Różański http://danicee.com/functional-foods Glukan z drożdży – Yeast glucan • W ścianie komórkowej drożdży występuje glukan – beta-1,6glukan (INS408), który należy do homopolisacharydów, o wzorze (C6H10O5)n. • Beta-glukan zbudowany jest z polimerów glikozy, tworzących łańcuchy pojedyncze z wiązaniami beta-1—> 6 oraz łańcuchy rozgałęzione (krótkie) z wiązaniami beta-1—> 3. • W handlu znajdują się preparaty zawierające wyodrębniony beta-glukan lub rozdrobnione ściany komórkowe drożdży. H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • Doustnie podawane przyspieszają pasaż treści pokarmowej, stymulują układ odpornościowy przewodu pokarmowego (GALT), wiążą niektóre patogenne bakterie i ich toksyny, absorbują tłuszcze, ograniczając ich wchłanianie. H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • Stanowią (jako prebiotyki) też matrycę i źródło składników pokarmowych dla symbiotycznej mikroflory układu trawiennego. • Mogą zapobiegać nowotworom jelita grubego. • Aktywują limfocyty T i NK. H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • Wskazane są podczas kuracji odchudzających, przy zaparciach, podczas podawania probiotyków (preparatów z bakteriami symbiotycznymi), ponadto polecane dla cukrzyków i osób z podwyższonym poziomem lipidów i cholesterolu we krwi (przy hiperlipidemii i hipercholesterolemii). H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • Wskazaniem do zażywania beta-glukanu drożdżowego jest także trądzik. • Efektywne dawki: 800-1000 mg dziennie. http://www.bestbetaglucan.com/ H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • Produkty zawierające ściany komórkowe i beta-glukan drożdży są dodawane do pasz dla zwierząt, w celu immunostymulacji, regulacji procesów trawienia, jako prebiotyk oraz jako źródło składników energetycznych (u zwierząt monogastrycznych konieczne jest wtedy podawanie specjalnych enzymów hydrolizujących beta-glukan). • Preparaty enzymatyczne zdolne do hydrolizowania beta-glukanu zawierają w swoim składzie mannazę, glukanazę i celulazę. H.Rozanski, PWSZ Krosno Glukan z drożdży – Yeast glucan • W przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i spożywczym glukany drożdżowe są stosowane jako zagęstniki, nośniki i stabilizatory. • Są też używane do otoczkowania (mikrokapsułkowanie). H.Rozanski, PWSZ Krosno Beta-glukan H.Rozanski, PWSZ Krosno H.Rozanski, PWSZ Krosno http://betaglucan1316.blogspot.com/ http://www.youngagain.com H.Rozanski, PWSZ Krosno http://betaglucan1316.blogspot.com/ Błonnik pokarmowy, Dietary fiber, Ballaststoff, Fibre alimentaire • Błonnik – włókno pokarmowe – polisacharydy (pektyny, celuloza, hemiceluloza, gumy) budujące ściany komórkowe roślin. • Nie podlega trawieniu, nie jest wchłaniany do krwi. • Hamuje uczucie głodu. • Pęcznieje w żołądku i jelitach. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.oneresult.com Błonnik pokarmowy, Dietary fiber, Ballaststoff, Fibre alimentaire • Ogranicza strawność składników odżywczych. • Zmniejsza aktywność soków trawiennych (hemicelulozy). • Utrudnia przenikanie soków trawiennych do pokarmu (celuloza). • Wypełnia jelita. H.Rozanski, PWSZ Krosno Błonnik pokarmowy, Dietary fiber, Ballaststoff, Fibre alimentaire • Pobudza perystaltykę jelit. • Przyspiesza pasaż treści pokarmowej (lignina, celuloza). • Wiąże cholesterol i kwasy żółciowe zwiększając ich wydalanie z kałem (pektyny, ligniny). • Powoduje spadek poziomu cholesterolu we krwi. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.sosdietbook.com Błonnik pokarmowy, Dietary fiber, Ballaststoff, Fibre alimentaire • • • • Zwiększa zawartość wody w kale (pektyny). Obniża poziom glukozy we krwi (gumy, pektyny). Jest prebiotykiem (inulina, celuloza, pektyna). Ogranicza wchłanianie toksyn z pożywienia (metale ciężkie). • Reguluje wypróżnienia. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.jrs.de Błonnik pokarmowy, Dietary fiber, Ballaststoff, Fibre alimentaire http://community.weightwatchers.com • Niedobór prowadzi do wzdęć, zaparć, kamicy żółciowej, uchyłkowatości jelit. • Niedobór błonnika sprzyja miażdżycy i otyłości • Dieta uboga w błonnik może zwiększać ryzyko wystąpienia raka jelita grubego. • Nadmiar błonnika powoduje niedobory pokarmowe, wzdęcia i biegunki. H.Rozanski, PWSZ Krosno Białko sojowe • W białku sojowym, nawet wysoko przetworzonym występują również izoflawony, saponiny, fitosterole, fenolokwasy, inhibitory trypsyny). • FDA uznało, że dzienne spożycie 25 gram białka sojowego obniża ryzyko chorób układu krążenia, pod warunkiem przestrzegania diety o niskim spożyciu cholesterolu i nasyconych kw. tłuszczowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Soya protein • Białko sojowe zmniejsza ryzyko wystąpienia osteoporozy, cukrzycy, nowotworów, m.in. jelita grubego, gruczołu sutkowego, wątroby, płuc, nerek. • Ogranicza nadciśnienie, zaburzenia hormonalne, objawy klimakterium. H.Rozanski, PWSZ Krosno Prozdrowotne właściwości kwasów tłuszczowych • Alfa-linolenowy ALA, np. w oleju lnianym, konopnym: korzystny wpływ na układ krążenia, układ nerwowy i wzrok (siatkówka). • Eikozapentaenowy EPA i dokozaheksaenowy DHA, z rodziny n-3 – w olejach rybnych i z mikroorganizmów – zapobieganie i wspomaganie leczenia miażdżycy oraz profilaktyka zawałów. H.Rozanski, PWSZ Krosno Prozdrowotne właściwości kwasów tłuszczowych • Gamma-linolenowy GLA, np. w oleju ogórecznikowym, wiesiołkowym, z pestek czarnej porzeczki, mikroorganizmów; podnoszą odporność organizmu na infekcje, działają lipotropowo, przeciwzawałowo, neuroprotekcyjnie, przeciwzapalnie. • Linolowy o sprzężonych wiązaniach nienasyconych CLA (tłuszcz mleczny); zmniejszają ryzyko wystąpienia nowotworów, miażdżycy, zawałów, osteoporozy. H.Rozanski, PWSZ Krosno Zawartość kwasów tłuszczowych w tłuszczu biomasy mikrobiologicznej, wg Mukherhee K.D., 1999 r. Organizm Kwas tłuszczowy Ilość % Mikroalgi GLA EPA DHA 32 45 40 Grzyby GLA EPA DHA 26 25 50 H.Rozanski, PWSZ Krosno Oleje i kwasy tłuszczowe są coraz częściej dodawane do żywności jako składniki prozdrowotne • Japonia: soki owocowe, napoje i produkty mleczne z dodatkiem EPA i DHA pochodzące z olejów rybnych (Brain food – żywność dla mózgu). • Europa: margaryny, pieczywo, makaron, napoje, ciastka, batony czekoladowe, majonez, sosy – wzbogacane w DHA/EPA, GLA, ALA, CLA. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze jako nośniki prozdrowotnych substancji • • • • • Fitosterole Beta-caroten Kurkumina Likopen Luteina H.Rozanski, PWSZ Krosno Kurkumina • Kłącze ostryżu (kurkumy) - Rhizoma Curcumae pozyskiwane jest z dwóch gatunków ostrzyż barwierski – Curcuma longa L. i ostryż jawajski - Curcuma xantorrhiza Roxb., z rodziny imbirowatych Zingiberaceae. • Kurkumina - curcumin jest to dimer kwasu ferulowego o żółtej barwie i dużej aktywności biologicznej. Kurkumina przenika z jelit do krwi w 65% po podaniu doustnym. Jest wydalana z ustroju w połączeniu z kwasem glukuronowym. Kurkumina wykazuje silne działanie żółciopędne i żółciotwórcze, rozkurczowe i przeciwzapalnie. Wyciągi z kurkumy przywracają prawidłową kurczliwość pęcherzyka żółciowego, pobudzają wydzielanie śliny, soku żołądkowego, jelitowego i trzustkowego. Wydatnie poprawiają proces trawienia i wchłaniania składników pokarmowych. Ułatwia rozpuszczenie i usunięcie złogów żółciowych z układu żółciowego. Składniki terpenowe i ferulowe kurkumy odkażają drogi żółciowe. Liczne badania udowodniły również właściwości przeciwbakteryjne, hepatoprotekcyjne (ochraniające miąższ wątroby), przeciwmiażdżycowe, antywirusowe i antynowotworowe. Kurkumina zmniejsza ryzyko wystąpienia raka skóry i jelit. Hamuje syntezę prostaglandyn i jest inhibitorem lipooksygenazy. Stanowi naturalny czynnik hipolipolidyczny. Powstrzymuje rozwój następujących mikroorganizmów (bakterie i grzyby): Corynebacterium diphtheriae, beta-hemolytic streptococci, Microoccus pyogenous var aureus, Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis, Vibrio cholerae, Salmonella typhi, Clostridium perfringens (w stężeniu 0,05%), Klebsiella aerogenes, Sclerotium solfsii, Fusarium moniliforme, Helminthosporium sacchari, Physalospora tucumanesis, Aspergillus niger. Curcuminum i inne kurkuminoidy hamują wzrost bakterii i grzybów S. aureus, S. paratyphi, Trichophyton gypseum i Mycobacterium tuberculosis, w koncentracji 1 do 20,000. Preparaty kurkumowe są stosowane w leczeniu niewydolności wątroby, kamicy żółciowej, wirusowego zapalenia wątroby, stanów zapalnych i zatruć wątroby, żółtaczki i zaburzeń wydzielania soków H.Rozanski, PWSZ Krosno trawiennych. • Likopen • • • • • • • Wyciąg z pomidora jest źródłem naturalnego karotenoidu – likopenu. Likopen określany jest nazwą gamma,gamma-karotenu. W wątrobie jest przekształcany w witaminę A. Posiada właściwości przeciwnowotworowe. Chroni przed nowotworem prostaty, żołądka, płuc, okrężnicy i skóry. Neutralizuje wolne rodniki i nadtlenki. Opóźnia procesy starzenia skóry. H.Rozanski, PWSZ Krosno H.Rozanski, PWSZ Krosno H.Rozanski, PWSZ Krosno Gac - Momordica cochinchinensis www.gaiahealthblog.com H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.gaiahealthblog.com Likopen • • • • • • • • Zmniejsza agregacje krwinek i powstrzymuje rozwój blaszek miażdżycowych. Hamuje rozwój wielu grzybów, np. Candida albicans. Ma też właściwości antybakteryjne. Bardzo cenna jest suplementacja likopenem przy zaćmie, chorobach siatkówki i naczyniówki, chorobie wieńcowej, miażdżycy i infekcjach bakteryjnych oraz grzybowych. Chroni wątrobę i skórę przed szkodliwym wpływem UV, metali ciężkich i mikotoksyn. Wzmaga procesy regeneracji nabłonków oraz gojenia ran. Łagodzi objawy trądzików. Zalecane dawki dobowe likopenu: 10-20 mg. H.Rozanski, PWSZ Krosno Luteina • Luteina jest karotenoidem otrzymywanym głownie z Tagetes erecta lub z lucerny. Posiada nr INS E161b i należy do ksantofili. • W technologii żywności pełni rolę naturalnego barwnika, podobnie jak kurkumina. • Tradycyjnie uważana za substancję ochronną na siatkówkę i naczyniówkę, szczególnie, gdy jest skojarzona z flawonoidami i antocyjanami. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.chemie-im-alltag.de H.Rozanski, PWSZ Krosno Medium Chain Fatty Acids • • • • • • Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (Medium Chain Fatty Acids = MCFA) obejmują głównie frakcje kwasów tłuszczowych C6, C7, C8, C9, C10, jednakże z punktu widzenia chemicznego są to również kwasy 11- i 12węglowe. Kwasy tłuszczowe średniołańcuchowe to m.in.: kwas kaprowy, kapronowy, kaprylowy, laurowy, heptanowy (C7), pelargonowy (C9). Ze względu na amfoteryczny charakter MCFA łatwo przenikają przez błony komórkowe. Ponadto zapobiegają degradacji błon komórkowych, stabilizują ich strukturę. Hamują rozwój bakterii lipolitycznych. Nie niszczą symbiotycznych Lactobacillus spp., poprawiają konwersję paszy, hamują rozwój patogennych Enterobacteriaceae. Poprawiają wchłanianie składników pokarmowych w jelicie cienkim. U drobiu redukują śmiertelność o 39%. Zapobiegają rozwojowi Salmonella i Campylobacter. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://lowcarb4u.blogspot.com H.Rozanski, PWSZ Krosno Medium Chain Fatty Acids • • • • • W przewodzie pokarmowym rozkładane są przez lipazę trzustkową, wchłaniają się głównie w dwunastnicy i jelicie cienkim. Transportowane są we krwi, limfie w formie chylomikronów i w mniejszym stopniu w postaci liporotein. Stanowią doskonałe źródło energii. Kwasy tłuszczowe średniołańcuchowe są transportowane do wątroby, gdzie podlegają beta-oksydacji. W wątrobie są w mniejszym stopniu wiązane z albuminami, dzięki czemu nie przyczyniają się do stłuszczenia tego narządu. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe mogą zastąpić kwasy tłuszczowe długołańcuchowe. Istnieją doniesienia, że średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe zapobiegają uszkodzeniu wątroby i pobudzają resyntezę triglicerydów, ponadto usprawniają transport lipidów w ustroju. Działają więc lipotropowo. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe są uznawane za czynnik kontrolujący żołądkowo-jelitową mikroflorę oraz wzmagający regeneracje nabłonków przewodu pokarmowego. H.Rozanski, PWSZ Krosno Trójglicerydy średniołańcuchowe MCT • Trójglicerydy średniołańcuchowe Medium Chain Triacylglycerol MCT są wchłaniane i wykorzystywane równie szybko jak cukry. • Nie powodują wzrostu uwalniania insuliny i nie powodują hipoglikemii. • Dodając MCT do napojów podnosimy poziom składników energetycznych i zwiększamy wytrzymałość organizmu na wysiłek. H.Rozanski, PWSZ Krosno Trójglicerydy średniołańcuchowe MCT • MCT oszczędzają zasoby Termogeneza glikogenu w Szybka energia mięśniach Usprawnienie pracy psychicznej Wspomaganie odchudzania H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy L.p. Składnik, liczba węgli w cząsteczce, wzór sumaryczny 1 Lauric acid = kwas laurynowy; C12; n-dodecanoic acid; 40-50% CH3(CH2)10COOH Myristic acid = kwas mirystycynowy; C14; n-tetradecanoic acid; 15-20% CH3(CH2)12COOH Palmitic acid = kwas palmitynowy; C16; n-hexadecanoic acid; 7-12% CH3(CH2)14COOH Caprylic acid = kwas kaprylowy; C8; n-octanoic acid 5-11% CH3(CH2)6COOH Oleic acid = kwas olejowy = kwas oleinowy; C18; 4-10% CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH Capric acid = kwas kaprynowy; C10; n-decanoic acid; 4-9% CH3(CH2)8COOH Stearic acid = kwas stearynowy; C18; n-octadecanoic acid; 1,5-5% CH3(CH2)16COOH Linoleic acid = kwas linolowy; C18; 1-3% CH3(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7COOH Caproic acid = Kwas kapronowy; C6; 1-1,5% CH3(CH2)4COOH zgodnie z wymogami Farmakopei Brytyjskiej 2009 – max 1,5% Linolenic acid = kwas linolenowy; C18; do 0,2% CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7COOH 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Zawartość (%) Arachidic acid = kwas arachidowy; C20; n-eicosanoic acid; do 0,2% CH3(CH2)18COOH Eicosenoic acid = kwas eikosenowy = kwas gadoleinowy; C20; do 0,2% C20H38O2; CH3(CH2)9CH=CH(CH2)7COOH H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • Roczna produkcja tłuszczu kokosowego na świecie wynosi 3-3,5 mln ton i sukcesywnie wzrasta. • Jest on szeroko wykorzystywany w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, kosmetycznym i paszowym. • Poddawany jest rozdziałowi na poszczególne frakcje kwasów tłuszczowych i ich glicerydów, stając się źródłem kolejnych cennych substancji, np. kwasu laurynowego i mirystynowego, kwasu kapronowego i kaprylowego, alkoholi tłuszczowych, jakże powszechnie występujących w wielu lekach i kosmetykach. • Tłuszcz kokosowy jest poddawany również oczyszczeniu z kwasów krótko- i średniołańcuchowych, dzięki czemu staje się odporny na jełczenie, bez przykrego zapachu i wtedy nadaje się do produkcji wyrobów cukierniczych, np. lodów oraz margaryny. • Frakcje twarde (stearynowe) są wykorzystywane w produkcji świec i pomad. H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • Świeży surowy tłuszcz kokosowy łatwo ulega jełczeniu, dlatego trzeba go konserwować. • Po zjełczeniu zapach staje się przykry, maślano-kozi, smak gorzki; przybiera ciemną barwę, niekiedy nawet brunatną. H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • Tłuszcz kokosowy należy do tłuszczów stałych. • Jest ujęty (Coconut Oil) w British Pharmacopoeia z 2009 r. • Uzyskiwany jest z kopry (bielmo, jądra nasienne) – endosperm owoców palmy kokosowej – Cocos nucifera Linne, z rodziny Arecaceae (Palmae). • Największe uprawy palmy kokosowej występują w Indonezji, Indiach, Sri-Lance, w Malezji, w Meksyku i na Filipinach. • W czystej postaci ma wygląd białej śliskiej masy o charakterystycznym zapachu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • Dobrze rozpuszcza się w chlorku metylenu i nafcie, słabo rozpuszczalny w spirytusie 96%. • Tłuszcz kokosowy charakteryzuje się niską liczbą jodową, od 7 do 11. • Współczynnik załamania 1,449, w temp. 40 stopni C. • Temperatura topnienia 23-26 stopni C. • Liczba kwasowa max 0,5 (ustalona na 20 g). • Liczba nadtlenkowa max 5. H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • W obrocie handlowym znajduje się tłuszcz kokosowy rafinowany (Cocois Oleum raffinatum), barwy białej oraz tłuszcz kokosowy surowy (Oleum Cocois crudum) – barwy żółtej. Liczba zmydlania mieści się w granicach 250-260; liczba kwasowa surowego tłuszczu kokosowego, szczególnie do celów paszowych może wahać się w granicach 5-10, przy czym do celów farmaceutycznych – maksymalnie 0,5/20 g (zgodnie z PhEur. V i British Pharm. 2009). H.Rozanski, PWSZ Krosno Olej kokosowy • Kwasy: kapronowy C6, kaprylowy C8, kaprynowy C10, laurynowy C12, mirystycynowy = mirystynowy C14, palmitynowy C16, stearynowy C18, arachidowy C20 są kwasami tłuszczowymi nasyconymi. • Kwas oleinowy C18, eikosenowy C20, linolowy C18, linolenowy C18 – to kwasy tłuszczowe nienasycone. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze - metabolizm • Organizm człowieka jest zdolny do magazynowania znacznie większej ilości tłuszczów niż cukrów. • Uzyskiwanie energii z tłuszczów jest długotrwałe i bardziej skomplikowane biochemicznie. • Dobrze wytrenowani sportowcy dyscyplin wytrzymałościowych czerpią energię z lipidów nawet w 44%. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze - metabolizm • Osoby prowadzący siedzący tryb życia podczas takiego samego wysiłku czerpią jedynie 33% energii z utlenienia biologicznego tłuszczów. • Wytrenowanie w kierunku katabolizmu tłuszczów oszczędność glikogenu mięśniowego i wątrobowego. • Im wyższy poziom reprezentuje zawodnik, tym efektywniej korzysta z zapasów tłuszczów. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze jako składnik energetyczny • Tłuszcze są najbardziej skoncentrowanym źródłem energii; 1 g tłuszczu – 9 kcal (37,7 KJ) energii. • Tłuszcz zawarty we krwi wystarcza na pokrycie zapotrzebowania energetycznego przez 10 minut; tłuszcz wątroby przez 80-100 minut, a tłuszcz tkankowy przez 2 miesiące. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze jako składnik strukturalny i substrat dla eikozanoidów • • • • Fosfolipidy – biomembrany. Fosfolipidy – osłonki mielinowe. Cerebrozydy – mózgowie. Eikozanoidy – hormony tkankowe (prostaglandyny, leukotrieny (prozapalne), lipoksyny (przeciwzapalne), prostacykliny, tromboksan). • PG E2 uczestniczy w hamowaniu zapalenia poprzez zwrotne hamowanie ekspresji izoenzymu COX2 oraz stymulację ekspresji 15-LOX. PG E2 również hamuje proliferację i funkcję fibroblastów oraz syntezę kolagenu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze a wysiłek wytrzymałościowy • Badania Horvath’a 2000 r.: wpływ 3 wariantów diety bogatej w tłuszcze u wytrenowanych biegaczy: - Niski poziom lipidów, 16% energii w postaci tłuszczów; - Średni poziom tłuszczów – 31% energii czerpanej z lipidów; - Wysoki poziom tłuszczów – 44% energii pozyskiwanej z lipidów. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze a wysiłek wytrzymałościowy • Test polegał na stopniowym przechodzeniu z marszu do biegu. • W grupie, w której zawartość tłuszczów w diecie była na poziomie 30%, wytrzymałość wzrosła o 8% u mężczyzn i 20% u kobiet w porównaniu z grupą, w której diecie tłuszcze stanowiły 16%. • Dostarczenie 44% energii w postaci lipidów nie przyniosło dodatkowych korzyści. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tłuszcze w diecie a zapadalność na choroby • Ancel Keys (1904-2004) badał wpływ różnych diet na zdrowie człowieka (zachorowalność na chorobę wieńcową, miażdżycę, otyłość). • Zwrócił uwagę na korzystne oddziaływanie diety śródziemnomorskiej, szczególnie w profilaktyce chorób układu krążenia. • Olej z oliwek – kwas oleinowy mniejsze ryzyko wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Ancel Keys (1904-2004) Tłuszcze w diecie a zapadalność na choroby • Zdaniem Ancel Keys’a zastąpienie kwasów tłuszczowych nasyconych przez kwasy jednonienasycone lub wielonienasycone powoduje zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego oraz cholesterolu w lipoproteinach o małej gęstości Low Density Lipoprotein = LDL. H.Rozanski, PWSZ Krosno Lipoproteiny • • Lipoproteiny o bardzo małej gęstości VLDL, wytwarzane w wątrobie i enterocytach; zawierają 50-70% triacylogliceroli, 15-25% fosfolipidów, 1520% cholesterolu, 7-12% białka; transport triacylogliceroli syntetyzowanych w wątrobie z kw. tłuszczowych lub glukozy – do tkanek i narządów. Lipoproteiny o małej gęstości LDL powstają z VLDL pod wpływem lipazy lipoproteinowej; zawierają 42-46% cholesterolu, 28-30% fosfolipidów, 7-11% triacylogliceroli, 21-23% białka. Przenoszą cholesterol oraz fosfolipidy z wątroby do tkanek i narządów. Miocyty naczyń gromadzą lipidy, cholesterol i LDL, przekształcając się w komórki piankowate, które po rozpadzie pozostawiają złogi w przestrzenie międzykomórkowej, które przyczyniają się do powstania płytki H.Rozanski, PWSZ miażdżycowej. Szczególnie aterogenne są Krosno formy utlenione LDL. colesterol.biz Lipoproteiny • Lipoproteiny o dużej gęstości HDL – zawierają około 48% białka, 7% triacylogliceroli, 24-26% fosfolipidów i 20% cholesterolu. Powstają w wyniku lipolizy lipoprotein bogatych w triacyloglicerole w wątrobie i enterocytach. Przenoszą cholesterol z komórek i tkanek obwodowych do wątroby katabolizm. Aktywują lipazy lipoproteinowe i acylotransferazę lecytynowocholesterolową LCAT Lecithin Cholesterol Acyltranferase. Mają wpływ H.Rozanski, PWSZ Krosno przeciwmiażdżycowy. www.dietexerciseyoga.com www.chanteclair.com.au Metabolic Syndrome (Syndrome X) Dr Scott M. Grundy – Zespół Metaboliczny choroby układu krążenia: • Otyłość brzuszna • Dyslipidemia miażdżycogenna • Podwyższone ciśnienie krwi • Insulinooporność, nietolerancja glukozy • • http://www.utsouthwestern.edu Stany prozapalne Stany prozakrzepowe H.Rozanski, PWSZ Krosno Scott M. Grundy, M.D., Ph.D., is the director of the Center for Human Nutrition, Chairman of the Department of Clinical Nutrition, and director of the Clinical and Translational Research Center (CTRC) at UT Southwestern Medical Center, and chief of diabetes and metabolic diseases at the Veterans Affairs Medical Center, in Dallas, Texas. He is also a Distinguished Professor of Internal Medicine at the University of Texas Southwestern Medical School in Dallas. Adiponektyna wpływa na przemianę glukozy i kwasów tłuszczowych w wątrobie i mięśniach, pośrednio wpływając na wrażliwość na insulinę. Wykazuje działanie przeciwzapalne, przeciwmiażdżycowe i zwiększające insulinowrażliwość. Poziom we krwi: 1-30 µg/ml PAI -1 - inhibitor aktywatora plazminogenu 1; wzrost otyłość, choroby układu krążenia TNF-alfa- prozapalny, zwiększa insulinooporność tkanek obwodowych. Rezystyna stymuluje śródbłonki do gromadzenia lipidów; wyzwala insulinooporność komórek. Leptyna – spadek insuliny we krwi, wzrost lipolizy. H.Rozanski, PWSZ Krosno Dr Grundy • Dieta bogatooleinowa (40% energii) redukuje cholesterol we frakcji LDL, chroni przed oksydatywną modyfikacją lipoprotein. • Kwasy tłuszczowe jednonienasycone nie zmniejszają stężenia cholesterolu w HDL i nie wpływają na poziom triglicerydów. • Dieta bogatocukrowa zwiększa poziom triglicerydów i zmniejsza zawartość cholesterolu w HDL. H.Rozanski, PWSZ Krosno Izomery trans lipidów • Podobnie jak kw. nasycone, kw. tłuszczowe nienasycone -trans działają aterogennie. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://www.nevermindthebuspass.com Tłuszcze -trans • Zwiększają w osoczu krwi stężenie cholesterolu całkowitego i LDL. • Zmniejszają stężenie HDL. • Również kwasy tłuszczowe trans C:20 i C:22 otrzymywane z tłuszczów rybnych również zwiększają stężenie LDL i zmniejszają stężenie HDL. H.Rozanski, PWSZ Krosno Poziom cholesterolu Poziom cholesterolu LDL (mg/dl) całkowitego (mg/dl) <100 <200 pożądany 100-129 200-239 granicznie wysoki 130-159 160-189 ≥ 240 wysoki >190 H.Rozanski, PWSZ Krosno optymalny prawie optymalny granicznie wysoki wysoki bardzo wysoki W populacjach, w których poziom LDL utrzymuje się poniżej 100mg/dl właściwie nie obserwuje się występowania choroby wieńcowej. Poziom LDL<100mg/dl uważany jest za optymalny. Poziom TG (mg/dl) < 150 150-199 200-499 ≥ 500 prawidłowy granicznie wysoki wysoki bardzo wysoki Poziom HDL (mg/dl) < 40 ≥ 60 niskie wysokie H.Rozanski, PWSZ Krosno Tran • Tran – Oleum Morrhuae seu Oleum Jecoris Aselli. • Jest on źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych z grupy n-3. • Obecnie tran jest otrzymywany głównie z wątroby dorsza (Gadus morrhua Linne). • Naturalny tran jest barwy żółtej, o silnym smaku iH.Rozanski, zapachu rybim. PWSZ Krosno • Zawiera estry glicerolowe nienasyconych kwasów tłuszczowych, np. kwasu eikozapentaenowego i dokozaheksaenowego, ponadto kwasy tłuszczowe nasycone i ich estry (mirystycynowy, palmitynowy), witaminę A – akseroftol (minimum 800 jednostek międzynarodowych w 1 g), witaminę E – tokoferol, witaminę D – kalcyferol (min. 80 jednostek w 1 g), jod, selen, brom, estry i ketony o właściwościach antybiotycznych. H.Rozanski, PWSZ Krosno • Wartość energetyczna 15 ml tranu – 130 cal. • Wchłanianie tranu odbywa się w obecności żółci. • Zaburzenia w wydzielaniu żółci uniemożliwiają przyswajanie tranu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Działanie tranu • Odżywcze, wzmacniające ogólnie (fizycznie i psychicznie), pobudzające procesy regeneracji wszystkich tkanek (w tym również chrzęstnej i nabłonkowej), przeciwzapalne i przeciwbakteryjne. • U zdrowych ludzi tran pobudza wydzielanie żółci. • Hamuje uwalnianie hormonu tyreotropowego, zwiększa wchłanianie wapnia z jelit do krwi, zwiększa mineralizację kości. • Pobudza syntezę immunoglobulin, reguluje gospodarkę hormonalną i lipidową ustroju. • Przyśpiesza wzrost fibroblastów (tkanka łączna). • Dawkowanie doustne: 1-2 łyżki 1-2 razy dziennie. • Dzieci – 1 łyżka 1-2 razy dziennie. H.Rozanski, PWSZ Krosno • Zewnętrznie w stanie nierozcieńczonym lub w formie maści tranowej Unguentum Olei Jecoris Aselli 40% – do smarowania ropni, odleżyn, odmrożeń, oparzeń, odparzeń, ran, owrzodzeń, rozpadlin skórnych, przy stanach zapalnych. • Zewnętrznie także do okładów w opatrunkach zmienianych co 8 godzin. • Bardzo korzystnie wpływa na włosy i stan skóry oraz paznokci. • Parafina upośledza wchłanianie tranu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Suplementy zwiększające wydolność • Coffeinum - kofeina, zwana również teiną jest alkaloidem purynowym, 1,3,7trójmetyloksantyna. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://teaguardian.com Caffeine • Kofeina pobudza ośrodkowy układ nerwowy, szczególnie korę mózgową. • W małych i średnich dawkach, zależnie od wrażliwości osobniczej i od stopnia uzależnienia od napojów kofeinowych, poprawia procesy myślowe, pobudzając procesy pobudzania kory mózgowej. • Najsilniej działa w stanach zahamowania układu nerwowego. H.Rozanski, PWSZ Krosno Caffeine • Ułatwia odbieranie wrażeń oraz ich kojarzenie. • Kofeina zwiększa postrzeganie, przyspiesza i usprawnia procesy myślowe; ułatwia pracę umysłową, znosi uczucie zmęczenia i senności. • Jednocześnie kofeina utrudnia skupienie myśli na jednym przedmiocie (temacie), zmniejsza koncentrację uwagi, a w wysokich dawkach wywołuje gonitwę myśli lub tzw. myśli rozbiegane (rozbicie umysłowe). H.Rozanski, PWSZ Krosno Caffeine • Nadużywanie kofeiny jak i jej przedawkowanie powoduje bezsenność. • Wysokie dawki są odpowiedzialne za drżenie mięśni i powiek, a przy przedawkowaniu – drgawki kloniczne. H.Rozanski, PWSZ Krosno www.memyselfanxiety.com/living-with-anxiety/anxiety-and-caffeine Caffeine • Kofeina pobudza ośrodki wegetatywne układu nerwowego. • Pobudza ośrodek naczynioruchowy, kurczy naczynia jelit, co wywołuje przemieszczenie krwi z jamy brzusznej do mięśni, skóry i mózgu. • Wydolność fizyczna ulega wówczas zwiększeniu, dlatego kofeina jest środkiem dopingującym. H.Rozanski, PWSZ Krosno Caffeine • Kofeina działa wyraźnie moczopędnie. • Rozszerza naczynia nerkowe, zwiększa przepuszczalność śródbłonków w kłębkach Malpighiego, hamuje wchłanianie zwrotne w kanalikach nerkowych H.Rozanski, PWSZ Krosno krętych. Caffeine • Nasiona kawy Coffea arabica L., Coffea liberica Bull., Coffea robusta Lind. : od 0,8 do 2,5%. • Liście herbaty Camellia theifera Griff (Thea sinensis L.): do 5% kofeiny = teiny. • Liście Ilex paraguariensis A.St.-Hil. =Mate (yerba mate): ok. 1,52% kofeiny. • Nasiona Paullinia cupana Kunth. – gwarana: 3,5-5% kofeiny. • Nasiona Cola acuminata (Pal.) Schott & Endl., ok. 2-2,5% kofeiny. H.Rozanski, PWSZ Krosno Kofeina w sporcie • Stymuluje uwalnianie adrenaliny. • Wzmacnia siłę skurczu mięśni. • Przyspiesza uwalnianie lipidów z tkanki tłuszczowej, co daje dodatkowy dopływ energii przy wysiłku długotrwałym. • Wspomaga odchudzanie. • Oszczędza glikogen w mięśniach. • Podtrzymuje odpowiedni poziom cukru we krwi, zapobiega hipoglikemii. H.Rozanski, PWSZ Krosno Kofeina w sporcie • Zwiększa wchłanianie cukrów z jelit do krwi. • Kawa słabiej poprawia osiągi sportowe niż czysta kofeina H.Rozanski, PWSZ Krosno Kreatyna Kwas N-metylo-guanidyno-octowy, pochodna guanidyny; - Występuje w mięśniach; - Wiąże reszty fosforylowe wiązaniem makroergicznym i magazynuje je w postaci fosfokreatyny. - Powstaje z glicyny, reszty guanidynowej argininy i grupy metylowej aktywnej metioniny. H.Rozanski, PWSZ Krosno Kreatyna/kreatynina • Kreatynina to bezwodnik kreatyny powstający w nieodwracalnej reakcji odwodnienia kreatyny. • Kreatynina jest wydalana z moczem. H.Rozanski, PWSZ Krosno Creatine • Stosowana w praktyce treningowej większości dyscyplin sportowych. • Może poprawiać wszystkie cechy motoryczne zawodnika: siłę i masę mięśniową, szybkość i wytrzymałość. H.Rozanski, PWSZ Krosno Creatine • Przyspiesza rozkład tkanki tłuszczowej. • Przyspiesza odnowę powysiłkową, skraca czas regeneracji po treningu i powrotu do normy. • 3 formy: fosforan i monohydrat, ethyl ester. H.Rozanski, PWSZ Krosno Karnityna • Carnitine (karnityna) jest to maślan L-3-hydroksy-4-trimetyloamonu znajduje się w otoczce mitochondrialnej i zapewnia transport grup acylowych przez wewnętrzną błonę mitochondrium. • Katabolizm kwasów tłuszczowych (beta-oksydacja) prowadzi do utlenienia długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Funkcje karnityny w komórce • Kwasy tłuszczowe przekształcane są w pochodne w formie acyloCoA. • Wewnętrzna błona mitochondrium (dawna nazwa chondriozomów) nie przepuszcza długołańcuchowe pochodne w formie acylo-CoA. • Transport taki jest możliwy dopiero po uprzednim związaniu z karnityną. • Reakcja sprzęgania jest katalizowana przez transferazę karnitynową I. • Polega to na usunięciu CoA (koenzymu A) i wstawieniu w jego miejsce karnityny. • Translokaza karnityna/acylokarnityna przenosi powstałą acylokarnityną przez błonę mitochondrium do matriks mitochondrium (macierzy mitochondrialnej). • W matrix cząsteczki karnityny są uwalniane, grupa acylowa jest ponownie przenoszona na CoA. Tę część procesu katalizuje acetylotransferaza karnitynowa II. H.Rozanski, PWSZ Krosno Znaczenie biochemiczne karnityny • Sam proces beta-oksydacji ma na celu utlenienie kwasów tłuszczowych i wytworzenie energii w postaci ATP. • Nadmiar acetyloCoA powstający podczas beta-oksydacji jest przekształcany w acetooctan i D-3-hydroksymaślan. • Związki te mogą być zużyte do uzyskania energii dla mózgu w stanie cukrzycy i głodu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Carnitine • Karnityna może zwiększyć o 70% udział tłuszczów w katabolizmie. • Zwiększa to wydatnie wydolność organizmu. • Zapobiega otłuszczeniu mięśni szkieletowych. • Pod wpływem karnityny tłuszcz staje się istotnym materiałem energetycznym dla komórek mięśniowych. • Przyśpiesza eliminację z ustroju szkodliwych metabolitów, np. amoniaku, wolnych rodników, grup acylowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Carnitine • Poprawia natlenienie mięśni. • Pobudza regenerację i wzrost komórek mięśni. H.Rozanski, PWSZ Krosno • Karnityna jest wiec niezbędna do przemian biochemicznych zapewniających stały dopływ energii. • Jest także konieczna do prawidłowego przebiegu spermatogenezy (proces powstawania plemników). • Brak karnityny powoduje miopatie i nagromadzenie lipidów wewnątrz komórek. • Objawia się to zaburzeniami synchronizacji skurczu mięśni szkieletowych i zaburzeniami czynności mięśnia sercowego. • Karnityna zwiększa wydolność fizyczną i psychiczną, zwiększa ruchliwość i przeżywalność plemników. H.Rozanski, PWSZ Krosno Stosowanie karnityny • Słaba bioprzyswajalność - do 15%. • Dla poprawy przyswajalności - podawana z cukrami. H.Rozanski, PWSZ Krosno Koktajle tlenowe – oxygen cocktail • Zwykła woda zawiera 410 mg tlenu/L. • Koktajle tlenowe zawierają około 90 mg tlenu/L. • Jenkins (2001 r.) doniósł o 2,5% poprawie wyników sprintu kolarskiego po wypiciu koktajlu tlenowego 15 minut przed H.Rozanski, PWSZ Krosno wysiłkiem. www.oxygencocktails.com Koktajle tlenowe Koktajl tlenowy stosowany jest w celu: • eliminacji niedotlenienia, • poprawy efektywności pracy, • zniesienia przewlekłego zmęczenia, • normalizacji snu, • immunostymulacji • poprawy rozwoju płodu w czasie ciąży, Uzyskiwane za pomocą miksera tlenowego (np. Oxygen Mix®), tlenowego koktajlera lub kamienia tlenowego. H.Rozanski, PWSZ Krosno http://pl.oxycock.com www.oxygencocktails.com Suplementacja proteinowa • Powinna wzmagać anabolizm powyżej poziomu, na który pozwalają białka przyjmowane z pożywieniem. • Nie powinna zakłócać syntezy nowych, podstawowych białek. • Powinna wspomagać działanie białek dostarczanych w codziennej diecie. H.Rozanski, PWSZ Krosno Suplementacja proteinowa • Stosowane są w celu redukcji masy ciała. • W okresie rekonwalescencji po chorobach i urazach, zabiegach operacyjnych. • W celu wspomagania treningu w dyscyplinach siłowych, szybkościowosiłowych i wymagających limitów wagowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Suplementacja proteinowa • Stosuje się po głównych posiłkach lub jako oddzielny posiłek w porcjach 20-60 g. • W celu redukcji masy ciała, poszczególne porcje przewyższają 60 g (90-100 g 1-3 razy dziennie) powoduje to zwiększenie dynamiki spoczynkowej przemiany materii, co efekcie daje spadek masy ciała w zakresie tkanki tłuszczowej. H.Rozanski, PWSZ Krosno Odżywki białkowo-energetyczne • Zawartość białka 30-70% • Resztę stanowią cukrowce, ewentualnie witaminy, sole mineralne. • Wysoka zawartość cukrów zbliża te odżywki do gainerów. H.Rozanski, PWSZ Krosno Odżywki białkowo-energetyczne • Wykorzystywane w celu poprawy siły i masy mięśniowej. • Zwiększony udział białek ma na celu zwiększenie dynamiki metabolizmu poposiłkowego. • Wzrost masy mięśni następuje bez odkładania tłuszczu. H.Rozanski, PWSZ Krosno Odżywki białkowo-energetyczne • Stosowane w celu poprawy estetyki sylwetki (modyfikowanie proporcji części ciała): kulturystyka, fitness. H.Rozanski, PWSZ Krosno Odżywki energetyczno-białkowe - gainery • Zawierają 15-30% białek • Stosunek zawartości białek do cukrów wynosi 1:4, 1:3. • Na wytworzenie 1 obj. białka organizm potrzebuje 4 obj. energii, głównie w postaci cukrów. • Używane w celu powiększenia masy ciała. • Zalecane dla zawodników dyscyplin wytrzymałościowych i wytrzymałościowo-siłowych. H.Rozanski, PWSZ Krosno Odżywki energetycznobiałkowe - gainery • W celu poprawy siły i masy mięśniowej zaleca się stosować gainery w dwóch dawkach dziennych. • W zależności od masy ciała zawodnika, jedna porcja odżywki waha się w granicach 50-100 g. • 1 porcja może zastąpić podwieczorek. • 2 porcja powinna zostać spożyta 30H.Rozanski, PWSZ Krosno 60 minut po treningu siłowym. Białko serwatkowe – Whey protein • Mleko zawiera 80% kazeiny i 20% serwatki (whey). • Serwatka ma bardzo wysoką wartość biologiczną, zawiera bowiem łatwo przyswajalne aminokwasy. • W zależności od technologii produkcji wyróżnia się: - WPC – Whey Protein Concentrate - Izolat i hydrolizat (cenniejsze i droższe) H.Rozanski, PWSZ Krosno Białko serwatkowe – Whey protein • Serwatka zawiera dużo cysteiny: 2,45 g/100 g, aminokwasy rozgałęzione BCAA . branched-chain amino acid (25%), leucynę (10-12 g/100 g), izoleucynę i walinę. • Mało zawiera argininy i glutaminy. • BCAA działają antykatabolicznie na mięśnie, zmniejszają zmęczenie przez obniżanie poziomu tryptofanu we krwi po wysiłku. H.Rozanski, PWSZ Krosno Białko serwatkowe – Whey protein • Serwatka wzmacnia działanie komórek mięśniowych macierzystych, które są potrzebne do hiperplazji i hipertrofii. H.Rozanski, PWSZ Krosno Kazeina - Caseine • Zawiera dużo kwasu glutaminowego i tyrozyny. • Mało zawiera argininy. • Najcenniejszy jest hydrolizat. • Wolniej ulega trawieniu. • Uwalnia stopniowo aminokwasy do krwi H.Rozanski, PWSZ Krosno Colostrum • Mleko wytwarzane krótko po porodzie. • Bogata w immunoglobuliny, IGF – insulinopodobny czynnik wzrostu = insulin-like growth factors (krowie Colostrum 200-2000 ug/l). • Podnosi wytrzymałość, odporność na infekcje i zwiększa masę mięśni. H.Rozanski, PWSZ Krosno H.Rozanski, PWSZ Krosno HMB - beta-Hydroxy beta-methylbutyric acid • Kwas 3-hydroksy-3-metylomasłowy (HMB) jest to metabolit leucyny i kwasu 2-ketoizokapronowego. H.Rozanski, PWSZ Krosno beta-Hydroxy beta-methylbutyric acid • • • • • • Działa antykatabolicznie, zapobiegając rozpadowi białek. Białka są wówczas wbudowywane w tkanki. Zwiększa retencję azotu. Podnosi odporność organizmu na infekcje. Działa przeciwmiażdżycowo. Pobudza wzrost masy tkanki mięśniowej. H.Rozanski, PWSZ Krosno beta-Hydroxy betamethylbutyric acid • Hamuje proteolizę (rozkład enzymatyczny) białek strukturalnych mięśni po intensywnym treningu, o ok. 40%. • Ułatwia regenerację mięśni. • Poprawia zdolności resorpcyjne jelita cienkiego i grubego, działając przy tym przeciwwysiękowo i przeciwzapalnie. • Hamuje reakcje alergiczne. Wyraźnie polepsza stan chorych cierpiących na zespół jelita nadwrażliwego, zapalenie uchyłków i owrzodzenia jelit. H.Rozanski, PWSZ Krosno beta-Hydroxy beta-methylbutyric acid • Przyspiesza gojenie tkanki nabłonkowej przewodu pokarmowego, zapewnia integrację chłonną i strukturalną jelit. • Pomocny w leczeniu zespołu zaburzonego wchłaniania. • Stymuluje wzrost zwierząt przez poprawę stanu fizjologicznego kosmków jelitowych i zapobieganie zaburzeniom wchłaniania składników pokarmowych oraz owrzodzeniom i nadżerkom jelit. H.Rozanski, PWSZ Krosno Tyrozyna • • • • • • • • • • Tyrozyna jest aminokwasem względnie endogennym. Substrat do syntezy DOPA (dioksyfenyloalaniny) i dopaminy. Niezbędna do syntezy noradrenaliny i adrenaliny. Jest składnikiem hormonu tarczycy – tyroksyny. Poprawia nastrój, działa przeciwdepresyjnie. Usprawnia pamięć. Zwiększa sprawność umysłową. Zmniejsza wrażliwość na ból. Redukuje ilość tkanki tłuszczowej. Zapobiega otłuszczeniu mięśni. H.Rozanski, PWSZ Krosno Wpływ aminokwasów na anabolizm • Procesy anaboliczne zależą od podaży aminokwasów. • Przyjmowanie 15 g niezbędnych aminokwasów na czczo pozwoliło nasilić procesy syntezy białek mięśniowych nawet o 60% (PaddonJones, 2004). H.Rozanski,chemistry.tutorvista.com PWSZ Krosno Wpływ aminokwasów na anabolizm • Głównym regulatorem anabolizmu mięśniowego jest stężenie aminokwasów we krwi. • Spożycie aminokwasów hiperaminoacydemia – stan przejściowy. • Organizm dąży do obniżenia stężenia aminokwasów we krwi wzrost anabolizmu. H.Rozanski, PWSZ Krosno