Antyoksydanty? Weź je z natury! Potencjał antyoksydacyjny produktów roślinnych. - Daria Łukowska

„Zjadaj kilka porcji warzyw i owoców dziennie”– dietetycy powtarzają jak mantrę. Pytanie tylko – czy na pewno wiemy, jakie korzyści faktycznie może przynieść stosowanie się do tych zaleceń? Wiemy, że znajduje  się tam sporo witamin czy słynnego błonnika. Ale jest jedna ogromna zaleta – o której nie można zapominać – i na podstawie której żywność pochodzenia roślinnego powinna stanowić dużą część codziennego jadłospisu – antyoksydanty. Czym są i dlaczego nie możesz przejść obok nich obojętnie – postaram się przedstawić w poniższym artykule.

Niebezpieczna inwazja wolnych rodników

Produkty roślinne są bogatym źródłem substancji biologicznie czynnych – odżywczych oraz antyżywieniowych. Wśród tych związków spora część wykazuje działanie przeciwutleniające – neutralizujące tajemnicze wolne rodniki. Reaktywne formy tlenu (RTF), czyli właśnie wolne rodniki, mogą powstawać w żywności – podczas takich procesów jak smażenie, wędzenie oraz przechowywanie, ale także w organizmie człowieka w wyniku metabolizmu komórkowego lub działania czynników zewnętrznych takich jak chemizacja życia, promieniowanie jonizujące i UV, skażenie środowiska, leki, stres czy nadmierny wysiłek fizyczny. Wchodzą one chętnie w bliższe relacje z makrocząsteczkami komórkowymi, jak kwasy nukleinowe, białka, lipidy, węglowodany – powodując różnorodne uszkodzenia – rozerwanie nici DNA, mutacje punktowe, aberracje chromosomalne – w wyniku czego uszkodzona zostaje struktura i funkcja komórki, prowadząc do szybszej jej destrukcji. Nie można jednak popadać w obsesję – jak wszystkie procesy – tak i ten – w warunkach homeostazy organizmu nie jest problemem. Reaktywne formy tlenu ulegają zdegradowaniu lub wkraczają w dalszy łańcuch przemian biochemicznych i ich działanie jest unieczynniane. Jednakże nadmiar wolnych rodników może już nie zostać zneutralizowany – powodując destrukcyjne działanie na komórki i tkanki organizmu. Problemem będzie więc zachwianie równowagi pomiędzy reakcjami wolnorodnikowymi i przeciwutleniającymi.. Nadmiar wolnych rodników może także sprzyjać rozwojowi licznych chorób cywilizacyjnych na czele z miażdżycą, cukrzycą, zaćmą, chorobą Parkinsona czy Alzheimera, a w wyniku powstałych zmian w DNA – może dojść nawet do inicjacji procesów kancerogenezy., A Wiemy już więc, że problemem jest nadmiar wolnych rodników, przez które zachwiana jest homeostaza organizmu. Organizm częściowo do walki z RFT wykorzystuje własny układ enzymatyczny (katalaza, peroksydaza, dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa) oraz antyoksydanty endogenne, jak kwas moczowy, glutation, bilirubinę czy cystęinę. Jednakże możemy wspomóc naszą naturalna obronę organizmu poprzez odpowiednią dietę. Z pomocą przychodzą przeciwutleniacze zawarte w żywności.

Przeciwutleniacze, czyli?

Przeciwutleniacze to właśnie wcześniej wspomniane produkty pochodzenia roślinnego, będące dla człowieka cennym źródłem związków przeciwutleniających. Ta prężna armia to przede wszystkim substancje odżywcze pod postacią witamina antyoksydacyjnych [ jak witamina A,C,E] oraz NSN, czyli naturalne substancje nie-odżywcze. Te ostatnie – charakteryzują się potencjałem przeciwutleniającym, ale ponadto biorą udział w licznych procesach metabolicznych oraz wzmacniają system odpornościowy. NSN to metabolit wtórny roślin mający ochraniać gatunek przed czynnikami zagrażającymi jego przetrwaniu w niesprzyjających warunkach. Substancji tych jest wiele, jednakże bardzo ogólny podział przedstawia się następująco:  liczna grupa związków fenolowych (podstawowe z nich to kwasy fanolowe oraz flawonoidy) ; terpenoidy (monoterpeny, saponiny, karetonoidy); związki azotowe (alkaloidy, aminy, aminokwasy niebiałkowe, glikozydy i glukozinolany). Niektóre związki zapasowe roślin, jak fosforany inozytolu uczestniczące w metaboliźmie podstawowym – również zalicza się do naturalnych substancji nieodżywczych.  Niektóre z NSN wykazują jednocześnie właściwości przeciwżywieniowe, głównie z powodu hamowania trawienia i obniżania biodostępności odżywczych składników pożywienia, z którymi mogą wchodzić w niepożądane interakcje.

Potencjał przeciwutleniający wykazują także kwasy organiczne, wapń, selen, chlorofiliny, glutation, indole, fityniany, tiocyjany oraz izomery kwasu linolowego.

CRPA (całkowity reaktywny potencjał przeciwutleniający) na co dzień zwiększyć możemy poprzez spożycie świeżych owoców, warzyw, soków owocowych, czerwonego wina czy zielonej herbaty. Zmniejszenie śmiertelności z powodu chorób serca przypisuje się diecie bogatej we flawonoidy (owoce, warzywa) oraz antocyjany (np. czerwone wino).  Według licznych badań działanie tych związków jest silniejsze niż innych przeciwutleniaczy zawartych w żywności, jak witamin C, E czy karotenoidów.

Owoce skuteczniejsze od aspiryny?

Aspiryna zmniejsza agregację płytek krwi – jednakże na podstawie badań udowodniono, że flawonoidy robią to skuteczniej [7]. Dzięki temu można im przypisać dużą rolę w prewencji miażdżycy. Polifenole z żywności roślinnej są również skuteczne w zapobieganiu tworzeniu się wrzodów żołądka i dwunastnicy w wyniku stresu, leków czy alkoholu.

Witaminy o działaniu przeciwutleniającym to wyżej wspomniane witamina C, β-karoten (prowitamina A), witamina A (retinol) i witamina E – przy czym największą skuteczność w kontekście chorób układu sercowo – naczyniowego wykazują kolejno: α-tokoferol, kwas askorbinowy, retinol oraz β-tokoferol. Jeśli myślisz o supelementacji witaminą E, przeczytaj najpierw TEN artykuł, gdzie pisałam o paradoksie witaminy E i tym, że jeśli suplementować – to tylko witaminę E, która zawiera cały zestaw tokoferoli i tokotrienoli.  W innym przypadku to nie będzie dobry pomysł. Ja cyklicznie stosuję witaminę E od mojej ulubionej firmy Holistic Polska, ponieważ są to nieliczne suplementy, którym ufam i które mają „dobry skład”.

Pomimo że witamina C wykazuje dużo niższą aktywność antyoksydacyjną niż taniny, katechiny czy antocyjany –  dalej cechuje się wielokierunkowym oddziaływaniem, między innymi jako „zmiatacz” wolnych rodników – zarówno tych, które powstały przy produkcji żywności, jak i tych wytworzonych w organizmie w wyniku procesów oksydacyjnych.  Ponadto przypisuje się jej rolę w obniżaniu stężenia cholesterolu u osób z hipercholesterolemią oraz regulacji ciśnienia tętniczego krwi. Witamina E natomiast chroni przed powstawaniem zakrzepów naczyniowych i zawałów poprzez zmniejszanie agregacji płytek krwi.

Warto podkreślić, że wyizolowane witaminy nie mają takiego potencjału prozdrowotnego, jak spożywane wraz z całym produktem, jakim są produkty roślinne. Co więcej, nadmiar syntetycznych witamin, szczególnie rozpuszczalnych w tłuszczach, jak A czy E, może być szkodliwa dla zdrowia człowieka. Aby suplement był skuteczny, należy wybrać taki z naturalnymi i najlepiej roślinnymi składnikami, wysoką przyswajalnością oraz odpowiednią dla nas dawką. Multiwitaminy – produkt teoretycznie dla wszystkich –  to często produkt dla nikogo. Wybierając suplement dobrze jest kierować się też marką – aby mieć większą pewność co do jakości produktu.Warto też sprawdzić aktualny poziom witamin czy minerałów w organizmie przed rozpoczęciem suplementacji oraz dobraniem dawki.

Przyjrzyjmy się w takim razie produktom roślinnym i ich potencjałom antyoksydacyjnym. Owoce charakteryzują się zmiennym składem zarówno jakościowym jak i ilościowym związków przeciwutleniających. Uzależnione jest to od gatunku, odmiany, a także dojrzałości owoców czy ich przechowywania po zbiorze. Na prowadzenie pod względem najwyżej koncentracji polifenoli wysuwa się tutaj owoc aronii oraz borówki czernicy.  Najbogatsze w związki polifenolowe na polskim rynku są  soki z owoców aronii (1525 mg/l) oraz z czarnej porzeczki (1033 mg/l) [21]. Owoce jagodowe zawierają sporo tanin skondensowanych, które wykazują ogromny potencjał antymutangenny. Czerwone winogrona to również bogactwo związków flawonolowych, antocyjanowych oraz tanin. Owoce jagodowe i pestkowe zdecydowanie są silniejszymi przeciwutleniaczami niż owoce cytrusowe, w których to głównym antyoksydantem jest witamina C (askorbinian i dehydroaskorbinian) i częściowo również karotenoidy. Najefektywniejsze „zmiatacze” stabilnych rodników są właśnie soki z owoców aronii oraz porzeczki czarnej – dwukrotnie silniejsze niż soki z cytrusów i nawet pięciokrotnie od soku jabłkowego.

Aronia – królowa roślinnych antyoksydantów

Owoce jagodowe mają silnie prozdrowotne właściwości – co pozwala uznać je jako potencjalny składnik żywności funkcjonalnej. Na uwagę zasługuje tutaj cierpka, ale jakże bogata w polifenole Aronia czarnoowocowa (Aronia melaocarpa).  Nawet 4-krotnie przebija pod względem zawartości polifenoli czarną porzeczkę czy borówkę amerykańską.

Zawartość polifenoli w wybranych owocach (mg/100g owoców) [5].

Owoce Całkowita zawartość polifenoli

[mg/100g owoców]

Aronia 2080
Czarna porzeczka 560
Wiśnie 460
Truskawki 225
Jeżyna 248
Malina 126
Borówka 525
Borówka amerykańska 181-585
Żurawina 120-315
Śliwka 211-323
Jabłko 252-357

Co więcej – owoce aronii to poza związkami o właściwościach antyoksydacyjnych również źródło witamin (C, B2, B6, E, P, PP) a także składników minerlanych – Mo, Mn, Cu, B, I, Co). Polifenole w aronii występują głównie w postaci trzech grup:

  • Procyjanidy– taniny skondensowane – to one winne są charakterystycznego, cierpkiego smaku oraz barwy owoców. W ramach ciekawostki – pojawiające się w jamie ustnej wrażenie „ściągające” po zjedzeniu aronii jest wynikiem interakcji tanin oraz białek błony śluzowej i receptorów smakowych języka.
  • Antocyjany – odpowiedzialne za barwę owocu, zawarte głównie z zewnętrznej warstwie skórki, ich właściwości antyoksydacyjne są silnie udowodnione naukowo
  • Fenolokwasy

Potencjał prozdrowotny owoców aronii wynika głównie z zawartości powyższych związków antyoksydacyjnych. Wykazują one właściwości chemoprewencyjne, co oznacza nic innego jak możliwość hamowania procesu kancerogenezy w jego wczesnych[20]. Badania potwierdzają szczególnie działanie ochronne w przypadku nowotworów jelita grubego, a także niektórych typów raka piersi i okrężnicy (w tym przypadku znaczenie ma hamowanie sulfotransferazy, jednego z enzymów odpowiedzialnych za dezaktywację estrogenów. Badania na myszach pokazały także ponad 90% zahamowanie wzrostu komórek białaczki mysiej, poprzez działanie hamujące na proces replikacji DNA. Aronia dla serca? Jak najbardziej! Polifenole, jakie właśnie omawiamy, cechują się potencjałem obniżania ryzyka powstania chorób układu sercowo – naczyniowego poprzez zdolność do ochrony i regeneracji komórek śródbłonka, w wyniku czego poprawia się ich funkcja. Co więcej, korzystne działanie aronii zaobserwować można także w przypadku hiperlipidemii oraz hipercholesterolemii! Grupie mężczyzn podawano szklankę soku z aronii codziennie przez 6 tygodni. Zaobserwowano znaczące zmiany w postaci spadku cholesterolu całkowitego, LDL oraz triacylogliceroli we krwi – z jednoczesnym wzrostem poziomu HDL [19]. Zdecydowanie widać wpływ polifenoli na zmniejszenie stresu oksydacyjnego i zapalenia śródbłonka poprzez wyraźne hamowanie peoksydacji liporpotein o niskiej gęstości (LDL) oraz wzrost adiponektyny w surowicy.  Owoce aronii ponadto mają potencjał prewencyjny w kontekście problemów z gospodarką węglowodanową, a więc insulinooporonością i cukrzycą typu 2. Dokładnie – owoce i przeciwdziałanie cukrzycy – to może iść w parze! W przypadku aronii dopatruje się kilku mechanizmów. Jednym z nich może być zmniejszanie aktywności maltazy i sacharazy w śluzówce jelita cienkiego, ale także stymulacja wychwytu glukozy, zwiększanie wydzielania insuliny czy redukcja stresu oksydacyjnego. W badaniu na szczurach z cukrzycą typu 2 – którym podawano sok z aronii – wykazano spadek hiperglikemii o ponad 40% a także zmniejszenie objawów związanych z powikłaniami choroby – normalizację masy ciała, mniejsze pragnienie oraz mniejszą ilość oddawanego moczu. Obniżenie stężenia glukozy na czczo doświadczyli również pacjenci z insulinozależną cukrzycą, którzy przez 3 miesiące otrzymywali sok z owoców aronii. W dodatku zaobserowowano korzystny wpływ na poziom hemoglobiny glikowanej (HbA1c) – która jest wskaźnikiem informującym o wyrównaniu cukrzycy. Oczywiście, nie tylko sok, a cały owoc aronii – to cenny produkt. W wytłokach z owoców – po wyciśnięciu soków – pozostaje nawet 60-66% całkowitej ilości antocyjanów. Natomiast wysuszone  skórki zawierają ponad 66% nierozpuszczalnych frakcji błonnika – głównie lignin – będących pożądanym składnikiem codziennej diety.  Martwisz się o chemię w owocach? Nie w tym przypadku – aronia to „proekologiczny” gatunek krzewu. Nie wymaga użycia pestycydów, gdyż cechuje się wysoką tolerancją na choroby. Co więcej – nie akumuluje metali ciężkich – jak kadm, ołów, arsen, cyna.

Przetwarzanie owoców nie pozbawia ich potencjału antyoksydacyjnego! W przypadku truskawek – mrożenie pozawala na zachowanie prawie 100% wyjściowej pojemności przeciwutleniającej!

Flawanoidy są także stabilnie termicznie – ich termiczne utrwalanie oraz pasteryzowanie przyczynia się jedynie do około 10% strat pojemności przeciwutleniającej. Jednakże już prawie 50% strat obserwuje się w przypadku suszenia.

Pisząc o produktach przetworzonych nie sposób pominąć temat wina. Wykazują się one szczególnie dużą aktywnością przeciwutleniającą, głównie dzięki zawartym flawonoidom. Największy potencjał antyoksydacyjny obserwuje się w winach z winogron czerwonych. Co więcej, ich aktywność przeciwutleniająca jest 6-krotnie wyższa niż win różowych i nawet do 17-krotnie większa niż win białych.

Całkowita pojemność przeciwutleniająca win[8] :

Wino TEAC* [mM Trolox]
Wino czerwone 14,1
Wino różowe 2,41
Wino białe 0,82

*TEAC (trolox equivalent antioxidant capacity) – jedna z metod analitycznych do badania właściwości przeciwutleniających substancji

Kwercetyna, jeden z głównych polifenoli ekstrahowanych z wina – hamuje oksydację frakcji LDL z większą skutecznością niż tokoferole. Rezweratrol, kolejny silny przeciwutleniacz z czerwonego wina – to związek wytwarzany przez roślinę w warunkach stresowych, gromadzący się w skórkach winogron czerwonych. Warto tutaj podkreślić, iż w kontekście holistycznego podejścia do zdrowia – nie dla kazdego zawartość alkoholu będzie wskazana. Jednakże przemysł spożywczy nie pozostaje w tyle i już są dostępne na rynku wina bezalkoholowe – wytwarzane w sposób tradycyjny i poddane procesowi dealkoholizacji, pozostawiając przy tym smak i aromat tradycyjnego wina.

Warzywa wykazują niższą pojemność przeciwutleniającą niż owoce. Na uwagę jednak zasługują tutaj głównie: czosnek, jarmuż, szpinak, kapusta, brukselka, brokuły i buraki.

Czosnek zawdzięcza swoje właściwości antyoksydacyjne licznym związkom siarki.

Wśród innych warzyw najwięcej znajdziemy kwercetyny (czerwona cebula) i kempferolu.  Warto wspomnieć także o likopenie – związku obficie występującym w pomidorach i przetworach pomidorowych. Należy on do karotenoidów. Nie wykazuje aktywności witaminy A, jednakże charakteryzuje się silnymi właściwościami przeciwutleniającymi. Podkreślając ponownie wyższość produktów naturalnych nad syntetycznymi – w badaniach wykazano trzykrotnie większą aktywność likopenu w stosunku do syntetycznej witaminy E. Istnieją również dobrze udokumentowane zależności pomiędzy spożyciem likopenu a zmniejszonym powstawaniem utlenionych form LDL a więc i zmniejszonym ryzykiem wystąpienia chorób układu sercowo – naczyniowego.

Zawartość likopenu w pomidorach i ich przetworach[7]:

Produkt Zawartość likopenu
Pomidory 30 mg/ kg świeżej masy
Sok pomidorowy 80 mg/kg
Keczup 130 mg/kg
Koncentrat pomidorowy > 300 mg/kg

Liczne związki przeciwutleniające spotkać można również w nasionach roślin strączkowych, ziarnach zbóż, nasionach roślin oleistych a także herbacie oraz ziołach i przyprawach.

Czasem warto rozważyć suplementację antyoksydantami, zwłaszcza u osób intensywnie trenujących (aktywność fizyczna zwiększa ilość wolnych rodników), bądź przy polimorfizmach genu SOD2, wskazujących na obniżoną sprawność mechanizmów antyoksydacyjnych w organizmie. Należy jednak pamiętać, że aby nie zaburzać naturalnych mechanizmów antyoksydacyjnych, podaż antyoksydantów w postaci suplementacji powinna być stosowana w innej porze dnia, niż bezpośrednio po treningu.

Zapamiętaj!

  1. Dieta powinna opierać się o produkty pochodzenia roślinnego, które charakteryzuje wysoka zawartość substancji przeciwutleniających.
  2. Owoce, szczególnie jagodowe, powinny być częstym składnikiem każdej prawidłowo zbilansowanej diety.
  3. W przypadku problemów z układem krążenia lub gospodarką cukrową organizmu – warto do diety włączyć naturalny sok z aronii.
  4. Spożywając napoje alkoholowe, wybierz czerwone wino – ma największą zawartość antyoksydantów.
  5. Czasem warto rozważyć suplementację – wybieraj jednak produkty sprawdzonej firmy.

 

// artykuł pierwotnie napisałam dla Food Forum, opublikowany został w kwietniu 2016r.

 

Piśmiennictwo:

  1. Chrubasik C., Li G., Chrubasik S.: The clinical effectiveness of chokeberry: a systematic review. 
 Res, 2010, 24, 1107-1114.
  2. Kulling S.E., Rawel H.M.: Chokeberry (Aronia melanocarpa) – A review on the characteristic com- 
ponents and potential health effects. Planta Med, 2008, 74, 1625-1634.
  3. Paredes-Lopez O., Cervantes-Ceja M. I., Vigna-Perez M., Hernandez-perez T.: Berries: Improving 
human health and health aging, and promoting quality life-a review. Plant. Foods Hum. Nutr., 2010, 
65, 299-308.
  4. Saluk-Juszczak J.: Antocyjany jako składnik żywności funkcjonalnej stosowanej w profilaktyce 
chorób układu krążenia. Hig. Med. Dośw., 2010, 64, 451-458.
  5. Białek M., Rutkowska J., Hallmann E., Aronia czarnoowocowa (aronia melanocarpa) jako potencjalny składnik żywności funkcjonalnej, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 6 (85), 21-30
  1. Troszyńska A., Honke J., Kozłowska H., Naturalne substancje nieodżywcze (NSN) pochodzenia roślinnego jako składniki żywności funkcjonalnej, Postępy Fitoterapii 2/2000, s. 17-22
  1. Szajdek A., Borowska J., Właściwości przeciwutleniające żywności pochodzenia roślinnego, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004, 4 (41) S, 5-28
  1. Verhagen J.V., Haenen G.R., Bast A.,: Nitric oxide radical scavenging by wines, J. Agric. Food Chem., 1996, 44, 3733-3734
  1. Wawer I., Wolniak M., Paradowska K.: Solid state NMR study of diet ary fiber powders from aro- 
nia, billberry, black currant and Apple. Solid State Nucl. Magn. Reson., 2006, 30, 106-113.
  2. Szajdek A., Borowska E. J.: Bioactive compounds and health-promoting properties of berry fruits: a review. Plant. Foods Hum. Nutr., 2008, 63, 147-156.
  3. Zujko M.E., Witkowska A., Aktywność antyoksydacyjna popularnych gatunków owoców, warzyw, grzybów i nasion roślin strączkowych, Bromat. chem. toksykol. – XLII, 2009, 3, str. 895–899
  4. Slimestad R., Torskangerpoll K., Nateland H.S., Johannessen T., Giske N. H.: Flavonoids from Black chokeberries, Aronia melanocarpa. J. Food Compos. Anal., 2005, 18, 61-68.
  5. Espin J.C., Soler-Rivas C., Wichers H.J., Garcia-Viguera C.: Anthocyanin – based natural colorants: A new source of antiradical activity for foodstuff. J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 1588-1592.
  6. Ball S.: Antyoksydanty w medycynie i _yciu człowieka. Oficyna Wyd. Medyk, Warszawa 2001.
  7. Wang S.Y., Lin H-S.: Antioxidant activity in fruits and leaves of blackberry, raspberry, and 
strawberry varies with cultivar and developmental stage. J. Agric. Fod Chem., 2000, 48, 140-146.
  8. Oszmiański J., Moutounet M.: Taniny niektórych owoców bogatych w antocyjany. Nauk. AR 
we Wrocławiu, 1995, 273, 47-55.
  9. Wang S.Y., Stretch A.W.: Antioxidant capacity in cranberry is influenced by cultivar and storage 
temperature. J. Agric. Food Chem., 2001, 49, 969-974.
  10. Obidowska G.: Substancje pochodzenia ro_linnego w profilaktyce nowotworów. Piek., 1998, 
7, 2-4.
  11. Kulling S.E., Rawel H.M.: Chokeberry (Aronia melanocarpa) – A review on the characteristic com- 
ponents and potential health effects. Planta Med, 2008, 74, 1625-1634.
  12. Naruszewicz M., Kozłowska – Wojciechowska M.: Potential pharapharmaceuticals in the traditional 
Polish diet. J. Physiol. Pharmacol., 2005, 56, Suppl 1, 69-78.
  13. Zając K. B., Podsędek A.: Skład i wła_ciwo_ci przeciwutleniaj_ce wybranych handlowych soków owocowych. Ferm., 2002, 2, 14-17.