Lipofilní vitaminy Karotenoidy Ubichinony
Vitaminy • Pro naše tělo nezbytné – esenciální látky • Kaţdý má zcela specifickou funkci – Avitaminóza – Hypovitaminóza – Hypervitaminóza
ZÁVISLOST POTŘEBY VITAMINŮ NA FYZIOLOGICKÉM STAVU ORGANISMU Doporučené denní dávky • Hydrosolubilní vitaminy (s výjimkou vitaminu B12) se neukládají v organismu. Denní skladba stravy člověka by měla přibliţně pokrývat výţivová doporučení. • U všech vitaminů velké diference mezi minimální a maximální doporučenou dávkou. Rozdíly v různých zemích, případně u různých autorů. Potřeba vitaminů výrazně závisí na fyziologickém stavu člověka. • Hlavními faktory, které ovlivňují potřebu vitaminů: věk, pohlaví, u ţen navíc případná gravidita nebo laktace, typ pracovního zatíţení, zdravotní stav a současný příjem některých léků
POTŘEBA VITAMINŮ V ZÁVISLOSTI NA VĚKU <1
1-4
4 - 10
10 - 18
> 18
Těhotné od 4.měs.
Kojící
Vitamin \ věk Vitamin A
(mg)
0,5
0,6
0,7- 0,8
0,8–1,1
0,8–1,1
1,1
1,5
Vitamin D
(μg)
10
5
5
5
5 - 10
5
5
Vitamin E
(mg)
4
6
8-10
11-15
12-15
13
17
Vitamin C
(mg)
50
60
70-80
90-100
100
110
150
Thiamin
(mg)
0,4
0,6
0,8-1,0
1,0-1,4
1,0-1,3
1,2
1,4
Riboflavin
(mg)
0,4
0,7
0,9-1,1
1,2-1,6
1,2-1,5
1,5
1,6
Pyridoxin
(mg)
0,3
0,4
0,5-0,7
1,0-1,6
1,2-1,6
1,9
1,9
Niacin
(mg)
5
7
10-12
13-18
13-17
15
17
Kys. listová
(mg)
0,08
0,2
0,3
0,4
0,4
0,6
0,6
Vitamin B12
(μg)
0,4-0,8
1,0
1,5-1,8
2,0-3,0
3,0
3,5
4,0
Podle DGE: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, 2000
NADMĚRNÉ DÁVKY VITAMINŮ • poly- a multi - vitaminové přípravky - pravidelné a dlouhodobé uţívání vitaminů v dávkách, jeţ mnohonásobně převyšují jejich běţně doporučovaný denní příjem. • Vysoké dávky vitaminů mohou mít neţádoucí účinky. • Klasifikace toxicity - moţnost jejich ukládání (hlavně v játrech), intenzitu resorpce, rychlost metabolického rozkladu i individuální citlivost k neţádoucím účinkům. • Prokazatelně škodlivé nadměrné dávky u vitaminů A, D, K, B6. Výzkumy toxicity probíhají • Negativní účinky vitaminových megadávek - stav podobný závislosti na vitaminech, po přerušení megadávek se mohou vyskytnout příznaky hypovitaminóz • Masivní uţívání vitaminových preparátů - neekonomické
Rozpustné v tucích - lipofilní Vitamin A (retinol a jeho deriváty; karoteny)
Vitamin D (kalciferoly) Vitamin E (tokoferoly) Vitamin K (fyllochinon, menachinony, menadion) • Mezi vitaminy se řadí i ubichinony - Koenzym Q • Vitamin D - při ozáření organismu UV paprsky syntetizován v dostatečném mnoţství Nedostatek nastává aţ po delší době nedostatečného příjmu, ukládají se v těle
Vitaminy • Rozpustné v tucích (lipofilní) – Vitamin A: pro funkci retiny (sítnice), epitelových buněk, syntézu endokrinních hormonů • Avitaminóza: šeroslepost, porušení celistvosti tkání, drsná pokoţka, průjmy, zpomalený růst
– Vitamin D: pro správné ukládání vápníku do kostí, udrţování stálé hladiny vápníku v krvi, řídí svalové kontrakce a relaxace • Avitaminóza: rachitis u dětí, u dospělých osteomalácie, osteoporóza
Vitaminy • Rozpustné v tucích (lipofilní) – Vitamin E: antioxidant, udrţuje stabilitu buněčných membrán • Avitaminóza: zatím nebyla popsána
– Vitamin K: ovlivňuje sráţlivost krve • Avitaminóza: zvýšená krvácivost • Skladovány v těle, zvláště v tukových tkáních a játrech • Není nutné dodávat tělu denně • Při zvýšeném příjmu můţe obsah v těle narůstat a způsobovat problémy
Definice vitaminů • Exogenní esenciální biokatalyzátory heterotrofních organismů, látky nezbytné v malých mnoţstvích, které si organismus není schopen sám syntetizovat a musí je přijímat s potravou • Struktura jednotlivých vitaminů různorodá různé funkce v organismu • Nejdůleţitější funkcí katalytický účinek při řadě reakcí látkové přeměny; některé vitaminy působí přímo jako koenzymy. Další tvoří v organismu důleţité oxidačně redukční systémy - ochranná funkce
Nedostatek vitaminů v potravě • Různé poruchy • Lehčí formy nedostatku hypovitaminózy nespecifické příznaky • Těţké formy - příznaky charakteristické avitaminózy • Další faktory, např. obtížná využitelnost některých forem vitaminů, špatná resorpce vitaminů v zažívacím systému, přítomnost antivitaminů v potravinářské surovině nebo zvýšená potřeba vitaminů jako důsledek různých fyziologických změn v organismu.
Stabilita • Většina vitaminů je relativně velmi citlivá na různé fyzikální a chemické vlivy • Nevhodné technologické operace při zpracování potravin, případně nevhodné skladovací podmínky mohou hladinu vitaminů v potravinách sniţovat • Problém se řeší tzv. fortifikací potravin vitaminy (k potravině v závěrečných fázích technologického zpracování se přidávají syntetické vitaminy nebo jejich koncentráty)
Antivitaminy, antagonisté vitaminů Přirozené nebo syntetické látky, které ruší funkci nebo absorpci vitaminů – enzymy - štěpí vitaminy na neúčinné sloučeniny – látky, které tvoří nevyuţitelné komplexy s vitaminy – sloučeniny strukturálně podobné, které mohou zastupovat vitaminy v enzymových systémech za vzniku sloučenin, které nevykazují vlastnosti enzymů.
Syntetické látky Ţádný vitamin není vhodně vyuţíván, pokud je organismus pod stresem. Př. Laxativní prostředky • Antagonisté vitaminů • Minerální olej absorbuje vitamin A a karoten a jiné v tuku rozpustné vitaminy (D, E, K). Absorbuje také vápník a fosfor a odvádí je z těla.
Technologický proces Jako antagonisté vitaminu A, D, E a biotinu působí ţluklé tuky.
Přirozené látky Př. Antinutriční faktory sóji • Syrové sójové boby obsahují řadu antinutričních faktorů, které vykazují antivitaminovou aktivu vůči vitaminu: A, B12, D, E a K. Jejich účinek se opracováním sóji sniţuje. • Syrová sója obsahuje enzym lipoxygenázu, který oxiduje a rozrušuje karoten. V sójovém izolátu byl rovněţ identifikován faktor, který sniţuje absorpci karotenu. • Prokázalo se, ţe izolovaná sójová bílkovina zvyšuje u kuřat poţadavky na a-tokoferol. Tento efekt nebyl dosud vysvětlen, ale předpokládá se, ţe ho mohla způsobovat oxidáza a-tokoferolu, která je přítomná v sóji.
RETINOL (A)
RETINOL (A) Obsah se udává v mezinárodních jednotkách; 1 mez. jednotka = 0,3 µg retinolu = 0,33 µg retinolacetátu Provitamin: karoteny - nejúčinnější ß-karoten Funkce: slizniční epithel (biosyntéza glykoproteinů), zrak produkce rhodopsinu (oční purpur), biosyntéza steroidů Prevence vzniku rakoviny, důleţitý pro zdravý vzhled pokoţky, tkání a funkci sliznic, důleţitý pro činnost pohlavních ţláz Největší vliv na zrak - na schopnosti správně vidět za šera. Další účinky: antikancerogenní účinek, protiinfekční účinek, podpora růstu, reprodukce Karence: rohovatění sliznic, změny kůţe, šeroslepost, zpomalený růst, muţská sterilita Stabilita: citlivý k oxidaci, ničí se při teplotě nad 100°C
Zdroje Retinol – vitamin A játra, rybí tuk, mléčné výrobky, vejce ţloutek pouze v ţivočišných produktech Karoteny – provitamin A mrkev, rajčata, petrţel - nať, hrášek, špenát, meruňky, jahody tmavězelená a ţlutá zelenina a ovoce jen v rostlinách
Rich Food Sources of Vitamin A - values per 100g Vegetables (Carotenoids) Carrots
µg Fruits (Carotenoids) 12000 Mangoes, ripe
µg 2800
Parsley
7000 Persimmon
2200
Spinach
5600 Apricots, fresh
2200
Sweet Potatoes
4000 Oranges
1200
Broccoli
2000 Raspberries
1200
Meat, Poultry, Milk products & Fats(Retinol) Cooked calf's liver Liver sausage
µg 40000 2500
Butter
850
Cow's Milk
420
0,8 - 1,0 mg
Denní dávka
• Doporučená denní dávka 750 μg/den • Při dlouhodobém uţívání nutné pravidelné přestávky. • Uţívání v těhotenství nutno konzultovat s lékařem, (můţe poškodit nervový systém plodu) • Přírodní provitamin A - bez vedlejších účinků • Diabetes vyvolává potíţe v přeměně betakarotenu na vitamin A • Synergický s vitaminy skupiny B, C, E, vápníkem a fosforem. Vitamín A sice působí proti rakovině, ale při dlouhodobém uţívání dávek nad 1mg/den naopak zvyšuje riziko vzniku rakoviny plic, • ! neuţívat větší dávky neţ 1 mg/denně. Většina přípravků v mnoţství 1.6 mg v tabletě – uţívání 1 tableta obden - lépe je uţívat jeho provitamin. Beta-karoten je neškodný, případné vyšší dávky se z těla vyloučí močí.
Doporučená denní dávka - Vitamin A Muž
600 µg
Žena
600 µg
Dítě
600 µg
Kojenec
350 µg
Kojící ženy
950 µg
Mechanismus účinku • 80% vitaminu A absorbováno lidským tělem • Prochází spolu s tukem lymfatickým systémem do krevního řečiště • Absorpce vitaminu A s rostoucím příjmem tuku roste • Absorpce rychlejší u muţů neţ u ţen • Špatná absorpce při průjmu, ţloutence, zaţívacích potíţích • Vitamin A je skladován v játrech • Zdravý člověk skladuje cca 97.2 µg vitaminu A na g jater (průměrná játra váţící 1500 g mohou skladovat 150,000 µg vitaminu A)
Nedostatek Ztráta chuti, zastavení růstu u dětí, porucha obranyschopnosti a šeroslepost Dochází k vysychání sliznic a očí (můţe následovat poškození rohovky) Při velkém nedostatku dochází k poruše tvorby kostí, poruchám v nervovém systému.
Nadbytek Hypervitaminóza: změny kůţe, nechutenství, nauzea, bolesti hlavy, bolesti v kostech a kloubech, úbytek na váze, hepatosplenomegalie; teratogenní účinky
Pozor v těhotenství - poškozuje správný vývoj končetin plodu. Nadbytek vitamínu A způsobený konzumací dávky 10 x vyšší než denní doporučená, nebo při jednorázovém stonásobném množství (pouze velké množství lékových forem vitamínu A) Vysoké dávky vitaminu A toxické Vitamin A se z těla nevylučuje
VITAMIN D2 A VITAMIN D3
Skupina vitaminu D Kalciferoly Zahrnuje dva vitaminy - ergokalciferol (D2) cholekalciferol (D3) Provitaminy jsou ergosterol (provitamin D2) 7-dehydrocholesterol (provitamin D3)
Cholekalciferol
Ergokalciferol
KALCIFEROL (D) ergokalciferol (D2), cholekalciferol (D3) účinky hormonální povahy 1 m.j. = 0,025 µg Funkce: resorpce a metabolismus kalcia a fosforu, podpora růstu Karence: - děti: rachitis, zpomalený růst - dospělí: osteomalacie, hypokalcémie, hypofosfatémie Hypervitaminóza: hyperkalcémie, ukládání vápníku do měkkých tkání, např. ledvin (nefrokalcinóza), plic, zaţívacího traktu atd. Denní dávka: 5 - 10 µg Fortifikace: málo Syntéza v organismu: prekurzor (7-dehydrocholesterol) ---> UV 265 nm ---> cholekalciferol ---> hydroxylovaný derivát (účinná forma) Stabilita: dobrá
Zdroje vitaminu D Rybí tuk, játra, ţloutek, mléko, máslo, ozáření slunečním UV zářením Za normálních okolností se vitamín D3 cholekalciferol tvoří v kůţi působením slunečního (UV) záření z provitamínu 7-dehydrocholesterolu, derivátu cholesterolu. Syntéza působením slunečního záření by měla stačit na pokrytí aţ 80% denní potřeby, v závislosti na zeměpisné šířce a ročním období. U rostlin je prekursorem ergosterol, vitamín D je pak ergokalciferol - vitamín D2.
Sluneční záření • Lidé s pravidelnou expozicí slunci nepotřebují suplementaci vitaminem D • Většina dospělých potřebuje 10-15 minut slunečního ozáření kůţe, 2 - 3 krát týdně American Dietetics Association (ADA) • Více slunce potřeba v zimním období • Studie – lidé s tmavou kůţí potřebují aţ 6x více slunečního záření neţ lidé se světlou kůţí k dosaţení stejné hladiny vitaminu D v krvi • Opalovací krémy blokují syntézu vitaminu D
Rich Sources of Vitamin D - values per 100g edible portions Fish & Poultry mcg
Fats & Edible Oils
mcg
Cod-liver oil
175
Ghee (Clarified Butter)
2.5
Shark-liver oil
50
Butter
1.0
Halibut-liver oil
5-100
Eggs
1.5
Doporučená denní dávka Kojenci Děti Muţi
Ţeny
Těhotné ţeny Kojící ţeny
věk (roky) 0,0-0,5 0,5-1,0 1-3 4-6 7-10 11-14 15-18 19-24 25-50 51+ 11-14 15-18 19-24 25-50 50+
cholekalciferol [μg] 7,5 10 10 10 10 10 10 10 5 5 10 10 10 5 5 10 10
Biologické působení • Význam při resorbci vápníku a fosforu ze střev • Příspívá k regulaci a optimalizaci hladiny vápníku a fosforu v krvi • Vitamín D významný pro uchování kostí silných a nepoškozených
Nedostatek • Nedostatek vitamínu D se projeví změknutím kostí v důsledku ztrát a nedostatečné resorbce vápníku a fosforu. Děti křivice, dospělí osteomalacie Předávkování • Ve vysokých dávkách naopak metabolismus vápníku a fosforu narušuje, vede k hyperkalcémii a můţe skončit i smrtí. Samotné sluneční záření kvůli regulačním mechanismům syntézy nevede k hypervitaminose
Relativní poměr vitaminu D (1) k ostatním přítomným látkám Matrice
Relativní hmotnostní poměr k vitaminu D Vitamin A
surové mléko hovězí játra
celé vejce
Vitamin E
Cholesterol
1 500
5 000
600 000
6 000
1 400
300 000
75
500
80 000
Vitamin D podléhá fotoisomeraci Mechanismus fotoisomerace ergosterol
vitamin D2 lumisterol2
prekalciferol2
tachysterol2
ergokalciferol
7dehydrocholesterol
vitamin D3
lumisterol3
prekalciferol3 cholekalciferol
tachysterol3
TOKOFEROL (E)
CH3 OH
CH3 O
CH3 CH3
CH3
Vitamin E
CH3
CH3 CH3
Tokoferoly - souhrnně označované jako vitamin E Přírodní chemické látky Deriváty 6-hydroxychromanu nebo tokolu Důleţitý antioxidant, chrání buněčné membrány před poškozením volnými radikály
TOKOFEROL (E) • • • •
Aktivní forma: tokoferoly, tokotrienoly Stimulující účinek Se Funkce: antioxidanty - in vivo, in vitro Další účinky: antikancerogenní účinek, růstový faktor, reprodukce • Karence: poruchy jater, poruchy reprodukce, svalové atrofie, anémie, poruchy kapilární permeability • Fortifikace: DL-α-tokoferolacetát nebo palmitát - oleje V deodoračních kondenzátech - výroba olejů • Ztráty: oxidace
Vitamin E Tokoferol
Tokotrienol
R- skupina ve Vitaminu E FORMA
R1
R2
R3
Alf
CH3
CH3
CH3
Beta
CH3
H
CH3
Gama
H
CH3
CH3
Delta
H
H
CH3
tokoferol chemický název α-tokoferol 5,7,8-trimethyltokol β-tokoferol 5,8-dimethyltokol γ-tokoferol 7,8-dimethyltokol δ-tokoferol 8-methyltokol
Biologická aktivita: • 4 tokoferolové a 4 tokotrienolové izomery Tvořené chromanovým kruhem a hydrofobním fytylovým vedlejším řetězcem (zapříčiňuje nerozpustnost ve vodě a naopak dobrou rozpustnost v tucích) • Tokoferoly snadno pronikají do buněčných membrán a stávají se jejich součástí • Na chromanovém kruhu je připojena jedna hydroxylová skupina, která je dárcem vodíkových atomů a podmiňuje antioxidační účinek látky, a methylové skupiny, jejichţ různý počet určuje konkrétní tokoferol. Nejvíce rozšířen D-α-tokoferol - největší antioxidační aktivita
Zdroje • Klíčky, rostlinné oleje - fortifikace, celozrnné výrobky, olej z pšeničných klíčků, listová zelenina, máslo, mléko, burské oříšky, soja, salát, maso savců • Potřeba vitamínu E se zvyšuje při zvýšeném příjmu nenasycených tuků nebo zvýšeném vystavení se kyslíku (kyslíkové stany apod.) • Poruchy vstřebávání tuků ze střeva mohou vést k příznakům nedostatku tokoferolu, vitamin se vstřebává jen společně s tuky. Ukládá se do zásoby v tukové tkáni • Vitamín E se ničí během kuchyňské úpravy a při zpracování potravin, včetně zmrazení.
Rich Food Sources of Vitamin E - values per 100g Wheat germ oil
mg> 190
Soya bean oil
87
Sunflower oil
27
Almonds
24.6
Walnuts
19.6
Cashew nuts (dry roasted) Shrimps Brown Rice
11 6.6 2
Denní dávka 8 - 20 mg Potřeba závisí na příjmu nenasycených mastných kyselin ZÁVISLOST POTŘEBY VITAMINU E NA PŘÍJMU NENASYCENÝCH MASTNÝCH KYSELIN (mg α-TOKOFEROLU NA 1 g KYSELINY
1g mastných kyselin
Monoenové Dienové Trienové Tetraenové Pentaenové Hexaenové
mg α-tokoferolu
0,09 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8
Doporučená denní dávka Kojenci Děti Muţi
Ţeny
Těhotné ţeny Kojící ţeny
věk (roky) 0,0-0,5 0,5-1,0 1-3 4-6 7-10 11-14 15-18 19-24 25-50 51+ 11-14 15-18 19-24 25-50 50+
α-tokoferol [mg] 3 4 6 7 7 10 10 10 10 10 8 8 8 8 8 10 12
Doporučená denní dávka - Vitamin E Muž
15 mg
Žena
12 mg
Dítě
8.3 mg
Kojenec
4-5 mg
Biologické působení Důleţitý antioxidant - chrání buňky před oxidačním stresem a účinky volných radikálů, zpomaluje stárnutí, působí jako prevence proti nádorovému bujení, zlepšuje hojení ran, pozitivní účinky na tvorbu pohlavních buněk, zvyšuje plodnost a podporuje činnost nervového systému V organismu součástí membrán Přenesením vodíku z fenolové skupiny na volný peroxiradikál zastavuje radikálové řetězové reakce. α-TocOH + ROO° → α-TocO° + ROOH
Vzniklý fenoxy-radikál můţe reagovat s vitaminem C, redukovaným glutathionem nebo koenzymem Q. Můţe reagovat s dalším volným peroxilovým radikálem, dochází k nevratné oxidaci tokoferolu a vzniklý produkt je vyloučen ţlučí. Stabilizace membránové struktury, ovlivňuje propustnost membrány pro malé molekuly, inhibitor proteinkinasy C.
Nedostatek Nedostatek vitamínu E spojen s poruchami vstřebávání nebo distribuce tuků Můţe se projevit jako neurologické potíţe, sníţení obranyschopnosti nebo poruchou funkce gonád, coţ můţe vést aţ k neplodnosti. Zvláště u novorozenců můţe nedostatek vyvolat anémii způsobenou zkrácením ţivotnosti červených krvinek. Předávkování V porovnání s jinými vitamíny rozpustnými v tucích je tokoferol relativně málo toxický. Dlouhodobé uţívání vysokých dávek zhoršuje vstřebávání vitamínu K
VITAMIN K
VITAMIN K Fyllochinon (K1) Menachinony (K2) Menadion (K3) - syntetický Funkce: antihemoragický, hemokoagulační účinek (biosyntéza hemokoagulačních faktorů II, VII, IX a X); vliv na správnou stavbu kostí Výskyt v játrech – důleţitý pro jejich správnou funkci Karence: prodlouţení doby sráţení krve, hemoragie (riziko zejména u novorozenců), menstruace Denní dávka: 60 – 80 μg. Antivitamin: dikumarol (antikoagulační účinek - moţno vyuţít terapeuticky)
Fyllochinon (K1)
Menachinony (K2)
Menadion (K3)
• Esenciální pro tvorbu bílkoviny protrombin a dalších faktorů zapojených do mechanismu sráţení krve Vitamin K v přírodě ve dvou formách • Vitamin K1, původně isolovaný z vojtěšky – jediná forma vyskytující se v rostlinách • Vitamin K2 - produkovaný bakteriemi Stabilita: na světle a teple relativně stabilní, labilní (UV, alkálie, kyseliny, oxidace); komplexy stabilnější Studie skladování vitaminu K v játrech • 50% vitaminu z diety, 50% bakteriální produkce ve střevech • Absorbován společně s tuky, ţluč důleţitá pro absorbci, přechod lymfatickým systémem, skladování v játrech • Z organismu vylučován minimálně
Nedostatek Symptomy deficitu • U dospělých zřídka, při podvýţivě • Běţná dieta dostatek vitaminu K • Nízký příjem + antibiotika – sníţení produkce pomocí bakterií – nízké hladiny vitaminu K v těle
• Deficit – špatná sráţlivost krve, příznaky krvácení z nosu ….
Zdroje Široce rozšířený v potravinách Zelené rostliny, luštěniny, květák, zelí, špenát, vojtěška, pšenice, oves, soja Ţivočišné produkty - málo vitaminu K kravské mléko více neţ lidské sýry, ţloutek, játra, jogurt Střevní mikroflóra! vitamin K je syntetizován střevními bakteriemi
Rich Food Sources of Vitamin K values per 100g Cauliflower Brussels sprouts Broccoli Lettuce Spinach Pig's liver Tomatoes Cabbage String beans Lean meat
mcg 3600 800 800 700 600 600 400 400
290 100
Souhrn Vitaminy
Doporučené denní dávky v ČR Příloha č. 5 k Vyhlášce č. 225/2008 Sb. Vyhláška, kterou se stanoví poţadavky na doplňky stravy a na obohacování potravin • A 800 µg • D 5 µg • E 10 mg • K 60 - 80 µg Nařízení 1925/2006 ES
Varovné signály deficitu vitamínů
Vitamín
Hlavní funkce
Charakteristika
Zdroje
Retinol A
Chrání sliznice, působí při přeměně bílkovin, nezbytný pro růst a dobrý zrak
Neničí se při teplotě varu, ale při vysokých teplotách za přítomnosti kyslíku
Ţivočišný tuk, rybí olej, zelenina (mrkev)
Zhoršení vidění v noci, průjem, střevní infekce, hrubá, suchá kůţe, tvorba lupů a vrásek, poruchy chrupu, opoţděný růst, náchylnost k infekcím, častá ječná zrna, četné skvrny na kůţi
Kalciferol D
Reguluje absorpci kalcia a fosforu
Rozpustný v tucích, relativně stálý při zmrazení
Máslo, vejce, ryby, kvasnice do těla se dostává i opalováním
Měknutí a deformace kostí a hrudníku, zvětšení kloubů, křehké kosti, nohy do „o“, zpomalování vývinu chrupu
Tokoferol E
Obnova buněk a svalů
Rozpustný v tucích, stabilní v horku v nepřítomnosti kyslíku
Salát a ostatní zelená zelenina, rýţe, kukuřice
Moţná anémie u novorozeňat s předčasným porodem nebo u novorozeňat s nízkou hmotností, poruchy slinivky a ţlučníku, ochablost svalů, rozklad červených krvinek
Esenciální mastné kyseliny F
Součást membránových lipidů. Chrání játra, plsobí jako růstový faktor
Jsou narušovány kyslíkem a teplem
Olej, sádlo
Křehké vlasy, lupy, suchá pleť, křehké nehty, poruchy v hospodaření s vodou, rozmnoţovacími poruchami
Fyllochinon K
Podporuje sráţení krve, léčí krvácivost z nosu
Rozpustný v tucích Ničí ho rentgenové a ostatní záření, aspirin
Ovoce, zelenina, vit. K produkují střevní bakterie
Poruchy sráţlivosti krve, zvýšená náchylnost ke krvácení
Karotenoidy
Karotenoidy •
•
•
Skupina ţlutých, oranţových, červených a výjimečně také ţluto-zelených, převáţně lipofilních pigmentů rostlin, hub, řas, mikroorganismů a také ţivočichů (korýšů, ryb, ptáků, savců) Roční produkce v přírodě se odhaduje na 1.108 tun. Karotenoidní barviva jsou vázána v chloroplastech ve formě chromoproteinů a funkčně se účastní fotosyntézy. Dnes známo téměř 700 přirozeně se vyskytujících karotenoidních pigmentů. Z toho asi 50 sloučenin vykazuje aktivitu vitaminu A, proto se označují jako retinoidy
Chemická struktura karotenoidů Tetraterpenoidy (jsou jejich synonymem) oligomery isoprenu Několik variant uhlíkového skeletu: - ryze alifatický řetězec - řetězec zakončený jedním či dvěma cykly (šestičlenným nebo pětičlenným) Dvojné vazby umoţňují cis/trans isomerii Většinou konfigurace all-trans, konfigurace cis se vyskytuje jen ve dvojných vazbách nesubstituovaných methylovou skupinou.
Karotenoidy - dvě skupiny Uhlovodíky nazývané karoteny Kyslíkaté sloučeniny odvozené od karotenů - xanthofyly (kyslíkaté funkční skupiny se omezují na hydroxyl, karbonyl, karboxyl a epoxidovou vazbu) Kromě karotenoidů s konjugovanými dvojnými vazbami jsou známé i allenové (dieny s kumulovanými dvojnými vazbami) karotenoidy a deriváty s trojnou vazbou
Karoteny Nejjednodušší prototyp - acyklický polynenasycený uhlovodík lykopen Běţně rozšířené i hydroxyderiváty lykopenu jako je 3,4dehydrolykopen a další sloučeniny (neurosporen, δ - karoten, fytofluen, fytoen) Další karoteny vznikají enzymově katalyzovanou cyklizací z acyklických ψ-karotenů, kdy se tvoří α- nebo β- jononové struktury. Struktura s β -jononovým cyklem se nazývá β karoten, struktura s α-jononovým cyklem je ε-karoten. Uhlovodík s β-jononovým cyklem pouze na jednom konci molekuly např. γ-karoten neboli β,ψ-karoten. Cyklizací na obou koncích molekuly vznikají struktury přítomné například v βkarotenu nebo v α-karotenu. Sloučenina β -karoten se tedy nazývá β,β-karoten, α-karoten je potom β,ε-karoten. Karoteny, které obsahují β-jononový cyklus (β -karoten, α-karoten aj.), jsou prekurzory retinolu - retinoidy
Fytoen
-karoten
Neurosporen
Lykopen
Acyklické karoteny
Fytofluen
-karoten
-karoten
-karoten
Cyklické karoteny
-karoten
Xanthofyly Primárně vznikají jako produkty biochemické oxidace (hydroxylace) karotenů. Xanthofyly, resp. kyslíkaté deriváty odvozené od acyklických karotenů, se v potravinách vyskytují v malém mnoţství. Nejběţnějšími - monohydroxysubstituované deriváty alicyklických karotenů nazývané kryptoxanthiny. Většina rostlinných pletiv obsahuje malá mnoţství α-kryptoxanthinu a βkryptoxanthin, které jsou prekurzory xanthofylů obsahujících dvě hydroxylové skupiny v molekule. Př. dihydroxysubstituovaných pigmentů je zeaxanthin a lutein
-kryptoxanthin HO
OH
-kryptoxanthin
OH
Zeaxanthin HO
OH
Lutein HO
Xantofyly s hydroxylovou skupinou
Zeinoxanthin HO
Epoxidy karotenoidů Oxidací hydroxysloučenin vznikají 5,6epoxidy, např. antheraxanthin a taraxanthin Oxidací na obou koncích molekuly vznikají 5,6,5´,6´-diepoxidy, např. Violaxanthin Neoxanthin, který se vyskytuje ve vyšších rostlinách a fukoxanthin, karotenoidní barvivo řas, jsou příkladem v přírodě se vzácně vyskytujících sloučenin nazývaných alleny (dieny s kumulovanými dvojnými vazbami)
OH
Antheraxanthin
HO
OH O O
Violaxanthin
HO
OH O
Neoxanthin HO
OH
Epoxidy karotenoidů
O
O OH
Kapsanthin HO
O
OH
HO O
Kapsorubin
• Přesmykem 5,6-epoxidů vzniká další skupina xanthofylů, které se nazývají cyklopentylketony nebo také κ-karoteny. Nejvýznamnější - kapsanthin a kapsorubin. V menším mnoţství se vyskytují kryptokapsin a kapsolutein.
Degradované karotenoidy Malá, avšak významná skupina xanthofylů: sloučeniny obsahující v molekule méně neţ 40 atomů uhlíku = degradované karotenoidy. Mezi tyto látky se řadí tzv. Apokarotenoidy (dosti rozšířený β-citraurin, krocenin ze šafránu a bixin ze semen annatto). Většina karotenoidů se přirozeně vyskytuje jako alltrans-isomer. All-trans-isomery karotenoidů jsou v čerstvých i tepelně zpracovaných materiálech doprovázeny malým mnoţstvím cis isomerů, které se nazývají neokarotenoidy. Např. β-karoten je doprovázen hlavně geometrickými isomery 9-cis, 13-cis a 15,15´-cis, lutein doprovází hlavně 9-cis, 9´-cis, 13-cis a 13´-cis-isomery.
Fyzikální a chemické vlastnosti Zháší singletový kyslík
Absorbují světlo
Snadno isomerují a oxidují
Blokují volné radikály
Karotenoidy
Lipofilní, nerozpustné ve vodě
Hydrofóbní charakter
Degradace karotenoidů • Citlivé vůči oxidaci, nejméně stabilní -karoten, lutein a violaxanthin. Karotenoidy přítomné ve formě karotenoproteinů stabilnější neţ volné látky. • β-karoten přirozeně převáţně jako all-trans isomer. Některé stereoisomery β -karotenu (9-cis-b-karoten a 13-cis- βkaroten) se vyskytují jako minoritní přirozené pigmenty v ovoci a zelenině, zejména v zelených druzích. Jejich přítomnost v zelených pletivech rostlin, ve kterých probíhá fotosyntéza, se vysvětluje přítomností chlorofylů. Ty fungují jako fotosenzibilátory a katalyzátory fotoisomerace β karotenu na cis-isomery. Stereoisomery vznikají při skladování potravin a především jsou-li potraviny vystaveny účinkům světla a vyšších teplot (vaření, pečení a další tepelné operace) • Za vyšších teplot a na světle (např. konzervování potravin) mohou vznikat také tzv. Neokaroteny - vykazují aktivitu vitaminu A, pokud mají zachovaný aspoň jeden β -jononový cyklus. Méně intenzivní zbarvení.
Degradace karotenoidů Trans-karotenoidy
isomerace
oxidace
Cis-karotenoidy
oxidace Epoxy karotenoidy Apokarotenoidy
Nízkomolekulární látky
Antioxidační vlastnosti Zhášejí singletový kyslík a reagují s volnými radikály Antioxidační aktivita karotenoidů závisí na počtu konjugovaných dvojných vazeb v molekule, v menší míře ovlivněna koncovou skupinou karotenoidů (cyklická nebo acyklická) nebo substituentem na cyklické koncové skupině. Lykopen (11 konjugovaných dvojných vazeb. 2 nekonjugované dvojné vazby) - nejúčinnější antioxidant působící jako zhášeč singletového kyslíku. Lykopen třikrát větší antioxidační schopnost neţ α-karoten (9 konjugovaných dvojných vazeb a dva cyklohexenové kruhy) a 100 krát větší antioxidační schopnost neţ asthaxanthin (11 konjugovaných dvojných vazeb, hydroxyl na cyklohexenovém kruhu). Schopnost zachytávat volné hydroxylové a peroxylové radikály klesá v řadě : lykopen > β, β-karoten = zeaxanthin > isozeaxanthin > astaxanthin. β-karoten reaguje s volnými radikály a tím inhibuje neţádoucí radikálové oxidační reakce. Působí také jako zhášeč singletového kyslíku.
Interakce β-karotenu s volnými radikály Hydroperoxylový radikál R-O-O· vznikající při autooxidaci lipidů není redukován na hydroperoxid, jako je tomu u fenolových antioxidantů, ale je zachycen konjugovaným polyenovým systémem a vznikají tak relativně stabilní radikály β-karotenu stabilizované rezonancí: R-O-O· + β-karoten → R-O-O-β-karoten· Tyto radikály se rozkládají za odštěpení alkoxylového radikálu R-O· a stabilizují se za vzniku epoxidů, karbonylových sloučenin a dalších produktů: R-O-O-β-karoten· → R-O· + β-karotenepoxid β-karotenepoxid → polární produkty Hlavními produkty reakce jsou 5,6- a 5,8-epoxidy, 19-oxomethyl-10-nor-β,βkaroten, 12-formyl-11-nor-β,β-karoten a jeho isomery, 13,15´-epoxyvinyleno-13,15´-dihydro- β,β-karoten a jeho isomery a další. Za anaerobních podmínek nebo v přítomnosti velmi malého mnoţství kyslíku karotenoidy vykazují vyšší antioxidační účinky. β-karoten tak reaguje s dalším hydroperoxylovým radikálem na finální polární produkty: R-O-O-β-karoten· + R-O-O· → polární produkty Při vyšším parciálním tlaku kyslíku, například při skladování tuku za přístupu kyslíku můţe vznikat nestálý peroxylový radikál: R-O-O-β-karoten· + O2 → R-O-O-β-karoten-O-O·
Funkce karotenoidů v lidském organismu Působí proti rakovině
Aktivita provitaminu A
Zvyšují imunitu
Chrání kůţi před UV zářením
Karotenoidy
Prevence kardiovaskulárních chorob
Sniţují riziko šedého zákalu a degenerace sítnice
Zdroj vitaminu A Hlavní fyziologickou funkcí karotenoidů je jejich provitamin A aktivita. Provitaminem A můţe být pouze karotenoid obsahující ve své molekule alespoň jeden nesubstituovaný β-jononový cyklus. Pouze 10% v přírodě se vyskytujících karotenoidů spadá do kategorie provitaminu A. Tetraterpenové retinoidy obsahující nejméně jeden β-jononový kruh jsou oxidací enzymově transformovány na příslušný aldehyd, all-trans-retinal (retinaldehyd). Nejvýznamnější provitamin A představuje β-karoten, ze kterého vznikají dvě molekuly retinalu. Ten je částečně redukován na all-trans-retinol, tj. vitamin A
Přeměna β-karotenu na retinol (vitamin A)
Beta-karoten
Retinal
CH2OH
Retinol
Přeměna β-karotenu na vitamin A • Na rozdíl od ţivočichů člověk absorbuje β-karoten v nezměněné formě, jeho hlavním nosičem je LDL (low density lipoprotein). • Enzym, který ho štěpí (15,15´-beta-karoten dioxygenasa) je nestabilní, konverze na vitamin A za normálních okolností není příliš efektivní. U člověka nevznikají z 2 molekul β-karotenu čtyři, ale přibliţně jen jedna molekula vitaminu A. • Konverze β-karotenu se řídí stavem vitaminu A v organismu. Pokud má organismus dostatek vitaminu A, konverze β-karotenu se sniţuje. Z tohoto důvodu není moţné se β-karotenem, jako zdrojem vitaminu A, předávkovat. • Dalšími faktory, které ovlivňují přeměnu β-karotenu na vitamin A, je mnoţství přijatých bílkovin, tuků a vitaminu E
Přeměna β-karotenu na vitamin A • Mnoţství β-karotenu potřebné pro vznik 1 g retinolu je 4 g (je-li provitamin přítomen v mléce, margarínu, rostlinných olejích nebo v ţivočišných tucích), 8 g (nachází-li se ve vařených listových zeleninách nebo v karotce připravené na tuku) a aţ 12 g (je-li v karotce vařené ve vodě). Provitamin v syrové karotce je téměř nevyuţitelný. • Celkový obsah vitaminu A se vyjadřuje v mezinárodních jednotkách (IU) a v ekvivalentech retinolu (RE). 1 IU odpovídá 0,3 g retinolu, 0,6 g β-karotenu nebo 1,2 g jiných provitaminů A jako je α-karoten, -karoten nebo βkryptoxanthin. 1 RE odpovídá 1 g retinolu, coţ je ekvivalentní 3,33 IU vitaminové aktivity retinolu nebo 10 IU vitaminové aktivity odvozené od β-karotenu.
Karotenoidy: aktivita provitaminu A Karotenoid
All-trans-β-karoten 9-cis-β-karoten 13-cis-β-karoten All-trans-α-karoten 9-cis-α-karoten 13-cis-α-karoten All-trans-kryptoxanthin 9-cis-kryptoxanthin 15-cis-kryptoxanthin -karoten
Aktivita (%)
100 38 53 53 13 16 57 27 42 42-50
Antioxidant • Karotenoidy - vysoká schopnost vychytávat volné kyslíkové radikály • β-karoten dokáţe inhibovat oxidaci cholesterolu a tím redukovat riziko vzniku onemocnění srdce a cév. Také chrání brzlík (hlavní imunitní ţlázu) před poškozením volnými radikály • Lutein a zeaxanthin - silné antioxidanty uvnitř oční tkáně a jejich vysoký příjem chrání oči před degenerací ţluté skvrny (makulární degenerace sítnice) • Karotenoidy neutralizují toxické formy volného kyslíku, které se často vyskytují v cigaretovém kouři, znečištěném ovzduší, UV záření a ozonu • Studie: kapsanthin, lykopen, -karoten a α-karoten jsou silnější antioxidanty neţ β-karoten
Antioxidant • Lykopen, β-karoten, ale i lutein chrání kůţi, resp. koţní fibroblasty před UVA světlem • Lutein a zeaxantin sniţují i riziko stařecké katarakty (šedého zákalu). V oční čočce je obsaţen jen lutein a zeaxantin • Antioxidanty chrání před vznikem katarakty, je-li její příčinou oxidační stres, méně jsou účinné u katarakt spojených s hyperglykemií • Karotenoidy - potenciální inhibitory Alzheimerovy nemoci
Pozitivní účinky Mezibuněčná komunikace zvyšují komunikaci mezi buňkami v tkáních 1. β-karoten, 2. lykopen a luteine Karcinomy a srdečně-cévní onemocnění β-karoten - niţší riziko výskytu rakoviny a srdečně-cévních onemocnění provitaminy A - antikarcinogenní účinky - součást kontrolních mechanismů likvidujících volné radikály β-karoten, zvláště spolu s vitaminem E, sniţuje oxidaci lipoproteinů (LDL) a oxidaci DNA a tím sniţuje výskyt karcinomů a degenerativních onemocnění. Vyšší koncentrací lykopenu v tukové tkáni - menší riziko infarktu myokardu β-karoten sniţuje riziko plicního karcinomu, ale β-karoten v prostředí zvýšeného mnoţství volných radikálů (např. u kuřáků) není dosti účinný, protoţe se oxiduje. Zvýšení imunity Vysoký příjem karotenoidů je spojen se zmírněním rizika infekce. βkaroten zvyšuje imunitu nejen proti nádorům, ale i proti chřipce a proti některým chronickým onemocněním, zvláště u starších lidí.
Výskyt • Fotosyntetizující rostlinná pletiva - fotochemicky aktivní sloţky rostlinných organel plastidů, tj. chromoplastů a chloroplastů. V chloroplastech slouží jako doplňkové pigmenty při fotosyntéze a jako stabilizátory membrány, v chromoplastech uloženy v krystalické formě nebo ve formě tukových kapek, například v mangu nebo paprice. Přítomnost v zelených částech rostlin často maskována chlorofylem. • Karotenoidy se vyskytují také v mikroorganismech a v ţivočišných organismech (např. ţloutek vajec, peří plameňáků, ryby, plazi, bezobratlí ţivočichové atd.). Ţivočichové nejsou schopni karotenoidy syntetizovat, pouze přijímají potravou rostliné pigmenty, popř. je přeměňují na jiné láty.
Výskyt • V rostlinných pletivech - nejvíce β-karoten, který je doprovázen xanthofyly luteinem, violaxanthinem a neoxanthinem. Naopak zeaxanthinu, -karotenu a βkryptoxanthinu velmi málo. Výjimkou je kukuřice, kde dominantním pigmentem je právě zeaxanthin spolu s luteinem. • V potravinách kromě karotenoidů také veliké mnoţství produktů jejich katabolismu (degradovaných karotenoidů). Štěpení molekuly karotenoidů in vivo při zrání a také během některých způsobů zpracování rostlinných materiálů probíhá za katalýzy regioselektivních dioxygenasových enzymů. Některé primární i další produkty degradace karotenoidů jsou důleţitými vonnými látkami (norisoprenoidy, β-cyklocitral, dihydroaktindiolid nebo α-iron).
Zelenina • Listová zeleniná 10-20 % karotenoidů β -karoten (2 aţ 35mg/kg), stejně jako v mrkvi, zbytek tvoří xantofyly lutein (7 aţ 56 mg/kg), violaxanthin (5 aţ 31 mg/kg) a neoxanthin (3 aţ 20 mg/kg). V menším mnoţství jsou přítomny kryptoxanthin, zeaxanthin, antheraxanthin aj. Přítomnost karotenoidů je maskována chlorofylovými barvivy. • Mrkev (Daucus carota) - převládajícím pigmentem β karoten. Jeho obsah je běţně 60 aţ 120 mg/kg, ale v některých odrůdách bývá přítomno aţ 300 mg/kg. Dalšími pigmenty jsou α-karoten (35 mg/kg) a -karoten. Část pigmentů je asociována s bílkovinami. • Některé karotenoidy se vyskytují jen v omezeném počtu rostlinných druhů. Příkladem je kapsanthin a kapsorubin v červených paprikách a kapiích rodu Capsicum annum.
Zelenina • V zelených paprikách jsou, kromě chlorofylů, přítomny karotenoidní pigmenty lutein (8-14 mg/kg), violaxanthin (810 mg/kg), neoxanthin (8-9 mg/kg) a β -karoten (6-8 mg/kg). Během zrání vzniká z minoritních ţlutých xanthofylů přítomných v zelených plodech enzymově katalyzovanými reakcemi několik červených -karotenů. • V rajčatech je hlavním karotenoidem lykopen (běţně 90 % všech karotenoidů), β -karotenu je poměrně málo (do 6 mg/kg) a asi 1 mg/kg představuje γ-karoten a lutein. Málo lykopenu a více b-karotenu (aţ 80 mg/kg) a γ-karotenu (asi 7 mg/kg ) obsahují některé hybridy oranţové barvy. Obsah karotenoidů v rajčatech variabilní, závisí na mnoha faktorech: stupeň zralosti, odrůda, pěstitelské podmínky, klima aj. Např. u různých červených odrůd rajčat se lišil obsah lykopenu aţ o 75 %
Obsahy luteinu, lykopenu a β-karotenu v různých odrůdách rajčat Lutein g/100g
Translykopen g/100g
Total lykopen g/100g
Trans-karoten g/100g
Červené odrůdy Cherry
101
2686
3780
473
Large
68
1915
2270
349
Salad
78
2158
2547
509
Flavourtop
48
4958
5653
428
Tigerella
191
1223
1582
1702
Moneymaker
59
3475
4255
427
Sungold
204
390
528
2232
Gold sunrise
107
21
21
93
Žluté odrůdy
Rajčata (Solanum lycopersicum) patří mezi lilkovité rostliny (Lycopersicon) Historie pravlastí horské oblasti Peru a Ekvádoru do Evropy v 16. století, pěstovány pro okrasu střední Evropa začátek 20. století - konzumace Roční světová produkce 70 milionů tun (25-30 mil. tun zpracováno) Průměrná roční spotřeba v ČR 3,5 kg v EU 14-15 kg v Itálii a USA více neţ 30 kg
Typy odrůd: tyčkovité keříčkovité Barva: červenoplodé ţluté masitě růţové oranţové bílé
Tvar plodů: kulovitý zploštělý protáhlý hruškovitý Velikost plodů: 2 cm – 500 g třešňovité - masité
Odrůdy rajčat pěstované v ČR: Start S, Uragan, Domino, Tornádo, Toro, Tipo, Sláva Porýní, Orkado, Cristal, Fontana, Perun, Romus, Oranţe, Třešňové, Cherrola, Anita, Hana, Diana, Klára, Odeon, Karla, Vilma, Minigolf
Chemické sloţení rajčat Významný zdroj: lykopen, vitamin C, β-karoten, minerální látky α-tomatin, dehydrotomatin Dvě středně velká rajčata obsahují jen asi 22 kcal. Chemické sloţení
Obsah (g/100g č.hm.)
Voda
93,1-94,2
Bílkoviny
0,7-1,0
Sacharidy
3,1-3,5
Tuk
0,2-0,3 Obsah (mg/100g č.hm.)
Vitamin C
16,0-24,2
Vitamin E
0,8-1,22
Lykopen
0,9-9,3
β-Karoten
0,3-0,52
Zpracování rajčat: • konzervovaná rajčata (loupaná, celá, krájená, dţus, pyré, duţnina, protlak aj.) • sušená rajčata (plátky, prášek, loupaná celá či půlená) • jiné produkty (rajčatová polévka, omáčky, kečup aj.)
Karotenoidy rajčat Zrání rajčat: barva plodů se mění ze zelené přes oranţovou aţ na sytě červenou - způsobeno syntézou karotenoidů Mnoţství karotenoidů v plodu rajčete závisí na: půda, klimatické podmínky, zavlaţování, teplota, odrůda stupeň zralosti, doba sklizně, posklizňové skladování
Hlavním karotenoidem lykopen (90 % všech karotenoidů) β-karoten (do 6 mg/kg) Tetraterpeny: lykopen
Moţná degradace a isomerace lykopenu v průběhu zpracování
Terapeutické účinky lykopenu a β-karotenu β-karoten (all-trans-β-karoten) patří mezi retinoidy – nejvýznamnější provitamin A Lykopen ani β-karoten není syntetizován v lidském těle • Antioxidační aktivita (lykopen 2 x účinnější neţ β-karoten a 10x účinnější neţ vitamin E) • Působí kanceropreventivně: sníţení rizika karcinomu prostaty, prsu a trávicího traktu • Působí preventivně vůči oxidaci LDL cholesterolu • Chrání před vznikem a progresí aterosklerózy i všech projevů souvisejících s tímto onemocněním
Vliv zralosti: lykopen, β-karoten Obsah lykopenu a βkarotenu výrazně narůstá v průběhu zrání rajčat
250
LYKOPEN
mg/kg
200 150 100 50
ě
0 Nezralá
Nedozrálé
Zralá
Přezrálá
Zralá (odrůdy)
Stupeň zralosti
10
KAROT EN
mg/kg
8
Po dosaţení plného stupně zralosti začne obsah lykopenu klesat, obsah β-karotenu dále roste
6
4
2
0 Nezralá
Nedozrálé
Zralá
Přezrálá
Zralá (odrůdy)
Prokázán vliv způsobu pěstování a obsahu dusíku v půdě na hladiny lykopenu a β-karotenu
Byl prokázán vliv odrůdy na obsah sledovaných ukazatelů
Vliv odrůdy Rajčata v plném stupni zralosti, 3 vzorky od jedné odrůdy α-tomatin (mg/kg)
vzorek
lykopen (mg/kg)
β-karoten (mg/kg)
vitamin C (mg/kg)
HO
184
13,7
172
0,71
T
153
7,7
89
0,78
SK
198
10,0
174
1,68
VÄ
198
9,8
174
0,86
NOR
172
10,5
124
1,20
KARIN
124
7,2
138
0,91
SAND
136
7,8
146
0,39
Vyšetření vzorků z trţní sítě Výrobek
sušina (% hm)
karoten (mg/kg suš.)
lykopen (mg/kg suš.)
tomatin (mg/kg suš.)
dehydrotomat (mg/kg suš.)
22,0
114
1113
29
7,13
7,1
124
2458
54
4,37
Protlak Seliko
23,8
71
1219
5
0,83
Kečup Otma jemný
27,5
47
2770
12
1,01
Kečup Neli jemný
26,9
35
2019
11
0,19
Dţus Happy Day
4,7
121
4110
56
3,87
Dţus Szobi
5,5
110
3585
19
1,82
Dţus Hello
5,0
136
3807
21
1,77
Krájená rajčata
6,2
113
3860
37
3,66
Loupaná rajčata
5,8
133
4004
44
3,69
Krájená rajčata
6,4
90
2752
27
18,26
Cherry rajčata
6,2
591
3894
8
0,63
Protlak Giana
Protlak Rio Bravo
Ovoce • V ovoci jednoho druhu se běţně nalézá větší počet karotenoidů. Vzácněji (např. v meruňkách (Prunus armeniaca) a mangu (Mangifera indica)) hlavním karotenoidem β -karoten. Xanthofyly jsou zde přítomny ve velmi malém mnoţství. • V broskvích (Primus persica) ve srovnání s meruňkami větší mnoţství xanthofylů. Část z nich se vyskytuje ve formě monoesterů a diesterů mastných kyselin (převáţně myristové a palmitové). • V pomerančích jsou přítomna značně proměnná mnoţství kryptoxanthinu, luteinu, antheraxanthinu a violaxanthinu a také apokarotenoidy β-citrarin a βcitranaxanthin. Dále pak řada jiných xanthofylů, ale poměrně malé mnoţství karotenů.
Další rostlinné materiály • Sušené blizny šafránu setého (Crocus sativus)- koření ţlutooranţové barvivo, jehoţ základem je apokarotenoid krocetin. Krocetin se v šafránu vyskytuje jako ester s disacharidem genciobiosou. Krocetin je obsaţen také v plodech gardénie (Gardenia jasminoides). • Hlavní přirozenou sloţkou extraktu z vnější části semen annatto keře oreláník barvířský (Bixa orellana) rostoucí v tropech je apokarotenoid bixin neboli 9´-cis-bixin. Jeho mnoţství v semenu bývá okolo 2%. • Lykopen spolu s 3-hydroxy-g-karotenem je také hlavním pigmentem šípků (Rosa canina). • V surových rostlinných olejích bývá asi 0,03-0,25 % karotenoidů. Relativně vysoký obsah karotenoidů (0,050,2 %) má palmový olej získaný z mezokarpu semen. Hlavními sloţkami jsou α-karoten a β -karoten, v poměru 2:3. Pigmenty, které se vyskytují v rafinovaných olejích se svojí strukturou liší od pigmentů přírodních.
Karotenoid
Výskyt
Karoteny
α-karoten, β-karoten, -karoten, -karoten, -karoten, -karoten
Zelenina a ovoce (mrkev, batata, palmové ovoce) Šípek (zdroj -karotenu)
Lykopen, neurosporen
Rajče, meloun, šípek
Fytofluen, fytoen
Ovoce(mango, broskev, grapefruit, pomeranč) Kořenová zelenina (mrkev)
Xanthofyly Antheraxanthin
Okvětní lístky žlutých květin Ovoce, zelenina
Astaxanthin
Ptáci, ryby, humr
Bixin, norbixin
Semena annatto
Kanthaxanthin
Převážně syntetický, Zelené řasy
Kapsanthin, kapsorubin
Capsicum annum, zralé ovoce
Krocenin
Šafrán
Kukurbitaxanthin A
Tykev
Lutein, vilolaxanthin, neoxanthin
Zelené ovoce a zelenina (kiwi, brokolice, zelí, špenát…) a květiny
Luteoxanthin, auroxanthin
Zpracované ovoce a zelenina (fermentace)
Zeaxanthin, α,β-kryptoxanthin
Obilí, kukuřice, Ovoce (mango, papaya), Květiny
Struktura β-karotenu:
β-karoten
nejvýznamnější provitamin A antioxidant, antikarcinogenní účinky významný vliv na imunitní systém inhibuje syntézu cholesterolu stejně jako lykopen
β-karoten • Nejznámější z 50 karotenoidů, které mají aktivitu provitaminu A • Absorpce β-karotenu probíhá v tenkém střevě. Mnoţství absorbovaného β-karotenu ovlivňují různé faktory, zejména mnoţství tuků a bílkovin. Např. ze špenátu, který byl připraven bez tuku, se resorbuje pouze 6% z celkového β-karotenu, přidáme-li při kuchyňské úpravě tuk, zvýší se absorbce βkarotenu aţ na 60 %.
Výskyt a zdroje • Nejbohatšími zdroji β-karotenu: mrkev, karotka, meruňky, papája, mango, nektarinky, broskve, špenát, brokolice, hrách, kapusta, řeřicha • β-karoten se také vyskytuje v ţivočišných materiálech, např. dává zbarvení vaječnému ţloutku, máslu nebo masu lososa.
Funkce v organismu Zdroj vitaminu A. Antioxidant - neutralizace volných radikálů, reaktivní molekuly, které jednak vznikají během metabolických procesů v organismu, jednak je přijímáme z vnějšího prostředí. Volné radikály mohou poškodit lipidy buněčných membrán a také genetický materiál v buňkách. Výsledkem tohoto poškození můţe být aţ vznik karcinomu. Bylo dokázáno, ţe konzumace ovoce a zeleniny, bohatých na β-karoten, pozitivně ovlivňuje rozvoj některých druhů rakoviny. Díky svým antioxidačním vlastnostem působí preventivně proti rozvoji kardiovaskulárních onemocnění. Ochrana před fotooxidací, potlačuje negativní vliv volných kyslíkových radikálů, které vznikají v kůţi důsledkem UV záření, a které mohou indukovat pre-kancerogenní změny v buňkách. Stimulační efekt na imunitní systém a spolu s vitaminem E a selenem potlačuje vývoj zánětů oka.
Denní doporučená dávka (DDD) • Denní doporučená dávka pro β-karoten nebyla stanovena • ČR - doporučuje se DDD 16 mg/den • Dávka 50-200 mg/den se udává jako hranice bezpečnosti • V případech vyššího příjmu karotenoidů a/nebo při některých chorobách (diabetes melitus, hyperlipidemie, hyperthyriodismus, nefrotický syndrom) můţe dojít k hyperkarotenodermii, která se projevuje zaţloutnutím kůţe, zejména dlaní a chodidel. Tyto příznaky jsou reverzibilní a odezní po vysazení karotenoidů.
Struktura lykopenu
Lykopen acyklický polynasycený uhlovodík antioxidační vlastnosti (40x vyšší neţ α-tokoferol) sniţuje výskyt karcinomu prostaty a působí chemopreventivně proti karcinomu plic Lykopen a β-karoten chrání kůţi před UVA světlem
• Lykopen (C40H56) je pigment rozpustný v tucích, obsahuje 11 konjugovaných a 2 nekonjugované dvojné vazby. Na rozdíl od vitaminu A a provitaminů A neobsahuje βiononovou cyklickou strukturu, a proto z něj nemůţe vzniknout vitamin A. • V rostlinách je hlavně ve formě all-trans, coţ je termodynamicky stabilní forma
Významný antioxidant
Výskyt a zdroje Lykopen - červený podobně jako ostatní karotenoidy Obsaţen v červené zelenině a ovoci, např. rajčatech (Lycopersicum esculentum), melounu (Citrullus tanatis), červených grepech (Citrus paradisi) a meruňkách (Primus armeniaca) Zpracovaná rajčata, např. šťáva z rajčat, kečup, pasta, omáčka nebo rajská polévka, obsahují lépe vstřebatelný lykopen neţ čerstvá rajčata. Při zpracování se totiţ mění all-trans forma na cis formy lykopenu. Zmraţená potrava lykopen neztrácí Účinnost lykopenu je ovšem závislá i na přítomnosti jiných kooxidantů, hlavně vitaminu C. Odstředěné mléko neumoţňuje vstřebávání lykopenu, který není rozpustný ve vodě.
Funkce v organismu • Nejúčinnější antioxidant, inaktivuje i peroxid vodíku, chrání membrány lymfocytů před NO2, nejúčinněji z karotenoidů odstraňuje singletový kyslík (2 x účinněji neţ β-karoten a 10 x účinněji neţ vitamin E). • Regulace komunikace mezi buňkami – kanceropreventivní • Potlačuje fosforylaci regulačních bílkovin, způsobenou působením různými karcinogeny, a brání dělení nádorových buněk. • Při stravě bohaté na lykopen (nejméně 10 porcí výrobků z rajčat za týden) je podle některých prací aţ o 35 % menší riziko karcinomu prostaty a karcinomů trávicího traktu. Příznivý účinek stravy bohaté na lykopen se projevuje i u hypertrofie prostaty. Lykopen působí chemopreventivně proti karcinomu plic, příznivě účinkuje i u karcinomu ţaludku. Sníţení rizika nastává také v případě karcinomu prsu (mj. sniţuje hladinu prolaktinu, který podporuje buněčné dělení). • Ve vyšších dávkách (60 mg/den) inhibuje 3-hydroxy-3metylglutaryl-koenzym A reduktasu, čímţ blokuje syntézu cholesterolu.
Sníţení rizika onemocnění • Lycopene found to reduce risks of various Rakovina: – Prostaty – Zaţívacího traktu – Močový měchýř – Kůţe – Plic – Prsu – Kardiovaskulární nemoci – Astma Inhibice oxidace DNA a LDL cholesterolu
Změny během zpracování a skladování • • • •
Během zpracování potravin dochází ke ztrátám ţivin, biologicky aktivních látek a jiných důleţitých látek X Pozitivní efekt Kulinární úpravy: zvýšení biologické dostupnosti Změny nebo ztráty karotenoidů během zpracování a skladování potravin jsou způsobeny geometrickou isomerací a enzymatickou nebo neenzymatickou oxidací působením tepla, světla a kyslíku, ke ztrátám dochází také mechanickým opracováním. Náchylnější vůči změnám za podmínek zpracování potravin jsou xanthofyly, zvláště pak epoxidy karotenoidů. Poměrně stabilní jsou karotenoidy v mraţených potravinách.
Změny během zpracování a skladování Mechanické úpravy jako krájení, strouhání, sekání a loupání ovoce a zeleniny zapříčiňují přístup kyslíku a enzymů ke karotenoidům a dochází tak k oxidaci. Hlavní příčinou degradace karotenoidů je enzymatická a neenzymatická oxidace. Isomerace trans-karotenoidů na cis-karotenoidy způsobuje změnu biologické dostupnosti a změnu barvy potraviny. Při domácích úpravách se ztráty karotenoidů zvyšují v následujícím pořadí: mikrovlnný ohřev < dušení v páře < vaření < smaţení. Ke značným ztrátám dochází při dlouhém pečení a vaření, kombinací různých technik příprav a tepelných úprav potravin a při nakládání potravin.
Změny během zpracování a skladování Na degradaci karotenoidů má vliv dlouhá doba kulinárních úprav a vysoká teplota. Během chlazení a mraţení potravin jsou karotenoidy stabilní. Pomalé rozmrazování vede však opět ke ztrátám karotenoidů. K rychlé degradaci dochází při sušení na slunci. Přírodní nebo přidané antioxidanty chrání karotenoidy před jejich rozkladem. Zabráněním přístupu kyslíku (vakuované balení, balení v ochranné atmosféře), ochrana před světlem a nízké teploty sníţí riziko ztrát karotenoidů během skladování.
Tepelné úpravy •
Při šetrných způsobech zpracování zeleniny, jako je například vaření v páře, dochází k malým ztrátám v obsahu karotenů (kolem 10%), ale k vyšším ztrátám v obsahu xanthofylů a epoxidů xanthofylů taraxanthinu a violaxanthinu. Při vaření špenátu, brokolice a zelených fazolových lusků v páře nebo ve vodě po dobu 3-10 minut jsou ztráty taraxanthinu 35-100% a ztráty violaxanthinu 3565% podle druhu a způsobu zpracování. Vaření fazolových lusků po dobu 1 hodiny vede k degradaci obou epoxykarotenoidů.
Tepelné úpravy • • •
Rajčata – lykopen v all-trans formě Během tepelných úprav dochází k isomeraci na formu cis Obsah cis isomerů roste s teplotou a dobou záhřevu. V přítomnosti tuku nebo oleje se lykopen stává reaktivnějším a rychleji degraduje. Působení vysokých teplot vede k rozpadu molekuly lykopenu na nestálé sloučeniny
Rozpad lykopenu během záhřevu
Lykopen CHO O
2-methyl-2-hepten-6-on
O
Garanial
Pseudo-ionon
O
6-methyl-3,5-heptadien-2-on
CHO
Neral
Sušení •
•
Při sušení a mletí paprikových lusků se sniţuje obsah pigmentů zhruba na polovinu. Z větší části jsou ztráty způsobené ředěním produktu nebarevnými částmi plodů, například semeny, částečně také dochází k degradaci přítomných karotenoidů. Nejméně stálé jsou ţluté pigmenty, zvláště β-karoten, u červených pigmentů jako je kapsanthin dochází jen k minimálnímu rozkladu. Karotenoidy sušeného ovoce a zeleniny se snadno oxidují (rozsah oxidace závisí na aktivitě vody, teplotě, obsahu kyslíku v atmosféře aj.). V sušené mrkvi např. dochází při skladování na vzduchu aţ k 50 % ztrátám karotenoidů.
Skladování •
•
•
Špenátový protlak - rychlá enzymová degradaci karotenoidů (asi 50% přítomných pigmentů se rozkládá během 20 min). lipoxygenasy. Mletá paprika za přístupu kyslíku snadno oxiduje hydroxylová skupina cyklopentanového cyklu a z kapsanthinu vzniká odpovídající diketon kapsanthon. Kapsanthon se dále rozkládá na β-citraurin. Skladování potravin obsahující přírodní 9´cis-bixin můţe za přístupu světla vznikat alltrans-bixin a jeho hydrolýzou all-trans-norbixin. U sýrů barvených bixinem se tyto látky váţí na fosfopreteiny, například na kasein.
Skladování Skladování rajčatových plátků při teplotách -20°C a -30°C v průběhu prvních tří měsíců nedochází k výrazným změnám obsahu β-karotenu a lykopenu Po 12 měsících skladování při -20°C došlo ke sníţení obsahu β -karotenu o 51 % a obsahu lykopenu 48%. Při -30°C klesl obsah β karotenu na 70 % původního obsahu, obsah lykopenu klesl na 81% původního obsahu. Z pokusu je patrné, ţe s niţší teplotou klesá rychlost degradace lykopenu i β -karotenu. Stabilita karotenoidů v rajčatovém dţusu při skladování ve tmě a na světle při různých teplotách (4, 25 a 35°C) po dobu 12 týdnů. Bylo zjištěno, ţe čím déle byl dţus skladován, tím klesal obsah all-trans-luteinu a jeho cis isomerů. Odolnější vůči světlu byl v tomto případě cis isomer 9-cis-lutein. K podobným změnám došlo i u β-karotenu a lykopenu. Běhěm skladování při 4°C převládal isomer lykopenu 15cis-lykopen, při 25°C 9-cis- a 13-cis-lykopen, při 35°C byl hlavním isomerem 13-cis-lykopen.
Vliv kyslíku a světla •
•
Studie ukázala, ţe za přístupu kyslíku při zahřívání (100°C) rajčat po dobu 3 hodin klesl obsah lykopenu o 30%. V přítomnosti CO2 při záhřevu ve tmě byla ztráta lykopenu pouze 5% Během ozáření dochází opět ke ztrátám celkového lykopenu. V případě cis isomerů lykopenu dochází nejdříve k prudkému nárůstu obsahu cis isomerů, po té nastane degradace.
Zpracování rajčat Rajčata mohou být zpracována do mnoha různých produktů. Při procesu zpracování jsou hlavní důleţité látky zachovány, u některých dochází dokonce k navýšení obsahu pravděpodobně uvolněním vázaných karotenoidů. • konzervovaná rajčata (loupaná rajčata celá či krájená, dţus, pyré, duţnina, protlak aj.) • sušená rajčata (ve formě plátků, prášku nebo loupaná celá či půlená rajčata) • jiné produkty obsahující rajčata (rajčatová polévka, omáčky, kečup aj.)
Obsahy lykopenu ve výrobcích z rajčat Výrobek
Obsah lykopenu (g/g)
Čerstvé rajče
8,8-42
Vařené rajče
37,0
Rajčatová omáčka
62,0
Rajská polévka
79,9
Sušené rajče
1126,3-1264,9
Rajčatový džus
50,0-116,0
Omáčka na pizzu
127,1
Rajčatový protlak
54,0-1500
Kečup
99,0-134,4
Opalování - pozitivní a negativní reakce organismu • Tzv. erytemogenní spektrum slunečního záření zahrnuje paprsky o vlnové délce 280 – 310 nm • Ţádoucí zhnědnutí kůţe je způsobeno koţním pigmentem melaninem - přirozená ochrana proti ultrafialovému záření. V kůţi vzniká působením slunečního světla z přítomných provitaminů vitamin D – pozitivní • Negativní důsledky - působení volných radikálů • Poškození povrchové vrstvy kůţe, které je příčinou jejího předčasného stárnutí, aţ po nejzávaţnější důsledky, ke kterým patří vznik nádorového bujení. • Ochrana před negativními vlivy UV záření • Ochranné krémy s vyšším faktorem • Uţívání přípravků s obsahem antioxidačních látek, které přímo v organizmu, tedy na buněčné úrovni, vychytávají tyto škodlivé volné radikály a zneškodňují je (tzv. chemoprevence).
Karotenoidy chrání organismus před UV zářením 1) ukládají se v kůţi a vytvářejí vrstvu pigmentu, který chrání spodní vrstvy pokoţky před poškozením UV zářením. Vytvářejí účinný filtr, který nedovoluje proniknout škodlivým paprskům k citlivým spodním vrstvám pokoţky. Pleť díky tvorbě pigmentové vrstvy dostane bronzové zabarvení, aniţ bychom se museli vystavovat nadměrnému opalování. 2) silné antioxidanty - chrání celý organismus před poškozením volnými radikály. Ty se vytvářejí ve větší míře právě při vystavení organismu UV záření. Kromě ochrany celého organismu působí antioxidanty pozitivně na stav pokoţky, která při opalování snadno ztrácí elasticitu. Zachování elasticity pokoţky brání stárnutí kůţe a tvorbě vrásek. Pleť dostává broskvově sametový vzhled. 3) posilují imunitní systém, a ten pak lépe odstraňuje poškozené a rakovinotvorné buňky, které přece jen UV záření mohlo vyvolat, a tím výrazně sniţují riziko rakoviny a zpomalují proces stárnutí.
SYNTETICKÝ × PŘÍRODNÍ β- karoten v doplňcích stravy • Doplňky se syntetickým β-karotenem obsahují pouze samotný β- karoten, zatímco přírodní doplňky stravy obsahují další přirozeně se vyskytující karotenoidy (alfakaroten, lutein, lykopen, astaxanthin, kryptoxanthin a mnoho dalších). Je prokázáno, ţe kombinace různých druhů karotenů je v ochraně organismu účinnější neţ jen samotný β- karoten. Syntetický β- karoten negativně ovlivňuje vstřebávání ostatních karotenoidů. • SYNTETICKÝ β- karoten obsahuje pouze tzv. all-trans isomery, PŘÍRODNÍ β- karoten směsí trans a cis isomerů. Ovoce a zelenina obsahuje asi 90% trans a 10% cis isomerů. • Cis isomery mají větší biologickou dostupnost • Doporučuje se neuţívat doplňky obsahující syntetický βkaroten, zejména pokud je člověk kuřák či silný konzument alkoholu
KLINICKÉ STUDIE • Rozporné závěry • Podávání syntetického β- karotenu pro ochranu zdraví jak kuřáků, tak i zdravé populace nemělo očekávané výsledky. Dokonce u určitých skupin obyvatelstva došlo ke zhoršení zdravotního stavu. Všechny tyto studie pouţívaly SYNTETICKÝ all-trans betakaroten. Forma alltrans β- karotenu také sniţuje hladiny lykopenu v krvi. • SYNTETICKÝ β- karoten můţe negativně ovlivňovat ochranný účinek vitamínu E na LDL cholesterol a paradoxně se můţe chovat za určitých podmínek jako prooxidant (látka způsobující oxidaci). Tento efekt je ještě zesilován přítomností kyseliny askorbové (vitamínu C). Vzniká kationový radikál β- karotenu - silné oxidační vlastnosti. A čím vyšší byla podávaná dávka syntetického betakarotenu, tím vyšší oxidační aktivita byla pozorována.
Bezpečné přírodní karotenoidy = zdravé opalování s ProKarotenem
PŘÍRODNÍ karotenoidy
Revital Reviopthal Výrobce: Vitar s.r.o. Proti únavě očí. obsahuje přírodní karotenoidy lutein a zeaxantin (izomer luteinu), získané z rostliny měsíčku lékařského, coţ jsou látky nezbytné pro dobrý zrak lutein a zeaxantin jsou silnými antioxidanty a mají významně příznivý vliv na zrak
O CH3
H3CO
H
H3CO O
CH3 10
CoQ10
Koenzym Q 10 Ubichinon, Ubichinol, Semichinon
Klíčová úloha při • Produkce energie • Ochrana organizmu před toxickými volnými radikály
Koenzym Q10 • Ubichinon, koenzym Q • Zkratky CoQ10, CoQ, Q10, nebo Q • Benzochinon, kde Q znamená chinonovou skupinu a 10 isoprenylovou skupinu • Sloučeniny s vitaminovým účinkem • Přítomný v lidských buňkách • Zodpovědný za produkci energie (ATP) v buňkách, která je konvertována v mitochondriích za pomoci CoQ10. 95% energie v těle je konvertováno za přítomnosti CoQ10. • Orgány s nejvyšší spotřebou energie – srdce a plíce, játra – nejvyšší obsah CoQ10 • Označení vitamin Q - nesprávné
Struktura
Biologicky relevantní chinony CH3 O O
CH3
O CH3 O
CH3 OH O
+ 2H+ + 2e-
O CH3 OH
H n
Ubichinon Kenzym Q (Oxidovaná forma)
CH3 H n
Ubichinol Koenzym Q (Redukovaná forma)
Oxidačně/reduční cyklus chinonů - Koenzym Q -Přenašeč elektronů v dýchacím řetězci - Koenzym Q – dvou elektronové oxidační činidlo
CoQ10 Redox (Reduction/Oxidation)
Ubichinon - 2,3-dimethoxy-5-methyl-6-multiprenyl-1,4benzochinon -- CoEnzyme Q (CoQ10, Q) Redukovaná forma (QH2) ubichinol Částečně redukovaná forma – volný radikál .Q- semichinon Chinonová skupina umoţňuje Koenzymu Q přenos elektronů Volný radikál relativně stabilní ubichinon (CoQ = Q) - ubichinol (CoQH2 = QH2)
Q --> QH2 přes přechodný volný radikál
Mitochondrie • Mitochondrie - oxidační metabolizmus eukaryotních buněk – výroba energie – oxidační fosforylace • V mitochondriích je tvořeno přes 90% adenosintrifosfátu (ATP), základního zdroje energie nezbytné pro ţivot buněk • Volná energie, potřebná k tvorbě ATP, je získávána oxidací při postupném přenosu elektronů sérií čtyř proteinových komplexů, kterým elektrony postupně procházejí směrem od niţších k vyšším potenciálům. Z komplexu I a II jsou elektrony ke komplexu III přenášeny koenzymem Q, z komplexu III na komplex IV cytochromem C.
Přenos elektronů
Ubichinol • Běţně je většina CoEnzyme Q přítomna v redukované formě (ubichinol, QH2) – efektivní antioxidant • QH2 neutralizace peroxylových radikálů lipidů – donace atomu vodíku za vzniku volného radikálu semichinonu (.Q-), který je obnoven v dýchacím řetězci • QH2 / .Q- regenerace Vitaminu E
Výskyt • V různých druzích počet izoprenových jednotek 6 – 10 • U savců 9 (CoQ9) nebo 10 (CoQ10) isoprenových jednotek • Myš a krysa - 90% ubichinonů CoQ9 • Králík, prase, ovce , kráva …… člověk převáţně CoQ10 • Q10 - významný pro člověka – lidský organizmus nemůţe přímo vyuţívat ubichinony 1-9, ale jejich transformací v játrech si dovede Q10 vytvořit. • Nízký obsah Q10 v potravě - transformace "niţších" ubichinonů v játrech (schopnost jater se sniţuje nemocí, a stárnutím) • Únava a zvýšený výskyt kardiovaskulárních chorob sníţená schopnost tvořit dostatek energie v buňkách deficit Q10
Výskyt ubichinonu Q10 v sojovém oleji v sardinkách v makrelách a herincích v hovězím masu v kuřecím masu v celozrných produktech ve špenátu v brokolici
9,2 mg/100g 6,4 4,3 3,1 2,1 2,5 1,0 0,7
Potravina
CoQ10 [μg/g]
Porce [g]
CoQ10 porce [mg]
Vepřové srdce
203
120
24
Kuřecí stehno
17
120
2.0
Hovězí srdce
41
120
4.8
Vyváţená strava by z hlediska přísunu Q10 měla být především rozmanitá.
CoQ10 hladiny v lidských tkáních CoQ10 koncentrace Orgán srdce ledviny játra sval slezina mozek střevo plíce
µg CoQ10/gram 114 66.5 55 40 24.6 13.4 11.5 7.9
Účinek Rozhodující součást redox systému Regulace přestupu iontů stěnou buňky a mitochondrií, tvorba ATP Silný antioxidant efektivně likviduje škodlivé volné radikály Nedostatek CoQ10 Pozvolné omezování celkové tělesné i duševní aktivity Ochrana před škodlivými účinky volných radikálů Zvyšování zátěţe zvyšuje nároky na tvorbu ATP, zvyšuje se i aktivita volných radikálů - stoupají nároky na přívod CoQ10 - zvýšená únava chrání LDL cholesterol před oxidaci x arterioskleróza, podávaní statinů - důvod pro doplnění léčby koenzymem Q10. Zevní aplikací CoQ10 na pleť dochází k tonizaci fibroblastu, která se projeví výrazným zmenšením vrásek.
Účinek – klinické studie Chronické srdeční selhání • Srdeční sval - myokard má vysoké nároky na výrobu energie a obsah Q10 v něm je vysoký • Výsledky léčby u asi 2500 pacientů - deficit Q10 u 20% aţ u 75% pacientů s kardiovaskulárními chorobami. Pacienti na přívod Q10 odpovídali zlepšením srdeční funkce a vyšším přeţíváním. S klinickým zlepšením korelovalo zvýšení hladiny Q10 U kardiaků a osob trpících vysokým cholesterolem, k prevenci důsledků poškození po ozařování a chemoterapii
Účinek – klinické studie Stárnutí • tvorba energie v buňkách + antioxidační působení • studie na myších: dodáván Q10, přeţívaly o více neţ polovinu déle, neţ kontrolní • Opakované studie potvrdily, ţe i u lidí s věkem klesá mnoţství Q10 v organizmu • V podskupině osob starších 90 let, které stále byly na vrcholu svých mentálních schopností, byly zjišťovány vyšší hladiny Q10, neţ u jejich méně výkonných vrstevníků Zmírnění stárnutí, chronické únavy, artritidy, proti roztroušené skleróze, diabetů, neplodnosti u muţů
Účinek – klinické studie Stomatologie • Nedostatek Q10 v dásních je obecný nález u pacientů trpících paradontózou. • I krátkodobé dodávání Q10 zpomaluje nebo i zastavuje tvorbu gingiválních chobotů a degenerační změny sliznice dásní, působené zánětem, a sniţuje krvácivost dásní. • Byla zjištěna lineární závislost efektu na dávce: 100mg CoQ/d bylo signifikantně účinnější, neţ 30 mg/d Koenzym Q10 se uplatňuje především svým kladným působením na aktivitu imunitního systému.
Vyuţití • Při různých onemocněních a v důsledku stárnutí, klesá jeho tvorba • Nejdůleţitější pouţití Q10 u kardiaků a stárnoucích osob • Svalová činnost spjata s produkcí ATP účinný jako prostředek ke zvýšení výkonu ve sportu (současně jako ochrana přetíţení srdce)
Onemocnění – léčba Q10 • děti s metabolickými onemocněními (především myopatie), • osoby, trpící selháváním oběhu (srdce), • osoby, trpící selháváním ledvinové funkce, • osoby, trpící astmatem a léčené kortikoidy • neplodnost muţů, • diabetici, • degenerativní onemocnění nervového systému (Parkinsonova a Alzheimerova choroba).
Koenzym Q10 – Potravní doplňek Český trh dvě verze Q10 • syntetická (uměle, chemicky vyrobená), není 100% • vzniklá přírodní cestou pomocí genově manipulovaných bakterií nebo kvasinek - čistá forma Q10 v doplňku stravy: • rozpuštěný v oleji • navázaný na lipofilní nosič - "suché" kapsle
Doporučené dávky • • • • •
Suplementace 30–90 mg denně Preventivně 30 mg denně Terapeuticky minimálně 100 mg V některých případech aţ 500 mg denně Doporučuje se podávat Q10 vţdy spolu s pouţitím léků, sniţujících cholesterol a lipidy, tedy tzv. statinů • Není popisována toxicita, ani neţádoucí vedlejší účinky podávání koenzymu Q10 jako doplňku stravy
Přínos uţívání Koenzymu Q10 • Zvládnout zvýšenou zátěţ (stres, pracovní vytíţení, vleklá psychická zátěţ, fyzická práce, sport) • Obrana negativnímu působení toxických volných radikálů (znečištěné ţivotní prostředí – zejména smog, nebo některá onemocnění). Nedostatek (u lidí nad 40 let, nebo u lidí uţívajících léky na sníţení cholesterolu, lidé s onemocněním srdce – anginou pectoris, srdečním selháním, lidé před a po operaci srdce, hypertonici), vysoký krevní tlak • Zvýšení muţské plodnosti • Migréna
