MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2013
ANETA STREJČKOVÁ
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a biochemie
Antioxidanty a jejich význam pro zdraví Bakalářská práce
Vedoucí práce: Prof. RNDr. Bořivoj Klejdus, Ph.D.
Brno 2013
Vypracovala: Aneta Strejčková
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Antioxidanty a jejich význam pro zdraví“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne……………………….. podpis……………………..
Poděkování: Tímto bych chtěla poděkovat panu prof. RNDr. Bořivoji Klejdusovi Ph.D. za cenné rady, připomínky a vstřícný přístup při vedení bakalářské práce.
Abstrakt: Tato bakalářská práce přináší formou rešerše přehled o přírodních a syntetických antioxidantech. Zabývá se zejména jejich charakteristikou, výskytem v potravinách a jejich vlivem na zdraví člověka. Antioxidantům se v posledních letech věnuje stále větší pozornost díky jejich schopnosti bojovat proti volným radikálům, které převádí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy. Volné radikály jsou produkty různých endogenních procesů uvnitř organismu, kde hrají pozitivní roli např. v ochraně před cizími buňkami. Vznikají však také v důsledku vnějších faktorů jako je sluneční nebo ionizující záření, kouření a obecně nezdravým životním stylem, kdy působí škodlivě na naše zdraví. Nadbytek volných radikálů totiž způsobuje oxidační stres, který může být příčinou vzniku různých lidských degenerativních onemocnění jako rakoviny, kardiovaskulárních chorob nebo stárnutí. Antioxidanty zabraňují oxidaci a to nejen v našem těle, ale také v potravinách, které chrání proti zkáze a zvyšují tak jejich trvanlivost. O antioxidantech jako přídatných látkách je v této práci okrajově zmíněno stejně jako o legislativě jejich používání. Také jsou zde popsány základní metody pro stanovení antioxidační aktivity. Klíčová slova: antioxidanty, zdraví člověka, volné radikály, oxidační stres
Abstract This thesis provides an overview of research in the form of natural and synthetic antioxidants. It deals in particular with their characteristics, occurrence in food and their effects on human health. Antioxidants in recent years are paid increasing attention because of their ability to fight free radicals, which translates to less reactive or non-reactive forms. Free radicals are products of different endogenous processes within the body where they play such a positive role in the protection against foreign cells. They also occur due to external factors such as solar or ionizing radiation, smoking and generally unhealthy lifestyle which is harmful to our health. In fact, excess of free radicals causing oxidative stress, which may be the cause of various human degenerative diseases such as cancer, cardiovascular disease or aging. Antioxidants prevent oxidation, and not only in our bodies but also in foods by protecting them against deterioration and thus increase their durability. The antioxidants as additives are in this work mentioned marginally as well as the legislation of their use. There are also described the basic methods for the determination of antioxidant activity. Keywords: antioxidants, human health, free radicals, oxidative stress
Obsah 1
ÚVOD ...........................................................................................................11
2
CÍL PRÁCE .................................................................................................12
3
ANTIOXIDANTY .......................................................................................13 3.1 Dělení antioxidantů a mechanismus jejich účinku ...................................13 3.1.1
Podle funkce ............................................................................................................ 13
3.1.2
Podle molekulové hmotnosti................................................................................... 14
3.1.3
Podle způsobu vstupu do organismu ....................................................................... 15
3.1.4
Podle rozpustnosti ................................................................................................... 15
3.1.5
Podle lokalizace....................................................................................................... 15
3.1.6
Podle původu........................................................................................................... 15
3.2 Volné radikály...........................................................................................15 3.2.1
Volné radikály a rakovina ....................................................................................... 16
3.2.2
Volné radikály a choroby srdce............................................................................... 16
3.2.3
Volné radikály a artritida......................................................................................... 17
3.2.4
Volné radikály a šedý zákal .................................................................................... 17
3.3 Oxidační stres............................................................................................17 4
PŘÍRODNÍ ANTIOXIDANTY ..................................................................18 4.1 Karotenoidy...............................................................................................18 4.1.1 4.1.1.1 4.1.2 4.1.2.1 4.1.3 4.1.3.1 4.1.4 4.1.4.1 4.1.5 4.1.5.1 4.1.6 4.1.6.1
Alfa-karoten ............................................................................................................ 20 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 20 Beta-karoten ............................................................................................................ 21 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 21 Kryptoxantin............................................................................................................ 21 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 21 Lykopen................................................................................................................... 22 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 22 Lutein ...................................................................................................................... 22 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 22 Zeaxantin ................................................................................................................. 23 Výskyt a vliv na zdraví člověka .......................................................................... 23
4.2 Fenolové antioxidanty...............................................................................23
4.2.1
Fenolové kyseliny a jejich deriváty......................................................................... 23
4.2.1.1
Výskyt.................................................................................................................. 24
4.2.1.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 24
4.2.2
Flavonoidy............................................................................................................... 25
4.2.2.1
Výskyt.................................................................................................................. 25
4.2.2.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 25
4.2.3
Anthokyany ............................................................................................................. 25
4.2.3.1
Výskyt.................................................................................................................. 26
4.2.3.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 26
4.2.4
Katechiny ................................................................................................................ 26
4.2.4.1
Výskyt.................................................................................................................. 27
4.2.4.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 27
4.2.5
Třísloviny (tanini) ................................................................................................... 27
4.2.5.1
Výskyt.................................................................................................................. 28
4.2.5.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 28
4.2.6
Resveratrol .............................................................................................................. 28
4.2.6.1
Výskyt.................................................................................................................. 29
4.2.6.2
Vliv na zdraví ...................................................................................................... 29
4.3 Pyknogenol................................................................................................30 4.3.1
Výskyt ..................................................................................................................... 30
4.3.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 30
4.4 Fytosteroly ................................................................................................31 4.4.1
Výskyt ..................................................................................................................... 31
4.4.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 31
4.5 Fytoestrogeny............................................................................................31 4.5.1
Výskyt ..................................................................................................................... 32
4.5.2
Vliv na zdraví .......................................................................................................... 32
4.6 Tokoferoly.................................................................................................32 4.6.1
Výskyt ..................................................................................................................... 33
4.6.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 33
4.7 Vitaminy....................................................................................................33 4.7.1 4.7.1.1
Vitamin A (retinol).................................................................................................. 33 Výskyt.................................................................................................................. 33
4.7.1.2 4.7.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 34 Vitamin E (α-tokoferol)........................................................................................... 34
4.7.2.1
Výskyt.................................................................................................................. 35
4.7.2.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 35
4.7.3
Vitamin C (kyselina askorbová).............................................................................. 35
4.7.3.1
Výskyt.................................................................................................................. 36
4.7.3.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 36
4.7.4
Kyselina lipoová (vitamin B13) ............................................................................... 36
4.7.4.1
Výskyt.................................................................................................................. 37
4.7.4.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 37
4.8 Minerály ....................................................................................................37 4.8.1
Selen ........................................................................................................................ 37
4.8.1.1
Výskyt.................................................................................................................. 37
4.8.1.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 38
4.8.2
Zinek........................................................................................................................ 38
4.8.2.1
Výskyt.................................................................................................................. 38
4.8.2.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 38
4.8.3
Mangan.................................................................................................................... 38
4.8.3.1
Výskyt.................................................................................................................. 38
4.8.3.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 38
4.8.4
Germanium.............................................................................................................. 39
4.8.4.1
Výskyt.................................................................................................................. 39
4.8.4.2
Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 39
4.9 Enzymové antioxidanty ............................................................................39 4.9.1 4.9.1.1 4.9.2 4.9.2.1 4.9.3 4.9.3.1
Superoxiddismutáza (SOD)..................................................................................... 39 Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 40 Glutationperoxidáza (GSHPx) ................................................................................ 40 Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 40 Kataláza ................................................................................................................... 40 Vliv na zdraví člověka......................................................................................... 40
4.10 Glutathion..................................................................................................40 4.10.1
Výskyt ..................................................................................................................... 41
4.10.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 41
4.11 Melatonin ..................................................................................................41 4.11.1
Výskyt ..................................................................................................................... 41
4.11.2
Vliv na zdraví .......................................................................................................... 42
4.12 Koenzym Q10 (Ubichinon) ......................................................................42 4.12.1
Výskyt ..................................................................................................................... 43
4.12.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 43
4.13 Kurkuminoidy ...........................................................................................43 4.13.1
Výskyt ..................................................................................................................... 44
4.13.2
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 44
4.14 Koření........................................................................................................44 4.15 Brusinky ....................................................................................................45 4.16 Ginko biloba (Jinan dvoulaločný).............................................................45 5
SYNTETICKÉ ANTIOXIDANTY............................................................46 5.1 BHA (butylhydroxyanisol) .......................................................................46 5.1.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 47
5.2 BHT (butylhydroxytoluen) .......................................................................47 5.2.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 48
5.3 TBHQ (2-terc. butylhydrochinon) ............................................................48 5.3.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 48
5.4 Galláty.......................................................................................................48 5.4.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 49
5.5 Etoxyquin ..................................................................................................49 5.5.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 50
5.6 Askorbylpalmitát.......................................................................................50 5.6.1
Vliv na zdraví člověka............................................................................................. 50
6
ANTIOXIDANTY JAKO PŘÍDATNÉ LÁTKY......................................50
7
LEGISLATIVA ...........................................................................................52
8
METODY PRO STANOVENÍ ANTIOXIDAČNÍ AKTIVITY..............54 8.1 Metoda FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power assay) ..............54 8.2 Metoda TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) ......................54 8.3 Metoda DPPH (s difenylpikrylhydrazylem) .............................................54
8.4 Metoda DMPD (s dimethylfenylendiaminem) .........................................55 8.5 Metoda FR (Free Radicals).......................................................................55 9
ZÁVĚR .........................................................................................................56
10 SEZNAM LITERATURY ..........................................................................57 11 SEZNAM OBRÁZKŮ.................................................................................61 12 SEZNAM ZKRATEK.................................................................................62
1
ÚVOD Všude kolem nás se vyskytuje spousta faktorů, které ohrožují naše zdraví. Tyto faktory
jsou součástí životního prostředí, ve kterém žijeme - toxické sloučeniny, zamořené ovzduší, ale také jsou součástí špatné životosprávy – kouření, alkohol, nadbytek tuků v jídelníčku nebo přílišné vystavování slunečnímu záření, které se stalo jakýmsi trendem dnešní doby – být co nejvíce opálený. Velkou roli hraje také stres, kterého je v dnešní době všude kolem nás plno. Každý spěchá, nestíhá, za něčím se žene. Všechny tyto faktory přispívají k tvorbě volných radikálů. Volné radikály se tvoří přirozeně v našem těle, zejména při buněčném dýchání. Organismus je také tvoří pro boj s různými infekcemi, viry nebo bakteriemi. Poté je však dokáže, pomocí enzymových antioxidantů, které jsou součástí přirozeného mechanismu proti volným radikálům, zneškodnit. Mezi tyto mechanismy patří např. enzym superoxiddismutáza, glutathionperoxidáza nebo kataláza. Ty mají schopnost neutralizovat volné radikály, aniž by se samy staly nestabilní. To vše je proces naprosto přirozený, který naše tělo nijak výrazně neohrožuje. Tělo vytváří volné radikály k různým potřebám, ale také je dokáže v případě potřeby neutralizovat. Problém však nastává, když je volných radikálů nadbytek a tělo je už nestíhá zneškodňovat. Tento stav se nazývá oxidační stres a nastává zejména vlivem vnějšího prostředí, které do našeho těla volné radikály přivádí. Počet volných radikálů se však také zvyšuje v průběhu stárnutí. Oxidační stres může být příčinou vzniku různých degenerativních onemocnění jako rakoviny, nemoci oběhové soustavy, předčasné stárnutí apod. Abychom chránili naše zdraví co nejvíce, je důležité konzumovat stravu bohatou právě na antioxidanty. Ty totiž volné radikály převádí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy. Existuje spousta látek s antioxidační aktivitou, zejména karotenoidy, fenolické antioxidanty nebo vitaminy. Antioxidanty také zabraňují oxidaci v potravinách, které tak chrání proti zkáze a prodlužují jejich údržnosti. Přidávají se proto běžně do potravin jako přídatné látky. Povolené přídatné látky, podmínky jejich použití a označování na obalech je stanoveno legislativou.
11
2
CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je vypracování literární rešerše na téma Antioxidanty a jejich
význam pro zdraví. Nejprve se zmíním o pojmech jako „volné radikály“ nebo „oxidační stres“, které s touto tématikou souvisí, popíši možné rozdělení antioxidantů do skupin a mechanismus jejich účinku. V hlavní části této bakalářské práce se budu zabývat sestavením souhrnného přehledu antioxidantů a jejich vlastností. Zaměřím se zejména na fyziologické účinky a vliv na zdraví člověka. Stručně také popíši základní metody pro stanovení antioxidační aktivity, zmíním se o využívání antioxidantů jako přídatných látek v potravinách a o legislativě jejich použití.
12
3
ANTIOXIDANTY Kyslík, jakožto nepostradatelná složka pro život, může mít i negativní účinky, a to
v případě, že jeho sloučeniny ve formě volných radikálů přesáhnou množství potřeby buněk. Buňky jimi mohou být poškozeny, a proto mají proti volným radikálům detoxikační, antioxidační mechanismy. Především vitamin E a C, tripeptid glutathion a enzym superoxiddismutáza jsou jejich hlavní součástí. Pokud je však produkce reaktivních sloučenin kyslíku natolik vysoká, že jejich regulace již není možná, je organismus vystaven oxidačnímu stresu. Tvorbu volných radikálů způsobují také vnější vlivy jako znečištěné prostředí, ultrafialové záření, cigaretový kouř či nadměrná tělesná námaha. Antioxidanty jsou látky, které chrání organismus před nadměrným výskytem těchto volných radikálů tím, že je převádějí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy (Kalač, 2003). Oddalují nebo zamezují oxidaci substrátu, kterým mohou být lipidy, proteiny, sacharidy, DNA, a tím prodlužují údržnost potravin (Benešová 1997, Velíšek 1999). Organismus produkuje s postupným věkem méně přirozených antioxidantů. Pokud se volné radikály nahromadí, zhoršuje se naše zdraví. Dostatečný přísun antioxidantů z potravy může snížit riziko především srdečně cévních chorob (např. infarktu, ateroskleróza apod.) a některých druhů rakoviny. Antioxidanty také zpomalují stárnutí, chrání proti skleróze, snižují riziko vzniku nádorů, snižují hladinu cholesterolu, tlumí následky kouření, chrání zrak, zpomalují proces Alzheimerovy choroby apod. Zvýšenou potřebu antioxidantů vyžadují potraviny bohaté na karcinogeny. Je to např. vysoce zmrazená potrava, maso zpracovávané delším uzením nebo ozáření rentgenovými paprsky (Mindell a Mundis, 2006). Podle odborníků je účinnost přirozených antioxidantů ovoce a zeleniny, celozrnných obilovin a čaje vyšší než u antioxidantů v čistém stavu v podobě potravních doplňků. U nich může navíc dojít, při vysokém a dlouhodobém příjmu, ke zvratu antioxidačních účinků na prooxidační. Např. u beta-karotenu, vitaminu E, C a některých flavonoidů. Doporučuje se proto přijímat co nejvíce antioxidantů potravou, kde předávkování nehrozí (Kalač, 2003).
3.1 Dělení antioxidantů a mechanismus jejich účinku 3.1.1
Podle funkce
Primární antioxidanty Tzv. chain-breaking antioxidants - ruší řetězové reakce volných radikálů. Dodávají jim vodík nebo elektrony, a tím vznikají stabilnější produkty. V reakci s radikály lipidů vznikají
13
komplexy lipid-antioxidant. V nízkých koncentracích jsou účinné, ve vyšších však mohou působit jako prooxidanty (Benešová, 2000). Řadí se sem všechny povolené látky (kyselina askorbová, erythorbová a jejich deriváty, fenolové antioxidanty, galláty, tokoferoly) (Velíšek 1999). Dále sem patří BHA, BHT a jeho deriváty, TBHQ, hydrochinony aj. (Benešová, 2000). Synergicky působící sloučeniny Poskytují elektrony nebo vodík radikálům primárních antioxidantů, čímž je regenerují. Vytváří také kyselé prostředí, což zvyšuje stabilitu primárních antioxidantů. Dělí se na: Lapače kyslíku Reagují s volným kyslíkem a odstraňují ho. Do této skupiny patří siřičitany (SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5) – slabé antioxidanty, vitamin C (kyselina askorbová) a jeho sodná sůl, askorbylpalmitát a erythorbová kyselina (D-izomer vitaminu C) a její sodná sůl. Chelatační činidla Zamezují oxidacím, které jsou katalyzované kovy tím, že prooxidační kovy odstraňují. Patří sem kyselina fosforečná, fosfáty a polofosfáty, které s přechodnými kovy jako např. mědí, železem a niklem tvoří stabilní rozpustné komplexy, EDTA (ethylendiaminotetraoctová kyselina) a její sodná a sodnovápenatá sůl – stabilní komplexy tvoří s di- a polyvalentními kovovými ionty, kyselina vinná a její draselná sůl, kyselina citrónová a její estery (stearyl- a isopropylcitrany), kyselina fytová a lecitin (Benešová, 2000). Sekundární antioxidanty Rozkládají peroxidy lipidů na stabilní konečné produkty (Benešová, 2000). Řadí se sem cystin a cystein obsahující peptidy, lipoová kyselina, methionin a další přirozené antioxidanty (Velíšek 1999). 3.1.2
Podle molekulové hmotnosti
Vysokomolekulární Ty se dále dělí na enzymové a neenzymové. Mezi enzymové patří především superoxidismutáza, která neutralizuje nejnebezpečnější a nejběžnější volný radikál peroxid a glutationperoxidázu. Ta rozkládá peroxidy na vodu nebo alkohol. Spolupracuje s glutationem a ve své molekule obsahuje selen. Nízkomolekulární (Keresteš a kol., 2011)
14
3.1.3
Podle způsobu vstupu do organismu
Endogenní – vytváří organismus Exogenní – přijímané zvenčí 3.1.4
Podle rozpustnosti
Hydrofilní – rozpustné ve vodě Lipofilní – rozpustné v tucích Amfofilní – mají vlastnosti obou skupin 3.1.5
Podle lokalizace
Extracelulární – mimo buňku Intracelulární – mají rozhodující význam v ochraně před volnými radikály (Racek, 2003) 3.1.6
Podle původu
Přírodní antioxidanty Antioxidanty rostlinného, živočišného a mikrobiálního původu (Benešová, 2000). Dělí se na lipofilní (rozpustné v tucích) a hydrofilní (rozpustné ve vodě). Mezi lipofilní patří zejména vitamin E a karotenoidy, mezi hydrofilní vitamin C a některé rostlinné fenoly (Kalač 2003). Syntetické antioxidanty Mezi ně patří především fenoly (BHA, BHT, TBHQ, propyl-, oktyl-, a dodocylgalláty) (Benešová, 2000).
3.2 Volné radikály Volné radikály jsou atomy, molekuly nebo jejich fragmenty, které mají jeden nebo více nepárových elektronů a jsou schopné, byť krátkou dobu, samostatné existence. Jsou to většinou velmi reaktivní látky, které svůj nepárový elektron párují s elektronem, který odebírají jiným látkám, čímž je oxidují. Proto je nazýváme oxidanty. Můžou se z nich tvořit další metabolity, které jsou často reaktivnější než jejich mateřská molekula. Volným radikálem je např. peroxid vodíku (H2O2), ozon (03), hydroxilový radikál (OH•), oxid dusičitý (NOO•) apod. Mohou rychle reagovat s biologicky aktivními látkami jako lipidy, proteiny a nukleové kyseliny a primárně je poškozovat. Při těchto reakcích můžou vznikat další škodlivé produkty jako např. aldehydy, které potom způsobují sekundární poškození buněk a orgánů. Účinek volných radikálů v bilogických systémech závisí na přítomnosti kyslíku, který může být zdrojem jejich tvorby a iontů některých kovů (např. železo, měď). 15
Volné radikály mají však i pozitivní účinky. Naše tělo je denně vytváří pro ochranu před cizími buňkami, uplatňují se při metabolických pochodech nebo při tvorbě energie (Ortembergová, 2003). Hrají také roli v reprodukčních procesech, fagocytóze nebo v detoxikačních mechanismech (Keresteš a kol., 2011) Kromě endogenních radikálů, tvořících se uvnitř organismu, existují ještě exogenní radikály, které se do organismu dostávají z vnějšího prostředí. Jejich zdrojem jsou toxické sloučeniny, přílišné vystavení slunečním paprskům nebo různým druhům jiného záření, tabák, stres, zamořené ovzduší. Každá buňka je denně vystavena deseti tisícům volných radikálů (Ortembergová, 2003). Aby se aktivita volných radikálů neprojevila na nesprávných místech, musí se jejich tvorba kontrolovat pomocí ochranných mechanismů. Ochranné mechanismy buď zabraňují tvorbě volných radikálů (inhibitory enzymů), odstraňují již vytvořené volné radikály (antioxidanty) nebo odstraňují volnými radikály poškozené molekuly a nahrazují je zdravými (lipázy, proteinázy apod.) (Keresteš a kol., 2011). Volné radikály jsou jednou z příčin snížené regenerace a zdravotních problémů. Připisují se jim choroby jako ateroskleróza, koronární trombóza, mozková mrtvice, rakovina (poškodí genetický kód buňky a ta se zvrhne v rakovinnou) atp. Bílé krvinky mohou díky nim ztratit svoji antibakteriální a antivirovou účinnost, čímž dochází k oslabení imunity organismu (Mach, 2012). 3.2.1
Volné radikály a rakovina
Volné radikály mohou vyvolat rakovinu několika způsoby. Snižují např. funkci imunitního systému, který slouží jako ochrana před rakovinou. Snižují také účinnost mechanismů, potlačujících abnormální růst a rozmnožování buněk. Rakovinu mohou vyvolat také tím, že napadají DNA. Může tak dojít k mutacím buněk na buňky rakovinné. Dokáží také aktivovat tzv. onkogeny, nebo-li rakovinné geny a karcinogeny popř. prekarcinogeny, které spustí reakce vedoucí k rakovině (Passwater, 2002). 3.2.2
Volné radikály a choroby srdce
Volné radikály napadají červené krvinky. Ty mohou tvořit sraženiny, které pak způsobí infarkt. Mohou také způsobit tvorbu cholesterolových nánosů poškozením výstelky arterií (Passwater, 2002). Vzniká tak ateroskleróza neboli kornatění tepen. Do poškozeného místa je přijímán cholesterol a tuk obsahující LDL cholesterol. Ten se hromadí, až vznikne aterom (tuková vrstva), který tepnu ucpe (Ortembergová, 2003). V neposlední řadě mohou poškozo-
16
vat částice, jež na sebe váží cholesterol v krvi. Mění tak „dobrý“ cholesterol ve špatný a v důsledku toho dochází k jeho ukládání (Passwater, 2002). 3.2.3
Volné radikály a artritida
Volné radikály artritidu přímo nezpůsobují. Způsobují však zánět, který artritidu doprovází. Jde o volný radikál „superoxidový anion“. Zánět lze tedy zmírnit (a tím léčit artritidu) pomocí antioxidantů, zejména superoxiddismutázou (Passwater, 2002). 3.2.4
Volné radikály a šedý zákal
Měli bychom se vyhýbat přílišnému vystavování očí slunci. Ultrafialové paprsky ze slunečního záření totiž reagují s proteiny čočky a vytváří tak volné radikály. Dochází k poškození proteinů v očních čočkách. Ty pak nejsou čiré, ale zakalené – šedý zákal. Také vysoká hladina krevního cukru (glukózy) způsobuje vznik volných radikálů (Passwater, 2002).
3.3 Oxidační stres Oxidační stres je nerovnováha mezi volnými radikály a antioxidanty, která může vážně ohrozit organismus rozvojem chorob. Častěji dochází k převaze volných radikálů. Buď jejich zvýšenou tvorbou, sníženou koncentrací antioxidantů nebo kombinací obou stavů. Nepříznivé následky může mít však i převaha antioxidantů. Pokud je totiž antioxidantů nadbytek, dochází k blokování volných radikálů, které jsou pro organismus nezbytné. Přebytkem antioxidantů může také dojít ke zvýšení oxidačního stresu, kdy např. kyselina askorbová umožní redukcí Fe3+ na Fe2+ Fentonovou reakcí vznik hydroxilového radikálu (Racek, 2003). Fe2+ + H2O2
Fe3+ + •OH + OH-
Je všeobecně známo, že oxidační stres je nevyhnutelnou součástí života. Je vyvolaný reaktivními formami kyslíku uvolněných při dýchání, při oxidačním vzplanutí mikrofágů, v reakci na infekci a různými exogenními látkami včetně cigaretového kouře a ionizujícího záření. Oxidační stres může být jednou z příčin různých lidských degenerativních onemocnění. Přítomnost silných antioxidačních obranných mechanismů jako katalázy, glutathionu a souvisejících enzymů v buňce poukazuje na potenciální význam pro organismus chránící biomolekuly před poškozením. Oxidace DNA může vést k mutaci a tudíž karcinogenezi. U srdečního onemocnění je oxidativní stres považován za příčinný faktor, k peroxidaci lipidů dochází v průběhu vývoje aterosklerotických plátů.
17
Na základě toho byla přijata hypotéza o antioxidantech. Ta říká, že jsou to právě přírodní antioxidanty ovoce a zeleniny (vitamin C a E, karotenoidy, flavonoidy, atd.), které mají ochranné účinky, a které likvidují volné radikály ještě předtím, než mohou škodit (Basu, Temple a Garg, 1999).
4
PŘÍRODNÍ ANTIOXIDANTY Přírodní antioxidanty jsou antioxidanty obsažené především v rostlinách. V menší míře se
pak jedná o antioxidanty živočišného a mikrobiálního původu. Mohou se do potravin dostat během jejich výroby jako potravinářská aditiva, získaná z přírodních zdrojů, nebo mohou být v jedné či více složkách potraviny jako endogenní sloučeniny (Benešová, 2000). Výhoda přírodních antioxidantů je, že je spotřebitelé vnímají jako bezpečné, neberou je jako „chemikálie“ a jsou proto spotřebiteli upřednostňovány. Jsou-li do výrobků přidány látky se statutem GRAS (nezávadné), odpadají zde testy prokazující jejich nezávadnost. Nevýhodou přírodních antioxidantů je často neznámá nezávadnost. Také mohou u výrobků, kam jsou přidány, ovlivnit jejich vůni, barvu a chuť. Proto je jejich použití v potravinářství často omezené. Další nevýhodou je čištění, díky němuž jsou pak většinou dražší než syntetické antioxidanty. Nečištěné však mají menší účinek. Pro komerční účely se musí antioxidační sloučeniny identifikovat a čistit. Některé antioxidanty se pro komerční použití syntetizují. Jedná se především o vitamin C a E, které se využívají ve velkém (Benešová, 2000).
4.1 Karotenoidy Karotenoidy jsou významná přírodní barviva. Jde o fytochemikálie působící jako antioxidanty proti některým druhům rakoviny. Působí jako ochrana před ultrafialovými paprsky slunečního záření i jinými druhy záření, které způsobují její vznik (Mindell a Mundis, 2006). Chemicky jde o tetraterpeny - uhlovodíky se čtyřiceti atomy uhlíku. Ve svém řetězci mají velký počet dvojných vazeb, které mají konjugované uspořádání (střídají se s vazbami jednoduchými). Ty umožňují ničit rizikové volné radikály. Některé karotenoidy mají ve své molekule také skupiny s kyslíkem. Karotenoidy jsou lipofilní (rozpustné v tucích), relativně citlivé vůči oxidaci a jsou oranžově, žlutě nebo červeně zbarveny.
18
Dělí se na primární a sekundární. Primární karotenoidy jsou v zelených částech rostlin, kde slouží jako ochrana před slunečním zářením. Sekundární karotenoidy jsou barviva květů a plodů sloužící k lákání opylovačů a roznašečů semen. Živočichové je narozdíl od rostlin, řas, hub a mikroorganismů nedokáží syntetizovat. Musí je přijímat potravou a ve svém organismu je pouze ukládají nebo chemicky přeměňují (Kalač, 2003). Nyní je známo okolo 600 druhů, z čehož je zhruba 50 zastoupeno v ovoci a zelenině (Mindell a Mundis, 2006). Dělí se na karoteny a kyslíkaté sloučeniny. Mezi nejznámější a nejrozšířenější karoteny patří beta-karoten, ze kterého se v lidském organismu syntetizuje vitamin A. Dalšími významnými karoteny, působící jako antioxidanty, jsou: alfa- a gamakaroten, kryptoxantin, lykopen, lutein, zeaxantin, dále kapsantin, violaxantin a neoxantin. Většina názvů je odvozena od řeckého xanthos nebo latinského luteus – žlutý. Karotenoidy se vyskytují zejména v mléčných výrobcích, rybách, palmovém oleji, vaječných žloutcích, ovoci a zelenině (Benešová, 2000). Ze zeleniny se nachází zejména v mrkvi, brokolici, špenátu, celerové nati, kopru, kadeřavé petrželi nebo červené paprice. Z ovoce jsou významné meruňky, švestky nebo černý rybíz. Karotenoidům se často říká zhášeče (quencher) či lapače (scavanger). Jsou totiž schopné přeměnit rizikovou energii ultrafialového záření, prostřednictvím tzv. aktivovaných forem kyslíku, na teplo a tím „zhášejí“ volné radikály. Díky nim by mohlo dojít k mutacím, přeměnám na poškozené, neplnohodnotné buňky. Tento mechanismus se uplatňuje zejména u prevence nádorových onemocnění kůže. Jsou však účinné i proti rakovině plic, močového měchýře a také proti tzv. předčasnému stárnutí. Jsou schopné chránit dosud nerakovinovou tkáň proti začátku nádorového bujení a probíhající proces bujení zpomalovat. Největší preventivní účinnost má lykopen, za ním následuje v sestupném pořadí gamakaroten, alfa-karoten, beta-karoten, zeaxantin a lutein. Bylo zjištěno, že v krevní plazmě kuřáků klesá hladina beta-karotenu i jiných karotenoidů rychleji než u kuřáků. Kuřáci jsou totiž vystaveni větší míře volných radikálů pocházejících z cigaretového kouře. Dochází tak k jejich rychlé reakci s beta-karotenem i jinými karotenoidy, které se tak rychle spotřebovávají. Kouření také způsobuje sníženou vnímavost vůči chutím, a tak kuřáci konzumují méně ovoce a zeleniny, která je pro ně méně chuťově výrazná než pro nekuřáky. Doporučovalo se tedy kuřákům zvýšit spotřebu karotenoidů. Zjistilo se však, že užívání beta-karotenu jako čisté látky zvyšuje riziko vzniku rakoviny plic u kuřáků. Betakaroten a nejspíš i další karotenoidy totiž mění při vysokém příjmu své účinky z antioxidačních na prooxidační. Tedy oxidační procesy urychluje. Neznamená to však, že by 19
měli kuřáci svůj příjem karotenoidů omezit. Kuřáci potřebují také třikrát více vitaminu C, aby měli stejnou hladinu antioxidantů jako nekuřáci. Obsah karotenoidů v ovoci a zelenině ovlivňuje řada faktorů a není proto stálý. Karotenoidy jsou poměrně stálé vůči kuchyňským úpravám, avšak při sušení ovoce a zeleniny se snadno odbourávají. Další důležitý poznatek vychází z toho, že jsou karotenoidy lipofilní, tedy rozpustné v tucích. Jejich využitelnost je vyšší v tepelně upravených potravinách. Buňky totiž popraskají a obsah včetně karotenoidů se tak uvolní. V tenkém střevu se tak lépe vstřebají. Např. u lykopenu, který je velice preventivně účinný, je jeho využitelnost pětkrát až sedmkrát vyšší u tepelně opracovaných rajčat než u syrových. Tak stejně mrkev. Mnohem užitečnější je pro nás mrkev tepelně opracovaná (např. dušená) než-li v syrovém stavu. Kvůli lepšímu vstřebání je také výhodnější, aby karotenoidy byly rozpuštěny v potravě již během její přípravy, než aby k jejich smísení s tuky došlo až v trávicím traktu (Kalač, 2003). 4.1.1
Alfa-karoten
4.1.1.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Alfa-karoten je provitamin vitaminu A, v našem těle se tedy může v případě potřeby na tento vitamin přeměnit (Mindell a Mundis, 2006). Vědci zjistili, že lidé s vysokou hladinou alfa-karotenu, mohou žít déle. Vztah mezi dlouhověkostí a alfa-karotenem může spočívat v jeho schopnosti oddálit či zabránit chronickým onemocněním jako jsou kardiovaskulární choroby nebo rakovina. Velká pozornost je věnována především beta-karotenu. Vědci však zjistili, že alfa-karoten je v inhibici nádorů účinnější. Alfa-karoten chrání buňky před účinky volných radikálů, zvyšuje funkci imunitního systému, je dobrý pro reprodukční funkci a zabraňuje stavům spojeným se stárnutím (Landsman, 2011). Největším zdrojem alfa-karotenu je mrkev a dýně. Nejlépe pak ve vařeném stavu, kdy z těchto surovin alfa-karoten využijeme více než ze stavu surového. Můžeme ho dostat také čistý nebo ve směsi s ostatními karotenoidy jako doplněk stravy. Doporučuje se 3-6 tablet denně. (Mindell a Mundis, 2006).
Obrázek 1 Alfa-karoten (Schmidt, 2010)
20
4.1.2
Beta-karoten
4.1.2.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Beta-karoten je stejně jako alfa-karoten provitamin vitaminu A. Hraje významnou roli v prevenci proti rakovině, snižuje riziko srdečního infarktu, arteriosklerózy, mozkové příhody, očního zákalu a posiluje imunitní systém. Doporučená dávka je 2-4 mg denně. Vyskytuje se nejvíce v červeném, žlutém a zeleném ovoci a zelenině (dýně, mango, špenát, sladké brambory). Jako doplněk se prodává samostatný nebo ve směsi s dalšími karotenoidy a multivitaminy. Pokud trpíte na sníženou funkci štítné žlázy neměli byste tyto doplňky užívat. Je totiž pravděpodobné, že nemůžete převádět karoten na vitamin A v dostatečné míře (Mindell a Mundis, 2006).
Obrázek 2 Beta-karoten (Schmidt, 2010)
4.1.3
Kryptoxantin
4.1.3.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Kryptoxantin může naše tělo podle potřeby přeměnit ve vitamin A. Zjistilo se, že ženy s rakovinou krku mají kryptoxantinu v krvi mnohem méně než ženy zdravé. Je tedy možné, že působí preventivně proti tomuto druhu rakoviny. Studie také ukázaly, že cigaretový kouř kryptoxantin ničí. Proto ho mají kuřáci v těle mnohem méně než nekuřáci. Nejvíce se vyskytuje v tropických plodech jako papája, broskve, pomeranče a mandarinky. Doporučená dávka je 3-5 mg denně. Jako doplněk je prodáván ve směsích s dalšími karotenoidy (Mindell a Mundis, 2006).
Obrázek 3 Beta-kryptoxantin (Schmidt, 2010)
21
4.1.4
Lykopen
4.1.4.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Lykopen není na rozdíl od výše uvedených karotenoidů provitaminem vitaminu A. Je barvivem červeně nebo oranžově zbarveného ovoce a zeleniny (např. rajčat, červených grapefruitů, melounu apod.). Potlačuje růst všech druhů nádorů, je jedním z nejúčinnějších antioxidantů proti rakovině. Slouží také jako ochrana před ultrafialovými paprsky a tlumí následky kouření. Nedávno se také prokázalo, že působí i proti srdečním chorobám. Vstřebávání lykopenu z potravy je obtížnější, protože je rozpustný v tuku. Proto se lépe vstřebává z tepelně upravených jídel nebo přímo z malého množství tuku (např. olivového oleje). Čím jsme starší, tím je jeho hladina v krvi nižší. Proto se doporučuje lidem přes 50 let věku konzumovat hodně zeleniny popř. doplňky v podobě tablet 6-10 mg denně (Mindell a Mundis, 2006).
3
H3C
2
7
5 4
CH3
CH3
CH3
CH3 1
6
9
8
11 10
15
13 12
14
12'
14' 15'
13'
8'
10'
11'
CH3
9'
CH3
6'
7'
4' 5'
2'
3'
CH3
CH3 1'
CH3
Obrázek 4 Lykopen (Schmidt, 2010)
4.1.5
Lutein
4.1.5.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Lutein se stejně jako lykopen v těle nemění na vitamin A. Je však důležitým antioxidantem. Uplatňuje se zejména v ochraně očí. Odstraňuje totiž volné radikály, které vznikají z ultrafialového záření na sítnici. Chrání oči také proti degenerativním změnám na žluté skvrně, což způsobuje slepotu. Obsahuje ho špenát a listová zelenina. Jako doplněk se vyrábí samostatný nebo ve směsi s ostatními karotenoidy. Léky omezující vstřebání tuku, mohou snížit využitelnost luteinu. Pokud jste alergičtí na aksamitník (bylina) měli byste se přípravků s luteinem vyhýbat (Mindell a Mundis, 2006).
Obrázek 6 Lutein (Schmidt, 2010)
22
4.1.6
Zeaxantin
4.1.6.1 Výskyt a vliv na zdraví člověka Zeaxantin potlačuje růst nádorových buněk a tím chrání před některými druhy nádorů. Stejně jako lutein chrání oči před volnými radikály. Působí proti degenerativním změnám žluté skvrny a tak působí preventivně proti oslepnutí. Nachází se především v řeřiše, špenátu, listech čekanky, řepě buráku a ibišku. Při užívání doplňků se doporučuje 30-130 mg při jídle (Mindell a Mundis, 2006). OH HO
Obrázek 5 Zeaxantin (Schmidt, 2010)
4.2 Fenolové antioxidanty Fenolové sloučeniny jsou látky s jedním nebo více benzenovými kruhy, které jsou substituované jednou nebo více hydroxylovou (OH) skupinou. Bývají součástí potravin rostlinného původu a mají velký význam pro lidský organismus. Vykazují antivirové, protizánětlivé, antimikrobní nebo antialergenní účinky (Stratil, 2007). Studie ve výzkumném centru ARS v Albany (Kalifornie) ukázaly, že UV světlo zvyšuje hladinu fenolů v mrkvi. Je známo, že UVB záření (320-280 nm) může způsobit u rostlin abiotický stres, který zvyšuje produkci dvou přirozeně se vyskytujících enzymů: fenylalaninamonium lyázy (PAL) a chalkonsyntázy (CHS). Ty zvyšují hladinu fenolů (z nichž řada jsou antioxidanty). Studie ukazují, že mírná 14 sekundová dávka UVB záření na čerstvé plátky mrkve může zvýšit jejich antioxidační kapacitu skoro trojnásobně (McHugh a kol., 2010). 4.2.1
Fenolové kyseliny a jejich deriváty
Fenolové kyseliny a jejich deriváty jsou jedny z nejběžnějších rostlinných polyfenolů. V rostlinách jsou nejčastěji přítomny ve formě esterů (Slanina, Táborská, 2004). Běžně se vyskytují ve všech rostlinných materiálech. Jejich aktivita závisí na počtu hydroxylových skupin v molekule (čím víc OH- skupin, tím vyšší účinnost). Jedná se především o benzoovou kyselinu se strukturou C6-C1 a její deriváty a o skořicovou kyselinu se strukturou C6-C3 a její deriváty, která je obecně aktivnějším antioxidantem. (Velíšek, 1999).
23
Mezi hlavní a nejvýznamnější deriváty kyseliny benzoové patří kyselina gallová. Dalšími významnými zástupci jsou kyselina salicylová (2-hydroxybenzoová) nebo katechol. (Stratil, 2007) Mezi hlavní deriváty hydroxyskořicové kyseliny patří kyselina kávová. Dále pak kyselina p-kumarová, kyselina ferulová, kyselina rosmarinová nebo kyselina chlorogenová (ester kyseliny L-(-)-chinové a kávové) (Velíšek 1999), která je nejběžnější fenolovou kyselinou v naší potravě (Slanina, Táborská, 2004). Mezi významné fenolové kyseliny patří také kyselina chinová a šikimová, působící jako účinné primární antioxidanty (Stratil, 2007). COOH 2
1
OH 6
3
OH 5
OH OH
4
Obrázek 7 L-(-)-chinová kyselina
Chlorogenová kyselina
D-(-)-šikimová kyselina
4.2.1.1 Výskyt Deriváty hydroxybenzoové kyseliny se vyskytují ve vázané formě. V potravinách rostlinného původu je jejich obsah nízký. Výjimkou jsou ostružiny, maliny, červený a černý rybíz a jahody. Ze zeleniny pak cibule a křen. Deriváty hydroxyskořicové kyseliny se vyskytují zejména v ovoci. Ve švestkách, jablkách, meruňkách, borůvkách a rajčatech se nachází kyselina kávová. V citrusech a ananasu se vyskytuje kyselina p-kumarová. (Benešová, 2000). Z ostatních potravin můžeme jmenovat brambory a kávu, obsahující kyselinu chlorogenovou nebo majoránku, obsahující kyselinu rosmarinovou (Velíšek, 1999). 4.2.1.2 Vliv na zdraví člověka Polyfenoly, tedy i fenolové kyseliny, jsou obecně spojovány se sníženým rizikem rakoviny (zejména rakoviny plic, trávicího traktu, prsu nebo prostaty) a kardiovaskulárních poruch. Působí proti vzniku krevních sraženin a tím mohou snížit riziko mozkové mrtvice nebo infarktu myokardu (Slanina, Táborská, 2004). Kyselina salicylová, nacházející se ve vrbě jako metabolit, vykazuje protizánětlivé a antipyretické účinky. Kyselina kávová inhibuje oxidaci LDL. (Stratil, 2007)
24
4.2.2
Flavonoidy
Flavonoidy jsou odvozeny od základní strukturální konfigurace C6 – C3 – C6 (Benešová, 2000). Je to rozsáhlá skupina ve vodě rozpustných látek. Těm, které jsou biologicky aktivní, se říká bioflavonoidy. Vyskytují se jako barviva v ovoci, zelenině, zrninách, kůře a listech stromů (Mindell a Mundis, 2006). Mezi potravinářsky nejvýznamnější flavonoidy patří flavony, flavonoly, flavanony, flavanonoly, izoflavony, katechiny a anthokyany (Schmidt, 2010). Potravinářsky velice důležité pro své antioxidační účinky a četnost výskytu jsou kvercetin, kemferol a rutin Flavonoidy jsou však často přítomné v rostlinách, které člověk nekonzumuje nebo je jejich koncentrace tak nízká, že je jejich biologická účinnost málo významná (Kalač, 2003).
Obrázek 10 Flavonoidy (Benešová, 2000)
4.2.2.1 Výskyt Nejvíce se vyskytují v jablkách, čaji a cibuli. 25 000-65 000 mg/kg ve slupkách červených odrůd cibule představuje největší obsah flavonoidů vůbec. Ve skleníkové zelenině je jejich obsah nižší než u zeleniny rostoucí venku. Syntéza flavonoidů je totiž závislá na intenzitě slunečního záření. V této době není určena doporučená denní dávka, která by prospívala našemu zdraví (Kalač, 2003). 4.2.2.2 Vliv na zdraví člověka Flavonidy působí jako antioxidanty tím, že reagují s volnými radikály a rizikové kovy váží do neúčinných komplexů. Působí jako prevence proti srdečně cévním chorobám a zpomalují pochody stárnutí mozku (Kalač, 2003). Některé jsou až 50x antioxidačně účinnější než vitamin C a E. Bioflavonoidy v tmavočervených hroznech mají až 1000x větší účinnost v potlačování oxidace LDL cholesterolu než vitamin E (Mindell a Mundis, 2006). 4.2.3
Anthokyany
Jejich název je odvozen z řeckého anthos (květ) a cyanos (modrý). Jsou to pigmenty rostlin rozpustné ve vodě. Způsobují červené, oranžové, modré a fialové zbarvení květů, plodů a 25
listů rostlin. Jejich barvu, intenzitu a konformaci ovlivňuje pH prostředí. Nejběžnějším zástupcem anthokyanů je kyanidin (Hrnčířová, 2011).
Obrázek 11 Kyanidin, R1 = OH, R2 = H
4.2.3.1 Výskyt Nachází se především v ovoci a zelenině. Mezi nejbohatší zdroje patří drobné ovoce jako brusinka, borůvka, ostružina, černý rybíz, malina, jahoda nebo hrozny vinné révy. Vyskytují se zejména ve slupkách kromě některého červeného ovoce jako např. jahod a třešní, u kterých se nacházejí v dužině. Dále jsou obsaženy v červeném víně, některých obilovinách, některé kořenové a listové zelenině (např. fazoli, zelí nebo ředkvi) (Hrnčířová, 2011). 4.2.3.2 Vliv na zdraví člověka Bylo prokázáno, že konzumace potravin obsahujících anthokyany snižuje riziko kardiovaskulárních chorob. Anthokyany zháší volné radikály a chrání tak tělo před vznikem oxidačního stresu. Brání DNA před poškozením, zvyšují permeabilitu kapilár, inhibují agregaci krevních destiček a oxidaci lipoproteinů. Inhibují také růst některých nádorových buněk jako např. rakoviny prsu. Zlepšují vidění za šera a v noci. Vykazují protizánětlivé účinky, zejména kyanidyn, u kterého jsou tyto účinky vyšší než u aspirinu. Významné jsou brusinky, které se využívají při léčbě nebo prevenci infekcí močového ústrojí (Hrnčířová, 2011). 4.2.4
Katechiny
Katechiny jsou fytochemikálie, které se nachází ve vysokých koncentracích v různých potravinách a nápojích na rostlinné bázi. Na základě jejich struktury jsou katechiny zařazovány mezi flavanoly a zahrnují tyto sloučeniny: katechin, epikatechin, epigallokatechin, epikatechin gallát a epigallokatechin gallát (Heneman a Zidenberg-Cherr, 2008).
26
Obrázek 12 Katechiny (Stratil, 2007)
4.2.4.1 Výskyt Jednoznačně největší obsah katechinů je v čínském čajovníku (Camellia sinensis). Obsah katechinů v jeho složení je asi 27 % , čaj oolong má 23 % a černý čaj kolem 4 %. Velice dobrým zdrojem katechinů je také tmavá čokoláda, červené víno, rozinky a rebarbora (Vanaman, 2011). 4.2.4.2 Vliv na zdraví člověka Několik studií, publikovaných v roce 2006 v "Life Sciences", prokázalo, že katechiny mohou zabránit růst nádorů krevních cév, chrání proti ateroskleróze, pomáhají podporovat antidiabetické účinky inzulínu a poskytují významnou ochranu proti Parkinsonově a Alzheimerově chorobě. Bylo také zjištěno, že katechiny jsou 100x silnější antioxidanty než vitamin C a 25x silnější než vitamin E. (Vanaman, 2011). Mají preventivní účinky proti žaludečním vředům a rakovině tlustého střeva. Působí proti vzniku zubního kazu u člověka a proti ukládání cholesterolu v cévách (Arndt, 2009). 4.2.5
Třísloviny (tanini)
Třísloviny jsou fenolové látky, které můžeme rozdělit na hydrolyzovatelné a kondenzované. Mezi hydrolyzovatelné patří gallotaniny a ellagotaniny. Mezi kondenzované pak proantokyanidiny. Izolují se z koření a různých bylin. Nevýhodou je však barva, vůně a chuť těchto extraktů. Rosmanol, karnosol, epirosmanol a isorosmanol jsou sloučeniny izolované z rozmarýny (Rosmarinus officinalis L.) a šalvěje (Salvia officinalis L.) bez vůně a chuti. Nejaktivnější složky rozmarýny jsou rosmarinová kyselina a karosol. V oreganu jsou to kávová, rosmarinová kyselina a jejich deriváty. Z černého pepře bylo izolováno pět antioxidačních fenolových amidů. Z papriky kapsaicin a dihydrokapsaicin. V hřebíčku je aktivní složkou kyselina gallová a eugenik. V zázvoru jsou sloučeniny odvozené od gingerolu. Disponují vyšší aktivitou než α-tokoferol. V kurkumě jsou některé antioxidační sloučeniny bez chutě. (např. tetra-
27
hydrokurkumin). Kromě něj byl z kurkumy izolován kurkumin. V muškátovém květu je řada ligninů, které mají silné antioxidační účinky. Ty má také vanilin získávaný z lusků vanilky a používaný jako aromatizující činidlo. V praxi se používá pro získání čistého produktu bez chuti a barvy pouze rozmarýna a šalvěj. Z rozmarýny se vyrábí antioxidant ve formě prášku. Ten není rozpustný ve vodě, pouze v tucích a olejích (Benešová, 2000). O H3C
O CH3
O
O
HO
OH
Obrázek 13 Kurkumin (v kari koření) (má významný hepatoprotektivní účinek) (Stratil, 2007)
4.2.5.1 Výskyt Hlavním zdrojem tříslovin jsou čaje a červené víno (nachází se zejména v peckách a třapinách). Dále pak borůvky, jahody, granátové jablko, vlašský ořech, ostružiny, brusinky, šalvěj a tymián (Arndt, 2009). 4.2.5.2 Vliv na zdraví člověka Třísloviny tvoří při reakci s bílkovinami ochranný povlak živých tkání při jejich poškození – adstringentní účinek. Jsou účinné při onemocnění trávicího traktu, při kožních poraněních, působí proti omrzlinám a popáleninám (menšího rozsahu). Používají se proti průjmu, krvácení a nadměrnému pocení. Jsou protijedem při otravách těžkými kovy, zmírňují účinky některých jedů. Vykazují také protivirové, protibakteriální účinky a antiparazitální účinek (proti střevním hlísticím). Třísloviny, které jsou obsažené v čaji, mají pozitivní vliv na trávicí trakt a krevní oběh. Posilují činnost kapilár a působí jako prevence srdečních chorob a infarktu. Zelený čaj obsahuje třísloviny podporující tvorbu žaludečních šťáv (Arndt, 2009). 4.2.6
Resveratrol
Resveratrol se z chemického hlediska řadí mezi stilbeny. Jeho systematický název je 3,4‘,5-trihydroxystilben. Může se vyskytovat ve dvou formách, trans- a cis-. V rostlinném materiálu je většinou přítomna směs obou izomerů. Řadí se mezi sekundární metabolity rostlin tzv. fytoalexiny. Ty se začnou v rostlině tvořit při infekci, mechanickém poškození, půso-
28
bení UV záření nebo jinými stresovými podněty. Produkce fytoalexinů tvoří jeden z mechanismů rezistence buňky. Např. u révy vinné napadené plísní Botrytis cinerea lze pozorovat resveratrolovou bariéru, kterou rostlina vytváří okolo napadeného místa. Resveratrol byl poprvé izolován z kořene rostliny Veratrum grandiflorum (kýchavice velkokvětá). Dále byl objeven u více než 72 druhů rostlin, z nichž mnoho je běžnou součástí potravy člověka (Šmidrkal a kol, 2001).
Obrázek 14 Resveratrol
4.2.6.1 Výskyt Resveratrol se vyskytuje zejména v hroznech révy vinné (nejvíce ve slupce a jádrech) Dává společně s katechiny a antokyany barvu červenému vínu. Dalším významným zdrojem resveratrolu je červené zelí, brokolice, červená řepa nebo arašídy (Šmidrkal a kol, 2001). 4.2.6.2 Vliv na zdraví O rostlinných polyfenolech (tedy i reservatrolu) obecně platí, že mají inhibiční účinky na zhoubné nádorové bujení. V orientální medicíně je jednou z hlavních složek rostlinných extraktů, používaných k léčení srdečních a nádorových onemocnění (Šmidrkal, Filip, Melzoch, Hanzlíková, Buckiová, Křísa, 2001). Resveratrol také brání tvorbě sraženin a tlumí krevní srážlivost. Tím působí preventivně proti infarktu a cévní mozkové příhodě. Bylo zjištěno, že pravidelným pitím červeného vína se snižuje riziko ischemické choroby srdeční (Mindell a Mundis, 2006). S tím souvisí pojem „Francouzský paradox“. Ten popisuje nízký výskyt nemocí srdce a cév u Francouzů, navzdory relativně nezdravé stravě s vysokým obsahem tuků a vysokému příjmu alkoholu. Důležitý je však fakt, že většina alkoholu ve Francii je konzumována ve formě vína, které je bohatým zdrojem právě resveratrolu (Šmidrkal a kol., 2001). Resveratrol lze užívat ve formě doplňků a to v doporučené dávce 30 mg denně (Mindell a Mundis, 2006).
29
4.3 Pyknogenol Termín pyknogenol byl vytvořen pro popis celé třídy flavonoidů složených z flavan-3-ol derivátů. Původně sloužil jako vědecký název pro tuto třídu polyfenolů, teď se však odkazuje na konkrétní směs prokyanidinů extrahovaných z kůry francouzské borovice (Pinus maritima), známá pod obchodním názvem Pyknogenol (PYC). Ačkoli jeho chemické složení není stále ještě zcela objasněno, jeho hlavní složkou jsou fenolické sloučeniny. Ty jsou obecně rozděleny na monomery (katechin, epikatechin a taxifolin)
a
kondenzované
flavonoidy
(prokyanidiny
nebo
proanthokyanidiny).
Extrakt
z borovicové kůry obsahuje také fenolické kyseliny (kávová, ferulová a p-hydroxybenzoová) nebo glykoyilační produkty (glukopyranosylové deriváty flavanolu nebo fenolických kyselin) (Cadenas a Packej, 2002). 4.3.1
Výskyt
Pyknogenol je termín pro označení extraktu z kůry francouzské borovice (Pinus maritima) Avšak mnoho komponentů, které pyknogenol obsahuje se nachází také v běžně přijímaném ovoci a zelenině nebo v nápojích jako je červené víno, zelený a černý čaj (Cadenas a Packej, 2002). 4.3.2
Vliv na zdraví člověka
Pyknogenol je nyní využíván po celém světě jako nutriční doplněk a jako fytochemický lék na různé nemoci od chronického zánětu po oběhové dysfunkce. Studie, které byly provedeny ukazují, že tato směs flavonoidů má obrovskou antioxidační kapacitu. Z epidemiologických výzkumů vyplývá, že konzumace těchto polyfenolů je spojena s nízkým výskytem degenerativních onemocnění a experimentální výzkumy dokazují, že fenolické sloučeniny působí jako přírodní antioxidanty, důležité fytochemikálie pro lidské zdraví. Probíhající studie také naznačují, že PYC významně inhibuje aktivitu enzymů, které produkují volné radikály v biologických systémech (Cadenas a Packej, 2002). Pyknogenol má léčebné účinky při kurdějích – zesiluje účinek vitaminu C. Má antikoagulační účinky - působí proti nadměrnému shlukování krevních destiček, což může vést k infarktu nebo mrtvici. Napomáhá vazbě kolagenu a elastinu do tkáňových bílkovin a má tak blahodárný účinek na kvalitu pleti a pokožky. Je účinnou látkou proti stárnutí a stresu. Zabraňuje oxidaci LDL cholesterolu a pomáhá tak snižovat krevní tlak. Inhibuje také zánětlivé procesy (např. artritida). Pomáhá při léčbě křečových žil, či chronické únavě očí. Pomáhá ženám při premenstruačním syndromu a zlepšuje plodnost mužů. 30
Velkou úlohu hraje také při stimulaci jiných látek např. vitaminů. Jakmile předá vitamin C elektron volnému radikálu, ztrácí antioxidační účinek. Reakcí s prokyanidinem z pyknogenolu se znovu zaktivuje a může regenerovat další antioxidanty jako např. vitamin E. Podle některých studií patří pyknogenol k jedněm z nejsilnějších komplexních antioxidantů (Mach, 2012).
4.4 Fytosteroly Fytoestroly mají steroidní charakter (jsou strukturně podobné cholesterolu). Jsou lipofilní a doprovází proto lipidy v rostlinných pletivech. Mezi nejčastěji se vyskytující fytosteroly patří β-sitosterol, 5-kampesterol a stigmasterol (Prugar, 2008). 4.4.1
Výskyt
Nejvíce fytosterolů obsahují (řazeno sestupně) rýžové otruby, řepkový olej, ořechy,slunečnicový olej, sójový olej, loupaná pohanka, olivový olej, luštěniny, obiloviny a palmový olej (Prugar, 2008). 4.4.2
Vliv na zdraví člověka
Snižují vstřebávání cholesterolu v tenkém střevě a tím působí jako prevence srdečně cévních chorob. Na snížení cholesterolu v krvi má vliv sitostanol, který vzniká hydrogenací sitosterolu (Benešová, 2000). Snižují také riziko vzniku kardiovaskulárních chorob. Běžnou stravou však přijímáme několikanásobně nižší množství (cca 250 mg), než je pro účinnost fytosterolů nutné (cca 1500 mg). Proto je dobré konzumovat funkční potraviny obohacené o fytosteroly. Nepříznivý účinek: při zvýšeném příjmu se snižuje vstřebávání β-karotenů až o 20 %. Nemělo by se tedy přesahovat doporučené denní množství a to 1600 mg (Prugar, 2008).
4.5 Fytoestrogeny Fytoestrogeny jsou fenolické sekundární metabolity, které napodobují přirozené savčí estrogeny. Vyskytují se u více než 300 rostlin. Mezi nejrozšířenější fytoestrogeny patří izoflavony, ligniny, kumestany a stilbeny (Moravcová a Kleinová, 2002).
31
4.5.1
Výskyt
Isoflavony jsou nejvíce zastoupeny v sóji luštinaté, která obsahuje tři hlavní zástupce izoflavonů, daidzein, genistein a glycitein. Dále se vyskytují v červeném jeteli, rybízu a v menší míře v pivě a žitě. Lignany jsou nejvíce zastoupeny v lněném oleji. Rostlinné oleje, zejména pak právě lněný, patří mezi jeho nejdůležitější zdroje. Významným zdrojem je také ovoce, celozrnné žitné pečivo a různá semena. Většinou je však při zpracovávání frakce s ligniny oddělena spolu se slupkami a vlákninou. Kumestany se vyskytují zejména v klíčcích vojtěšky, která je zdrojem hlavního zástupce, kumestrolu (Moravcová a Kleinová, 2002). Nalezneme ho také v růžičkové kapustě, špenátu a luštěninách. Stilbeny se nachází nejvíce v červeném víně, arašídech a červeném zelí (Prugar, 2008). Jejich hlavním zástupcem je resveratrol nacházející se zejména ve slupkách révy vinné (4) (Moravcová a Kleinová, 2002). Od středního věku ženy se snižuje tvorba pohlavních hormonů estrogenů, které mají řadu fyziologických funkcí. V klimakteriu pak tvorba zcela ustává a žena je vystavena vyššímu riziku osteoporózy a srdečně cévních chorob. Fytoestrogeny mají podobné účinky jako estrogeny a jsou proto schopné alespoň částečně nahradit jejich ochranou roli (Prugar, 2008). 4.5.2
Vliv na zdraví
Konzumace sóji snižuje výskyt rakoviny prsu, osteoporózy a srdečně cévních chorob. V Asii má konzumace sóji tradici více než 5000 let. Proto je v Japonsku výskyt těchto onemocnění poměrně nižší než v Evropě. Japonci zkonzumují cca 20-25 mg isoflavonů denně, Evropané jen asi 1 mg (Prugar, 2008). Fytoestrogeny také ovlivňují transport vápníku, účinek růstových faktorů, syntézu proteinů nebo diferenciaci buněk (Moravcová a Kleinová, 2002).
4.6 Tokoferoly Tokoferoly jsou považovány za hlavní přírodní antioxidanty v rostlinných a živočišných tucích. Nejvýznamnější z tokoferolů je α-tokoferol (vitamin E), který má biologickou aktivitu několikrát vyšší než ostatní. Získávají se extrakcí z přírodních zdrojů nebo chemickou syntézou. Jejich použití je omezeno pouze na tuky, oleje a potraviny s obsahem tuku. Pokud jsou ve vyšších koncentracích, způsobují nežádoucí pachuť (Benešová, 2000).
32
4.6.1
Výskyt
Nachází se zejména v rostlinných olejích, dále pak v ořechách, pšeničných klíčcích, otrubách, ovoci, zelenině, kukuřici, řepkovém a sójovém oleji (Benešová, 2000). 4.6.2
Vliv na zdraví člověka
Tokoferoly vykazují preventivní účinek proti srdečním a cévním chorobám, potratům, léčí také kožní problémy (Sulivan, 1998).
4.7 Vitaminy 4.7.1
Vitamin A (retinol)
Vitamin A neoznačuje pouze jeden konkrétní vitamin, je to souhrnný název pro skupinu látek s podobným chemickým složením a stejným mechanismem působení. Když se však řekne vitamin A, myslí se tím zejména retinol (vitamin A1), který vykazuje největší vitaminovou aktivitu a je proto nejdůležitější z této skupiny. Retinol se může oxidací a redukcí vzájemně přeměňovat s retinalem. Provitaminy vitaminu A jsou karoteny. Avšak pouze býložravci a člověk je umí na vitamin A přeměňovat. Masožravci tuto schopnost nemají. Retinoidy se nacházejí v živočišných potravinách. Při běžných způsobech úpravy potravin jsou ztráty vitaminu A minimální. K největším ztrátám dochází při smažení, ztráty však ani zde nejsou větší než 10 % (Stratil,1993). Vitamin A může na vzduchu a světle oxidovat a stát se prooxidantem. Jeho antioxidační účinek se projevuje ve tmě kdy inhibuje tvorbu volných kyselin (Benešová, 2000). CH3
H3C CH3
CH3 OH
CH3
Obrázek 15 Vitamin A (retinol)
4.7.1.1 Výskyt Zdroje vitaminu A jsou rajčata, mrkev, dýně, špenát, meruňky, cukrový meloun ale také rybí játra, vaječný žloutek, máslo nebo smetana (Petrošová, 2010).
33
4.7.1.2 Vliv na zdraví člověka Vitamin A je vitamin rozpustný v tucích (lipofilní). S tímto faktem souvisí riziko předávkování, jelikož ho organismus nevyloučí močí (jako u vitaminů rozpustných ve vodě), ale ukládá ho a to zejména v játrech. K předávkování však dochází až při zkonzumování 10x vyššího množství než je množství doporučené. Je důležitý pro správné fungování tkání (Petrošová, 2010). Má pozitivní vliv na vývoj, růst a diferenciaci kostních, krvetvorbních a epiteliálních buněk (střev, ledvin, žaludku apod.). Je důležitý při syntéze nukleových kyselin (RNA) a bílkovin, zvyšuje také odolnost proti infekcím. Mezi nejznámější a velice důležitý účinek na zdraví je pozitivní vliv na zrak. Ovlivňuje zejména vidění za šera a barevné vjemy. Mezi příznaky nedostatku tohoto vitaminu patří šeroslepost a citlivost na přesvětlení. Dále pak vysychání spojivek, ztráta chuti, porucha imunity, zastavení růstu (Stratil, 1993) Nedostatek se může projevit také zánětem spojivek a suchou vrásčitou pokožkou. (Petrošová, 2010). Později nastávají poruchy tvorby kostních buněk (kosti jsou hrubé a měkké), poruchy krvetvorby a nervového systému. Může vést také k poškození plodu a neplodnosti (Stratil,1993). 4.7.2
Vitamin E (α-tokoferol)
Do této skupiny patří 8 sloučenin - 4 tokoferoly (alfa-, beta-, gama- a delta-) a 4 tokotrienoly (alfa-, beta-, gama- a delta-). Nejznámější je α-tokoferol, který se stal synonymem celé skupiny. Jde totiž o formu, která se vyskytuje nejvíce a má nejprokazatelnější účinky v podpoře reprodukce, jako hlavního účinku vitaminu E (Papas, 2000). Vitamin E je rozpustný v tucích. Je to membránový antioxidant, který se uplatňuje v ochraně lipidů biologických membrán a lipoproteinových částic plazmy. Reakcí vitaminu E s volným radikálem vzniká tokoferoxylový radikál. Vitamin E se tak inaktivuje a může dokonce působit jako oxidant. Proto se musí tento radikál redukovat, nejčastěji působením kyseliny askorbové, čímž dojde k obnově vitaminu E. Kyselina askorbová se pak musí taktéž redukovat a to např. glutathionreduktázou (Racek, 2003). CH3 HO CH3 H3C
CH3
O CH3
CH3 CH3
CH3
Obrázek 16 Vitamin E (α-tokoferol) 34
4.7.2.1 Výskyt Mezi největší zdroje vitaminu E patří pšeničné klíčky. Dále sezamová a slunečnicová semínka nebo vaječný žloutek. Ze zeleniny ho nejvíce obsahují fazole, brokolice, růžičková kapusta a špenát. Z ovoce pak černý rybíz a ostružiny (Mandžuková, 2005). Zdrojem vitaminu E jsou zejména jídla bohatá na polynenasycené mastné kyseliny. Např. rostlinné oleje, tuky (margaríny) nebo ořechy (Suchánek, 2003). 4.7.2.2 Vliv na zdraví člověka Působí proti neplodnosti, degeneraci kloubů a onemocnění kůže (Suchánek, 2003). Slouží jako prevence očního zákalu, pomáhá snižovat riziko srdečního infarktu, zvyšuje odolnost imunitního systému a potlačuje tak vznik rakoviny (Mindell a Mundis, 2006). Důsledkem nedostatku vitaminu E mohou být některé choroby jako cystická fibróza, cholestáza, Crohnova choroba nebo vředový zánět tlustého střeva (Papas, 2000). 4.7.3
Vitamin C (kyselina askorbová)
Vitamin C nebo-li kyselina askorbová je prvním objeveným vitaminem vůbec. Již po staletí je známá nemoc kurděje (skorbut), vyvolaná jeho nedostatkem. Běžně na tuto nemoc umírali námořníci, kteří na dlouhých plavbách neměli k dispozici žádné ovoce a zeleninu (Youngson, 1995). Naše tělo totiž vitamin C nedokáže syntetizovat a musíme ho proto přijímat potravou. Ze savců nedokáží syntetizovat vitamin C také primáti, morče a některé druhy netopýrů konzumující ovoce. Dále pak hmyz, bezobratlí, ryby a některé druhy ptáků (Stratil,1993). Na rozdíl od vitaminu A a E je vitamin C rozpustný ve vodě. Při vaření a na vzduchu dochází k jeho ztrátám. Rozkladu podléhá zejména v přítomnosti alkalických látek a mědi (Youngson, 1995).
HO O HO HO
O
OH
Obrázek 17 Vitamin C (kyselina askorbová)
35
4.7.3.1 Výskyt Mezi nejbohatší zdroje vitaminu C patří černý rybíz, jahody, kiwi, pomeranče, citrony, a grepy. Ze zeleniny pak paprika, petržel-nať, křen, celer-nať, červené zelí, listová zelenina, kapusta, pažitka a špenát (Suchánek, 2003). 4.7.3.2 Vliv na zdraví člověka Vitamin C působí jako antioxidant buď přímo (reakcí s peroxidovými radikály) nebo nepřímo, kdy obnovuje antioxidační aktivitu vitaminu E. Je součástí antioxidačního ochranného mechanismu ve tkáních a buňkách. Dokáže vázat těžké kovy (má chelatační účinky) a zbavovat tak těla např. uloženého olova v centrálním nervovém systému. Je důležitý pro tvorbu červených krvinek a účastní se metabolismu cholesterolu, čímž působí preventivně proti ateroskleróze. Vitamin C zvyšuje obranyschopnost našeho organismu. Chrání proti některým virovým chorobám jako spalničky, herpes zoster, neštovice, hepatitida nebo virová encefalitida. Působí také preventivně proti nádorovým onemocněním (Stratil,1993). Vitamin C je velice důležitý pro syntézu kolagenu – jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů, který je základem většiny tkání a kostí (Youngson, 1995). Je kofaktorem řady enzymů, uplatňuje se při tvorbě nonadrenalinu a účastní se také metabolismu cholesterolu. Je také důležitý pro vstřebávání železa z potravy (Racek, 2003). Minimální denní potřeba vitaminu C se pohybuje okolo 60 – 250 mg. Obsah vitaminu C v krvi se však snižuje kouřením a užíváním antikoncepčních látek. Vitamin C se běžně používá v potravinářství pro zachování přirozené vůně, chuti a barvy zpracovávaného ovoce, zeleniny a mléčných výrobků (Youngson, 1995). 4.7.4
Kyselina lipoová (vitamin B13)
Kyselina lipoová je produkována v těle a slouží zejména k aktivaci všech antioxidantů přijímaných potravou. Tento vitamin není výhradně rozpustný ani v tucích, ani ve vodě (Mindel a Mundis, 2006). O OH S
S
Obrázek 18 Kyselina lipoová
36
4.7.4.1 Výskyt Poprvé byla kyselina lipoová extrahována z hovězích jater. Mezi nejbohatší zdroje patří brambory, ovoce (4) (Patočková, 2006), zakysané mléčné výrobky a kořenová zelenina (Mandžuková, 2005). 4.7.4.2 Vliv na zdraví člověka Působí jako přenašeč acylů a je velmi důležitá pro aerobní dekarboxylaci 2-ketokyselin. Díky této kyselině se CO2 váže do Krebsova cyklu, který je důležitý pro získávání energie v buňce. Nedostatek tohoto vitaminu se projevuje podobně jako avitaminóza u thiaminu. Způsobuje polyneuritidu a zadržování vody v těle (Stratil,1993). Kyselina lipoová slouží k aktivaci všech přijímaných antioxidantů. Může dokonce dočasně nahradit vitamin C nebo E, pokud jejich zásoby klesnou pod určitou úroveň. Uplatňuje se v odstraňování poruch vzniklých v centrálním nervovém systému, předchází škodám vznikajícím v průběhu diabetu a snižuje hladinu cukru v krvi (Mindell a Mundis, 2006). Pomáhá také při léčbě AIDS, jaterních poruch nebo Wilsonovy choroby. (Fořt, 2011). Produkce kyseliny lipoové klesá s věkem, a proto se doporučuje ve věku kolem 50 let užívat tablety nebo antioxidační směsi, které tuto kyselinu obsahují. Doporučená dávka je 50mg/denně (Mindell a Mundis, 2006).
4.8 Minerály Minerální látky jsou pro organismus v malém množství nezbytné, protože díky nim můžou vitaminy vstupovat do biologických reakcí. Hlavní ochranu před volnými radikály představuje selen a zinek. (Mindell a Mundis, 2006). 4.8.1
Selen
Selen je esenciální stopový prvek působící na buněčné úrovni. Naše tělo ho tedy nedokáže syntetizovat, ale musíme ho přijímat potravou. Je důležitý pro syntézu a aktivitu glutathionperoxidázy. Ta katalyzuje redukci peroxidu vodíku a organických hydroperoxidů (Benešová, 2000). 4.8.1.1 Výskyt Hlavním zdrojem selenu je zelenina, ovoce, maso, mořské plody, česnek, vejce a obilniny (Petrošová, 2010).
37
4.8.1.2 Vliv na zdraví člověka Podporuje imunitní systém, udržuje zdravou pokožku a vlasy a zbavuje tělo alkoholu, drog, tabáku a některých tuků. Chrání před některými chorobami jako srdeční onemocnění, onemocnění kůže, jater, tlustého střeva, prsu a oběhové soustavy (Petrošová, 2010). Je důležité sledovat stav selenu u populace, zejména u rizikových skupin ohrožené deficitem selenu (novorozenci, malé děti, dospívající, těhotné a kojící ženy, senioři). Častou metodou pro stanovení selenu je analýza sérum/plazma. Další možností je stanovení v moči, protože 50-60 % příjmu selenu je vylučováno močí. Studie ukázaly, že v populaci České republiky byl zjištěn velice nízký stav selenu, který se řadí k nejnižším v Evropě (Kvíčala, 2009). 4.8.2
Zinek
Zinek je taktéž esenciální stopový prvek, který působí na buněčné úrovni jako biologický antioxidant. Je součástí superoxiddismutázy u eukariot, kde na membránové úrovni inhibuje oxidaci lipidů (Benešová, 2000). 4.8.2.1 Výskyt Hlavním zdrojem zinku je maso, ryby, těla měkkýšů, vnitřnosti, vejce, obilniny, luštěniny a suché plody (Petrošová, 2010). 4.8.2.2 Vliv na zdraví člověka Je velice důležitý pro zdraví kůže. Spolu s vitaminem A se totiž podílí na obnově kožní tkáně a na syntéze kolagenu a elastinu (pružnost kůže). Stimuluje tvorbu bílých krvinek a tím zvyšuje aktivitu imunitního systému (Petrošová, 2010). 4.8.3
Mangan
4.8.3.1 Výskyt Nachází se zejména ve vaječném žloutku, avokádu, listové zelenině, pšeničných klíčcích, ořeších, luštěninách a řepě (Jordán a Hemzalová, 2001). 4.8.3.2 Vliv na zdraví člověka Mangan je velice důležitý pro správnou funkci svalů a nervů. Hraje důležitou roli při tvorbě tyroxinu – hormonu štítné žlázy. Je důležitý pro trávení a využití živin. Působí proti únavě a udržuje zdravé kosti. Nedostatek tohoto minerálu způsobuje poruchy soustředění, paměti nebo zmenšený růst.
38
4.8.4
Germanium
4.8.4.1 Výskyt Nachází se zejména v česneku. Dalšími zdroji je mrkev, brokolice, květák, rajčata a celozrnné cereálie. 4.8.4.2 Vliv na zdraví člověka Germanium chrání naše tělo před otravou těžkými kovy. Má pozitivní vliv na imunitní systém – podporuje obranyschopnost organismu a chrání nás před vznikem nádorů. Pomáhá léčit leukémii, aterosklerózu, osteoporózu nebo cukrovku (Ortemberg, 2003).
4.9 Enzymové antioxidanty Jako antioxidanty působí tím, že z lipidického prostředí odstraňují kyslík a jeho aktivní formy, snižují počet volných radikálů v buňkách a katalyzují rozklad peroxidu vodíku. Využívají se i jako antioxidanty v potravinách např. pro stabilizaci emulzních výrobků (systém glukózooxidáza-kataláza) (Schmidt, 2010). Činnost antioxidačních enzymů na sebe navazuje. Superoxiddismutáza (SOD) odstraňuje superoxid, který však přeměňuje na peroxid vodíku. Ten může být v tzv. Fentonově reakci (viz. kapitola: Oxidační stres) přeměněn na velice nebezpečný hydroxylový radikál. Proto je důležité aby byl vzniklý peroxid vodíku odstraněn. K tomu slouží kataláza nebo glutathionperoxidáza (GSHPx). Pokud je aktivita GSHPx snížená a aktivita SOD zvýšená, může dojít k poškození buněk peroxidem vodíku, který v tomhle stavu není dostatečně odstraňován. Tento stav můžeme vidět např. u kuřáků. Důležitý je také vztah antioxidačních enzymů k neenzymovým intracelulárním antioxidantům. Např. pro funkci GSHPx je potřeba dostatečné množství glutathionu (Racek, 2003). 4.9.1
Superoxiddismutáza (SOD)
Superoxiddismutáza zbavuje tělo superoxidu a to tak, že katalyzuje reakci, ve které vzniká ze superoxidu peroxid vodíku a kyslík. 2 O2•- +2 H+
H2O2 + O2 (Racek, 2003).
Vyskytuje se ve 2 formách: Cu/Zn-SOD: s mědí a zinkem, chrání cytoplazmu a v ní probíhající metabolické procesy Mn-SOD: s manganem, chrání mitochondrie (Keresteš a kol., 2011).
39
4.9.1.1 Vliv na zdraví člověka Je velmi silným antioxidačním prostředkem. Chrání kůži před negativním zářením, slouží jako lék u zhrubění a zjizvení kůže. Pomáhá využívat zinek, meď a hořčík. Pokud tyto minerály chybí, je nečinný. S postupem věku klesá jeho produkce a proto se těm, kteří chtějí zpomalit projevy stáří (např. tvorbu vrásek), doporučuje užívání doplňků. Doporučená dávka je 125 mg denně. Vyskytuje se v brokolic, kapustě nebo zelí (Mindell a Mundis, 2006). 4.9.2
Glutationperoxidáza (GSHPx)
Glutationperoxidáza zbavuje tělo nebezpečného peroxidu vodíku. Katalyzuje jeho redukci a současně oxidaci glutathionu (Racek, 2003). H2O2 + 2 GSH
2 H2O + GSSG
4.9.2.1 Vliv na zdraví člověka Tento enzym se řadí mezi jedny z nejsilnějších antioxidantů. Posiluje imunitní systém a pomáhá obnovovat nemocné tkáně. Pomáhá také odstraňovat usazené tuky v organismu, pomáhá předcházet slepotě a cukrovce u dospělých (Petrošová, 2010). Získává se z kmene Aspergillus niger (Benešová, 2000). 4.9.3
Kataláza
Kataláza zbavuje tělo peroxidu vodíku a to tak, že ho štěpí na vodu a kyslík. 2 H2O2
2 H2O + O2
4.9.3.1 Vliv na zdraví člověka Na rozdíl od peroxidáz působí na vysoké koncentrace peroxidu vodíku. Největší aktivitu vykazuje v mitochondriích a peroxisomech hepatocytů a v cytoplazmě erytrocytů. Tyto buňky chrání před škodlivým vlivem vyšší koncentrace peroxidu vodíku (Racek, 2003).
4.10 Glutathion Glutathion se tvoří v játrech ze tří aminokyselin: cysteinu, kyseliny glutamové a glycinu (Mindell a Mundis, 2006). Má dvě formy, redukovanou jako thiol (GSH) a oxidovanou jako disulfid (GSSH). Redukovaná forma je v převaze např. v erytrocytech je ho až 500x více než oxidovaného. GSH slouží především k ochraně bílkovin se sulfhydrilovými (-SH) skupinami.
40
Oxidací GSH vzniká radikál GS•, který zaniká při reakci s dalším GS• za vzniku GSSG (Racek, 2003). GSH + •OH (RO•,ROO•) 2 GS•
GS• + H2O (ROH,ROOH) GSSG
4.10.1 Výskyt Zdrojem glutathionu je především ovoce a zelenina. Jeho účinnost se však vařením snižuje. Proti jeho vyčerpání působí aminokyselina methionin nacházející se ve fazolích, vejcích, česneku, čočce, rybách a jogurtu. Ve formě doplňku stravy se doporučuje dávka 50 mg 1-2x denně. Produkci glutathionu také zvyšují doplňky obsahující cystein (Mindell a Mundis, 2006). 4.10.2 Vliv na zdraví člověka Zvyšuje aktivitu imunitního systému, chrání buňky před nádorovým bujením, detoxikuje léky s toxickým působením a látky obsahující těžké kovy, slouží jako ochrana proti záření a tlumí následky kouření i alkoholu (Mindell a Mundis, 2006). Je součástí některých enzymů, které jsou součástí detoxikačních mechanismů proti oxidačnímu stresu (např. glutathionperoxidáza). GSH slouží jako lapač OH• radikálu a singletového kyslíku 1O2. Zbavuje tělo peroxidu vodíku H2O2 a lipoperoxidů pomocí glutathionperoxidázy. Regeneruje vitamin C, který slouží k regeneraci vitaminu E. Napomáhá tedy k odstranění radikálu vitaminu E, který může působit jako oxidant (Keresteš a kol., 2011)
4.11 Melatonin Melatonin je hormon produkován během spánku šišinkou mozkovou (epifýzou) (Mindell a Mundis, 2006). Poprvé byl izolován z hovězích epifýz roku 1958. Dále byl objeven ve všech dosud zkoumaných živých organismech, od jednobuněčných řas až po obratlovce, včetně člověka (Illnerová, 1996). 4.11.1 Výskyt Z přírodních zdrojů se melatonin vyskytuje v rýži a některých obilovinách jako např. v ječmeni, ovesných vločkách nebo obilných klíčcích. Dále v potravinách s vysokým obsahem aminokyseliny tryptofanu jako dýňová semínka, mandle, sójový sýr tofu, sýr cottage nebo mořská řasa Spirula. Z bylinek je to potom zejména kostřava rákosovitá (Festuca arundinan-
41
cea), třezalka, kopretina řimbaba a šalvěj lékařská (Wildová, 2011). Ze zeleniny se nachází např. v rajčatech (Mindell a Mundis, 2006). 4.11.2 Vliv na zdraví Hlavní funkcí melatoninu v organismu je dodržování pravidelných životních rytmů, zejména střídání bdění a spánku. Produkce melatoninu je největší během noci, předává tak organismu informaci o denní době. U všech zkoumaných savců bylo zjištěno, že se tvoří po dlouhou dobu při krátkých zimních dnech a po krátkou dobu při dlouhých letních dnech. Melatonin je tedy součástí řízení nejen denního, ale i ročního programu savců. Na člověka působí především jako chronobiotikum, látka ovlivňující cirkadiální (denní) řád organismu. Užitím melatoninu pozdě v noci nebo brzo ráno způsobíme zpoždění biologických hodin. Naopak užitím ve večerních hodinách způsobíme jejich předběhnutí. Toho se využívá při tzv. jet lag stavech, způsobených rychlou změnou časového pásma. Je účinný také při nespavosti. Jeho podání může zkrátit dobu usínání a zlepšit kvalitu spánku (Illnerová, 1996). Uplatňuje se také při bolestech hlavy (Mindell a Mundis, 2006). Údajně brání oxidačním procesům, které poškozují mozkové buňky a pomáhá stimulovat imunitní systém. Tyto informace však nebyly ještě zcela prokázány (Illnerová, 1996). Vyvolává ospalost, a proto je důležité užívat doplňky s melatoninem pouze před spánkem. Těhotné ženy, ženy s problémy v menopauze nebo lidé s hormonální nebo jinou chronickou nemocí by měli tento doplněk užívat jen po poradě s lékařem (Mindell a Mundis, 2006).
4.12 Koenzym Q10 (Ubichinon) Jeho název je odvozen od anglického slova ubiquitous – všudypřítomný. Podílí se na tvorbě adenosintrifosfátu ATP v mitochondriích, kde vytváří energii z molekuly kyslíku za současné tvorby vody. Slouží také k regeneraci vitaminu E (Keresteš a kol., 2011) KoQH2 + vit. E•
KoQ• + vit. E
Z chemického hlediska jde o derivát benzochinolu. Obsahuje 10 izoprenových jednotek v bočním lipofilním řetězci – označení Q10. Existují i další formy koenzymů a to s nižším počtem izoprenových jednotek – Q1-9. Nacházejí se v některých potravinách a tělo si z nich může v játrech vyrobit koenzym Q10 (Racek, 2003).
42
4.12.1 Výskyt Hlavním zdrojem koenzymu Q10 jsou především rostlinné oleje, sardinky, luštěniny, zelenina, vejce, mléčné produkty a maso. Jako doplněk stravy se doporučuje užívat 30 mg dvakrát denně. Nejvyužitelnější formou jsou tmavé želatinové kapsle naplněné sójovým olejem s rozpuštěnou účinnou látkou. Existují i granule a tablety v lisované nepotažené nebo potahované nerozpustné formě. Ty jsou ale vstřebatelné pouze z 10-30 % (Mindell a Mundis, 2006) (Mach, 2012). 4.12.2 Vliv na zdraví člověka Působí jako významný lipofilní antioxidant. Chrání lipidy, které mohou být poškozeny volnými radikály v procesu lipooxidace tím, že brání této reakci. Pomáhá při srdečních onemocněních jako je ischemická choroba srdeční, infarkt myokardu, kardiomyopatie, snižuje počet arytmií a krevní tlak (Racek, 2003). Pomáhá regenerovat svalstvo, zvyšuje imunitu a působí proti únavě. Chrání srdce a cévy tím, že brání cholesterolu v oxidaci. Oxidovaná forma je totiž pro srdce a cévy velmi nebezpečná. Usazuje se na vnitřní straně krevních cest a brání průtoku krve. Hrají také významnou roli v ochraně mitochondrií před vstupem volných radikálů. Pacienti se zvýšenou hladinou cholesterolu užívají tzv. satinové léky na jeho snížení. Cholesterol však vzniká podobnou cestou jako koenzym Q10, a proto tyto látky blokují i jeho tvorbu. Většina těchto pacientů se současně léčí na některá srdeční onemocnění. Ta však vyžadují více koenzymu Q10, a proto je dobré těmto pacientům podávat současně i koenzym Q10 v podobě doplňků (Mach, 2012). Produkce koenzymu Q10 klesá s postupným věkem. Jeho hladina se také snižuje při vyšší tělesné námaze, nevhodném stravování, onemocnění a často se opakující stresové situace. (Mindell a Mundis, 2006), (Mach, 2012).
4.13 Kurkuminoidy Kurkuminoidy se nacházejí v oddencích kurkumy (Curcuma longa) jako žluté pigmenty s antioxidační aktivitou tzv. diarylheptanoidy (kurkumin, demethoxykurkumin a bisdemethoxykurkumin). Převládající složkou je kurkumin (2 % sušiny oddenku kurkumy), obsah ostatních barviv je nižší. Jsou rozpustné v tucích a alkoholu. Při kuchyňské úpravě jsou stabilní. Stabilita klesá za přítomnosti světla, kyslíku a v alkalickém prostředí (Vránová, 2012).
43
Vysoce aktivní antioxidanty obsahuje také zázvor (Zingiber officinale). Jsou to pálivé gineroly, shogaoly a zingeron, kurkumin a kasumin (Velíšek 1999). 4.13.1 Výskyt Hlavním zdrojem kurkuminoidů je především výše zmíněná kurkuma (Curcuma longa) a zázvor (Zingiber officinale) (Velíšek 1999). 4.13.2 Vliv na zdraví člověka Kromě antioxidačních účinků má také účinky protizánětlivé a protinádorové. Kurkumin má také léčebné účinky proti lupénce, akné, atopickému exému, kožním mykózám a zánětům. Kurkuma se přidává do mléčných a pekařských výrobků, je součástí hořčice a koření kary. Doporučuje se konzumace asi 1 kávové lžičky denně (do salátů, těstovin apod.) (Vránová, 2012).
4.14 Koření Koření by se mělo používat v malém množství, neboť dráždí žaludeční sliznici. Zvláště lidé se žaludečními problémy by ho měli používat zřídka nebo vůbec. Je však velice bohaté na antioxidanty. Např. hřebíček působí jako diuretikum. Pepř stahuje cévy, působí proti hemeroidům a proti krvácení křečových žil, dělohy, jater a močového měchýře. Podobné vlastnosti vykazuje také sušená a mletá paprika, která má navíc analgetické účinky. Zmírňuje např. pooperační a revmatické bolesti. Hořčice se používá jako diuretikum a emetikum. Zmírňuje svalové a kosterní bolesti a stimuluje krevní oběh. Nachází se v ní izothiokyanatany, které zastavují růst některých nádorů (Petrošová, 2010). Urszula Gawlik-Dziki z Ústavu biochemie a potravinářská chemie na univerzitě Lublin v Polsku provedla studii na určení antioxidační aktivity vybraných koření a jejich vliv na činnost peroxidázy a některých prooxidační enzymů: lipoxygenázy a xanthinoxidázy. Její skupina prováděla studie in vitro na estragonu, skořici, rozmarýně, bazalce, oreganu, tymiánu, bílém pepři a černém pepři. Zjistili, že výtažky z bazalky a rozmarýnu byly nejsilnější aktivátory aktivity peroxidázy (205 % a 206 %, v uvedeném pořadí). Nejvyšší schopnost inhibice lipoxygenázy měly extrakty estragonu a oregana (60 % a 58 %, v uvedeném pořadí). Nejvyšší schopnost inhibice xanthinoxidázy byla zjištěna v případě extraktů černého pepře a bazalky (70,9 % a 67,0 %, v uvedeném pořadí), zatímco nejnižší v případě extraktů skořice (28,1 %). Činnost bazalky, tymiánu, rozmarýnu, estragonu a výtažků skořice v odstraňování kyslíkatých
44
radikálů se pohybovala v rozmezí od 47,5 % do 32,7 %. V odstraňování H2O2 v rozmezí od 42,8 % u estragonu do 99,2 % pro extrakt černého pepře. Gawlik-Dziki tvrdí, že získané výsledky naznačují, že koření používané v potravinových přípravcích obsahuje fenolické / flavonoidní sloučeniny, které mohou významně inhibovat prooxidační enzymy (lipoxygenase a xanthinoxidázy) a zvyšovat antioxidační enzymatický a non-enzymatický obranný systém. Urszula Gawlik-Dziki došla k závěru, že obohacování jídla bylinkami může být užitečné při prevenci nebo zpomalování chronických onemocnění (Gawlik-Dziki, 2012).
4.15 Brusinky Brusinky jsou bohatým zdrojem antioxidantů. Obsahují vitamin C, B, karotenoidy, fenolové glykosidy, třísloviny, flavonoidy, organické kyseliny nebo anthokyany. Jsou také bohaté na minerální látky jako dusík, vápník, hořčík, fosfor, železo, sodík a železo. Díky vysokému obsahu polyfenolových antioxidantů chrání proti rakovině a kardiovaskulárním onemocněním. Bylo zjištěno, že výtažek z brusinek také snižuje hladinu LDL cholesterolu v krvi (Mlčochová, Papežová a Matějová, 2011).
4.16 Ginko biloba (Jinan dvoulaločný) Působí příznivě na krevní oběh tím, že dodává srdci, mozku a dalším orgánům více kyslíku. Zlepšuje paměť, tlumí bolest a zvyšuje potenci. Potlačuje příznaky závratí a pískání nebo zvonění v uších. Pomáhá zpomalovat stárnutí a tlumit růst nádorů. Má příznivý účinek na průběh Alzheimerovy choroby a působí také jako antidepresivum (Mindell a Mundis, 2006). Tomuto tvrzení však odporují nedávné studie zabývající se účinky Gynkgo biloby na zlepšování paměti a průběhu Alzheimerovy choroby. Demence, především Alzheimerova choroba, je chronické onemocnění postihující více než pět milionů lidí ve Spojených státech. Steven T. DeKosky, v době výzkumu ředitel Alzheimer’s Disease Research Center na University of Pittsburg, vedl rozsáhlý pokus v pěti lékařských centrech v letech 2000 – 2008. 3069 osob starších 75 let bylo rozděleno do dvou skupin. Jedna užívala 120 mg výtažku jinanu a druhá skupina brala placebo. Výsledky prokázaly, že účinek obou „léčiv“ byl shodný. Výzkumníci také zjistili, že jinan neovlivňuje podíl srdečních nemocí ani mrtvice (Beran, 2008). V roce 2002 se v časopise Journal of the American Medical Association objevil článek o vlivu Ginko biloby na povzbuzení paměti. Byla provedena studie, podporovaná americkým Národním ústavem stárnutí, která sledovala vliv každodenního užívání preparátů s Ginko bi-
45
lobou. Přes 200 lidí starších 60 let užívalo tyto preparáty po dobu 6 týdnů. Výsledky ukázaly, že Ginko biloba nemá měřitelný vliv na naši paměť a tedy ani na poznávací funkce (Gregorová, 2009). Sylvain Doré, Ph.D. a jeho tým z Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine zjistili, že extrakt z listů jinanu dvoulaločného chrání buňky před volnými radikály. Látky, které extrakt obsahuje, totiž vyvolávají reakce, které volné radikály neutralizují. Byl proveden výzkum, kdy se po sedm dní podávalo myším 100 mg extraktu EGb 761 na kilogram. Poté jim byla uměle vyvolána mrtvice. Tyto myši měly o 50,9 % menší neurologické dysfunkce a o 48,2 % menší oblast poškození mozku než myši, kterým tento extrakt podáván nebyl. Výsledky tedy ukazují, že některé látky obsažené v tomto extraktu chrání mozkové buňky před následky mrtvice (Beran, 2008).
5
SYNTETICKÉ ANTIOXIDANTY Syntetické antioxidanty jsou, vzhledem k jejich vysokému výkonu, nízkým nákladům a
široké dostupnosti, široce používané jako potravinářské přídatné látky pro ochranu potravin proti zkáze (např. žluknutí). Mnoho syntetických antioxidantů se používá v jedlých rostlinných olejích a kosmetice. Některé syntetické antioxidanty jako 2-naftol (2NL) nebo 4fenylfenol (OPP) se běžně používají pro udržení čerstvosti ovoce a zeleniny. Ačkoli jsou velice účinné v ochraně kvality výrobků, jejich nadměrné přidávání do potravin může způsobit toxicitu nebo mutace a ohrozit tak zdraví lidí. Ve většině zemí je obsah syntetických antioxidantů ve zpracovaných potravinách přísně omezen (Li Xiu-Qin, 2008). Proto, i přes jejich výhody jako je čistota, účinnost, stabilita a konstantní složení, neustále klesá zájem o jejich používání při stabilizaci potravin. Mezi povolené syntetické antioxidanty patří např. BHT (butylhydroxytoluen), BHA (butylhydroxyanisol), některé galláty (propylgallát, oktylgallát, dodecilgallát) nebo askorbylpalmitát. Vývoj a příprava nových syntetických antioxidantů je ztížena vysokými náklady na výzkum a náklady na posouzení bezpečnosti. Dále pak časem, potřebným k legislativnímu schválení (Schmidt, 2010).
5.1 BHA (butylhydroxyanisol) Je tvořen směsí dvou izomerů a to 3-terc. butyl-4-hydroxyanisol (3-BHA), který tvoří asi 90 % a 2-terc. butyl-4-hydroxyanisol, tvořící 10 %. Slouží jako ochrana tuků obsahujících mastné kyseliny s kratším řetězcem jako např. palmojádrový nebo kokosový olej. Dále chrání aróma a barvu silic. Často se, stejně jako BHT, používá v obalových materiálech, ze kterých
46
může migrovat do potravin. V porovnání s BHT vykazuje BHA vyšší tzv. carry-through efekt, což znamená, že je jako antioxidant účinný i po konečném tepelném zpracování potravin. Během oxidace lipidů dochází k degradaci BHA, při které nejčastěji vznikají Sumery, bifenyly a jejich ethery. Antioxidační aktivita většiny primárních oxidačních produktů je zachována (Velíšek 1999).
Obrázek 19 3- a 2-terc. butyl-4-hydroxyanisol (BHA) (Velíšek, 1999)
5.1.1
Vliv na zdraví člověka
Při dlouhodobém užívání vyšších dávek BHA se prokázal vznik karcinomu orgánů trávicího traktu u zvířat. Může snižovat účinek některých karcinogenů, ale také zvyšovat účinek jiných. Může také způsobit nebo zhoršit kopřivku. V České republice je tato látka povolena v omezeném množství v určitých potravinách (sádlo, rybí tuk, tuky a oleje na smažení, sušené brambory apod.) (Vrbová, 2001).
5.2 BHT (butylhydroxytoluen) Jako antioxidant živočišných tuků je oproti BHA účinnější. Oxidací lipidů vznikají taktéž (jako u BHA) produkty degradace, které si zachovávají antioxidační aktivitu. Mezi nejvýznamnější z nich patří 3,5-di-terc. butyl-4-hydroxybenzaldehyd a 3,5,3´,5´-tetra-terc. butyl4,4´-dihydroxy-1,2-difenylethan. Kromě nich vznikají další fenoly, chinony a stilbeny (Velíšek 1999).
Obrázek 20 BHT (Benešová, 2000)
47
5.2.1
Vliv na zdraví člověka
U pokusných zvířat vyvolávaly vyšší dávky poruchy srážlivosti krve (ničí vitamin K), působily toxicky na játra, plíce a ledviny. Zvyšovalo se také riziko vzniku nádorů. BHT zesiluje účinky některých karcinogenů u jiných naopak účinky snižuje. V České republice je tato látka povolena pouze v omezeném množství v určitých potravinách (sádlo, rybí tuk, tuky a oleje na smažení, žvýkačky apod.) (Vrbová, 2001).
5.3 TBHQ (2-terc. butylhydrochinon) Jako jediný z antioxidantů je difenolem. Je jeden z nejlepších antioxidantů tuků na smažení. Jeho carry-through efekt lze srovnat s BHA. V kombinaci s chelatačními činidly, jako např. kyselinou citronovou, je možné zvýšit antioxidační aktivitu pro ochranu rostlinných olejů. Všechny degradační produkty TBHQ si zachovávají antioxidační aktivitu, některé vykazují dokonce vyšší než TBHQ (Velíšek 1999).
Obrázek 21 TBHQ (Velíšek, 1999)
5.3.1
Vliv na zdraví člověka
Může vyvolat nevolnost a zvracení. Uvádí se jako jedna z příčin rakoviny močového měchýře. Může zvyšovat účinnost některých karcinogenů jako např. nitrosaminů. V EU není tato látka povolena (Vrbová, 2001).
5.4 Galláty Jsou to estery gallové kyseliny. Ta se v menší míře vyskytuje i v potravinách rostlinného původu. Jejich účinnost je vyšší v bezvodých tucích. Propylgallát, bílý krystalický prášek, je z gallátů nejvýznamnější. Zvyšuje účinek primárních a některých sekundárních antioxidantů a používá se proto v jejich směsích (Schmidt, 2009). Není vhodný pro tuky na smažení, jelikož je relativně nestálý. Vykazuje také slabý carry-through efekt. Používá se vždy s chelatačními činidly, protože s ionty železa vytváří
48
modročerné komplexy. Degradací propylgallátu vzniká kyselina ellagová, která taktéž vykazuje antioxidační aktivitu (Velíšek 1999). Oktylgallát a dodecilgallát jsou tepelně stabilnější a v lipidech více rozpustné.
Propylgallát, R = CH2CH2CH3 Oktylgallát, R = CH2(CH2)6CH3 Dodecylgallát, R = CH2(CH2)10CH3(Velíšek, 1999)
Obrázek 22 Galláty
5.4.1
Vliv na zdraví člověka
Galláty můžou způsobit kontaktní alergické dermatitidy. Propylgallát může u citlivějších jedinců vyvolat podráždění žaludku. Pokusy na zvířatech naznačují možný vliv na vznik nádorů. V České republice je tato látka povolena jen v omezeném množství v určitých potravinách (sádlo, rybí tuk, tuky a oleje na smažení, žvýkačky, sušené brambory apod.). Oktylgallát může způsobit zarudnutí a otoky sliznice dutiny ústní při konzumaci nápojů, které oktylgallát obsahují. Také může vyvolat podráždění pokožky a žaludku. Nedoporučuje se pro nemluvňata a malé děti. V České republice je tato látka povolena jen v omezeném množství v určitých potravinách (sádlo, rybí tuk, tuky a oleje na smažení, žvýkačky, sušené brambory apod.). Dodecylgallát se nedoporučuje pro malé děti. Může vyvolat podráždění žaludku, způsobuje alergie ve vyšší než ostatní galláty. V České republice je tato látka povolena jen v omezeném množství v určitých potravinách (sádlo, rybí tuk, tuky a oleje na smažení, žvýkačky, sušené brambory apod.) (Vrbová, 2001).
5.5 Etoxyquin Používá se na stabilizaci karotenoidů, pigmentů koření a potravin živočišného původu. Využívá se v krmných směsích, při skladování a sušení mleté papriky a čili, na stabilizaci rybího oleje a výrobků z ryb. Dále také při skladování brambor a hrášku. V olejích se vyskytuje v podobě radikálu. Nebezpečná je dimerizace tohoto radikálu, při které dochází k inakti-
49
vaci antioxidantu. Výhodou je nízká cena a dostupnost. V EU je jeho používání zakázáno (Schmidt, 2010).
Obrázek 23 Etoxyquin (Schmidt, 2009)
5.5.1
Vliv na zdraví člověka
U pokusných zvířat bylo prokázáno poškozování vnitřních orgánů následkem této látky. V České republice není tato látka povolena (Vrbová, 2001).
5.6 Askorbylpalmitát Je to syntetický derivát kyseliny askorbové. Používá se v potravinách obsahujících tuk, protože jeho rozpustnost v tucích je vyšší než u kyseliny askorbové. Není však dostačující, a proto se musí použít vyšší teplota a stabilizátor. V zažívacím traktu z něj vzniká kyselina askorbová a palmitová. Kyselina palmitová je obsažena v rostlinných a také živočišných tucích a olejích. Proto se tento antioxidant řadí mezi antioxidanty přírodně identické, vyskytující se v syntetické podobě (Schmidt, 2010). 5.6.1
Vliv na zdraví člověka
Askorbylpalmitát se v zažívacím a trávicím traktu přeměňuje na vitamin C. U této látky nejsou zjištěny žádné negativní účinky (Vrbová, 2001).
6
ANTIOXIDANTY JAKO PŘÍDATNÉ LÁTKY Antioxidanty se v potravinářství využívají jako přídatné látky chránící potraviny před
oxidací, čímž prodlužují jejich uchovatelnost. Oxidace je reakce se vzdušným kyslíkem, při které se tvoří různé sloučeniny. Může dojít např. ke žluknutí tuků nebo barevným změnám potraviny, což je nežádoucí (Klescht, Hrnčiříková a Mandelová, 2006). V souladu s EU jsou aditivní látky označovány písmenem E s trojmístným až čtyřmístným číselným kódem, který nahrazuje jejich chemický název (Suchánek, 2003).
50
Tabulka 1 Seznam povolených potravinářských přídatných látek (aktualizace 9. 2. 2012) Kód
Název látky
Použití
E 100
Kurkumin
Barvivo
E 160a
Karoteny
Barvivo
E 160c
Paprikový extrakt, kapsanthin, kapsorubin
Barvivo
E 160d
Lykopen
Barvivo
E 160e
β-apo-8´-karotenal (C30)
Barvivo
E 161b
Lutein
Barvivo
E 163
Anthokyany
Barvivo
E 220
Oxid siřičitý
Konzervant, antioxidant
E 221
Siřičitan sodný
Konzervant, antioxidant
E 222
Hydrogensiřičitan sodný
Konzervant, antioxidant
E 223
Disiřičitan sodný
Konzervant, antioxidant, bělící činidlo
E 224
Disiřičitan draselný
Konzervant, antioxidant
E 226
Siřičitan vápenatý
Konzervant, antioxidant
E 227
Hydrogensiřičitan vápenatý
Konzervant, antioxidant
E 228
Hydrogensiřičitan draselný
Konzervant, antioxidant
E 300
Kyselina L-askorbová
Antioxidant
E 301
Askorban sodný
Antioxidant
E 302
Askorban vápenatý
Antioxidant
E 304
Estery mastných kyselin s kyselinou askor- Antioxidant bovou
E 306
Extrakt s vysokým obsahem tokoferolů
Antioxidant
E 307
Alfa-tokoferol ( -tokoferol)
Antioxidant
E 308
Gama-tokoferol ( -tokoferol)
Antioxidant
E 309
Delta-tokoferol ( -tokoferol)
Antioxidant
E 310
Propylgallát
Antioxidant
E 311
Oktylgallát
Antioxidant
E 312
Dodecylgallát
Antioxidant
E 315
Kyselina erythorbová (kyselina isoaskorbo- Antioxidant vá)
E 316
Erythorban sodný (isoaskorban sodný)
51
Antioxidant
E 319
Terciální butylhydrochinon (TBHQ)
Antioxidant
E 320
Butylhydroxyanisol (BHA)
Antioxidant
E 321
Butylhydroxytoluen (BHT)
Antioxidant
E 322
Lecitiny
Antioxidant, emulgátor
E 325
Mléčnan sodný
Antioxidant, plnidlo, zvlhčující
E 326
Mléčnan draselný
Antioxidant, regulátor kyselosti
E 334
Kyselina vinná (L (+)-) sekvestrant
Regulátor kyselosti, antioxidant,
E 338
Kyselina fosforečná
Regulátor kyselosti, antioxidant
E 385
Dvojsodnovápenatá sůl kyseliny
Antioxidant, sekvestrant, konzer-
diamintetraoctové (kalcium-dinatrium
vant
EDTA) E 392
Výtažky z rozmarýnu
Antioxidant
E 512
Chlorid cínatý
Antioxidant, stabilizátor barviva
E 586
4-hexylresorcinol
Antioxidant
(Winklerová, Vrkoslavová, 2012)
7
LEGISLATIVA Jsou-li do potravin přidány přídatné látky (aditiva), musí být uvedené na obale výrobku.
V ČR je to ošetřeno vyhláškou č. 53/2002 Sb., zákon č. 110/97 Sb. Tato vyhláška jmenuje povolené aditivní látky a stanovuje chemické požadavky na zdravotní nezávadnost potravin (Suchánek, 2003). Světová organizace obchodu (WTO) uznává jako celosvětový standard v oblasti potravinářství legislativu Komise Kodex Alimentarius FAO/WHO (CAC). V případě potravinářských antioxidantů se proto mohou používat pouze takové látky, které prošly procesem toxikologického posouzení, na základě kterého je doporučil výbor JECFA a poté odsouhlasila i komise CAC. Pro definování nejvyššího přípustného množství aditivních látek v jednotlivých výrobcích, které schvaluje komise CAC, slouží hodnoty akceptovatelného denního příjmu ADI (Acceptable Daily Intake). Ty nesmí být překročené v předpisech žádného státu. Aplikace antioxidantů jsou podle výboru JECFA usměrňovány dle vědecké analýzy rizika. Tento proces identifikuje a charakterizuje nebezpečí, které daná chemická látka představuje. Umožňuje zjistit její pravděpodobný příjem ze stravy a určit pravděpodobnost výskytu a rozsahu možných nepříznivých zdravotních účinků na populaci.
52
Pro identifikaci možného rizika se provádí testy v různých stádiích života pokusného zvířete. Definuje se dávka, při které se ještě neobjevují žádné účinky, zohledňují se mezidruhové rozdíly, variabilita mezi lidmi i kompletnost a vypovídací schopnost experimentálních výsledků a ostatních podkladů na předběžné určení hodnoty ADI. Stanovení ADI konkrétního antioxidantu vychází z minimální hodnoty NOAEL (No Observed Advese Effect Level), při které nebyl v toxikologickém hodnocení prokázaný žádný negativní účinek. ADI se tedy určuje vydělením hodnoty NOAEL (zjištěné u pokusných zvířat) bezpečnostním faktorem, který uvádí příslušná toxikologická studie výboru JECFA. Nejčastěji se jedná o hodnotu 100. Pokud se u některé látky s nízkou toxicitou ukáže, že celkový předpokládaný příjem ze všech zdrojů neohrozí zdraví, ADI se nespecifikuje (Schmidt, 2010).
Tabulka 2 ADI vybraných potravinářských antioxidantů Antioxidant
ADI (mg/kg tělesné hmotnosti/den)
Kyselina sorbová, sorbáty
0-25
Kyselina askorbová, askorbáty
nespecifikováno
Askorbylestery
0-1,25
BHA
0-0,5
BHT
0-0,3
TBHQ
0-0,2
Fosfáty
0-70,0
Propylgallát
0-1,4
Tokoferoly
0,15-2,0
Kyselina vinná, tartráty
0-30,0
Dihydrogencitrát sodný
nespecifikováno
Citrát trisodný
nespecifikováno
Lecitin
nespecifikováno
Siřičitany
0-0,7
Guajaková guma
0-2,5
Thiodipropionáty
0-3,0
Izopropylcitráty
0-14,0
EDTA
0-2,5
(Schmidt, 2010)
53
8
METODY PRO STANOVENÍ ANTIOXIDAČNÍ AKTIVITY Antioxidační aktivita udává schopnost antioxidantů v potravinách zpomalit nebo zastavit
oxidaci substrátu a zabránit tak zkáze potravin. Mezi základní používané metody patří meto FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power assay), TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity), DPPH (s difenylpikrylhydrazylem), DMPD (s dimethylfenylendiaminem) a metoda FR (Free Radicals).
8.1 Metoda FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power assay) Metoda FRAP je založena na principu redoxní reakce. Antioxidanty ze vzorku redukují železitou sůl Fe3+(TPTZ)2Cl3 (TPTZ = 2,4,6-tripyridyl-s-triazin) na Fe2+(TPTZ)2Cl3. Vzniklý barevný produkt se měří spektrofotometricky při 593 nm. Mírou antioxidační kapacity vzorku je pak nárůst absorbance, která odpovídá množství komplexu Fe2+(TPTZ)2Cl3. Metoda FRAP se provádí v kyselém prostředí pH 3,6, při kterém se nezachytí pomalu reagující polyfenolické látky a thioly. Proto tato metoda nemusí ukazovat celkovou antioxidační aktivitu daného vzorku, ale pouze schopnost redukovat ion Fe3+ (Stratil, 2007), (Paulová, Bochořáková a Táborská, 2004). 3+
Fe (TPTZ)2 Cl 3
+ antioxidant
2+
Fe (TPTZ)2 Cl 3
(Stratil, 2007)
8.2 Metoda TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) Metoda TEAC je založena na principu reakce dlouhodobého radikálového kationu ABTS•+ s antioxidantem. Radikálový kation ABTS•+, který je intenzivně barevný, vznikne rekcí ABTS regentu s oxidantem. Reakcí antioxidantu s ABTS•+ radikálem dojde ke snížení barvy, což je spektrofotometricky měřeno. Může se pracovat v širokém rozmezí pH (Stratil, 2007).
(Stratil, 2007)
8.3 Metoda DPPH (s difenylpikrylhydrazylem) Metoda DPPH je založena na principu reakce antioxidantu v testovaném vzorku se stabilním radikálem 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylem (DPPH), který má fialovo-modré zbarvení.
54
Antioxidanty ve vzorku redukují DPPH na DPPH-H. Výsledky lze zjišťovat spektrofotometricky při 515 nm, kdy se měří pokles absorbance do konstantní hodnoty nebo pomocí elektronové spinové resonance (Stratil, 2007). DPPH• + AH → DPPH-H + A•
8.4 Metoda DMPD (s dimethylfenylendiaminem) Metoda DMPD je založena na principu oxidace N,N-dimethyl-p-fenylendiaminu (DMPD) chloridem železitým, přičemž vzniká radikál kation DMPD•+. Ten tvoří stabilní barevný roztok. V přítomnosti antioxidantu (Troloxu) dojde k inhibici oxidace. Výsledky se měří spektrofotometricky při 505 nm (Stratil, 2007).
Obrázek 24 N,N-dimethyl-p-fenylendiamin (Stratil, 2007)
8.5 Metoda FR (Free Radicals) Metoda FR je založena na principu schopnosti chlorofylinu, což je sodno-mědnatá sůl chlorofylu, přijímat a odevzdávat elektrony. Při tom dochází ke stabilní změně absorpčního spektra. Metoda se provádí v alkalickém prostředí za přítomnosti katalyzátorů. Výsledky se zjišťují spektrofotometricky při 450 nm (15) (Dobeš, Sochor, Ruttkay-Nedecký, Adam, Kizek, Klejdus, 2012).
55
9
ZÁVĚR V této bakalářské práci na téma „Antioxidanty a jejich význam pro zdraví“ jsem se zamě-
řila zejména na popis jednotlivých antioxidantů, přírodních i syntetických, jejich obecnou charakteristiku, vliv na zdraví člověka a potravinové zdroje, ve kterých se nachází. Z různých studií, zabývajících se vlivem antioxidantů na naše zdraví vyplývá, že přírodní antioxidanty mají na náš zdravotní stav zásadní pozitivní vliv. V těchto studiích byly prokázány pozitivní účinky zejména v potlačování a prevenci nádorového bujení a v pozitivním vlivu na léčbu kardiovaskulárních chorob. Antioxidanty mají také prokazatelné protizánětlivé účinky, posilují imunitu a zejména zpomalují pochody stárnutí. Z této práce vyplývá, že nejvíce antioxidantů se nachází v ovoci a zelenině. Významné jsou brusinky, různé druhy koření, mrkev, rajčata nebo česnek. Hojně se vyskytují také v nápojích jako čaj, zejména zelený a v červeném víně. V souvislosti s ním se mluví o tzv. „Francouzském paradoxu“. Přestože si Francouzi dopřávají hodně sýrů, vepřového masa, másla a obecně jídla s vysokým obsahem tuků, mají velice nízký výskyt srdečních a cévních onemocnění. Tento fakt je připisován právě červenému vínu, které se ve Francii hojně konzumuje. To totiž obsahuje velké množství antioxidantů, zejména resveratrolu a tříslovin. Zajímavý je také fakt o kuřácích. Ze studií vyplývá, že mají mnohem nižší hladinu antioxidantů. Z cigaretového kouře totiž přijímají velké množství volných radikálů. Antioxidanty jsou tedy u kuřáků mnohem rychleji spotřebované. Proto každý, kdo kouří, by měl konzumovat mnohem více potravin bohatých na antioxidanty nebo by měl užívat potravinové doplňky. Zabývala jsem se také otázkou syntetických antioxidantů. I přes jejich výhody totiž klesá zájem o jejich používání. Z této práce je zřejmé, že “strach“ ze syntetických antioxidantů je oprávněný. Je totiž prokázané, že jejich užívání může mít negativní dopad na naše zdraví. Řada z nich má proto omezené používání, některé jsou dokonce zakázané. Musíme však brát v potaz, že výsledky většiny studií, potvrzující ať už pozitivní nebo negativní vliv antioxidantů na naše zdraví, jsou výsledky dlouhodobého příjmu a příjmu podstatně vyšších dávek, než v běžném životě přijímáme.
56
10 SEZNAM LITERATURY Antioxidanty: zpomalte čas dietou. 1. vyd. Překlad Kateřina Petrošová. Praha: Sun, 2010, 111 s. Vaření a recepty. ISBN 978-80-7371-344-7 ARNDT, Tomáš. Třísloviny. In: celostnimedicina.cz [online]. 11.6.2009 [cit. 4.3. 2013]. Dostupné z: http://www.celostnimedicina.cz/trisloviny.htm ARNDT, Tomáš. Katechiny. In: celostnimedicina.cz [online]. 2.7.2009 [cit 8.4.2013]. Dostupné z: http://www.celostnimedicina.cz/katechiny.htm BASU, Tapan Kumar, Norman J TEMPLE a Manohar L GARG. Antioxidants in human health and disease. New York: CABI Pub., c1999, xx, 450 p. ISBN 08-519-9334-6 BENEŠOVÁ, Luisa. Potravinářství 6. 1. vyd. Praha: ÚZPI-Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2000, 150 s. ISBN 80-727-1003-6 BERAN, Ota. Jinan chrání mozkové buňky před poškozením. In: osel.cz [online]. 13.10.2008 [cit. 15.10.2012]. Dostupné z: http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=4003 BERAN, Ota. Ginkgo biloba vůbec nesnižuje riziko demence! In: osel.cz [online]. 22.11.2008 [cit. 15.10.2012]. Dostupné z: http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=4096 CADENAS, Enrique a Lester PACKER. Handbook of antioxidants. 2nd ed., rev. and expanded. New York: Marcel Dekker, c2002, xviii, 712 p. ISBN 08-247-0547-5 DOBEŠ J.,SOCHOR J., RUTTKAY-NEDECKÝ B., ADAM V., KIZEK R., KLEJDUS B. Assay of natural antioxidants potency usány pipeting robot and spektrophotometry. In: mnet.mendelu.cz [online]. 2012 [cit. 4.4.2013]. Dostupné z: http://mnet.mendelu.cz/mendelnet2012/articles/39_dobes_669.pdf GAWLIK-DZIKI. Dietary spices as a natural effectors of lipoxygenase, xanthine oxidase, peroxidase and antioxidant agents. Lebensmittel-Wissenschaft [i.e. und] Technologie. Food science technology. Science technologie alimentaire. 2012, roč. 47, č. 1, s. 138-146. ISSN 0023-6438 GREGOROVÁ, Dagmar. Zlepšuje jinan mentální schopnosti? Ne…, anebo? In: osel.cz [online]. 31.12.2009 [cit. 15.10.2012]. Dostupné z: http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=4802 HENEMAN, Karrie a Sheri ZIDENBERG-CHERR. Some facts about catechins. In: ucdavis.edu [online]. Říjen 2008 [cit. 11.2. 2013]. Dostupné z:
57
http://nutrition.ucdavis.edu/content/infosheets/fact-pro-catechin.pdf JORDÁN, Václav a Marie HEMZALOVÁ. Antioxidanty: zázračné zbraně : vitaminy, minerály, stopové prvky, aminokyseliny a jejich využití pro zdravý život. Vyd. 1. Brno: Jota, 2001, 153 s. Jak na to (Jota). ISBN 80-721-7156-9 PRUGAR, Jaroslav. Kvalita rostlinných produktů na prahu 3. tisíciletí. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, 2008, 327 s., [13] s. barev. obr. příl. ISBN 978-8086576-282 FOŘT, Petr. Zdraví a potravní doplňky: souhrnný přehled potravních doplňků pro racionální výživu a péči o zdraví : při jakých potížích je užívat, hodnocení jejich účinnosti, doporučené denní dávky : vitaminy, minerální látky, beta-glukany, aminokyseliny, mozkové nutrienty, byliny, řasy, chrupavky, propolis, ovosan a další. Vyd. 2. Praha: Euromedia Group, 2011, 398 s. ISBN 978-80-86938-96-7 HRNČÍŘOVÁ, Kristýna. Méně využívaná rostlinná barviva - chlorofyly a anthokyany: Anthokyany. Výživa a potraviny: časopis Společnosti pro výživu. Praha: Výživaservis s. r. o., 2011, roč. 66, č. 3, s. 64-65. ISSN 1211-846x ILLNEROVÁ, Helena. Melatonin. Chemické listy. Praha: Česká společnost chemická, 1996, roč. 27, č. 3. ISSN 0009-2770 KALAČ, Pavel. Funkční potraviny: kroky ke zdraví. České Budějovice: Dona, 2003, 130 s. ISBN 80-732-2029-6 KERESTEŠ, Ján. Zdravie a výživa ľudí. 1. vyd. Bratislava : CAD Press, 2011, 1037 s. ISBN 978-80-88969-57-0 KLESCHT, Vladimír, Iva HRNČIŘÍKOVÁ a Lucie MANDELOVÁ. Éčka v potravinách. Brno: Computer Press, 2006, 108 s. Zdraví pro každého (Computer Press). ISBN 80-2511292-6 KVÍČALA, Jan. Importance of selenium, status, and intake by individuals and populations - Methods of de-tection, advantages, objections. Diabetologie, metabolismus, endokrinologie, výživa: časopis pro postgraduální vzdělávání. Praha: TIGIS, 2009, roč. 12, č. 1, s. 2936. ISSN 1211-9326. LANDSMAN, Jonathan. Alpha-Carotene for longevity. In: naturalhealth365.com [online]. 15.12.2011 [cit. 9.4.2013]. Dostupné z: http://www.naturalhealth365.com/nutrition_news/alpha-carotene.html MACH, Ivan. Doplňky stravy: jaké si vybrat při sportu i v každodenním životě. 1. vyd. Praha: Grada, 2012, 175 s. Fitness, síla, kondice. ISBN 978-802-4743-530
58
MANDŽUKOVÁ, Jarmila. Léčivá síla vitaminů, minerálů a dalších látek. 1. vyd. Benešov: Start, 2005, 267 s. Praktický domácí rádce. ISBN 80-862-3136-4 MINDELL, Earl a Hester MUNDIS. Nová vitaminová bible: nejnovější informace o vitaminech, minerálních látkách, antioxidantech, léčivých rostlinách, o doplňcích stravy, léčebných účincích potravin i lécích používaných v homeopatii. 2. dopl. přeprac. vyd. Překlad Miloš Máček. Praha: Ikar, 2006, 572 s. ISBN 80-249-0744-5 MLČOCHOVÁ, Veronika, Klára PAPEŽOVÁ a Halina MATĚJOVÁ. Brusinky aneb skákající bobule. Výživa a potraviny: časopis Společnosti pro výživu. Praha: Výživaservis s. r. o., 2011, č. 4. ISSN 1211-846x MORAVCOVÁ, Jitka a Tereza KLEINOVÁ. Fytoestrogeny ve výživě - přinášejí užitek nebo riziko?. Chemické listy. Praha: Česká společnost chemická, 2002, roč. 96, č. 5, s. 282289. ISSN 0009-2770 ORTEMBERG, Adriana. Mládneme s antioxidanty. Vyd. 1. Překlad Jana Mikuláštíková. Praha: Ivo Železný, 2003, 126 s. Knížky dostupné každému. ISBN 80-237-3742-2 PAPAS, Andreas. Vitamin E: zázračný antioxidant při prevenci a léčbě srdečních chorob, rakoviny a stárnutí. Praha: Pragma, c2000, 380 s. ISBN 80-720-5773-1 PASSWATER, Richard A. O antioxidantech. Praha: Pragma, c2002, 94 s. Otázky a odpovědi. ISBN 80-720-5897-5 PATOČKOVÁ, Magdaléna. Vitamín B13 (kyselina lipoová). In: ordinace.cz [online]. 17.12.2006 [cit. 19.1.2013]. Dostupné z: http://www.ordinace.cz/clanek/vitamin-b13-kyselina-lipoova PAULOVÁ, Hana, Hana BOCHOŘÍKOVÁ a Eva TÁBORSKÁ. Metody stanovení antioxidační aktivity přírodních látek in vitro. Chemické listy. Praha: Česká společnost chemická, 2004, roč. 98, č. 4, s. 174-179. ISSN 0009-2770 RACEK, Jaroslav. Oxidační stres a možnosti jeho ovlivnění. 1. vyd. Praha: Galén, 2003, 89 s. Repetitorium, sv. 6. ISBN 80-726-2231-5 SCHMIDT, Štefan. Antioxidanty a oxidačné zmeny tukov v potravinách. 1. vyd. Bratislava: Nakladateľstvo STU, 2010, viii, 217 s. ISBN 978-80-227-3402-8 SLANINA, Jiří a Eva TÁBORSKÁ. Příjem, biologická dostupnost a metabolismus rostlinných polyfenolů u člověka. Chemické listy. Praha: Česká společnost chemická, 2004, roč. 98, č. 5, s. 239-245. ISSN 0009-2770 STRATIL, Pavel. ABC zdravé výživy. Vyd. 1. Brno: P. Stratil, 1993, v, 345 s. ISBN 80900-0298-6
59
STRATIL P., 2007: Fenolové látky v poživatinách a metody stanovení jejich antioxidační aktivity. Habilitační práce (in MS, dep. knihovna MENDELU v Brně), MU v Brně, Brno, 111 s. SUCHÁNEK, Pavel. Víte, co máte na talíři?: co si koupit k jídlu a pití. Nejnovější pohledy na zdravou výživu. 1. vyd. Líbeznice: Víkend, 2003, 96 s., barev. obr. ISBN 80-722-23100 SULLIVAN, Eleanor J. Vitaminy a minerály. 1. české vyd. Překlad Ivan Gut. Praha: Slovart, 1998, 58 s. V kostce (Slovart). ISBN 80-720-9068-2 ŠMIDRKAL, Jan, Vladimír FILIP, Karel MELZOCH, Irena HANZLÍKOVÁ, Daniela BUCKIOVÁ a Bohdan KŘÍSA. Resveratrol. Chemické listy. Praha: Česká společnost chemická, 2001, roč. 95, č. 10, s. 602-609. ISSN 0009-2770 VANAMAN, Bonnie. Foods high in catechins. In: livestrong.com [online]. 2011 [cit. 9.4.2013]. Dostupné z: http://www.livestrong.com/article/478075-foods-high-in-catechins/ VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin 3. 1. vyd. Tábor: OSSIS, 1999, 342 s. ISBN 80-9023912-9 VRÁNOVÁ, Dana. Kurkuma a nanotechnologie. In: chempoint.cz [online]. 21.8.2012 [cit. 14.3.2013]. Dostupné z: http://www.chempoint.cz/kurkuma-a-nanotechnologie VRBOVÁ, Tereza. Víme, co jíme?: aneb: průvodce "Éčky" v potravinách. Praha: EcoHouse, 2001, 268 s. ISBN 80-238-7504-3 WILDOVÁ, Olga. Melatonin – spánkový hormon. In: medicina.cz [online]. 18.4.2011 [cit. 12.11.2012]. Dostupné z: http://www.medicina.cz/verejne/clanek.dss?s_id=8914&s_ts=40652,0742708333 WINKLEROVÁ, Daniela, Jana VRKOSLAVOVÁ. E kódy: Seznam přídatných látek povolených v ČR i EU pro použití do potravin. In: szpi.cz [online]. 9.2.2012 [cit. 20.4.2012]. Dostupné z: http://www.szu.cz/tema/bezpecnost-potravin/e-kody-1?highlightWords=kody XIU-QIN, Li, Ji, CHAO, Sun, YAN-YAN, Yang, MIN-LI a Chu, XIAO-GANGA. Analysis of synthetic antioxidants and preservatives in edible vegetable oil by HPLC/TOF-MS. In: chem.utoronto.ca [online]. 2009 [cit. 19.12.2012]. Dostupné z: http://www.chem.utoronto.ca/coursenotes/CHM410/notes/analysis%20of%20edible%20oils% 20by%20TOF.pdf YOUNGSON, Robert M. Antioxidanty: cesta ke zdraví : jak odstranit vliv volných radikálů. Vyd. 1. Brno: Jota, 1995, 143 s. Jak na to, sv. 3. ISBN 80-856-1756-0
60
11 SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1 Alfa-karoten ............................................................................................................ 20 Obrázek 2 Beta-karoten............................................................................................................ 21 Obrázek 3 Beta-kryptoxantin ................................................................................................... 21 Obrázek 4 Lykopen .................................................................................................................. 22 Obrázek 6 Lutein ...................................................................................................................... 22 Obrázek 5 Zeaxantin ................................................................................................................ 23 Obrázek 7 L-(-)-chinová kyselina, chlorogenová kyselina, D-(-)-šikimová kyselina............. 24 Obrázek 10 Flavonoidy ............................................................................................................ 25 Obrázek 11 Kyanidin ............................................................................................................... 26 Obrázek 12 Katechiny.............................................................................................................. 27 Obrázek 13 Kurkumin .............................................................................................................. 28 Obrázek 14 Resveratrol ............................................................................................................ 29 Obrázek 15 Vitamin A (retinol) ............................................................................................... 33 Obrázek 16 Vitamin E (α-tokoferol) ........................................................................................ 34 Obrázek 17 Vitamin C (kyselina askorbová) ........................................................................... 35 Obrázek 18 Kyselina lipoová ................................................................................................... 36 Obrázek 19 3- a 2-terc. butyl-4-hydroxyanisol (BHA) ............................................................ 47 Obrázek 20 BHT ...................................................................................................................... 47 Obrázek 21 TBHQ ................................................................................................................... 48 Obrázek 22 Galláty................................................................................................................... 49 Obrázek 23 Etoxyquin.............................................................................................................. 50 Obrázek 24 N,N-dimethyl-p-fenylendiamin ............................................................................ 55
61
12 SEZNAM ZKRATEK ADI - Acceptable Daily Intake (akceptovatelný denní příjem) ARS - Agricultural Research Service (agentura pro zemědělský výzkum) BHA – butylhydroxyanisol BHT - butylhydroxytoluen CAC - Committee Codex Alimentarius DMPD - dimethylfenylendiamin DPPH – difenylpikrylhydrazyl EDTA - ethylendiaminotetraoctová kyselina EGb 761 – extrakt z jinanu dvoulaločného Ginkgo biloba FAO - Food and Agriculture Organization (organizace pro výživu a zemědělství) FR - Free Radicals FRAP - Ferric ion Reducing Antioxidant Power assay GRAS - Generally Recognized as Safe (nezávadné) GSHPx - glutathionperoxidáza CHS - chalkonsyntáza JECFA - The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (společný výbor expertů FAO/WHO pro potravinářská aditiva) LDL – Low Density Lipoprotein (lipoproteiny o nízké hustotě) 2NL - 2-naftol NOAEL - No Observed Advese Effect Level (Dávka, při které ještě nebyl pozorován škodlivý účinek) PAL - fenylalaninamoniumlyáza PYC - pyknogenol SOD - superoxiddismutáza TBHQ - 2-terc. butylhydrochinon TEAC - Trolox Equivalent Antioxidant Capacity WTO – World Trade Organization (světová obchodní organizace) WHO - World Health Organisation (světová zdravotnická organizace)
62