• Účinok konzumácie cereálnej cibuľovej sušienky na markery kardiovaskulárneho rizika
• Alexander MAĎARIČ, Jana KADRABOVÁ, Marica KUDLÁČKOVÁ, Martina VALACHOVIČOVÁ, Csilla MIŠĽANOVÁ, Viera SPUSTOVÁ, Igo KAJABA,  Pavel BLAŽÍČEK
• Lek Obz, 60, 2011, č. 4, s. 162 – 165

SÚHRN
Východisko: Výživa hrá dôležitú úlohu v prevencii chronických degeneratívnych chorôb. Vývoj a produkcia funkčných potravín na základe komplexu bioaktívnych rastlinných substancií je kľúčovým trendom tejto prevencie. V práci sa sledovali zdravotné benefity konzumácie cereálnej selenizovanej cibuľovej sušienky s bioaktívnym komplexom látok ako selén v organickej forme, kvercetín, kurkumín, katechíny a ďalšie nachádzajúce sa vo vybraných rastlinných zdrojoch – selenizovanej cibuli, kurkume a zelenom čaji.
Súbor a metódy: V skupine 50 subjektívne zdravých mužov veku 30 – 50 rokov, ktorí konzumovali 2 mesiace denne
100 g cereálnej selenizovanej cibuľovej sušienky, sa sledovali vybrané markery kardiovaskulárneho rizika – lipidový profil (celkový, LDL, HDL cholesterol, aterogénny index), vysoko citlivý C-reaktívny proteín (hsCRP), homocysteín (HCy) a asymetrický dimetylarginín (ADMA).
Výsledky: Koncentrácie celkového a LDL-cholesterolu v sére probandov, ako aj hodnota aterogénneho indexu boli signifikantne redukované a koncentrácia HDL cholesterolu nezmenená. Priaznivý lipidový profil bol pravdepodobne dôsledkom relatívne vyššieho obsahu kyseliny olejovej, vysokého obsahu vlákniny a prítomnosti ľanových semien v konzumovanej sušienke. Cibuľa a kurkuma obsahujú protizápalové komponenty. Koncentrácia zápalového markera hsCRP bola nevýznamne znížená.  Zaznamenalo sa významné zníženie koncentrácie homocysteínu. Alternatívna cesta metylácie HCy, zabezpečovaná betaín:HCy metyltransferázou, použijúc betaín ako donor metylu, je pravdepodobne jediným vysvetlením redukovaných hodnôt HCy v podmienkach znížených koncentrácií metionínu, cysteínu, kyseliny listovej a vitamínu B6. Na výrobu sušienky sa použili celozrnné múky s vyšším obsahom betaínu.  Konzumáciou sušienky bola tiež signifikantne redukovaná ADMA koncentrácia. Metylové skupiny v  molekule ADMA pochádzajú z S-adenozylmetionínu, medziproduktu v HCy metionínovej ceste. Znížená hodnota ADMA pri súčasne redukovanej koncentrácie HCy po konzumácii sušienky môže vysvetliť priamy vzťah HCy a efektov asymetrického dimetyl­arginínu (ADMA).
Záver: Výsledky naznačujú, že cereálna selenizovaná cibuľová sušienka s antisklerotickými, protizápalovými a antioxidačnými vlastnosťami môže byť označená ako protektívna potravina proti chronickým degeneratívnym chorobám.
Kľúčové slová: cereálna selenizovaná cibuľová sušienka – lipidový profil – C-reaktívny proteín  – homocysteín – asymetrický dimetylarginín.

• Influence of the consumption of the cereal onion biscuit on cardiovascular risk markers
• Alexander MAĎARIČ, Jana KADRABOVÁ, Marica KUDLÁČKOVÁ, Martina VALACHOVIČOVÁ, Csilla MIŠĽANOVÁ, Viera SPUSTOVÁ, Igo KAJABA,  Pavel BLAŽÍČEK
• Lek Obz, 60, 2011, 4, p. 162 – 165

SUMMARY
Background: Nutrition plays an important role in chronic degenerative disease prevention. Development and production of functional foodstuffs on the base of bioactive plant substances complex is a key trend of this prevention. Health be­nefits of consumption of the cereal selenized onion biscuit with bioactive complex such as selenium in organic form, kvercetin, curcumin, catechins and others contained in selected natural plant sources – selenized onion, curcuma and green tea were assessed.
Subjects and methods: Selected cardiovascular risk factors such as lipid profile (total, LDL-, HDL-cholesterol, atherogenic index), high sensitivity C-reactive protein (hsCRP), homocys­teine (HCy), asymmetric dimethylarginine (ADMA) were eva­luated after two month consumption of cereal selenized onion biscuit (100 g of biscuit daily) in group of 50 apparently health men aged 30-50 years.
Results: The concentrations of total cholesterol and LDL-cholesterol in serum of probands as well as atherogenic index value were significantly reduced and HDL-cholesterol concentration was actually non-changed. A favourable lipid profile in probands was probably as a consequence of relatively higher content of oleic acid, high content of fiber and presence of linen seeds in consumed biscuit. Onion and curcuma contain anti-inflammatory compounds. Inflammation marker hsCRP concentration was non-significantly reduced. The significant reduction of HCy was found by onion biscuit consumption.  Alternative pathway for methylation of HCy provided by betaine:HCy methyltransferase using betaine as methyl donor is probably sole argument for reduced HCy value at condition of decreased concentrations of methionine, cysteine, folic acid and vitamin B6. The biscuit was produced from whole grain flours with higher content of betaine. ADMA concentration was significantly reduced by biscuit consumption. The methyl groups in ADMA molecules are derived from S-adenosylmethionine, an intermediate in the Hcy-methionine pathway. Decreased ADMA value at actually reduced Hcy concentration after biscuit consumption may be explained by direct relation between Hcy and ADMA effects.
Conclusion: The results suggested that cereal selenized onion biscuit with antisclerotic, antiinflammatory and antioxidant properties may be indicated as a protective food against chronic degenerative diseases.

Keywords:  cereal onion selenized biscuit – lipid profile – C-reactive protein – homocysteine – asymmetric dimethylarginine.

Úvod

Kardiovaskulárne choroby sú v súčasnosti celosvetovo najčastejšou príčinou mortality. Aj  na Slovensku viac ako polovica všetkých úmrtí pripadá na aterosklerotické komplikácie. Výživa zohráva jednu z kľúčových úloh v prevencii chronických civilizačných chorôb. Úlohou nutricionistov je propagovať protektívne zložky výživy, mechanizmy ich preventívneho účinku a predovšetkým podľa ostatných nutričných trendov snažiť sa o účinnú kombináciu protektívnych látok formou vývoja a produkcie cenovo dostupných funkčných potravín. Funkčné potraviny sú definované ako potraviny alebo zložky potravín, ktoré majú zdravotné benefity, a tým preventívny účinok proti chorobám. Rastlinná ríša je bohatá na prírodné zdroje bioaktívnych látok ako polyfenoly, flavonoidy, najmä flavonoly, katechíny, fytoestrogény a ďalej vitamíny, minerálne látky, vlákniny s priaznivými účinkami na genetické, bunkové, biochemické a fyziologické funkcie organizmu (1).
V práci je hodnotený vplyv 2-mesačnej konzumácie selenizovanej cibuľovej sušienky na markery kardiovaskulárneho rizika v skupine mužov stredného veku.

Subjekty a metódy

Súbor tvorilo 50 subjektívne zdravých mužov z Bratislavy a blízkeho okolia vekového rozpätia 30 – 50 rokov (priemerný vek 39 ± 1). Priemerný BMI bol v pásme miernej nadhmotnosti (26,5 ± 3,7 kg/m2), index pás/boky (WHR) predstavoval vyrovnanú distribúciu tuku v oblasti periférnej aj centrálnej (0,887 ± 0,057), tlak krvi mali probandi v norme (138 ± 15/83 ± 11 mm Hg), % telesného tuku bolo tiež v referenčnom rozmedzí (23,1 ± 6,2 %).

Dobrovoľníci konzumovali denne 100 g sušienky počas dvoch mesiacov. Boli poučení, aby počas konzumácie sušienky zachovali svoje zvyčajné stravovacie návyky. Zloženie sušienky je uvedené v tabuľke 1. Cibuľa bola biofortifikovaná selénom v marci a začiatkom júla použitím roztoku selenánu sodného, a to postrekom v čase vegetačného rastu. Po usušení bola cibuľa spolu so zeleným čajom a kurkumou ako hlavnými prírodnými zdrojmi bioaktívnych látok použitá na výrobu sušienky, ktorá sa realizovala bežnou pečivárenskou a pekárenskou technológiou v Pečivárňach Liptovský Hrádok, s.r.o. Vyšší obsah vlákniny v sušienke sa dosiahol použitím celozrnnej ovsenej, ražnej a pšeničnej múky. Tukové zložky sušienky tvoril rastlinný tuk s nízkym obsahom transmastných kyselín a ľanové semeno. Organoleptické vlastnosti sušienky: chuť sušienky bola orientovaná na jemne slanú s charakteristickou cibuľovou arómou a výraznejšou korenistou chuťou a arómou. Krehkosť sušienky bola primeraná, nedrvila sa a nebola tvrdá. Neboli prítomné cudzie pachy a príchute.

Krv sa odoberala nalačno štandardným spôsobom. Sérové koncentrácie celkového cholesterolu, HDL cholesterolu a triacylglycerolov sa stanovili štandardnými laboratórnymi metódami. Koncentrácie LDL cholesterolu sa počítali podľa Friedewalda. Aterogenný index tvoril pomer celkového a HDL-cholesterolu. Koncentrácie vysoko citlivého C-reaktívneho proteínu (hsCRP – high sensitivity) boli merané imunoturbidimetrickou metódou použitím testu vysokej senzitívnosti (Immun Diagnostik) na prístroji BioRad PR3100. Koncentrácie metionínu, cysteínu a celkového homocysteínu (HCy) v plazme sa merali HPLC metódou s  coulometrickou detekciou (12). Na elektrochemiluminiscenčné imunostanovenie kyseliny listovej a vitamínu B12 v sére sa použil test firmy Roche ECLIA a merania sa realizovali na prístroji Cobas e411 (Roche). Sérové koncentrácie vitamínu B6 sa stanovili HPLC metódou s použitím Chromsystems testu na prístroji Shimadzu Prominence. Asymetrický dimetylarginín (ADMA) v plazme sa meral pomocou testu ELISA od firmy Imunodiagnostika.

Príjem vitamínov, minerálnych a stopových látok bol len v naturálnej forme vrátane konzumácie sušienky, neužívali sa žiadne nutričné alebo farmaceutické aditíva.

Výsledky a diskusia

Nutričná charakteristika sušienky a zloženie mastných kyselín v tuku použitom k príprave sušienky sú uvedené v tabuľke 1. Nutrične aktívne zložky dietetického prípravku tvoril flavonoid kvercetín, ďalej selén, katechíny a kurkumín z prírodných zdrojov, a to zo sušenej selenizovanej cibule, zeleného čaju a kurkumy. Okrem uvedených protektívnych zložiek cibuľovej sušienky treba poukázať na vyšší obsah mononenasýtenej kyseliny olejovej, ktorá má významné antisklerotické vlastnosti prevyšujúce aj ochranné účinky polynenasýtených mastných kyselín a to, že znižuje LDL cholesterol, ale šetrí (neznižuje) HDL cholesterol. Obsah transmastných kyselín je v sušienke nízky. Vyvinutá sušienka má vysoký obsah vlákniny. Konzumáciou 100 g sušienky denne je splnená odporúčaná výživová dávka pre vlákninu na 76 % (OVD 26 g).

Epidemiologické a klinické štúdie indikujú, že kvalita konzumovaných tukov hrá dôležitejšiu úlohu v patogenéze kardiovaskulárnych chorôb než celkové množstvo skonzumovaných tukov (7). Saturované tuky (živo­číšne zdroje) sú príčinou hypercholesterolémie, kým polynenasýtené tuky (rastlinné oleje) majú cholesteroloredukujúci efekt. Hypolipidemický a navyše šetriaci (neznižujúci) efekt na HDL cholesterol majú aj mononenasýtené mastné kyseliny (kyselina olejová) (5). Zistila sa významná protektívna asociácia konzumácie orieškov (sú bohaté na kyselinu olejovú) a fatálnej a  nefatálnej ischemickej choroby srdca [RR (relatívne riziko) = 0,5 pre subjekty s konzumáciou orieškov viac ako 5-krát týždenne v porovnaní s konzumáciou menej ako 1-krát/týždeň] (6).

Epidemiologické nutričné štúdie ďalej napovedajú, že konzumácia potravy bohatej na vlákninu znižuje riziko kardiovaskulárnych chorôb. Hypocholesterolemický efekt vlákniny spočíva vo väzbe na žlčové kyseliny a vo zvýšení exkrécie sterolov stolicou. Fermentáciou rozpustnej vlákniny vznikajú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, ktoré inhibujú syntézu cholesterolu v pečeni (6). Analýza 10 prospektívnych štúdií v USA a Európe s počtom viac ako 336 000 subjektov zistila, že zvýšenie konzumácie vlákniny o každých 10 g/24 h bolo spojené so 14% znížením (RR = 0,86) všetkých koronárnych prípadov a s 27% poklesom (RR = 0,73) rizika koronárnej smrti (7). Redukciu kardiovaskulárneho rizika prinášajú aj ďalšie zložky rastlinnej potravy. Antioxidačné látky – vitamín C, vitamín E, b-karotén, selén, polyfenoly a flavonoidy sú inhibítory LDL oxidácie. Oxidované LDL môžu hrať kľúčovú úlohu v patogenéze aterosklerózy (7).

Opísané literárne údaje podporujú vysvetlenie protektívneho účinku konzumácie sušienky na lipidové spektrum (tab. 2). Bola významne znížená koncentrácia celkového a LDL cholesterolu v krvi probandov a súčasne nezmenená hodnota sérového HDL-cholesterolu. Aterogenný index bol významne znížený.

Výskumné laboratóriá a klinické štúdie priniesli poznatky o tom, že ateroskleróza nie je jednoduchá choroba spôsobená disbalanciou lipidov. Táto choroba predstavuje zápalový proces so špecifickými bunkovými a molekulovými reakciami. Marker zápalu vysoko citlivý C-reaktívny proteín (hsCRP) môže predpovedať riziko infarktu myokardu, mozgovej príhody, periférnej artériovej choroby a náhlej srdcovej smrti (3). Osoby s dominantnou konzumáciou rastlinnej potravy majú významne znížené hodnoty hsCRP vz. bežná populácia (10, 14) vďaka konzumácii ovocia a zeleniny, ktoré sú bohatými zdrojmi salicylanov a ďalších protizápalových komponentov (11). Protizápalové zložky sú obsiahnuté aj v cibuli a kurkume. Konzumáciou cibuľovej sušienky bola koncentrácia hsCRP redukovaná (i keď nevýznamne) (tab. 2).

Počas minulej dekády viacero observačných štúdií o homocysteíne (HCy) ako predurčovateľovi rizika aterosklerózy zistilo, že všeobecné riziko vaskulárnej choroby je malé (8). Slabá asociácia medzi koncentráciou HCy a aterotrombotickou cievnou chorobou bola zaznamenaná v prospektívnych longitudinálnych štúdiách v porovnaní s retrospektívnymi štúdiami so silnejšou asociáciou. Napriek literárnym údajom o slabšej aterogénnej účinnosti HCy je žiaduce, aby všetky aterogénne markery bez ohľadu na mieru aterogénnosti boli v referenčnom rozmedzí.

Konzumáciou cibuľovej sušienky sa dosiahla významná redukcia hodnôt homocysteínu (tab. 2).

Pri nižších hodnotách metionínu by sa mala uplatňovať remetylačná cesta degradácie Hcy závislá od nutričných determinantov – vitamínu B12 a  kyseliny listovej. Koncentrácia kyseliny listovej v krvi probandov bola počas konzumácie sušienky významne redukovaná pravdepodobne ako dôsledok nízkej konzumácie potravy bohatej na kyselinu listovú v neskorom jesennom a zimnom období. Nemožno uvažovať ani o transsulfuračnej ceste odbúravania HCy pre významnú redukciu hodnôt vitamínu B6. O tom, že táto cesta degradácie nebola dominantná, svedčí aj významne znížená hodnota cysteínu v krvi probandov stanovená po konzumácii sušienky. Vysvetlením zostáva alternatívna cesta pre metyláciu HCy na metionín zabezpečovaná enzýmom betaín:Hcy metyltransferázou, použijúc betaín ako donor metylu (9). Na prípravu sušienky boli použité celozrnné, resp. nízko vymleté múky, takže predpokladáme vyššiu koncentráciu betaínu v sušienke (13, 15).

Novší kardiovaskulárny rizikový faktor – asymetrický dimetylarginín (ADMA) (2) bol konzumáciou sušienky významne redukovaný (tab. 2). Metylové skupiny v dimetylarginíne pochádzajú z S-adenozylmetionínu, medziproduktu Hcy metionínovej cesty (4). Sú experimentálne údaje o tom, že Hcy môže ovplyvňovať funkciu cievneho endotelu zvýšením tvorby asymetrického dimetylarginínu. Priama súvislosť hodnôt HCy a ADMA môže vysvetliť zníženie hodnôt ADMA pri súčasne redukovanej koncentrácii HCy po konzumácii cibuľovej sušienky.

Záver

Výsledky konzumácie selenizovanej cibuľovej sušienky ukázali, že má významné antiaterogénne, protizápalové a antioxidačné vlastnosti, teda kľúčové z hľadiska prevencie chronických chorôb. Dôkazom toho je u konzumentov sušienky zlepšený lipidový profil, znížené hodnoty HCy, ADMA a hsCRP (vysokocitlivého C-reaktívneho proteínu) (nevýznamne). Na doplnenie antioxidačných vlastností sušienky treba uviesť, že konzumáciou 100 g selenizovanej cibuľovej sušienky sa zvýšila koncentrácia selénu v plazme zo základnej hodnoty 79 ?g/l na 90 ?g/l, ďalej sa významne zvýšili koncentrácie katechínov v plazme príjmom 2 g zeleného čaju v sušienke, a to epikatechínu o 63 %, epigalokatechíno-galátu o 50 % a epikatechíno-galátu o 40 %.

Literatúra

1.    Aggett, P.J., Ashwell, M., Bornet, F.: Scientific concepts of functional foods in Europe: Consensus document. Brit J Nutr, 81, 1999, s. 1-27.
2.    Anderssohn, M., Schwedhelm, E., Luneburg, N., Vasan, R.S., Boger, R.H.: Asymmetric dimethylarginine as a mediator of vascular dysfunction and a marker of cardiovascular disease and mortality, an intriguing interaction with diabetes mellitus. Diab Vasc Dis Res, 7, 2010, s. 105-118.
3.    Bassuk, S.S., Rifai, N., Ridker, P.M.: High sensitivity C-reactive protein, clinical importance. Curr Probl Cardiol, 29, 2004, s. 439-493.
4.    Boger, R.H.: Association of asymmetric dimethylarginine and endothelial dysfunction. Clin Chem Lab Med, 41, 2003, s. 1467-1472.
5.    Erkkila, A., De Mello, V.D., Riserus, U., Laaksonen, D.E.: Dietary fatty acids and cardiovascular disease, an epidemiological approach. Prog Lipid Res, 47, 2008, s. 172-187.
6.    Fraser, G.E.: Associations between diet and cancer, ischemic heart disease and all-cause mortality in non-Hispanic white California Seventh-day Adventists. Am J Clin Nutr, 70, 1999, s. 532.
7.    HU, F.B.: Diet and lifestyle influences on risk of coronary heart disease. Curr Atheroscl Rep, 11, 2009, s. 257-263.
8.    Kaul, S., Zadeh, A.A., Shah, P.K.: Homocysteine hypothesis for atherothrombotic cardiovascular disease, not validated. J Am Coll Cardiol, 48, 2006, s. 914-923.
9.    Krajčovičová-Kudláčková, M., Blažíček, P.: Effect of nutrition at homocysteine levels. Biologia, 57, 2002, s. 395-399.
10.    Krajcovicova-Kudlackova, M., Blazicek, P.: C-reactive protein and nutrition. Bratisl Med J, 106, 2005, s. 345-347.
11.    Lawrence, J.R., peter, R., Baxter, G.J., Robson, J., Graham, A.B., Paterson, J.R.: Urinary excretion of salicyluric and salicylic acids by non-vegetarians, vegetarians and patients taking low dose aspirin. J Clin Pathol, 56, 2003, s. 649-650.
12.    Melnyk, S., Pogribna, M., Pogribny, I., Hine, R.J., James, S.J.: A new HPLC method for the simultaneous determination of oxidized and reduced plasma aminothiols using coulometric electrochemical detection. J Nutr Biochem, 10, 1999, s. 490-497.
13.    OlthoF, M.R., van Vliet, T., Verhoef, P., ZOCK, P.F., KATAN, M.B.: Effect of homocysteine lowering nutrients on blood lipids: Results from four randomised, placebo-controlled studies in healthy humans. PLOS Medicine, 2, 2005, s. 446-456.
14.    Szeto, Z.T., Kwok, T.C., Benzie, I.F.: Effect of a long-term vegetarian diet on biomarkers of antioxidant status and cardio­vascular disease risk. Nutr, 20, 2004, s. 863-866.
15.    Zeisel, S.H., Mar, H.M., Howe, J.C., HOLDEN, J.M.: Concentrations of choline-containing compounds and betaine in common foods. J Nutr, 133, 2003, s. 1302-1307.