Doc. MUDr. Pavel Dlouhý, Ph.D. Ústav výživy 3. LF UK, Praha Význam hlavních živin Doc. MUDr. Pavel Dlouhý, Ph.D. Ústav výživy 3. LF UK, Praha

Bílkoviny 10 – 15 % energie (0,8 – 1,0 g / kg / den) Stavební kameny bílkovin = aminokyseliny Esenciální aminokyseliny: leucin, izoleucin, valin, methionin, fenylalanin, lyzin, threonin, tryptofan

Bílkoviny Semiesenciální aminokyseliny: histidin, arginin, tyrozin Neesenciální aminokyseliny: ostatní

Bílkoviny Biologická hodnota bílkovin podíl esenciálních aminokyselin k jejich celkovému obsahu bílkoviny kompletní, plnohodnotné bílkoviny nekompletní, neplnohodnotné Limitující aminokyselina = které je v bílkovině nejméně luštěniny → methionin pšenice → lyzin kukuřice → tryptofan soja → methionin a cystein

Bílkoviny Rizika z bílkovin: zátěž ledvin (hyperfiltrace) aterogeneze (nepřímo, v důsledku vyššího příjmu tuku, který často bílkoviny doprovází) pyrolyzáty bílkovin → onkogeneze mikrobiální proteolýza → histaminová otrava z ryb

Bílkoviny Omezení příjmu bílkovin u řady chorob: Chronická renální insuficience → restrikce proteinů Jaterní encefalopatie → restrikce proteinů Alergie → nelze potraviny obsahující daný protein - alergen Celiakie → nelze potraviny obsahující gluten Fenylketonurie → nelze potraviny obsahující fenylalanin

Sacharidy by měly pokrývat cca 55 % energetického příjmu Minimalizovat příjem monosacharidů a disacharidů (do 10 % energie) Preferovat potraviny s nižším glykemickým indexem Zvýšit příjem vlákniny (až 30 g denně)

plochy pod glykemickou křivkou po perorálním podání Glykemický index Poměr plochy pod glykemickou křivkou sledované potraviny obsahující 50 g sacharidů a plochy pod glykemickou křivkou po perorálním podání 50 g glukózy

Glykemický index Stanovuje se u potravin s významnějším obsahem sacharidů Závisí na: struktuře škrobového zrna typu škrobu (poměr amylopektin / amylóza) obsahu vlákniny obsahu tuku kyselosti způsobu a stupni zpracování Hodnocení: Nad 70: vysoký Pod 55: nízký

Glykemický index Potraviny s vysokým glykemickým indexem: cukrovinky, bílé pečivo, rýže bílá, brambory Potraviny se středním a nízkým glykemickým indexem: celozrnné pečivo, rýže s vysokým obsahem amylózy, těstoviny, luštěniny, zelenina

Glykemický index Rizika vysokého glykemického indexu: Obezita Hypertriacylglycerolémie Hyperizulinémie Diabetes 2. typu ? Nádory ? Defekty neurální trubice ?

Vláknina Složky rostlin, které nedokáží štěpit enzymy gastrointestinálního traktu člověka Doporučený příjem až 30 g / den Celulóza, hemicelulóza Lignin Pektin

Vláknina Pozitivní efekty: Upravuje činnost střev, prevence zácpy Prevence chronických střevních zánětů, divertikulózy Prevence nádorů tlustého střeva Snížení hladin cholesterolu v krvi (pektiny)

Vláknina Částečně štěpena mikroflórou střevní → mastné kyseliny s krátkým řetězcem (acetát, propionát, butyrát) výživa kolonocytů pozitivní ovlivnění složení mikroflóry střevní po vstřebání inhibice syntézy lipoproteinů v játrech

Tuky ve výživě

Dělení mastných kyselin dle počtu, polohy a konfigurace dvojných vazeb Podle počtu dvojných vazeb v molekule Žádná Jedna Dvě a více Nasycené (SFA) Nenasycené monoenové (MUFA) Nenasycené polyenové (PUFA) Podle polohy dvojné vazby nejbližší k metylovému konci řetězce n – 9 n – 6 n – 3 Podle konfigurace dvojných vazeb cis trans (TFA)

Desaturace a elongace PUFA C 18:2 n-6 (k. linolová) C 18:3 n-3 (k. α-linolenová) ↓ Δ6 desaturáza C 18:3 n-6 (k. γ-linolenová) C 18:4 n-3 elongace C 20:3 n-6 C 20:4 n-3 Δ5 desaturáza C 20:4 n-6 (k. arachidonová) C 20:5 n-3 (EPA) C 22:4 n-6 C 22:5 n-3 Δ4 desaturáza C 22:5 n-6 C 22:6 n-3 (DHA)

Význam tuku a mastných kyselin v organismu Energetický substrát Strukturální role a regulační role - MK součástí fosfolipidů buněčných membrán vliv na fluiditu, permeabilitu a funkci membránových receptorů vliv na transkripční faktory (PPAR, HNF-4 α, LXR, SREBP) syntéza eikosanoidů Nosič liposolubilních vitamínů

Tuky a obezita Americký paradox Příjem tuků v rozmezí 18 – 40 % energie má na rozvoj obezity srovnatelný a jen malý vliv ! (Willett W.C.: Dietary fat plays a major role in obesity: no. Obesity Reviews, 2002)

Vliv mastných kyselin na hladiny plasmatických lipoproteinů

SFA ↑ riziko ICHS ↑ hladinu LDL cholesterolu ↑ hladinu HDL cholesterolu ↑ inzulínovou rezistenci prozánětlivý efekt

TFA ↑ riziko ICHS ↑ hladinu LDL cholesterolu, ↓ hladinu HDL cholesterolu ↑ hladinu lipoproteinu Lp(a) ↑ inzulínovou rezistenci a riziko diabetu nepříznivě ovlivňují metabolismus esenciálních mastných kyselin

MUFA ↓ hladinu LDL cholesterolu ↑ hladinu HDL cholesterolu ↓ inzulínovou rezistenci a riziko diabetu ↓ krevní tlak

PUFA n - 6 ↓ ↓ hladinu LDL cholesterolu ↓ hladinu HDL cholesterolu ↑ syntézu eikosanoidů a dalších faktorů s účinky prozánětlivými, proagregačními, vasokonstrikčními

PUFA n - 3 ↓ ↓ hladinu triacylglycerolů ↑ eikosanoidů se slabšími nebo opačnými účinky než z řady n-6 ↓ produkci zánětlivých cytokinů ↓ solubilních adhezivních molekul (ICAM-I, VCAM-I, E-selektin)

PUFA n - 3 vliv na homeostázu (↓ agregaci trombocytů, ↓ hladinu fibrinogenu, vonWillebrandova faktoru, trombomodulinu, ↑ fibrinolýzu) zlepšují endoteldependentní vazodilataci u hypertoniků snižují krevní tlak mají výrazný antiarytmický efekt

TUKY A RIZIKO NÁDORŮ epidemiologické studie Tuky zvyšují riziko vzniku nádorů: tlustého střeva a recta prsu endometria prostaty

TUKY A RIZIKO NÁDORŮ epidemiologické studie Výsledky epidemiologických studií nejednoznačné Metodologické obtíže: vyšší příjem živočišného tuku spojen s vyšším energetickým příjmem, nižším příjmem ochranných faktorů a celkově nezdravým životním stylem potraviny obsahující tuk kulinárně upravovány za vyšších teplot v tuku zvířat kumulovány lipofilní toxické látky

TUKY A RIZIKO NÁDORŮ možné mechanismy účinků narušení hormonální homeostázy působení oxidačních produktů mastných kyselin vyšší expozice lipofilních toxických látek látky vznikající pyrolýzou tuků

TUKY A RIZIKO NÁDORŮ možné mechanismy účinků Kolorektální karcinom účinek sekundárních žlučových kyselin ve střevě ovlivnění transkripčních faktorů PPAR a NFκB vznik volných kyslíkových radikálů při syntéze prostaglandinů

Zastoupení mastných kyselin v tucích a olejích

Složení mastných kyselin v mléčném tuku (v hmotnostních %) kyselina máslo % myristová 10 palmitová 26 stearová 12 olejová 25 linolová 2,5 linolenová 1,5

Složení mastných kyselin v tucích živočišného původu (v hmotnostních %) tuk kyselina vepřové sádlo husí sádlo hovězí lůj % myristová 1 0,5 3 palmitová 24 21 25 stearová 14 6 20 olejová 42 55 38 linolová 9 3,5 linolenová

Oleje s převahou kyseliny olejové olivový Olivovník evropský (Olea europea) řepkový Řepka olejka (Brassica napus) - bezerukové odrůdy podzemnicový Podzemnice olejná (Arachis hypogaea) mandlový Mandloň obecná (Amygdalus communis) z lískových ořechů Líska (Corylus) z čajových semen Čajovník čínský (Thea sinensis) avokádový Hruškovec americký (Persea americana) pekanový Ořechovec pekanový (Carya illinoinensis)

Oleje s převahou kyseliny linolové slunečnicový Slunečnice roční (Heliantus annuus) sójový Sója luštinatá (Glycine max) bavlníkový Bavlník (Gossypium) klíčkový kukuřičný Kukuřice (Zea mays) klíčkový pšeničný Pšenice (Triticum) světlicový (saflorový) Světlice barvířská (Carthamus tinctorius) z vlašských ořechů Ořešák královský (Juglans regia) dýňový Tykev (Cucurbia) pupalkový Pupalka dvouletá (Oenothera biennis) sezamový Sezam indický (Sesamum indicum)

Oleje s převahou kyseliny linolenové lněný Len setý (Linum usitatissimum)

Oleje s převahou nasycených mastných kyselin kokosový kokosová palma (Cocos nucifera) palmojádrový Palma olejná (Elaeis guineensis) babassový Attalea funifera palmový

Rostlinné tuky (rostlinná másla) kakaový Kakaovník pravý (Theobroma cacao) illipé Bassia longifolia shea Butyrospermum parkii

Vznik TFA Beta-oxidace v mitochondriích Trávení sena u přežvýkavců Tropické a subtropické rostliny Oxidace lipidů Záhřev cis-kyselin Parciální katalytická hydrogenace

Výroba jedlých tuků starší technologií OLEJ parciální hydrogenace teplota, tlak katalyzátor ↓ ← VODÍK PARCIÁLNĚ ZTUŽENÝ TUK rafinace, příprava tukové násady TUKOVÁ NÁSADA emulgátor přísady VODA emulgace EMULGOVANÝ TUK

ZDROJE TFA: ZTUŽENÉ ROSTLINNÉ OLEJE ZTUŽENÉ RYBÍ TUKY sušenky oplatky pokrmové tuky margaríny směsné tuky sušenky oplatky dorty koblihy pokrmy „fast food“ MLÉČNÝ TUK TUK HOVĚZÍHO MASA

Doporučený příjem tuků, WHO/FAO, 2003 (v % energetického příjmu) Tuky celkem 15 – 30 % SFA < 10 % TFA < 1 % MUFA PUFA (celkem) 6 – 10 % PUFA n – 6 5 – 8 % PUFA n – 3 1 – 2 %

Nejnižší dosažitelná míra Doporučený příjem tuků (v % energetického příjmu) (DRI for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein and Amino Acids, USA, 2006) Celkový tuk 20 – 35 % SFA + TFA Nejnižší dosažitelná míra Kyselina linolová 5 – 10 % Kyselina α-linolenová 0,6 – 1,2 %

Doporučený příjem tuků, DACH, 2000 (v % energetického příjmu) Celkový tuk 30 % SFA < 10 % TFA < 1 % MUFA PUFA Poměr PUFA n-6 : n-3 5 : 1

Příjem cholesterolu omezit na 300 mg za den (100 mg na 1000 kcal)

Normální hladiny plasmatických lipidů Primární prevence Sekundární prevence Celkový cholesterol (mmol/l) < 5,0 < 4,5 LDL – cholesterol < 3,0 < 2,5 HDL – cholesterol > 1,0 (muži) > 1,2 (ženy) Triacylglyceroly < 1,7 Doporučení Evropské společnosti pro aterosklerózu a Evropské kardiologické společnosti