Обобщение

Ключови думи: Фитостероли, здраве, амарант, GxA взаимодействие, околна среда.

Перспектива

Резюме

Ключови думи: Фитостероли, здраве, амарант, взаимодействие GxE, околна среда.

Департамент по селскостопанско производство, Факултет по агрономически науки, Университет на Чили, Сантяго, Чили. Катедра по хранене, Медицински факултет, Университет на Чили, Сантяго, Чили. Отдел за хранене и храни, Отдел за политика и здравеопазване, Министерство на здравеопазването.

Въведение

Този ръкопис има за цел да идентифицира храни, които са естествен източник на фитостероли, да анализира как околната среда и продуктивният мениджмънт модифицират тяхното съдържание, свързвайки тези аспекти със здравето.

Функция и структура на фитостеролите

източници
Фигура 1. Структура на фитостеролите, фитостанолите и холестерола (10).

Според Brufau et al, 2008 (2) са идентифицирани 250 различни структури на фитостероли, като най-често срещаните са β-ситостерол, кампестерол и стигмастерол (9,10) (Фигура 1).

Храна и здраве: фитостероли

Фитостеролите не се синтезират от хората, те се абсорбират слабо и се екскретират по-бързо от черния дроб, отколкото холестерола, което обяснява ниското им съдържание в човешката тъкан. Дневният прием на фитостероли се изчислява в диапазона между 160 mg/ден и 500 mg/ден (21), което се равнява на по-малко от половината препоръки за полезни ефекти (22).

Диета, богата на фитостероли, може да доведе до намаляване до 15% на плазмения холестерол и 20% на LDL холестерола. За да упражняват своето действие, фитостеролите трябва да се консумират в количества между 1500 mg - 2400 mg дневно (24).

Фитостероли в храната

Тези съединения се намират естествено в растенията, с най-високи концентрации в семената, стъблата, листата и плодовете (10). На индустриално ниво фитостеролите се използват за обогатяване на определени храни като хляб, зърнени храни, тестени изделия, млечни продукти (мляко, кисело мляко), плодови сокове и маргарини (25). Производството и потреблението му обаче са много ограничени предвид високата му цена.

Сред растителните видове има голяма променливост в съдържанието на фитостероли (5). В плодовете и зеленчуците съдържанието му е ниско, със стойности от 2 mg/100 g в дините до 24 mg/100 g в портокалите, докато в зеленчуците стойностите варират между 3 mg/100 g в патладжаните до 54 mg/100 g в грах (10).

Семената от маслодайни семена и зърнени култури са основните естествени източници на фитостероли. В този смисъл маслодайните семена като рапица имат 399 mg/100 g (12), соя 353 mg/100 g (26), слънчоглед 225 mg/100 g (27) и фъстъци 127 mg/100 g (28).

В семената на зърнените култури те показват стойности за ръж, пшеница, ечемик и овес съответно от 110 mg, 76 mg, 83 mg и 52 mg/100 g (29). Други проучвания върху ръж, ечемик и царевица показват, че най-високи стойности има при ръжта със 76 mg/100 g, а най-ниската при царевицата с 44 mg/100 g (Таблица 1) (30). При ориз са установени стойности, близки до 80 mg/100 g (31), а при сорго са посочени стойности от 48 mg/100 g (32).

Псевдозърнестите култури са видове, богати на въглехидрати и в диетата на хората те заместват зърнените култури, но те не принадлежат към семейство Graminaceae (където се срещат зърнени култури). В тази група видове като киноа (Chenopodium quinoa), амарант (Amaranthus spp.) и елда (Fagopyrum esculentum). В киноата съдържанието на фитостероли е 83 mg/100 g и 107 mg/100 g в елда, по-високи стойности от тези, открити в зърнените култури (30). В случая на амарант са посочени стойности от 178 mg/100 g, като се открояват като псевдозърнени храни с най-високо съдържание на фитостероли (30), дори по-високо от това на зърнените култури. В случая на пшеница, най-голяма консумация се получава като рафинирано брашно, което съответства само на ендоспермната част на семето, която съдържа 36 mg фитостероли/100 g, стойност много по-ниска от тази в пълнозърнестото брашно (Таблица 1).

ТАБЛИЦА 1. Съдържание на фитостероли в храната 1 Amaranthus cruentus

ТАБЛИЦА 2. Съдържание на фитостероли в семената и в маслото на различни видове амарант и в амарантово масло 1 плевел Амарентос; 2 обработваеми амаранта; 3 A. hypochondriacus x A. hybridus; 4 A. cruentus; -: не информира

Основните фитостероли, открити в амарантовото масло и семена, са, по важност, β-ситостерол, кампестерол и стигмастерол; количеството им варира между видовете и сортовете (37,38), като се наблюдава, че повече от 50% от общите фитостероли съответстват на β-ситостерол (36, 37, 38).

В зърнените култури като пшеницата съдържанието на фитостероли в 23 търговски сорта варира между 49 и 80 mg/100 g семена (39). От друга страна, при седем сорта овес са посочени вариации на вариране между 37 - 46 mg/100 g (41); докато при шест сорта ориз са посочени стойности между 76 - 95 mg/100 g (31).

Влияние на околната среда върху съдържанието на фитостероли

Околната среда е способна да причини най-големи промени в съдържанието на фитостеролите (42, 43), представлявайки до 90% от общите вариации, наблюдавани за този характер (44). Фактори като вида на почвата и климатичните характеристики могат да различават съдържанието на фитостероли (45, 46, 47), както и агрономически практики, абиотични и биотични стресове (46, 48).

Различни автори предполагат, че фитостеролите участват в реакцията на растенията на стресове поради ниска и висока температура, суша, висока концентрация на сол и атаки от патогени (49). Този факт ще бъде свързан главно с ролята му на предшественик в биосинтеза на брасиностероиди (растителни хормони, които влияят върху различни физиологични процеси на растенията като удължаване, съдово развитие и клетъчно делене) (3, 50) и способността му да се противопоставя на окисляването в клетъчната мембрана (29). В този смисъл проучванията показват, че фитостеролите и ненаситените мастни киселини могат да участват в адаптационните механизми на растенията при екстремно ниски температури между -4,5 до -2,5 ° C (31).

В проучвания, проведени при контролирани условия на повишена температура в култура от соя, се наблюдава, че семената удвояват концентрацията на фитостероли при високи температури (Таблица 3), определяйки увеличение на кампестерола за сметка на стигмастерол и β-ситостерол (40 ).

ТАБЛИЦА 3. Съдържание на фитостерол (mg/100 g) в семената на соевите линии, отглеждани при различни температурни режими (43).

При полеви условия беше установено, че съдържанието на фитостероли в пшеничните семена, отглеждани в по-топъл и по-сух климат, представя по-високо съдържание на фитостероли в сравнение с тези, които са засети в по-студен и по-дъждовен климат (51). Подобна реакция е установена при сортовете ориз, като се получават най-високи стойности на фитостеролите, когато се отглеждат в сух сезон и с високи температури, в сравнение с тези, отглеждани при по-студени и влажни условия (52). Подобни резултати се наблюдават при генотипите на сорго (53) и пшеница (42). Други проучвания обаче установяват по-ниско съдържание на фитостероли в години с висока температура и ниски валежи по време на пълнене на зърно (31).

При зимните зърнени култури късните дати на сеитба подлагат културата на по-високи температури на растеж, особено по време на пълнене на зърно, така че е вероятно да се наблюдава повишаване на съдържанието на фитостероли при това управление. Проучванията, проведени при 20 пшенични генотипа, показват, че не са установени съответни вариации в съдържанието на фитостероли в две различни дати на сеитба (със средна температура по време на пълнене на зърното съответно от 18 и 22 ° C) (39).

Генотип x взаимодействие на околната среда в съдържанието на фитостероли

Оценка на въздействието на генотипа и околната среда върху съдържанието на фитостероли в четири сорта канделска пшеница, отглеждани в три последователни години при традиционно и биологично управление (6 среди) показва, че взаимодействието на GxA е било значително и обяснява част от обща вариация, подобна на тази на генотипа (44). По този начин, в местност с по-малко валежи и по-кратък ден, сортът Daepoong представи най-високата стойност с 3,2 mg/100 g, докато в местността с най-много валежи и най-дълъг ден, същият този сорт беше един от най-ниските съдържание с 0,2 mg/100g. Подобна ситуация е отчетена при други сортове пшеница (42), сорго (53) и ръж (31).

Като се има предвид значението на взаимодействието на GxA, трябва да се вземат предвид препоръките за въвеждане на генотипове от отглежданите площи. По този начин може да се подобри съдържанието на фитостероли, като се идентифицират генотипове с локална или стабилна адаптация при производството на тези съединения.

Фитостероли и здраве: регулиране на съобщенията в храната

В Чили освободена Резолюция № 764/09 регулира здравословните послания, които могат да бъдат свързани с хранителни вещества или други хранителни фактори, присъстващи в храната. Тази резолюция включва списък с 18 разрешени здравни претенции, които трябва да отговарят на изискванията за съдържание, матрицата на храните и рамката на разрешеното съобщение (15).

Европейската агенция за безопасност на храните (EFSA) на Европейския съюз посочва препоръка за прием между 1500 mg до 3000 mg дневно, която е концентрирана главно в индустриализирани продукти като кисело мляко, маргарини или масла (57). В Бразилия Националната агенция за санитарен надзор (ANVISA) одобри здравословно послание за храни, богати на фитостероли, в които съдържанието им трябва да бъде най-малко 800 mg на порция. В рамката на съобщението се казва, че „Фитостеролите помагат за намаляване на усвояването на холестерола. Консумацията му трябва да бъде свързана с балансирано хранене и здравословни навици на живот “(58).

Заключения

Фитостеролите са хранителни фактори, които намаляват абсорбцията на холестерол в червата чрез конкуренция, тъй като имат химическа структура, подобна на холестерола. Диета, богата на фитостероли, може да понижи общия холестерол и LDL (нездравословен) холестерол. Приблизителният дневен прием на фитостероли варира между 160 и 500 mg/ден, но благоприятното им действие се постига с прием от 1500 mg до 2400 mg дневно. Това означава, че консумацията му се насърчава и използването на здравословно послание, което съобщава присъствието му в храната и положителния му ефект върху нивата на холестерола и като защитен фактор срещу сърдечно-съдови заболявания, се регулира.

Чрез прилагането на тези стратегии може да се подобри предлагането на естествени храни, богати на фитостероли, което може да допринесе за подобряване на диетата и намаляване на разпространението на хронични незаразни заболявания, интегриране на знания в храненето, здравето, селското стопанство и околната среда.

Благодаря

Тази работа е финансирана от CORFO Innova Line 1. Код 2013-25477.

Препратки

Получено: 28.09.2015
Прието: 12-11-2015