Dołącz do czytelników
Brak wyników

Suplementy , ABC prawidłowego żywienia , Polecamy

9 listopada 2021

Suplementacja diety człowieka kwasami tłuszczowymi omega-3 pochodzenia morskiego

0 153

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe, do których zaliczamy omega-3 oraz omega-6, wykazują szereg korzyści prozdrowotnych. Ograniczona możliwość magazynowania ich w tkance tłuszczowej powoduje, że konieczna jest ich podaż z żywnością i/lub suplementacja nimi diety człowieka. Spożycie 2 g kwasów tłuszczowych omega-3 dziennie, wraz z ograniczeniem żywności bogatej w omega-6, pozwoli zwiększyć ich stężenie w osoczu. Warto zwrócić uwagę na fakt, że suplementacja DHA i EPA przynosi lepsze efekty niż suplementacja kwasami tłuszczowymi pochodzenia roślinnego (ALA).

 

POLECAMY

Kwasy tłuszczowe to związki zbudowane z łańcucha węglowodorowego zakończonego grupą karboksylową (-COOH) i metylową (-CH3), z których grupa karboksylowa jest reaktywna i łatwo tworzy wiązania estrowe z grupami alkoholowymi. Długość łańcucha kwasów tłuszczowych waha się od 2 do 30 atomów węgla lub więcej i może zawierać wiązania podwójne. Kwasy tłuszczowe zawierające dwa wiązania podwójne lub więcej nazywane są wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi (PUFA), a w przypadku, gdy zawierają jedno podwójne wiązanie nazywamy je kwasami jednonienasyconymi. Biorąc pod uwagę fizjologię organizmu człowieka, należy stwierdzić, że najważniejszą rolę odgrywają kwasy wielonienasycone. Zaliczamy do nich kwasy omega-3, których ostatnie wiązanie podwójne w łańcuchu węglowym znajduje się przy trzecim od końca atomie węgla, oraz kwasy omega-6, których ostatnie wiązanie podwójne znajduje się przy szóstym od końca atomie węgla łańcucha węglowodorowego. Do kwasów omega-3 zaliczamy m.in. kwas alfa-linolenowy (ALA), kwas eikozapentaenowy (EPA) oraz kwas dokozaheksaenowy (DHA), z kolei do kwasów omega-6: kwas linolowy (LA), kwas gamma-linolenowy (GLA) i kwas arachidonowy (AA, ARA) [1, 2]. 
W organizmie człowieka nie istnieją układy enzymatyczne zdolne do wprowadzania wiązań podwójnych w pozycję n-3 i n-6. Dodatkowo ograniczone możliwości magazynowania kwasów tłuszczowych omega-3 w tkance tłuszczowej sugerują, że konieczna jest ich podaż z żywnością [3].
Zbilansowana dieta człowieka wpływa na prawidłowy rozwój zarówno intelektualny, jak i fizyczny. Codzienny jadłospis powinien zawierać odpowiednią ilość białek, tłuszczów, węglowodanów, a także witamin i składników mineralnych. Metabolizm tłuszczów, a także odpowiednie proporcje kwasów tłuszczowych mają istotne znaczenie dla prawidłowej pracy organizmu [4]. Do fizjologicznej roli kwasów omega-3 zalicza się m.in. regulację ciśnienia tętniczego i krzepnięcia krwi, optymalizację czynności płytek krwi, wyrównanie stężenia trójglicerydów w osoczu, optymalizację rytmu serca, ustabilizowanie funkcji naczyniowych i odpornościowych, ustabilizowanie wrażliwości na insulinę, a także uregulowanie wzrostu komórek nowotworowych, obrotu kostnego oraz sygnalizacji wizualnej (rodopsyny). Kwasy tłuszczowe omega-3 optymalizują rozwój mózgu, co pozwala prawidłowo rozwijać procesy poznawcze, a także wspomaga uczenie się [1]. EPA i DHA dodatkowo ograniczają powstawanie cytokin prozapalnych i reaktywnych form tlenu. Zmniejszają ekspresję cząsteczek adhezyjnych i jądrowego czynnika transkrypcyjnego NF-κB oraz sprzyjają tworzeniu się m.in. rezolwin, które mają właściwości przeciwzapalne [6]. 
Dostępność DHA jest również ważna dla rozwijającego się płodu i niemowlęcia, ponieważ jest to okres najszybszego wzrostu i rozwoju mózgu. DHA jest przenoszony z matki do płodu przez łożysko, a następnie do niemowlęcia po porodzie poprzez mleko matki. Istotne jest, że względny poziom DHA u matki spada w czasie ciąży, ale stężenie DHA w osoczu matki reaguje na suplementację diety DHA i wzrasta w sposób zależny od dawki [20]. Niewystarczająca podaż tłuszczów lub ich eliminacja z diety może przyczynić się np. do rozwoju chorób układu krążenia [1]. 
Obecne spożycie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3, w tym kwasu eikozapentaenowego i kwasu dokozaheksaenowego, jest niskie u większości osób mieszkających w krajach Europy Zachodniej [1]. O efektywności działania kwasów tłuszczowych omega-3 decyduje m.in. stosunek omega-6 do omega-3 we krwi [5]. Według Materac i wsp. [2] stosunek kwasów omega-6 do omega-3 w przeciętnym sposobie żywienia Europejczyków wynosi ok. 15–20 : 1. Zachwianie równowagi na rzecz nadmiernego spożycia tych kwasów, w stosunku do n-3, wpływa negatywnie na profil lipidowy, zwiększa ryzyko powstania stresu oksydacyjnego oraz rozwoju otyłości. Kwasy tłuszczowe wykazują korzystne działanie w sytuacji, gdy stosunek kwasów omega-6 do omega-3 jest utrzymany na poziomie mniejszym niż 3 : 1 [5]. W przypadku osób nieuwzględniających pokarmów rybnych w diecie kaskada przemian kwasów omega-3 nie jest wystarczająca do zapewnienia optymalnej ich ilości dla prawidłowej pracy organizmu [2]. 
Z tego względu kwasy omega-3 powinny być dostarczane wraz z pożywieniem lub poprawnie suplementowane. Spożycie 2 g EPA i DHA dziennie wraz z ograniczeniem żywności bogatej w omega-6 pozwala zwiększyć jego stężenie w osoczu, tkankach lub mleku kobiecym oraz osiągnąć prawidłowy stosunek omega-6 do omega-3 [7]. Zawartość EPA i DHA w rybach zależą od ich gatunku, stanu fizjologicznego, pory roku, a także akwenu połowu. W tabeli 1 przedstawiono zawartość omega-3 w wybranych gatunkach ryb. Aby dostarczyć 2 g wielonienasyconych kwasów omega-3, powinniśmy codziennie spożywać 285 g tuńczyka z puszki czy ok. 660 g świeżego dorsza [2, 8].
 

Tabela 1. Zawartość EPA + DHA w wybranych gatunkach ryb (g/100 g produktu) [2, 8]
Gatunek ryby Zawartość EPA + DHA
(g/100 g produktu)
łosoś 1,4–1,9
śledź 1,2–1,7
makrela 1,0–2,5
pstrąg 0,7–1,0
tuńczyk w puszce 0,7–1,0
flądra 0,4
dorsz 0,3


European Food Safety Authority (EFSA) [9] przeprowadziła szereg ocen naukowych dotyczących zdrowotnych korzyści płynących ze spożycia kwasów tłuszczowych omega-3. Panel ds. Produktów Dietetycznych, Żywienia i Alergii (Panel NDA) doszedł do wniosku, że do osiągnięcia deklarowanych efektów, takich jak utrzymanie ciśnienia tętniczego krwi i poziomu trójglicerydów, potrzebne jest spożycie EPA i DHA w ilości od 2 g do 4 g dziennie. Dodatkowo eksperci twierdzą, że uzupełniające spożycie EPA i DHA w wysokości do 5 g dziennie nie zwiększa ryzyka zgłaszanych działań niepożądanych. Zawartość DHA w diecie powoduje zależny od dawki, wysycony wzrost stężenia DHA w osoczu i niewielki wzrost stężenia EPA. Stężenie DHA w osoczu wyrównuje się po ok. miesiącu i pozostaje na takim samym poziomie przez cały okres suplementacji. Dawki DHA wynoszące w przybliżeniu 2 g/dzień powodują prawie maksymalną odpowiedź w osoczu [7]. Blonk i wsp. [19] przeprowadzili analizę zależności dawka – odpowiedź suplementacji lipidami organizmów morskich zawierających DHA i EPA w proporcji 2 : 3 w dawkach do 6 g całkowitych długołańcuchowych kwasów tłuszczowych n-3 na dzień. Wyniki tego badania (rys. 1) sugerują prawie liniowy wzrost stężenia EPA w osoczu i widoczny wysycony wzrost stężenia DHA po suplementacji kombinacją kwasów tłuszczowych. Pozorna dawka nasycenia DHA wynosiła 1,2 g/dzień, czyli znacznie mniej niż w przypadku dostarczania czystego DHA, ponadto stężenie kwasu arachidonowego (ARA) również zmniejszało się w zależności od dawki.
 

Rys. 1. Analiza dawka – odpowiedź wpływu suplementacji
DHA i EPA u ludzi przez 12 tygodni [20]
♦ – EPA, ▪ – DHA, trójkąt – ARA


Korzyści zdrowotne wynikające ze spożywania kwasów tłuszczowych omega-3 zostały zakwestionowane w niektórych badaniach naukowych. Nie jest to zaskakujące, ponieważ na prawidłowe przyswajanie oraz działanie kwasów omega-3 w organizmie wpływają różne czynniki. Aby działanie kwasów tłuszczowych omega-3 przyniosło zamierzone rezultaty, należy zastosować odpowiednią ich dawkę, wybierać produkty o wysokiej jakości (posiadające specjalne oznaczenia i/lub certyfikaty jakościowe), spożywać suplement tuż przed posiłkiem lub w trakcie, a także zadbać o prawidłowe przechowywanie preparatów, aby uniknąć jełczenia lub psucia się. Warto także stosować kwasy tłuszczowe omega-3 łącznie z antyoksydantami, gdyż w ten sposób można ograniczyć ryzyko peroksydacji lipidów przy nadmiernej suplementacji, zwłaszcza DHA [10–12].
Głównym powodem zakwestionowania pozytywnych korzyści omega-3 jest to, że suplementacja nie zawsze ma pożądany wpływ na prawidłowy indeks omega-3. W związku z tym celem człowieka nie powinno być przyjmowanie jakiegokolwiek suplementu, ale zapewnienie odpowiedniego poziomu kwasów tłuszczowych omega-3 w organizmie. Poziom zawartości kwasu eikozapentaenowego i kwasu dokozaheksaenowego w krwinkach czerwonych jest odzwierciedleniem ich poziomów w tkankach. Niski poziom EPA + DHA w erytrocytach wiąże się ze zwiększonym ryzykiem nagłej śmierci sercowej. Indeks omega-3, 
czyli zawartość EPA + DHA w erytrocytach wyrażona jako procent wszystkich zidentyfikowanych kwasów tłuszczowych, był pierwotnie stosowany jako marker zwiększonego ryzyka zgonu z powodu choroby wieńcowej serca, ale może być również stosowany jako rzeczywisty czynnik ryzyka. Optymalny docelowy poziom wskaźnika omega-3 wynosi 8%, a niepożądany mniej niż 4%, przy czym 4–8% to strefa średniego ryzyka, co jest potwierdzone przez liczne badania naukowe [13]. Block i wsp. [14] 
badali związek między stosowaniem suplementów oleju rybnego a wskaźnikiem omega-3 u 768 osób z grupy kontrolnej w badaniu kliniczno-kontrolnym z ostrym zespołem wieńcowym, przeprowadzonym w Kansas City (rys. 2). Tylko 1% osób, które nie stosowały suplementacji, charakteryzował się wskaźnikiem omega-3 wynoszącym 8% lub więcej, podczas gdy osoby stosujące olej rybny stanowiły 17% tej grupy.
 

Rys. 2. Rozkład wskaźnika omega-3 (< 4%, 4–8%, > 8%)  u 768 osób z grupy kontrolnej w badaniu kliniczno-kontrolnym z ostrym zespołem wieńcowym zgodnie z raportowanym przez nich stanem suplementacji olejem rybim [14]


Indeks omega-3 spełnia wiele warunków dotyczących czynnika ryzyka, w tym spójne dowody epidemiologiczne, wiarygodny mechanizm działania, powtarzalny test, niezależność od klasycznych czynników ryzyka, możliwość modyfikacji i – co najważniejsze – wykazanie, że podniesienie poziomu w tkankach zmniejsza ryzyko w przypadku chorób układu krążenia. Z tych i wielu innych powodów wskaźnik omega-3 wypada bardzo korzystnie w porównaniu z innymi czynnikami ryzyka nagłej śmierci sercowej [15]. Dzięki tym informacjom lekarze (i indywidualni konsumenci) mogą podjąć proste, bezpieczne i niedrogie kroki w celu skorygowania niedoborów omega-3, a tym samym zmniejszyć ryzyko choroby wieńcowej i być może innych chorób przewlekłych [13].
Głównym źródłem EPA i DHA w diecie człowieka są tłuste ryby morskie, takie jak łosoś czy makrela. Mimo wszystko istnieje wiele alternatywnych źródeł otrzymywania EPA i DHA, takich jak bakterie, grzyby, rośliny czy mikroalgi, które są obecnie badane pod kątem produkcji komercyjnej. Grzyby wymagają organicznego źródła węgla i zazwyczaj długich okresów wzrostu. Rośliny potrzebują gruntów ornych, mają dłuższy czas wzrostu i nie wykazują aktywności enzymatycznej do produkcji długołańcuchowych PUFA EPA i DHA, chyba że są modyfikowane genetycznie. Mikroalgi są pierwszymi producentami EPA i DHA w morskim łańcuchu pokarmowym i mogą naturalnie szybko rosnąć w różnych autotroficznych, miksotroficznych i heterotroficznych warunkach hodowli o wysokim potencjale produkcji długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3 [17]. Mikroalgi autotroficzne i miksotroficzne wiążą atmosferyczny dwutlenek węgla podczas fotosyntezy, mogą potencjalnie rosnąć na gruntach nierolnych i mieć krótki czas zbiorów. Przedstawione porównanie wskazuje, że mikroalgi mogą osiągnąć znacznie wyższą zawartość i produktywność EPA i DHA w porównaniu z innymi możliwymi źródłami ich pochodzenia (tabela 2) [18]. 
Osoby stosujące dietę roślinną decydują się na suplementację diety kwasem alfa-linolenowym (ALA), którego źródłem jest m.in. olej rzepakowy, orzechy czy nasiona chia. ALA można metabolicznie przekształcić do różnych długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3, w tym EPA i DHA. Jednak wydajność konwersji enzymatycznej różni się znacznie między gatunkami i wydaje się stosunkowo nieefektywna u ludzi. Glony są głównymi producentami DHA i EPA w ekosystemie, a kilka rafinowanych olejów z alg jest bogatym źródłem DHA. Ryby zjadają algi i dlatego są bogate w DHA i EPA. Roślinne kwasy tłuszczowe omega-3 są dobrym uzupełnieniem morskich kwasów tłuszczowych, ale ich nie zastępują, dlatego nie mogą być traktowane jako zamienniki w diecie. Ludzkie osocze i tkanki reagują na przyjmowanie z dietą długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3, a ich poziom w osoczu i tkankach wzrasta w sposób zależny od dawki. Najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie ilości określonego kwasu tłuszczowego z grupy omega-3 jest dostarczenie tego określonego w diecie kwasu tłuszczowego, ponieważ wzajemne przekształcanie kwasów tłuszczowych z grupy omega-3 jest u ludzi ograniczone. ALA akumuluje się tylko w niewielkim stopniu, najprawdopodobniej w wyniku zwiększonego utleniania przy wyższych dawkach i umiarkowanie podnosi poziom EPA, ale nie DHA. Stężenie fosfolipidów EPA w osoczu wzrasta liniowo w odpowiedzi na dietetyczną podaż EPA, podczas gdy dietetyczny DHA powoduje zależny od dawki, dający się wysycić wzrost stężenia fosfolipidów DHA w osoczu przy dawkach do ok. 2 g/dzień. 
Zarówno DHA, jak i EPA podobnie obniżają stężenie ARA w osoczu [7].    
Kolejny aspekt, który podważa zdrowotne korzyści kwasów tłuszczowych omega-3, wiąże się z tym, że ryby mogą być źródłem zanieczyszczeń chemicznych. Niektóre gatunki ryb kumulują metale ciężkie, co utrudnia jednoznaczne ustalenie roli ich spożycia w zdrowej diecie. Niektóre pierwiastki, takie jak rtęć (obecna w organizmach o niższym poziomie troficznym), mogą być skutecznie przenoszone do organizmów wyższego poziomu, stając się bardziej skoncentrowane na szczycie łańcucha pokarmowego. Narażenie ludzi na metale ciężkie czy inne substancje toksyczne, takie jak np. dioksyny, może odbywać się różnymi drogami, w tym poprzez spożycie zanieczyszczonych ryb czy suplementów [21]. Z tego względu zaleca się sprawdzanie, czy ryby i/lub preparaty omega-3 posiadają oznaczenia oraz certyfikaty jakościowe. Przykładowym znakiem, który znajdziemy na rybach hodowlanych, ale tylko tych pochodzących z odpowiedzialnych hodowli, jest ASC (Aquaculture Stewardship Council). Podczas wyboru suplementów omega-3 warto zwracać uwagę na oznaczenia, tj. FOS (Friend of the Sea) czy IFOS (International Fish Oil Standards Program), który wykorzystuje niezależny program kontroli i certyfikacji olejów rybnych [22–24].
 

Tabela 2. Produkcja EPA i DHA w wybranych organizmach [18]
Organizmy Produkcja EPA i/lub DHA [%]
Bakterie
Shevanella putrefaciens 40,0 EPA
Alteromonas putrefaciens 24,0 EPA
Pneumophorus japonicus 36,3 EPA
Photobacterium 4,6 EPA
Grzyby
Thraustochytrium aureum 62,9 EPA + DHA
Mortierella 20,0 EPA
Mortierella 13,0 EPA
Pythium 12,0 EPA
Pythium irregulare 8,2 EPA
Ryby
Merluccius productus 35,0 EPA + DHA
Theragra chalcogramma 41,4 EPA + DHA
Hypomesus pretiosus 36,6 EPA + DHA
Sebastes pinniger 29,8 EPA + DHA
Oncorhynchus gorbusha 27,5 EPA + DHA
Mallotus villosus 17,8 EPA + DHA
Sardinops sagax 44,0 EPA + DHA
Clupea harengus pallasi 17,3 EPA + DHA
Rośliny (transgeniczne)
Soybean 20,0 EPA
Brassica carinata 25,0 EPA
Nicotiana benthamiana 26,0 EPA
Mikroalgi
Nannochloropsis sp. 26,7 EPA + DHA
Nannochloropsis oceanica 23,4 EPA
Nannochloropsis salina ~28,0 EPA
Pinguiococcus pyrenoidosus 22,0 EPA + DHA
Thraustochytrium sp. 45,1 EPA + DHA
Chlorella minutissima 39,9 EPA
Dunaliella salina 21,4 EPA
Pavlova viridis 36,0 EPA +DHA
Pavlova lutheri 27,7 EPA + DHA
Pavlova lutheri 41,5 EPA + DHA
Isocrysis galbana ~28,0 EPA + DHA



Bibliografia

  1. Calder P.C., Yaqoob P. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and human health outcomes. Biofactors 2009, 35(3): 266–272. 
  2. Materac E., Marczyński Z., Bodek K. H. Rola kwasów tłuszczowych omega-3 i omega-6 w organizmie człowieka. Bromat. Chem. Toksykol. 2013, XLVI(2): 225–233.
  3. FAO. Fats and fatty acids in human nutrition. Report of an expert consultation, Rome, 2010.
  4. Wcisło T., Rogowski W. Rola wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3 w organizmie człowieka. Cardiovascular Forum 2006, 11(3): 39–43.
  5. Leung H.H., Ng A.L., Durand T. i wsp. Increase in omega-6 and decrease in omega-3 polyunsaturated fatty acid oxidation elevates the risk of exudative AMD development in adults with Chinese diet. Free. Radic. Biol. Med. 2019, 145: 349–356.


Pozostałe pozycje dostępne u autorów.

Przypisy