Bogna Grygiel-Górniak, Juliusz Przysławski, Iwona Krela-Kaźmierczak 1),
Krzysztof Linke 1), Adam Szczepanik 2)
ENZYMY ANTYOKSYDACYJNE A SPOSÓB ŻYWIENIA – ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ WŁASNYCH
Katedra i Zakład Bromatologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu Kierownik: prof. dr hab. J. Przysławski
1) Katedra i Klinika Gastroenterologii, Żywienia Człowieka i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. K. Linke
2) Katedra i Klinika Intensywnej Terapii Kardiologicznej i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. med. H. Wysocki
Celem badań była ocena parametrów stresu oksydacyjnego w surowicy krwi oraz żywieniowych uwarunkowań procesów oksydacyjnych w grupie otyłych kobiet po menopauzie z uwzględnieniem wybranych parametrów antropome-trycznych.
Hasła kluczowe: enzymy oksydacyjne, pomenopauzalna otyłość, sposób żywienia. Key words: oxidative enzymes, postmenopausal obesity, nutritional habits.
Przyczyną otyłości jest najczęściej nieprawidłowo zbilansowana dieta, która nasi-la procesy wolnorodnikowe we wszystkich komórkach organizmu czego wynikiem są zaburzenia równowagi oksydacyjno-redukcyjnej (1). Wobec udziału reaktywnych form tlenu w inicjacji wielu chorób coraz większą uwagę przywiązuje się do profi -laktycznego stosowania antyoksydantów zwłaszcza w przypadku pomenopauzlanej otyłości, ponieważ w tym okresie dochodzi do zaburzeń oksydacyjno-redukcyjnych będących podstawą rozwoju wielu jednostek chorobowych (2, 3, 4). Mając na uwa-dze powyższe dane podjęto próbę oceny żywieniowych i biochemicznych parame-trów stresu oksydacyjnego w grupie otyłych kobiet po menopauzie. Przeprowadzo-ne badania były realizowaPrzeprowadzo-ne w ramach projektu fi nansowaPrzeprowadzo-nego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji N404 079 31/3460.
MATERIAŁ I METODY
Badaniem objęto 264 otyłe kobiety po menopauzie, u których dokonano oceny wybranych parametrów antropometrycznych oraz oceny sposobu żywienia. Z grupy tej po uwzględnieniu kryteriów włączenia wyselekcjonowano 63 osoby, u których wykonano oznaczenia laboratoryjne. Ocenę sposobu żywienia przeprowadzono
me-todą wywiadu o spożyciu z ostatnich 24 godz. przez 7 kolejnych dni (5). Do analizy wyników badań wykorzystano komputerowe bazy danych przygotowane w progra-mie Microsoft Access 2000 (6) na podstawie Tabel składu i wartości odżywczej produktów spożywczych (7). Zawartość tkanki tłuszczowej określono za pomocą oznaczeń na aparacie BODYSTAT 1500. Badania laboratoryjne obejmowały ozna-czenie aktywności surowiczej peroksydazy glutationowej (GSH-Px) i katalazy (CAT) oraz hydroksypochodnych lipidów (ROOH) metodą spektrofotometryczną. Badania przeprowadzono za zgodą Komisji Bioetycznej nr 1054/05.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Średnia wieku grupy kobiet po menopauzie, która uczestniczyła w badaniach klinicznych, wynosiła około 55,8±10,0 lat (tab. I). Ze względu na wysokie wartości masy cała (95,3±21,2 kg) badane kobiety charakteryzowały się drugim stopniem otyłości (BMI = 35,5±8,88 kg/m2) oraz wysoką procentową zawartością tkan-ki tłuszczowej w organizmie (45,8±8,69%). Obserwowany wzrost masy ciała po menopauzie jest związany z nieprawidłowo zbilansowaną dietą jak i zmniejszoną podstawową przemianą materii (8). Stąd prawidłowy sposób żywienia powinien być pierwszym etapem leczenia otyłości. Co prawda wartość energetyczna cało-dziennych racji pokarmowych – CRP (1985±814 kcal) pokrywała z niewielkim nadmiarem zalecaną normę na energię, jednakże udziały energii z białka, tłuszczu i węglowodanów nie były prawidłowe. Zarówno w przypadku białka, jak i tłuszczu zaobserwowano nadmiar energii pochodzącej z tych składników, co jest przyczy-ną przekarmienia białkowo-tłuszczowego (9). Wysoki poziom energii z tłuszczu w CRP otyłych kobiet sprzyja hiperlipoproteinemii, nadciśnieniu tętniczemu, cuk-rzycy typu 2, a więc jednostkom chorobowym, których podłożem jest zaburzona równowaga oksydacyjno-redukcyjna (2, 10, 11). Dodatkowym czynnikiem zwięk-szającym ryzyko stresu oksydacyjnego jest nadmierna ilość kwasów tłuszczowych nasyconych (11,9±4,62%), których poziom w racji pokarmowej obok cholestero-lu należy do czynników sprzyjających hipercholesterolemii (2, 10, 12). Z kolei występująca dyslipidemia przyczynia się do zwiększenia procesów peroksydacji lipidów, a w konsekwencji powstania lipidowych hydroksypochodnych – ROOH (1).Wprawdzie nadmierna zawartość kwasów nasyconych mogłaby być częściowo rekompensowana przez stosunkowo wysoką zawartością kwasów jednonienasyco-nych (13,9±5,60%), ale niski poziom spożycia wielonienasycojednonienasyco-nych kwasów tłusz-czowych (5,83±3,42%) może dodatkowo zwiększać ryzyko kardiodiabetologiczne w grupie badanych kobiet (1, 2). Warto zatem podkreślić, że w świetle współczes-nych badań największy wpływ na parametry stresu oksydacyjnego ma nie tyle ilość spożywanego tłuszczu, co jego jakość. Velthuis-Wierik i współpr. zauważyli, że dieta niskotłuszczowa nie zmieniła stosunku wielonienasyconych kwasów tłusz-czowych do nasyconych, a enzymy oksydacyjne takie jak erytrocytarna peroksy-daza glutationowa i katalaza nie uległy zmianie. Fakt ten zmusza do refl eksji, że nie wystarczy obniżenie zawartości tłuszczu w diecie osób otyłych, ale również niezwykle istotna jest jakość tłuszczu dostarczanego w czasie stosowania nisko-energetycznej diety redukcyjnej (4).
Ta b e l a I. Charakterystyka antropometryczna, żywieniowa i biochemiczna badanej grypy otyłych kobiet po me-nopauzie
Ta b l e I. Anthropometric, nutritional and biochemical characteristic of study group of obese postmenopausal women
Analizowane parametry N = 63
Badana grupa otyłych kobiet po menopauzie
X SD Me QD Wiek (lata) 55,8 10,0 58,0 3,50 Masa ciała (kg) 95,3 21,2 93,4 15,1 BMI (kg/m2) 35,5 8,88 35,2 3,51 % FM (%) 45,8 8,69 47,9 3,48 Energia (kcal) 1985 814,5 1859 473 Białko (%en) 16,4 5,58 15,3 2,90 Tłuszcz (%en) 34,8 10,7 34,8 7,2 Węglowodany (%en) 50,6 12,1 51,0 7,70 S (%en) 11,9 4,62 11,5 3,01 M (%en) 13,9 5,60 13,5 3,60 P (%en) 5,83 3,42 4,91 1,82 Selen (ug) 32,6 30,9 41,4 21 Witamina E (mg) 8,79 6,33 7,33 3,26 ROOH (umol) 9,75 6,83 8,82 5,70 CAT (kU/l) 81,7 25,9 78,4 12,3 GSH-Px (mU/ml) 2,59 2,58 2,06 1,16
N – liczba kobiet, X – średnia, SD – odchylenie standardowe, Me – mediana, QD – odchylenie ćwiartkowe, BMI – wskaźnik masy ciała, %FM – procentowa zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie, S – nasycone kwasy tłusz-czowe, M – jednonienasycone kwasy tłusztłusz-czowe, P – wielonienasycone kwasy tłusztłusz-czowe, ROOH – hydroksypo-chodne lipidów, GSH-Px – peroksydaza glutationowa, CAT – katalaza
Konsekwencją wysokich wartości energii pochodzących z tłuszczu i białka był niski procent energii pochodzącej z węglowodanów (50,6 ± 12,1%). Prawidłowa ilość, jak i jakość węglowodanów (węglowodany złożone) byłaby niezwykle istotna w grupie badanych kobiet, zwłaszcza, że składniki te korzystnie wpływają na profi l lipidowy (2).
Antyoksydantem, który skutecznie usuwa rodniki nadtlenkowe z błon komór-kowych, a przez to hamuje procesy peroksydacji jest witamina E (1). Wprawdzie w badanej grupie poziom spożycia witaminy E był tylko nieco niższy od zalecanej normy, ale biorąc pod uwagę występującą otyłość oraz nieprawidłowo zbilanso-waną dietę spożycie witaminy E powinno być zdecydowanie wyższe, by zapewnić odpowiednią ochronę antyoksydacyjną. Taka ochrona wiąże się ze zmniejszoną zachorowalnością m.in. na cukrzycę, co potwierdziły badania populacji belgijskiej, w których udowodniono, że niski poziom spożycia witaminy E korelował z jej niskim stężeniem w surowicy krwi w grupie osób z cukrzycą typu 1 lub 2 (13). Składnikiem wykazującym działanie podobne do witaminy E jest selen. Dodat-kowo pierwiastek ten jest składnikiem peroksydazy glutationowej biorącej udział
w ochronie antyoksydacyjnej organizmu. Niestety w przypadku całodziennych ra-cji pokarmowych badanych kobiet poziom spożycia selenu był dwukrotnie niższy niż zalecana norma.
Celem prowadzonych badań była również ocena parametrów stresu oksydacyjne-go w surowicy krwi. Organiczny hydroksynadtlenek – ROOH jest jednym z parame-trów powstającym w reakcjach wolnych rodników ze składnikami komórkowymi, takimi jak tłuszcze i zasady azotowe (1). W przypadku badanych kobiet jego stęże-nie przeszło dwukrotstęże-nie przekraczało wartości referencyjne. Wykazano jednocześ-nie ponad czterokrotjednocześ-nie niższe stężejednocześ-nie peroksydazy glutationowej, co może świad-czyć o jego wykorzystaniu w procesach eliminacji ROOH. Podobne zależności obserwowano w badaniach klinicznych przeprowadzonych przez Viroonudomphol i współpr., którzy wykazali niższą aktywność peroksydazy glutationowej i katalazy w przypadku kobiet z nadwagą lub otyłością w porównaniu do kobiet z prawidło-wą masą ciała (p < 0,05) (14). Natomiast w przypadku badanych kobiet wykazano prawidłowe wartości katalazy (15). Prawidłowa ochrona antyoksydacyjna u otyłych kobiet po menopauzie może w znacznym stopniu chronić przed wieloma chorobami współistniejącymi z otyłością.
WNIOSKI
Badana grupa otyłych kobiet po menopauzie charakteryzowała się nieprawidło-wym sposobem żywienia oraz zaburzoną równowagą oksydacyjno-redukcyjną.
B. G r y g i e l-G ó r n i a k, J. P r z y s ł a w s k i, I. K r e l a-K a ź m i e r c z a k, K. L i n k e, A. S z c z e p a n i k
ANTIOXIDANT ENZYMES AND NUTRITIONAL HABITS – ANALYSIS OF OWN DATA S u m m a r y
The study group of 96 obese postmenopausal women was characterized by high values of body mass index (35.5 ± 8.88 kg/m2) and high percentage of fat tissue (45.8 ± 8.69%). Also high intake of total fat in the daily food rations (34.8 ± 10.7%), protein (16.4 ± 5.58%), saturated fatty acids (11.9 ± 4.62%) and low consumption level of vitamin E (8.79 ± 6.33 mg) and selenium (32.6 ± 30.9 mg) may increase the oxida-tive processes. Such unbalanced diet may be a cause of disturbances of oxidaoxida-tive-reducoxida-tive balance char-acterized by high value of lipid hydroperoxide concentration and low activity of glutathione peroxidase.
PIŚMIENNICTWO
1. Fang Y. Z., Yang S., Wu G.: Free radicals, antioxidants, and nutrition. Nutrition, 2002; 18(10): 872-879. – 2. WHO. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report of a WHO Study Group. Technical Report Series 797, WHO, Geneva, chapters 3-4, 1990. – 3. Tsujinakaa K., Nakamurab T., Mae-gawaa H. i współpr.: Diet high in lipid hydroperoxide by vitamin E defi ciency induces insulin resistance and impaired insulin secretion in normal rat. Diabetes Res. Clin. Pract. 2005; 67(2): 99-109. – 4. Velthuis-Wierik E., van den Berg H., Weststrate J. i współpr.: Consumption of reduced-fat products: effects on parameters of anti-oxidative capacity. Eur. J. Clin. Nutr., 1996; 50(4); 214- 219. – 5. Charzewska J.: Instrukcja przeprowadzania wywiadu o spożyciu z 24 godzin. Zakład Epidemiologii Żywienia. IŻŻ, War-szawa 1997. – 6. Przysławski J., Walkowiak J., Gertig H. i współpr.: Wartość odżywcza całodziennych racji pokarmowych dzieci chorych na mukowiscydozę. Ped. Pol., 1998; 5: 399-403. – 7. Kunachowicz H.,
Nadolna I., Przygoda B. i współpr.: Tabele wartości odżywczej produktów spożywczych. IŻŻ, Warszawa 1998. – 8. WHO: Research on the menopause in the 1990s. Report of a WHO Scientifi c Group. Technical report Series No 866, Genewa 1996. – 9. Farnsworth E., Luscombe N.D, Noakes M. i współpr.: Effect of a high-protein, energy-restricted diet on body composition, glycemic control, and lipid concentrations in overweight and obese hyperinsulinemic men and women. Am. J. Clin. Nutr., 2003; 78(1): 31. – 10. Ziemlański Ś., Bułchak-Jachymczyk B., Budzyńska-Topolowa J. i współpr.: Normy żywienia dla ludności w Polsce. Nowa Med., 1998; 4: 1-27.
11. Kushi L.H., Lenart E.B., Willett W.C.: Health implications of Mediterranean diets in light of con-temporary knowledge. 2. Meat, wine, fats, and oils. Am. J. Clin. Nutr., 1995; 61: 1416. – 12. Grundy S.M.: Monounsaturated fatty acids, plasma cholesterol and coronary heart disease. Am. J. Clin. Nutr., 1987; 45: 1168. – 13. Dierckx N., Horvath G., van Gils C. i współpr.: Oxidative stress status in patients with diabetes mellitus: relationship to diet. Eur. J. Clin. Nutr., 2003; 57(8): 999-1008. – 14. Viroonudomphol D., Pongpaew P., Tungtrongchitr R. i współpr.: Erythrocyte antioxidant enzymes and blood pressure in relation to overweight and obese Thai in Bangkok. Southeast Asian. J. Trop. Med. Public. Health., 2000; 31(2): 325-334. – 15. Kirkman H.N., Gaetani G.F.: Mammalian catalase: a venerable enzyme with new mysteries. Trends in Biochem. Sci., 2006; 32: 44-50.
