MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2013 ANETA STREJČKOVÁ

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a biochemie Antioxidanty a jejich význam pro zdraví Bakalářská práce Vedoucí práce: Prof. RNDr. Bořivoj Klejdus, Ph.D. Vypracovala: Aneta Strejčková Brno 2013

3 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Antioxidanty a jejich význam pro zdraví vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne.. podpis..

4 Poděkování: Tímto bych chtěla poděkovat panu prof. RNDr. Bořivoji Klejdusovi Ph.D. za cenné rady, připomínky a vstřícný přístup při vedení bakalářské práce.

5 Abstrakt: Tato bakalářská práce přináší formou rešerše přehled o přírodních a syntetických antioxidantech. Zabývá se zejména jejich charakteristikou, výskytem v potravinách a jejich vlivem na zdraví člověka. Antioxidantům se v posledních letech věnuje stále větší pozornost díky jejich schopnosti bojovat proti volným radikálům, které převádí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy. Volné radikály jsou produkty různých endogenních procesů uvnitř organismu, kde hrají pozitivní roli např. v ochraně před cizími buňkami. Vznikají však také v důsledku vnějších faktorů jako je sluneční nebo ionizující záření, kouření a obecně nezdravým životním stylem, kdy působí škodlivě na naše zdraví. Nadbytek volných radikálů totiž způsobuje oxidační stres, který může být příčinou vzniku různých lidských degenerativních onemocnění jako rakoviny, kardiovaskulárních chorob nebo stárnutí. Antioxidanty zabraňují oxidaci a to nejen v našem těle, ale také v potravinách, které chrání proti zkáze a zvyšují tak jejich trvanlivost. O antioxidantech jako přídatných látkách je v této práci okrajově zmíněno stejně jako o legislativě jejich používání. Také jsou zde popsány základní metody pro stanovení antioxidační aktivity. Klíčová slova: antioxidanty, zdraví člověka, volné radikály, oxidační stres Abstract This thesis provides an overview of research in the form of natural and synthetic antioxidants. It deals in particular with their characteristics, occurrence in food and their effects on human health. Antioxidants in recent years are paid increasing attention because of their ability to fight free radicals, which translates to less reactive or non-reactive forms. Free radicals are products of different endogenous processes within the body where they play such a positive role in the protection against foreign cells. They also occur due to external factors such as solar or ionizing radiation, smoking and generally unhealthy lifestyle which is harmful to our health. In fact, excess of free radicals causing oxidative stress, which may be the cause of various human degenerative diseases such as cancer, cardiovascular disease or aging. Antioxidants prevent oxidation, and not only in our bodies but also in foods by protecting them against deterioration and thus increase their durability. The antioxidants as additives are in this work mentioned marginally as well as the legislation of their use. There are also described the basic methods for the determination of antioxidant activity. Keywords: antioxidants, human health, free radicals, oxidative stress

6 Obsah 1 ÚVOD CÍL PRÁCE ANTIOXIDANTY Dělení antioxidantů a mechanismus jejich účinku Podle funkce Podle molekulové hmotnosti Podle způsobu vstupu do organismu Podle rozpustnosti Podle lokalizace Podle původu Volné radikály Volné radikály a rakovina Volné radikály a choroby srdce Volné radikály a artritida Volné radikály a šedý zákal Oxidační stres PŘÍRODNÍ ANTIOXIDANTY Karotenoidy Alfa-karoten Výskyt a vliv na zdraví člověka Beta-karoten Výskyt a vliv na zdraví člověka Kryptoxantin Výskyt a vliv na zdraví člověka Lykopen Výskyt a vliv na zdraví člověka Lutein Výskyt a vliv na zdraví člověka Zeaxantin Výskyt a vliv na zdraví člověka Fenolové antioxidanty...23

7 4.2.1 Fenolové kyseliny a jejich deriváty Výskyt Vliv na zdraví člověka Flavonoidy Výskyt Vliv na zdraví člověka Anthokyany Výskyt Vliv na zdraví člověka Katechiny Výskyt Vliv na zdraví člověka Třísloviny (tanini) Výskyt Vliv na zdraví člověka Resveratrol Výskyt Vliv na zdraví Pyknogenol Výskyt Vliv na zdraví člověka Fytosteroly Výskyt Vliv na zdraví člověka Fytoestrogeny Výskyt Vliv na zdraví Tokoferoly Výskyt Vliv na zdraví člověka Vitaminy Vitamin A (retinol) Výskyt...33

8 Vliv na zdraví člověka Vitamin E (α-tokoferol) Výskyt Vliv na zdraví člověka Vitamin C (kyselina askorbová) Výskyt Vliv na zdraví člověka Kyselina lipoová (vitamin B 13 ) Výskyt Vliv na zdraví člověka Minerály Selen Výskyt Vliv na zdraví člověka Zinek Výskyt Vliv na zdraví člověka Mangan Výskyt Vliv na zdraví člověka Germanium Výskyt Vliv na zdraví člověka Enzymové antioxidanty Superoxiddismutáza (SOD) Vliv na zdraví člověka Glutationperoxidáza (GSHPx) Vliv na zdraví člověka Kataláza Vliv na zdraví člověka Glutathion Výskyt Vliv na zdraví člověka...41

9 4.11 Melatonin Výskyt Vliv na zdraví Koenzym Q10 (Ubichinon) Výskyt Vliv na zdraví člověka Kurkuminoidy Výskyt Vliv na zdraví člověka Koření Brusinky Ginko biloba (Jinan dvoulaločný) SYNTETICKÉ ANTIOXIDANTY BHA (butylhydroxyanisol) Vliv na zdraví člověka BHT (butylhydroxytoluen) Vliv na zdraví člověka TBHQ (2-terc. butylhydrochinon) Vliv na zdraví člověka Galláty Vliv na zdraví člověka Etoxyquin Vliv na zdraví člověka Askorbylpalmitát Vliv na zdraví člověka ANTIOXIDANTY JAKO PŘÍDATNÉ LÁTKY LEGISLATIVA METODY PRO STANOVENÍ ANTIOXIDAČNÍ AKTIVITY Metoda FRAP (Ferric ion Reducing Antioxidant Power assay) Metoda TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) Metoda DPPH (s difenylpikrylhydrazylem)...54

10 8.4 Metoda DMPD (s dimethylfenylendiaminem) Metoda FR (Free Radicals) ZÁVĚR SEZNAM LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM ZKRATEK...62

11 1 ÚVOD Všude kolem nás se vyskytuje spousta faktorů, které ohrožují naše zdraví. Tyto faktory jsou součástí životního prostředí, ve kterém žijeme - toxické sloučeniny, zamořené ovzduší, ale také jsou součástí špatné životosprávy kouření, alkohol, nadbytek tuků v jídelníčku nebo přílišné vystavování slunečnímu záření, které se stalo jakýmsi trendem dnešní doby být co nejvíce opálený. Velkou roli hraje také stres, kterého je v dnešní době všude kolem nás plno. Každý spěchá, nestíhá, za něčím se žene. Všechny tyto faktory přispívají k tvorbě volných radikálů. Volné radikály se tvoří přirozeně v našem těle, zejména při buněčném dýchání. Organismus je také tvoří pro boj s různými infekcemi, viry nebo bakteriemi. Poté je však dokáže, pomocí enzymových antioxidantů, které jsou součástí přirozeného mechanismu proti volným radikálům, zneškodnit. Mezi tyto mechanismy patří např. enzym superoxiddismutáza, glutathionperoxidáza nebo kataláza. Ty mají schopnost neutralizovat volné radikály, aniž by se samy staly nestabilní. To vše je proces naprosto přirozený, který naše tělo nijak výrazně neohrožuje. Tělo vytváří volné radikály k různým potřebám, ale také je dokáže v případě potřeby neutralizovat. Problém však nastává, když je volných radikálů nadbytek a tělo je už nestíhá zneškodňovat. Tento stav se nazývá oxidační stres a nastává zejména vlivem vnějšího prostředí, které do našeho těla volné radikály přivádí. Počet volných radikálů se však také zvyšuje v průběhu stárnutí. Oxidační stres může být příčinou vzniku různých degenerativních onemocnění jako rakoviny, nemoci oběhové soustavy, předčasné stárnutí apod. Abychom chránili naše zdraví co nejvíce, je důležité konzumovat stravu bohatou právě na antioxidanty. Ty totiž volné radikály převádí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy. Existuje spousta látek s antioxidační aktivitou, zejména karotenoidy, fenolické antioxidanty nebo vitaminy. Antioxidanty také zabraňují oxidaci v potravinách, které tak chrání proti zkáze a prodlužují jejich údržnosti. Přidávají se proto běžně do potravin jako přídatné látky. Povolené přídatné látky, podmínky jejich použití a označování na obalech je stanoveno legislativou. 11

12 2 CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je vypracování literární rešerše na téma Antioxidanty a jejich význam pro zdraví. Nejprve se zmíním o pojmech jako volné radikály nebo oxidační stres, které s touto tématikou souvisí, popíši možné rozdělení antioxidantů do skupin a mechanismus jejich účinku. V hlavní části této bakalářské práce se budu zabývat sestavením souhrnného přehledu antioxidantů a jejich vlastností. Zaměřím se zejména na fyziologické účinky a vliv na zdraví člověka. Stručně také popíši základní metody pro stanovení antioxidační aktivity, zmíním se o využívání antioxidantů jako přídatných látek v potravinách a o legislativě jejich použití. 12

13 3 ANTIOXIDANTY Kyslík, jakožto nepostradatelná složka pro život, může mít i negativní účinky, a to v případě, že jeho sloučeniny ve formě volných radikálů přesáhnou množství potřeby buněk. Buňky jimi mohou být poškozeny, a proto mají proti volným radikálům detoxikační, antioxidační mechanismy. Především vitamin E a C, tripeptid glutathion a enzym superoxiddismutáza jsou jejich hlavní součástí. Pokud je však produkce reaktivních sloučenin kyslíku natolik vysoká, že jejich regulace již není možná, je organismus vystaven oxidačnímu stresu. Tvorbu volných radikálů způsobují také vnější vlivy jako znečištěné prostředí, ultrafialové záření, cigaretový kouř či nadměrná tělesná námaha. Antioxidanty jsou látky, které chrání organismus před nadměrným výskytem těchto volných radikálů tím, že je převádějí na nereaktivní nebo méně reaktivní formy (Kalač, 2003). Oddalují nebo zamezují oxidaci substrátu, kterým mohou být lipidy, proteiny, sacharidy, DNA, a tím prodlužují údržnost potravin (Benešová 1997, Velíšek 1999). Organismus produkuje s postupným věkem méně přirozených antioxidantů. Pokud se volné radikály nahromadí, zhoršuje se naše zdraví. Dostatečný přísun antioxidantů z potravy může snížit riziko především srdečně cévních chorob (např. infarktu, ateroskleróza apod.) a některých druhů rakoviny. Antioxidanty také zpomalují stárnutí, chrání proti skleróze, snižují riziko vzniku nádorů, snižují hladinu cholesterolu, tlumí následky kouření, chrání zrak, zpomalují proces Alzheimerovy choroby apod. Zvýšenou potřebu antioxidantů vyžadují potraviny bohaté na karcinogeny. Je to např. vysoce zmrazená potrava, maso zpracovávané delším uzením nebo ozáření rentgenovými paprsky (Mindell a Mundis, 2006). Podle odborníků je účinnost přirozených antioxidantů ovoce a zeleniny, celozrnných obilovin a čaje vyšší než u antioxidantů v čistém stavu v podobě potravních doplňků. U nich může navíc dojít, při vysokém a dlouhodobém příjmu, ke zvratu antioxidačních účinků na prooxidační. Např. u beta-karotenu, vitaminu E, C a některých flavonoidů. Doporučuje se proto přijímat co nejvíce antioxidantů potravou, kde předávkování nehrozí (Kalač, 2003). 3.1 Dělení antioxidantů a mechanismus jejich účinku Podle funkce Primární antioxidanty Tzv. chain-breaking antioxidants - ruší řetězové reakce volných radikálů. Dodávají jim vodík nebo elektrony, a tím vznikají stabilnější produkty. V reakci s radikály lipidů vznikají 13

14 komplexy lipid-antioxidant. V nízkých koncentracích jsou účinné, ve vyšších však mohou působit jako prooxidanty (Benešová, 2000). Řadí se sem všechny povolené látky (kyselina askorbová, erythorbová a jejich deriváty, fenolové antioxidanty, galláty, tokoferoly) (Velíšek 1999). Dále sem patří BHA, BHT a jeho deriváty, TBHQ, hydrochinony aj. (Benešová, 2000). Synergicky působící sloučeniny Poskytují elektrony nebo vodík radikálům primárních antioxidantů, čímž je regenerují. Vytváří také kyselé prostředí, což zvyšuje stabilitu primárních antioxidantů. Dělí se na: Lapače kyslíku Reagují s volným kyslíkem a odstraňují ho. Do této skupiny patří siřičitany (SO 2, Na 2 SO 3, NaHSO 3, Na 2 S 2 O 5 ) slabé antioxidanty, vitamin C (kyselina askorbová) a jeho sodná sůl, askorbylpalmitát a erythorbová kyselina (D-izomer vitaminu C) a její sodná sůl. Chelatační činidla Zamezují oxidacím, které jsou katalyzované kovy tím, že prooxidační kovy odstraňují. Patří sem kyselina fosforečná, fosfáty a polofosfáty, které s přechodnými kovy jako např. mědí, železem a niklem tvoří stabilní rozpustné komplexy, EDTA (ethylendiaminotetraoctová kyselina) a její sodná a sodnovápenatá sůl stabilní komplexy tvoří s di- a polyvalentními kovovými ionty, kyselina vinná a její draselná sůl, kyselina citrónová a její estery (stearyl- a isopropylcitrany), kyselina fytová a lecitin (Benešová, 2000). Sekundární antioxidanty Rozkládají peroxidy lipidů na stabilní konečné produkty (Benešová, 2000). Řadí se sem cystin a cystein obsahující peptidy, lipoová kyselina, methionin a další přirozené antioxidanty (Velíšek 1999) Podle molekulové hmotnosti Vysokomolekulární Ty se dále dělí na enzymové a neenzymové. Mezi enzymové patří především superoxidismutáza, která neutralizuje nejnebezpečnější a nejběžnější volný radikál peroxid a glutationperoxidázu. Ta rozkládá peroxidy na vodu nebo alkohol. Spolupracuje s glutationem a ve své molekule obsahuje selen. Nízkomolekulární (Keresteš a kol., 2011) 14

15 3.1.3 Podle způsobu vstupu do organismu Endogenní vytváří organismus Exogenní přijímané zvenčí Podle rozpustnosti Hydrofilní rozpustné ve vodě Lipofilní rozpustné v tucích Amfofilní mají vlastnosti obou skupin Podle lokalizace Extracelulární mimo buňku Intracelulární mají rozhodující význam v ochraně před volnými radikály (Racek, 2003) Podle původu Přírodní antioxidanty Antioxidanty rostlinného, živočišného a mikrobiálního původu (Benešová, 2000). Dělí se na lipofilní (rozpustné v tucích) a hydrofilní (rozpustné ve vodě). Mezi lipofilní patří zejména vitamin E a karotenoidy, mezi hydrofilní vitamin C a některé rostlinné fenoly (Kalač 2003). Syntetické antioxidanty Mezi ně patří především fenoly (BHA, BHT, TBHQ, propyl-, oktyl-, a dodocylgalláty) (Benešová, 2000). 3.2 Volné radikály Volné radikály jsou atomy, molekuly nebo jejich fragmenty, které mají jeden nebo více nepárových elektronů a jsou schopné, byť krátkou dobu, samostatné existence. Jsou to většinou velmi reaktivní látky, které svůj nepárový elektron párují s elektronem, který odebírají jiným látkám, čímž je oxidují. Proto je nazýváme oxidanty. Můžou se z nich tvořit další metabolity, které jsou často reaktivnější než jejich mateřská molekula. Volným radikálem je např. peroxid vodíku (H 2 O 2 ), ozon (0 3 ), hydroxilový radikál (OH ), oxid dusičitý (NOO ) apod. Mohou rychle reagovat s biologicky aktivními látkami jako lipidy, proteiny a nukleové kyseliny a primárně je poškozovat. Při těchto reakcích můžou vznikat další škodlivé produkty jako např. aldehydy, které potom způsobují sekundární poškození buněk a orgánů. Účinek volných radikálů v bilogických systémech závisí na přítomnosti kyslíku, který může být zdrojem jejich tvorby a iontů některých kovů (např. železo, měď). 15

16 Volné radikály mají však i pozitivní účinky. Naše tělo je denně vytváří pro ochranu před cizími buňkami, uplatňují se při metabolických pochodech nebo při tvorbě energie (Ortembergová, 2003). Hrají také roli v reprodukčních procesech, fagocytóze nebo v detoxikačních mechanismech (Keresteš a kol., 2011) Kromě endogenních radikálů, tvořících se uvnitř organismu, existují ještě exogenní radikály, které se do organismu dostávají z vnějšího prostředí. Jejich zdrojem jsou toxické sloučeniny, přílišné vystavení slunečním paprskům nebo různým druhům jiného záření, tabák, stres, zamořené ovzduší. Každá buňka je denně vystavena deseti tisícům volných radikálů (Ortembergová, 2003). Aby se aktivita volných radikálů neprojevila na nesprávných místech, musí se jejich tvorba kontrolovat pomocí ochranných mechanismů. Ochranné mechanismy buď zabraňují tvorbě volných radikálů (inhibitory enzymů), odstraňují již vytvořené volné radikály (antioxidanty) nebo odstraňují volnými radikály poškozené molekuly a nahrazují je zdravými (lipázy, proteinázy apod.) (Keresteš a kol., 2011). Volné radikály jsou jednou z příčin snížené regenerace a zdravotních problémů. Připisují se jim choroby jako ateroskleróza, koronární trombóza, mozková mrtvice, rakovina (poškodí genetický kód buňky a ta se zvrhne v rakovinnou) atp. Bílé krvinky mohou díky nim ztratit svoji antibakteriální a antivirovou účinnost, čímž dochází k oslabení imunity organismu (Mach, 2012) Volné radikály a rakovina Volné radikály mohou vyvolat rakovinu několika způsoby. Snižují např. funkci imunitního systému, který slouží jako ochrana před rakovinou. Snižují také účinnost mechanismů, potlačujících abnormální růst a rozmnožování buněk. Rakovinu mohou vyvolat také tím, že napadají DNA. Může tak dojít k mutacím buněk na buňky rakovinné. Dokáží také aktivovat tzv. onkogeny, nebo-li rakovinné geny a karcinogeny popř. prekarcinogeny, které spustí reakce vedoucí k rakovině (Passwater, 2002) Volné radikály a choroby srdce Volné radikály napadají červené krvinky. Ty mohou tvořit sraženiny, které pak způsobí infarkt. Mohou také způsobit tvorbu cholesterolových nánosů poškozením výstelky arterií (Passwater, 2002). Vzniká tak ateroskleróza neboli kornatění tepen. Do poškozeného místa je přijímán cholesterol a tuk obsahující LDL cholesterol. Ten se hromadí, až vznikne aterom (tuková vrstva), který tepnu ucpe (Ortembergová, 2003). V neposlední řadě mohou poškozo- 16

17 vat částice, jež na sebe váží cholesterol v krvi. Mění tak dobrý cholesterol ve špatný a v důsledku toho dochází k jeho ukládání (Passwater, 2002) Volné radikály a artritida Volné radikály artritidu přímo nezpůsobují. Způsobují však zánět, který artritidu doprovází. Jde o volný radikál superoxidový anion. Zánět lze tedy zmírnit (a tím léčit artritidu) pomocí antioxidantů, zejména superoxiddismutázou (Passwater, 2002) Volné radikály a šedý zákal Měli bychom se vyhýbat přílišnému vystavování očí slunci. Ultrafialové paprsky ze slunečního záření totiž reagují s proteiny čočky a vytváří tak volné radikály. Dochází k poškození proteinů v očních čočkách. Ty pak nejsou čiré, ale zakalené šedý zákal. Také vysoká hladina krevního cukru (glukózy) způsobuje vznik volných radikálů (Passwater, 2002). 3.3 Oxidační stres Oxidační stres je nerovnováha mezi volnými radikály a antioxidanty, která může vážně ohrozit organismus rozvojem chorob. Častěji dochází k převaze volných radikálů. Buď jejich zvýšenou tvorbou, sníženou koncentrací antioxidantů nebo kombinací obou stavů. Nepříznivé následky může mít však i převaha antioxidantů. Pokud je totiž antioxidantů nadbytek, dochází k blokování volných radikálů, které jsou pro organismus nezbytné. Přebytkem antioxidantů může také dojít ke zvýšení oxidačního stresu, kdy např. kyselina askorbová umožní redukcí Fe 3+ na Fe 2+ Fentonovou reakcí vznik hydroxilového radikálu (Racek, 2003). Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH + OH - Je všeobecně známo, že oxidační stres je nevyhnutelnou součástí života. Je vyvolaný reaktivními formami kyslíku uvolněných při dýchání, při oxidačním vzplanutí mikrofágů, v reakci na infekci a různými exogenními látkami včetně cigaretového kouře a ionizujícího záření. Oxidační stres může být jednou z příčin různých lidských degenerativních onemocnění. Přítomnost silných antioxidačních obranných mechanismů jako katalázy, glutathionu a souvisejících enzymů v buňce poukazuje na potenciální význam pro organismus chránící biomolekuly před poškozením. Oxidace DNA může vést k mutaci a tudíž karcinogenezi. U srdečního onemocnění je oxidativní stres považován za příčinný faktor, k peroxidaci lipidů dochází v průběhu vývoje aterosklerotických plátů. 17

18 Na základě toho byla přijata hypotéza o antioxidantech. Ta říká, že jsou to právě přírodní antioxidanty ovoce a zeleniny (vitamin C a E, karotenoidy, flavonoidy, atd.), které mají ochranné účinky, a které likvidují volné radikály ještě předtím, než mohou škodit (Basu, Temple a Garg, 1999). 4 PŘÍRODNÍ ANTIOXIDANTY Přírodní antioxidanty jsou antioxidanty obsažené především v rostlinách. V menší míře se pak jedná o antioxidanty živočišného a mikrobiálního původu. Mohou se do potravin dostat během jejich výroby jako potravinářská aditiva, získaná z přírodních zdrojů, nebo mohou být v jedné či více složkách potraviny jako endogenní sloučeniny (Benešová, 2000). Výhoda přírodních antioxidantů je, že je spotřebitelé vnímají jako bezpečné, neberou je jako chemikálie a jsou proto spotřebiteli upřednostňovány. Jsou-li do výrobků přidány látky se statutem GRAS (nezávadné), odpadají zde testy prokazující jejich nezávadnost. Nevýhodou přírodních antioxidantů je často neznámá nezávadnost. Také mohou u výrobků, kam jsou přidány, ovlivnit jejich vůni, barvu a chuť. Proto je jejich použití v potravinářství často omezené. Další nevýhodou je čištění, díky němuž jsou pak většinou dražší než syntetické antioxidanty. Nečištěné však mají menší účinek. Pro komerční účely se musí antioxidační sloučeniny identifikovat a čistit. Některé antioxidanty se pro komerční použití syntetizují. Jedná se především o vitamin C a E, které se využívají ve velkém (Benešová, 2000). 4.1 Karotenoidy Karotenoidy jsou významná přírodní barviva. Jde o fytochemikálie působící jako antioxidanty proti některým druhům rakoviny. Působí jako ochrana před ultrafialovými paprsky slunečního záření i jinými druhy záření, které způsobují její vznik (Mindell a Mundis, 2006). Chemicky jde o tetraterpeny - uhlovodíky se čtyřiceti atomy uhlíku. Ve svém řetězci mají velký počet dvojných vazeb, které mají konjugované uspořádání (střídají se s vazbami jednoduchými). Ty umožňují ničit rizikové volné radikály. Některé karotenoidy mají ve své molekule také skupiny s kyslíkem. Karotenoidy jsou lipofilní (rozpustné v tucích), relativně citlivé vůči oxidaci a jsou oranžově, žlutě nebo červeně zbarveny. 18

19 Dělí se na primární a sekundární. Primární karotenoidy jsou v zelených částech rostlin, kde slouží jako ochrana před slunečním zářením. Sekundární karotenoidy jsou barviva květů a plodů sloužící k lákání opylovačů a roznašečů semen. Živočichové je narozdíl od rostlin, řas, hub a mikroorganismů nedokáží syntetizovat. Musí je přijímat potravou a ve svém organismu je pouze ukládají nebo chemicky přeměňují (Kalač, 2003). Nyní je známo okolo 600 druhů, z čehož je zhruba 50 zastoupeno v ovoci a zelenině (Mindell a Mundis, 2006). Dělí se na karoteny a kyslíkaté sloučeniny. Mezi nejznámější a nejrozšířenější karoteny patří beta-karoten, ze kterého se v lidském organismu syntetizuje vitamin A. Dalšími významnými karoteny, působící jako antioxidanty, jsou: alfa- a gamakaroten, kryptoxantin, lykopen, lutein, zeaxantin, dále kapsantin, violaxantin a neoxantin. Většina názvů je odvozena od řeckého xanthos nebo latinského luteus žlutý. Karotenoidy se vyskytují zejména v mléčných výrobcích, rybách, palmovém oleji, vaječných žloutcích, ovoci a zelenině (Benešová, 2000). Ze zeleniny se nachází zejména v mrkvi, brokolici, špenátu, celerové nati, kopru, kadeřavé petrželi nebo červené paprice. Z ovoce jsou významné meruňky, švestky nebo černý rybíz. Karotenoidům se často říká zhášeče (quencher) či lapače (scavanger). Jsou totiž schopné přeměnit rizikovou energii ultrafialového záření, prostřednictvím tzv. aktivovaných forem kyslíku, na teplo a tím zhášejí volné radikály. Díky nim by mohlo dojít k mutacím, přeměnám na poškozené, neplnohodnotné buňky. Tento mechanismus se uplatňuje zejména u prevence nádorových onemocnění kůže. Jsou však účinné i proti rakovině plic, močového měchýře a také proti tzv. předčasnému stárnutí. Jsou schopné chránit dosud nerakovinovou tkáň proti začátku nádorového bujení a probíhající proces bujení zpomalovat. Největší preventivní účinnost má lykopen, za ním následuje v sestupném pořadí gamakaroten, alfa-karoten, beta-karoten, zeaxantin a lutein. Bylo zjištěno, že v krevní plazmě kuřáků klesá hladina beta-karotenu i jiných karotenoidů rychleji než u kuřáků. Kuřáci jsou totiž vystaveni větší míře volných radikálů pocházejících z cigaretového kouře. Dochází tak k jejich rychlé reakci s beta-karotenem i jinými karotenoidy, které se tak rychle spotřebovávají. Kouření také způsobuje sníženou vnímavost vůči chutím, a tak kuřáci konzumují méně ovoce a zeleniny, která je pro ně méně chuťově výrazná než pro nekuřáky. Doporučovalo se tedy kuřákům zvýšit spotřebu karotenoidů. Zjistilo se však, že užívání beta-karotenu jako čisté látky zvyšuje riziko vzniku rakoviny plic u kuřáků. Betakaroten a nejspíš i další karotenoidy totiž mění při vysokém příjmu své účinky z antioxidačních na prooxidační. Tedy oxidační procesy urychluje. Neznamená to však, že by 19

20 měli kuřáci svůj příjem karotenoidů omezit. Kuřáci potřebují také třikrát více vitaminu C, aby měli stejnou hladinu antioxidantů jako nekuřáci. Obsah karotenoidů v ovoci a zelenině ovlivňuje řada faktorů a není proto stálý. Karotenoidy jsou poměrně stálé vůči kuchyňským úpravám, avšak při sušení ovoce a zeleniny se snadno odbourávají. Další důležitý poznatek vychází z toho, že jsou karotenoidy lipofilní, tedy rozpustné v tucích. Jejich využitelnost je vyšší v tepelně upravených potravinách. Buňky totiž popraskají a obsah včetně karotenoidů se tak uvolní. V tenkém střevu se tak lépe vstřebají. Např. u lykopenu, který je velice preventivně účinný, je jeho využitelnost pětkrát až sedmkrát vyšší u tepelně opracovaných rajčat než u syrových. Tak stejně mrkev. Mnohem užitečnější je pro nás mrkev tepelně opracovaná (např. dušená) než-li v syrovém stavu. Kvůli lepšímu vstřebání je také výhodnější, aby karotenoidy byly rozpuštěny v potravě již během její přípravy, než aby k jejich smísení s tuky došlo až v trávicím traktu (Kalač, 2003) Alfa-karoten Výskyt a vliv na zdraví člověka Alfa-karoten je provitamin vitaminu A, v našem těle se tedy může v případě potřeby na tento vitamin přeměnit (Mindell a Mundis, 2006). Vědci zjistili, že lidé s vysokou hladinou alfa-karotenu, mohou žít déle. Vztah mezi dlouhověkostí a alfa-karotenem může spočívat v jeho schopnosti oddálit či zabránit chronickým onemocněním jako jsou kardiovaskulární choroby nebo rakovina. Velká pozornost je věnována především beta-karotenu. Vědci však zjistili, že alfa-karoten je v inhibici nádorů účinnější. Alfa-karoten chrání buňky před účinky volných radikálů, zvyšuje funkci imunitního systému, je dobrý pro reprodukční funkci a zabraňuje stavům spojeným se stárnutím (Landsman, 2011). Největším zdrojem alfa-karotenu je mrkev a dýně. Nejlépe pak ve vařeném stavu, kdy z těchto surovin alfa-karoten využijeme více než ze stavu surového. Můžeme ho dostat také čistý nebo ve směsi s ostatními karotenoidy jako doplněk stravy. Doporučuje se 3-6 tablet denně. (Mindell a Mundis, 2006). Obrázek 1 Alfa-karoten (Schmidt, 2010) 20

21 4.1.2 Beta-karoten Výskyt a vliv na zdraví člověka Beta-karoten je stejně jako alfa-karoten provitamin vitaminu A. Hraje významnou roli v prevenci proti rakovině, snižuje riziko srdečního infarktu, arteriosklerózy, mozkové příhody, očního zákalu a posiluje imunitní systém. Doporučená dávka je 2-4 mg denně. Vyskytuje se nejvíce v červeném, žlutém a zeleném ovoci a zelenině (dýně, mango, špenát, sladké brambory). Jako doplněk se prodává samostatný nebo ve směsi s dalšími karotenoidy a multivitaminy. Pokud trpíte na sníženou funkci štítné žlázy neměli byste tyto doplňky užívat. Je totiž pravděpodobné, že nemůžete převádět karoten na vitamin A v dostatečné míře (Mindell a Mundis, 2006). Obrázek 2 Beta-karoten (Schmidt, 2010) Kryptoxantin Výskyt a vliv na zdraví člověka Kryptoxantin může naše tělo podle potřeby přeměnit ve vitamin A. Zjistilo se, že ženy s rakovinou krku mají kryptoxantinu v krvi mnohem méně než ženy zdravé. Je tedy možné, že působí preventivně proti tomuto druhu rakoviny. Studie také ukázaly, že cigaretový kouř kryptoxantin ničí. Proto ho mají kuřáci v těle mnohem méně než nekuřáci. Nejvíce se vyskytuje v tropických plodech jako papája, broskve, pomeranče a mandarinky. Doporučená dávka je 3-5 mg denně. Jako doplněk je prodáván ve směsích s dalšími karotenoidy (Mindell a Mundis, 2006). Obrázek 3 Beta-kryptoxantin (Schmidt, 2010) 21

22 4.1.4 Lykopen Výskyt a vliv na zdraví člověka Lykopen není na rozdíl od výše uvedených karotenoidů provitaminem vitaminu A. Je barvivem červeně nebo oranžově zbarveného ovoce a zeleniny (např. rajčat, červených grapefruitů, melounu apod.). Potlačuje růst všech druhů nádorů, je jedním z nejúčinnějších antioxidantů proti rakovině. Slouží také jako ochrana před ultrafialovými paprsky a tlumí následky kouření. Nedávno se také prokázalo, že působí i proti srdečním chorobám. Vstřebávání lykopenu z potravy je obtížnější, protože je rozpustný v tuku. Proto se lépe vstřebává z tepelně upravených jídel nebo přímo z malého množství tuku (např. olivového oleje). Čím jsme starší, tím je jeho hladina v krvi nižší. Proto se doporučuje lidem přes 50 let věku konzumovat hodně zeleniny popř. doplňky v podobě tablet 6-10 mg denně (Mindell a Mundis, 2006). CH 3 CH 3 7 CH 3 CH ' 12' 10' 8' 6' 4' 2' CH 3 H C ' 13' 11' 9' 7' 5' 3 8 3' 1' CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 Obrázek 4 Lykopen (Schmidt, 2010) Lutein Výskyt a vliv na zdraví člověka Lutein se stejně jako lykopen v těle nemění na vitamin A. Je však důležitým antioxidantem. Uplatňuje se zejména v ochraně očí. Odstraňuje totiž volné radikály, které vznikají z ultrafialového záření na sítnici. Chrání oči také proti degenerativním změnám na žluté skvrně, což způsobuje slepotu. Obsahuje ho špenát a listová zelenina. Jako doplněk se vyrábí samostatný nebo ve směsi s ostatními karotenoidy. Léky omezující vstřebání tuku, mohou snížit využitelnost luteinu. Pokud jste alergičtí na aksamitník (bylina) měli byste se přípravků s luteinem vyhýbat (Mindell a Mundis, 2006). Obrázek 6 Lutein (Schmidt, 2010) 22

23 4.1.6 Zeaxantin Výskyt a vliv na zdraví člověka Zeaxantin potlačuje růst nádorových buněk a tím chrání před některými druhy nádorů. Stejně jako lutein chrání oči před volnými radikály. Působí proti degenerativním změnám žluté skvrny a tak působí preventivně proti oslepnutí. Nachází se především v řeřiše, špenátu, listech čekanky, řepě buráku a ibišku. Při užívání doplňků se doporučuje mg při jídle (Mindell a Mundis, 2006). OH HO Obrázek 5 Zeaxantin (Schmidt, 2010) 4.2 Fenolové antioxidanty Fenolové sloučeniny jsou látky s jedním nebo více benzenovými kruhy, které jsou substituované jednou nebo více hydroxylovou (OH) skupinou. Bývají součástí potravin rostlinného původu a mají velký význam pro lidský organismus. Vykazují antivirové, protizánětlivé, antimikrobní nebo antialergenní účinky (Stratil, 2007). Studie ve výzkumném centru ARS v Albany (Kalifornie) ukázaly, že UV světlo zvyšuje hladinu fenolů v mrkvi. Je známo, že UVB záření ( nm) může způsobit u rostlin abiotický stres, který zvyšuje produkci dvou přirozeně se vyskytujících enzymů: fenylalaninamonium lyázy (PAL) a chalkonsyntázy (CHS). Ty zvyšují hladinu fenolů (z nichž řada jsou antioxidanty). Studie ukazují, že mírná 14 sekundová dávka UVB záření na čerstvé plátky mrkve může zvýšit jejich antioxidační kapacitu skoro trojnásobně (McHugh a kol., 2010) Fenolové kyseliny a jejich deriváty Fenolové kyseliny a jejich deriváty jsou jedny z nejběžnějších rostlinných polyfenolů. V rostlinách jsou nejčastěji přítomny ve formě esterů (Slanina, Táborská, 2004). Běžně se vyskytují ve všech rostlinných materiálech. Jejich aktivita závisí na počtu hydroxylových skupin v molekule (čím víc OH- skupin, tím vyšší účinnost). Jedná se především o benzoovou kyselinu se strukturou C6-C1 a její deriváty a o skořicovou kyselinu se strukturou C6-C3 a její deriváty, která je obecně aktivnějším antioxidantem. (Velíšek, 1999). 23

24 Mezi hlavní a nejvýznamnější deriváty kyseliny benzoové patří kyselina gallová. Dalšími významnými zástupci jsou kyselina salicylová (2-hydroxybenzoová) nebo katechol. (Stratil, 2007) Mezi hlavní deriváty hydroxyskořicové kyseliny patří kyselina kávová. Dále pak kyselina p-kumarová, kyselina ferulová, kyselina rosmarinová nebo kyselina chlorogenová (ester kyseliny L-(-)-chinové a kávové) (Velíšek 1999), která je nejběžnější fenolovou kyselinou v naší potravě (Slanina, Táborská, 2004). Mezi významné fenolové kyseliny patří také kyselina chinová a šikimová, působící jako účinné primární antioxidanty (Stratil, 2007). 6 COOH 1 2 OH 3 OH OH 4 OH 5 Obrázek 7 L-(-)-chinová kyselina Chlorogenová kyselina D-(-)-šikimová kyselina Výskyt Deriváty hydroxybenzoové kyseliny se vyskytují ve vázané formě. V potravinách rostlinného původu je jejich obsah nízký. Výjimkou jsou ostružiny, maliny, červený a černý rybíz a jahody. Ze zeleniny pak cibule a křen. Deriváty hydroxyskořicové kyseliny se vyskytují zejména v ovoci. Ve švestkách, jablkách, meruňkách, borůvkách a rajčatech se nachází kyselina kávová. V citrusech a ananasu se vyskytuje kyselina p-kumarová. (Benešová, 2000). Z ostatních potravin můžeme jmenovat brambory a kávu, obsahující kyselinu chlorogenovou nebo majoránku, obsahující kyselinu rosmarinovou (Velíšek, 1999) Vliv na zdraví člověka Polyfenoly, tedy i fenolové kyseliny, jsou obecně spojovány se sníženým rizikem rakoviny (zejména rakoviny plic, trávicího traktu, prsu nebo prostaty) a kardiovaskulárních poruch. Působí proti vzniku krevních sraženin a tím mohou snížit riziko mozkové mrtvice nebo infarktu myokardu (Slanina, Táborská, 2004). Kyselina salicylová, nacházející se ve vrbě jako metabolit, vykazuje protizánětlivé a antipyretické účinky. Kyselina kávová inhibuje oxidaci LDL. (Stratil, 2007) 24

25 4.2.2 Flavonoidy Flavonoidy jsou odvozeny od základní strukturální konfigurace C6 C3 C6 (Benešová, 2000). Je to rozsáhlá skupina ve vodě rozpustných látek. Těm, které jsou biologicky aktivní, se říká bioflavonoidy. Vyskytují se jako barviva v ovoci, zelenině, zrninách, kůře a listech stromů (Mindell a Mundis, 2006). Mezi potravinářsky nejvýznamnější flavonoidy patří flavony, flavonoly, flavanony, flavanonoly, izoflavony, katechiny a anthokyany (Schmidt, 2010). Potravinářsky velice důležité pro své antioxidační účinky a četnost výskytu jsou kvercetin, kemferol a rutin Flavonoidy jsou však často přítomné v rostlinách, které člověk nekonzumuje nebo je jejich koncentrace tak nízká, že je jejich biologická účinnost málo významná (Kalač, 2003). Obrázek 10 Flavonoidy (Benešová, 2000) Výskyt Nejvíce se vyskytují v jablkách, čaji a cibuli mg/kg ve slupkách červených odrůd cibule představuje největší obsah flavonoidů vůbec. Ve skleníkové zelenině je jejich obsah nižší než u zeleniny rostoucí venku. Syntéza flavonoidů je totiž závislá na intenzitě slunečního záření. V této době není určena doporučená denní dávka, která by prospívala našemu zdraví (Kalač, 2003) Vliv na zdraví člověka Flavonidy působí jako antioxidanty tím, že reagují s volnými radikály a rizikové kovy váží do neúčinných komplexů. Působí jako prevence proti srdečně cévním chorobám a zpomalují pochody stárnutí mozku (Kalač, 2003). Některé jsou až 50x antioxidačně účinnější než vitamin C a E. Bioflavonoidy v tmavočervených hroznech mají až 1000x větší účinnost v potlačování oxidace LDL cholesterolu než vitamin E (Mindell a Mundis, 2006) Anthokyany Jejich název je odvozen z řeckého anthos (květ) a cyanos (modrý). Jsou to pigmenty rostlin rozpustné ve vodě. Způsobují červené, oranžové, modré a fialové zbarvení květů, plodů a 25

26 listů rostlin. Jejich barvu, intenzitu a konformaci ovlivňuje ph prostředí. Nejběžnějším zástupcem anthokyanů je kyanidin (Hrnčířová, 2011). Obrázek 11 Kyanidin, R 1 = OH, R 2 = H Výskyt Nachází se především v ovoci a zelenině. Mezi nejbohatší zdroje patří drobné ovoce jako brusinka, borůvka, ostružina, černý rybíz, malina, jahoda nebo hrozny vinné révy. Vyskytují se zejména ve slupkách kromě některého červeného ovoce jako např. jahod a třešní, u kterých se nacházejí v dužině. Dále jsou obsaženy v červeném víně, některých obilovinách, některé kořenové a listové zelenině (např. fazoli, zelí nebo ředkvi) (Hrnčířová, 2011) Vliv na zdraví člověka Bylo prokázáno, že konzumace potravin obsahujících anthokyany snižuje riziko kardiovaskulárních chorob. Anthokyany zháší volné radikály a chrání tak tělo před vznikem oxidačního stresu. Brání DNA před poškozením, zvyšují permeabilitu kapilár, inhibují agregaci krevních destiček a oxidaci lipoproteinů. Inhibují také růst některých nádorových buněk jako např. rakoviny prsu. Zlepšují vidění za šera a v noci. Vykazují protizánětlivé účinky, zejména kyanidyn, u kterého jsou tyto účinky vyšší než u aspirinu. Významné jsou brusinky, které se využívají při léčbě nebo prevenci infekcí močového ústrojí (Hrnčířová, 2011) Katechiny Katechiny jsou fytochemikálie, které se nachází ve vysokých koncentracích v různých potravinách a nápojích na rostlinné bázi. Na základě jejich struktury jsou katechiny zařazovány mezi flavanoly a zahrnují tyto sloučeniny: katechin, epikatechin, epigallokatechin, epikatechin gallát a epigallokatechin gallát (Heneman a Zidenberg-Cherr, 2008). 26

27 Obrázek 12 Katechiny (Stratil, 2007) Výskyt Jednoznačně největší obsah katechinů je v čínském čajovníku (Camellia sinensis). Obsah katechinů v jeho složení je asi 27 %, čaj oolong má 23 % a černý čaj kolem 4 %. Velice dobrým zdrojem katechinů je také tmavá čokoláda, červené víno, rozinky a rebarbora (Vanaman, 2011) Vliv na zdraví člověka Několik studií, publikovaných v roce 2006 v "Life Sciences", prokázalo, že katechiny mohou zabránit růst nádorů krevních cév, chrání proti ateroskleróze, pomáhají podporovat antidiabetické účinky inzulínu a poskytují významnou ochranu proti Parkinsonově a Alzheimerově chorobě. Bylo také zjištěno, že katechiny jsou 100x silnější antioxidanty než vitamin C a 25x silnější než vitamin E. (Vanaman, 2011). Mají preventivní účinky proti žaludečním vředům a rakovině tlustého střeva. Působí proti vzniku zubního kazu u člověka a proti ukládání cholesterolu v cévách (Arndt, 2009) Třísloviny (tanini) Třísloviny jsou fenolové látky, které můžeme rozdělit na hydrolyzovatelné a kondenzované. Mezi hydrolyzovatelné patří gallotaniny a ellagotaniny. Mezi kondenzované pak proantokyanidiny. Izolují se z koření a různých bylin. Nevýhodou je však barva, vůně a chuť těchto extraktů. Rosmanol, karnosol, epirosmanol a isorosmanol jsou sloučeniny izolované z rozmarýny (Rosmarinus officinalis L.) a šalvěje (Salvia officinalis L.) bez vůně a chuti. Nejaktivnější složky rozmarýny jsou rosmarinová kyselina a karosol. V oreganu jsou to kávová, rosmarinová kyselina a jejich deriváty. Z černého pepře bylo izolováno pět antioxidačních fenolových amidů. Z papriky kapsaicin a dihydrokapsaicin. V hřebíčku je aktivní složkou kyselina gallová a eugenik. V zázvoru jsou sloučeniny odvozené od gingerolu. Disponují vyšší aktivitou než α-tokoferol. V kurkumě jsou některé antioxidační sloučeniny bez chutě. (např. tetra- 27

28 hydrokurkumin). Kromě něj byl z kurkumy izolován kurkumin. V muškátovém květu je řada ligninů, které mají silné antioxidační účinky. Ty má také vanilin získávaný z lusků vanilky a používaný jako aromatizující činidlo. V praxi se používá pro získání čistého produktu bez chuti a barvy pouze rozmarýna a šalvěj. Z rozmarýny se vyrábí antioxidant ve formě prášku. Ten není rozpustný ve vodě, pouze v tucích a olejích (Benešová, 2000). O O H 3 C CH 3 O O HO Obrázek 13 Kurkumin (v kari koření) (má významný hepatoprotektivní účinek) (Stratil, 2007) OH Výskyt Hlavním zdrojem tříslovin jsou čaje a červené víno (nachází se zejména v peckách a třapinách). Dále pak borůvky, jahody, granátové jablko, vlašský ořech, ostružiny, brusinky, šalvěj a tymián (Arndt, 2009) Vliv na zdraví člověka Třísloviny tvoří při reakci s bílkovinami ochranný povlak živých tkání při jejich poškození adstringentní účinek. Jsou účinné při onemocnění trávicího traktu, při kožních poraněních, působí proti omrzlinám a popáleninám (menšího rozsahu). Používají se proti průjmu, krvácení a nadměrnému pocení. Jsou protijedem při otravách těžkými kovy, zmírňují účinky některých jedů. Vykazují také protivirové, protibakteriální účinky a antiparazitální účinek (proti střevním hlísticím). Třísloviny, které jsou obsažené v čaji, mají pozitivní vliv na trávicí trakt a krevní oběh. Posilují činnost kapilár a působí jako prevence srdečních chorob a infarktu. Zelený čaj obsahuje třísloviny podporující tvorbu žaludečních šťáv (Arndt, 2009) Resveratrol Resveratrol se z chemického hlediska řadí mezi stilbeny. Jeho systematický název je 3,4,5-trihydroxystilben. Může se vyskytovat ve dvou formách, trans- a cis-. V rostlinném materiálu je většinou přítomna směs obou izomerů. Řadí se mezi sekundární metabolity rostlin tzv. fytoalexiny. Ty se začnou v rostlině tvořit při infekci, mechanickém poškození, půso- 28

29 bení UV záření nebo jinými stresovými podněty. Produkce fytoalexinů tvoří jeden z mechanismů rezistence buňky. Např. u révy vinné napadené plísní Botrytis cinerea lze pozorovat resveratrolovou bariéru, kterou rostlina vytváří okolo napadeného místa. Resveratrol byl poprvé izolován z kořene rostliny Veratrum grandiflorum (kýchavice velkokvětá). Dále byl objeven u více než 72 druhů rostlin, z nichž mnoho je běžnou součástí potravy člověka (Šmidrkal a kol, 2001). Obrázek 14 Resveratrol Výskyt Resveratrol se vyskytuje zejména v hroznech révy vinné (nejvíce ve slupce a jádrech) Dává společně s katechiny a antokyany barvu červenému vínu. Dalším významným zdrojem resveratrolu je červené zelí, brokolice, červená řepa nebo arašídy (Šmidrkal a kol, 2001) Vliv na zdraví O rostlinných polyfenolech (tedy i reservatrolu) obecně platí, že mají inhibiční účinky na zhoubné nádorové bujení. V orientální medicíně je jednou z hlavních složek rostlinných extraktů, používaných k léčení srdečních a nádorových onemocnění (Šmidrkal, Filip, Melzoch, Hanzlíková, Buckiová, Křísa, 2001). Resveratrol také brání tvorbě sraženin a tlumí krevní srážlivost. Tím působí preventivně proti infarktu a cévní mozkové příhodě. Bylo zjištěno, že pravidelným pitím červeného vína se snižuje riziko ischemické choroby srdeční (Mindell a Mundis, 2006). S tím souvisí pojem Francouzský paradox. Ten popisuje nízký výskyt nemocí srdce a cév u Francouzů, navzdory relativně nezdravé stravě s vysokým obsahem tuků a vysokému příjmu alkoholu. Důležitý je však fakt, že většina alkoholu ve Francii je konzumována ve formě vína, které je bohatým zdrojem právě resveratrolu (Šmidrkal a kol., 2001). Resveratrol lze užívat ve formě doplňků a to v doporučené dávce 30 mg denně (Mindell a Mundis, 2006). 29

30 4.3 Pyknogenol Termín pyknogenol byl vytvořen pro popis celé třídy flavonoidů složených z flavan-3-ol derivátů. Původně sloužil jako vědecký název pro tuto třídu polyfenolů, teď se však odkazuje na konkrétní směs prokyanidinů extrahovaných z kůry francouzské borovice (Pinus maritima), známá pod obchodním názvem Pyknogenol (PYC). Ačkoli jeho chemické složení není stále ještě zcela objasněno, jeho hlavní složkou jsou fenolické sloučeniny. Ty jsou obecně rozděleny na monomery (katechin, epikatechin a taxifolin) a kondenzované flavonoidy (prokyanidiny nebo proanthokyanidiny). Extrakt z borovicové kůry obsahuje také fenolické kyseliny (kávová, ferulová a p-hydroxybenzoová) nebo glykoyilační produkty (glukopyranosylové deriváty flavanolu nebo fenolických kyselin) (Cadenas a Packej, 2002) Výskyt Pyknogenol je termín pro označení extraktu z kůry francouzské borovice (Pinus maritima) Avšak mnoho komponentů, které pyknogenol obsahuje se nachází také v běžně přijímaném ovoci a zelenině nebo v nápojích jako je červené víno, zelený a černý čaj (Cadenas a Packej, 2002) Vliv na zdraví člověka Pyknogenol je nyní využíván po celém světě jako nutriční doplněk a jako fytochemický lék na různé nemoci od chronického zánětu po oběhové dysfunkce. Studie, které byly provedeny ukazují, že tato směs flavonoidů má obrovskou antioxidační kapacitu. Z epidemiologických výzkumů vyplývá, že konzumace těchto polyfenolů je spojena s nízkým výskytem degenerativních onemocnění a experimentální výzkumy dokazují, že fenolické sloučeniny působí jako přírodní antioxidanty, důležité fytochemikálie pro lidské zdraví. Probíhající studie také naznačují, že PYC významně inhibuje aktivitu enzymů, které produkují volné radikály v biologických systémech (Cadenas a Packej, 2002). Pyknogenol má léčebné účinky při kurdějích zesiluje účinek vitaminu C. Má antikoagulační účinky - působí proti nadměrnému shlukování krevních destiček, což může vést k infarktu nebo mrtvici. Napomáhá vazbě kolagenu a elastinu do tkáňových bílkovin a má tak blahodárný účinek na kvalitu pleti a pokožky. Je účinnou látkou proti stárnutí a stresu. Zabraňuje oxidaci LDL cholesterolu a pomáhá tak snižovat krevní tlak. Inhibuje také zánětlivé procesy (např. artritida). Pomáhá při léčbě křečových žil, či chronické únavě očí. Pomáhá ženám při premenstruačním syndromu a zlepšuje plodnost mužů. 30

31 Velkou úlohu hraje také při stimulaci jiných látek např. vitaminů. Jakmile předá vitamin C elektron volnému radikálu, ztrácí antioxidační účinek. Reakcí s prokyanidinem z pyknogenolu se znovu zaktivuje a může regenerovat další antioxidanty jako např. vitamin E. Podle některých studií patří pyknogenol k jedněm z nejsilnějších komplexních antioxidantů (Mach, 2012). 4.4 Fytosteroly Fytoestroly mají steroidní charakter (jsou strukturně podobné cholesterolu). Jsou lipofilní a doprovází proto lipidy v rostlinných pletivech. Mezi nejčastěji se vyskytující fytosteroly patří β-sitosterol, 5-kampesterol a stigmasterol (Prugar, 2008) Výskyt Nejvíce fytosterolů obsahují (řazeno sestupně) rýžové otruby, řepkový olej, ořechy,slunečnicový olej, sójový olej, loupaná pohanka, olivový olej, luštěniny, obiloviny a palmový olej (Prugar, 2008) Vliv na zdraví člověka Snižují vstřebávání cholesterolu v tenkém střevě a tím působí jako prevence srdečně cévních chorob. Na snížení cholesterolu v krvi má vliv sitostanol, který vzniká hydrogenací sitosterolu (Benešová, 2000). Snižují také riziko vzniku kardiovaskulárních chorob. Běžnou stravou však přijímáme několikanásobně nižší množství (cca 250 mg), než je pro účinnost fytosterolů nutné (cca 1500 mg). Proto je dobré konzumovat funkční potraviny obohacené o fytosteroly. Nepříznivý účinek: při zvýšeném příjmu se snižuje vstřebávání β-karotenů až o 20 %. Nemělo by se tedy přesahovat doporučené denní množství a to 1600 mg (Prugar, 2008). 4.5 Fytoestrogeny Fytoestrogeny jsou fenolické sekundární metabolity, které napodobují přirozené savčí estrogeny. Vyskytují se u více než 300 rostlin. Mezi nejrozšířenější fytoestrogeny patří izoflavony, ligniny, kumestany a stilbeny (Moravcová a Kleinová, 2002). 31

32 4.5.1 Výskyt Isoflavony jsou nejvíce zastoupeny v sóji luštinaté, která obsahuje tři hlavní zástupce izoflavonů, daidzein, genistein a glycitein. Dále se vyskytují v červeném jeteli, rybízu a v menší míře v pivě a žitě. Lignany jsou nejvíce zastoupeny v lněném oleji. Rostlinné oleje, zejména pak právě lněný, patří mezi jeho nejdůležitější zdroje. Významným zdrojem je také ovoce, celozrnné žitné pečivo a různá semena. Většinou je však při zpracovávání frakce s ligniny oddělena spolu se slupkami a vlákninou. Kumestany se vyskytují zejména v klíčcích vojtěšky, která je zdrojem hlavního zástupce, kumestrolu (Moravcová a Kleinová, 2002). Nalezneme ho také v růžičkové kapustě, špenátu a luštěninách. Stilbeny se nachází nejvíce v červeném víně, arašídech a červeném zelí (Prugar, 2008). Jejich hlavním zástupcem je resveratrol nacházející se zejména ve slupkách révy vinné (4) (Moravcová a Kleinová, 2002). Od středního věku ženy se snižuje tvorba pohlavních hormonů estrogenů, které mají řadu fyziologických funkcí. V klimakteriu pak tvorba zcela ustává a žena je vystavena vyššímu riziku osteoporózy a srdečně cévních chorob. Fytoestrogeny mají podobné účinky jako estrogeny a jsou proto schopné alespoň částečně nahradit jejich ochranou roli (Prugar, 2008) Vliv na zdraví Konzumace sóji snižuje výskyt rakoviny prsu, osteoporózy a srdečně cévních chorob. V Asii má konzumace sóji tradici více než 5000 let. Proto je v Japonsku výskyt těchto onemocnění poměrně nižší než v Evropě. Japonci zkonzumují cca mg isoflavonů denně, Evropané jen asi 1 mg (Prugar, 2008). Fytoestrogeny také ovlivňují transport vápníku, účinek růstových faktorů, syntézu proteinů nebo diferenciaci buněk (Moravcová a Kleinová, 2002). 4.6 Tokoferoly Tokoferoly jsou považovány za hlavní přírodní antioxidanty v rostlinných a živočišných tucích. Nejvýznamnější z tokoferolů je α-tokoferol (vitamin E), který má biologickou aktivitu několikrát vyšší než ostatní. Získávají se extrakcí z přírodních zdrojů nebo chemickou syntézou. Jejich použití je omezeno pouze na tuky, oleje a potraviny s obsahem tuku. Pokud jsou ve vyšších koncentracích, způsobují nežádoucí pachuť (Benešová, 2000). 32