Obsah. Úvod...9 Literatura...17

Transkript

1

2

3

4

5 Obsah Úvod...9 Literatura Vitamin A a jeho provitaminy Vitamin A...19 Obsah vitaminu A v potravinách Doporuèený pøíjem vitaminu A...20 Hodnocení nutrièního stavu...21 Fyziologické a metabolické aspekty karoten...27 Obsah -karotenu v potravinách Doporuèený pøíjem -karotenu a jeho fyziologická využitelnost v organizmu...28 Hodnocení nutrièního stavu...30 Fyziologické a metabolické aspekty Lykopen...35 Obsah lykopenu v potravinách...35 Fyziologická využitelnost lykopenu v organizmu a hodnocení nutrièního stavu...35 Fyziologické a metabolické aspekty Ostatní karotenoidy...40 Literatura Vitaminy skupiny D kalciferoly...47 Obsah vitaminu D v potravinách Doporuèený pøíjem vitaminu D...48 Stanovení nutrièního stavu...50 Fyziologické a metabolické aspekty...51 Literatura Vitamin E...55 Obsah vitaminu E v potravinách...56 Doporuèený pøíjem vitaminu E...56

6 Hodnocení nutrièního stavu...58 Fyziologické a metabolické aspekty...60 Literatura Vitaminy skupiny K...67 Obsah vitaminù K v potravinách Doporuèený pøíjem vitaminù K...68 Stanovení nutrièního stavu...70 Fyziologické a metabolické aspekty...70 Literatura Vitamin B 1 tiamin...75 Obsah vitaminu B 1 v potravinách...75 Doporuèený pøíjem vitaminu B Hodnocení nutrièního stavu...76 Fyziologické a metabolické aspekty...78 Literatura Vitamin B 2 riboflavin...83 Obsah vitaminu B 2 v potravinách...84 Doporuèený pøíjem vitaminu B Hodnocení nutrièního stavu...86 Fyziologické a metabolické aspekty...87 Literatura Vitamin B 6 pyridoxin...93 Obsah vitaminu B 6 v potravinách...93 Doporuèený pøíjem vitaminu B Hodnocení nutrièního stavu...95 Fyziologické a metabolické aspekty...96 Literatura Vitamin B 12 kyanokobalamin Obsah vitaminu B 12 v potravinách Doporuèený pøíjem kyanokobalaminu Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura

7 9 Kyselina listová Obsah kyseliny listové v potravinách Doporuèený pøíjem kyseliny listové Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura Kyselina nikotinová a její amid Obsah kyseliny nikotinové v potravinách Doporuèený pøíjem kyseliny nikotinové Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura Kyselina pantotenová Obsah kyseliny pantotenové v potravinách Doporuèený pøíjem kyseliny pantotenové Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura Biotin Obsah biotinu v potravinách Doporuèený pøíjem biotinu Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura Vitamin C Obsah vitaminu C v potravinách Doporuèený pøíjem vitaminu C Hodnocení nutrièního stavu Fyziologické a metabolické aspekty Literatura Ztráty vitaminù pøi zpracování potravin Literatura

8 15 Vitaminy a metabolická onemocnìní Vitaminy a kardiovaskulární onemocnìní Antioxidaèní vitaminy a KVO Literatura KVO, vitaminy a hyperhomocysteinemie Literatura Vitaminy a obezita Literatura Vitaminy v prevenci nádorového bujení Vitamin A Vitamin E Vitamin D Vitamin C Kyselina listová Literatura Vitaminy a anémie Literatura Vitaminy v intenzivní péèi Literatura Somatické vyšetøení a hodnocení saturace organizmu vitaminy Symptomy pøi hyposaturaci Pøílohy Použité zkratky Použité jednotky Rejstøík...225

9 Úvod 9 Úvod Již od starovìku byly lidstvu známy klasické karence jako skorbut a beri- -beri. K jejich prevenci a léèení byly se støídavými úspìchy používány tehdy známé prostøedky vycházející z empirických poznatkù. Avšak v boji proti nim nebylo možno uèinit krok kupøedu, dokud nebyla poznána etiopatogeneze a objeven zpùsob experimentálního vyvolání hyposaturace pøípadnì karence. První experimentální práce tohoto typu se datují do 90. let 19. století. Dosah hromadících se poznatkù o etiologii karencí dokázal správnì pochopit až polský chemik Funk, který v roce 1912 shrnul a vyhodnotil do té doby známé zkušenosti a výsledky bádání a vytvoøil z nich tzv. vitaminovou hypotézu: Nemoci typu beri-beri a skorbutu nemají svùj pùvod v infekci nebo intoxikaci, nýbrž v nedostatku urèitých neznámých látek ve výživì, které jsou nezbytné pro život a pùsobí již v nesmírnì malých koncentracích. Pro tuto skupinu látek razil jméno vitaminy, aby vyjádøil svou pøedstavu, že jde o organické báze dùležité pro život. Funk jako první charakterizoval syndromy vyvolané nepøítomností tìchto látek v potravì jako avitaminózu a pøedpovìdìl, že se nemusí vztahovat pouze na beri-beri, nýbrž i na nìkteré jiné obdobné stavy. Funkovy práce uzavírají první, èasovì nejobsáhlejší a vývojovì nejvýznamnìjší období raných dìjin vitaminù (4). Objev vitaminù nelze pøipisovat jedinému èlovìku, je výsledkem dlouhodobého vývoje, který až v urèité fázi umožnil experimentální ovìøení pøedchozích pøedpokladù. Jedna z pøíèin, proè si objev vitaminù a vysvìtlení avitaminóz vyžádal tak dlouhou dobu, spoèívá v tom, že se vyskytují v pøírodì ve velmi malých koncentracích, které pøi tehdejší úrovni analytické chemie nebylo možno zachytit. V uvedeném období dìjin vitaminù uzavøeném Funkovou hypotézou nebyl ještì izolován ani jinak poznán žádný z nich, až v roce 1913 byl vysloven názor, že pro správnou výživu jsou nezbytné dva akcesorní faktory výživy, jeden rozpustný v tucích a druhý ve vodì, které byly oznaèeny jako vitamin A a vitamin B. První vitamin v èistém krystalickém stavu byl izolován až v roce 1926, kdy Jansen a Donath získali z rýžových slupek první krystaly vitaminu B 1 (tiamin) a teprve v dalších letech byly postupnì identifikovány další vitaminy B-komplexu (4). O historii objevu jednotlivých vitaminù je struènì pojednáno na poèátku každé kapitoly.

10 10 Vitaminy Z Funkovy vitaminové hypotézy vycházejí i charakteristiky a definice vitaminù. Vitaminy jsou organické látky, které organizmus nezbytnì potøebuje, avšak nedovede si je sám vytvoøit (kromì vitaminu D a èásteènì niacinu), takže je musí pøijímat potravou. Tyto látky nejsou pro organizmus ani zdrojem energie, ani nejsou stavebními jednotkami tkání. Vykonávají v organizmu nìkolik funkcí: nejdùležitìjší z nich je katalytický úèinek pøi øadì reakcí látkové pøemìny, který vykazují buï samy, nebo ve formì složitých slouèenin, které vznikají až v organizmu. Nìkteré vitaminy vytváøejí i dùležité oxidaènì redukèní systémy. Vitaminy jsou tedy esenciálními složkami potravy. Jsou definovány jako organické esenciální biokatalyzátory heterotrofních organizmù. Z hlediska jejich charakteristiky je dùležitá pøedevším jejich exogennost, esenciálnost a katalytický charakter (2). Je-li urèitá látka pro organizmus nepostradatelným biokatalyzátorem, stává se pro nìj vitaminem. Potøeba jednotlivých vitaminù se u rùzných organizmù liší. Jako pøíklad je nejèastìji citována kyselina askorbová, která je vitaminem pouze pro èlovìka, primáty a morèe. Nedostateèný pøíjem vitaminù v potravì se v organizmu projeví rùznými poruchami, v lehèích pøípadech hovoøíme o hypovitaminózách, tìžší formy se nazývají avitaminózy. Dlouhodobý extrémní nedostatek vitaminù mùže mít i fatální následky. Avitaminózy nevznikají pouze jako následek nedostateèného obsahu pøíslušného vitaminu v potravì, ale mohou se na nich podílet i jiné faktory, napøíklad špatná resorpce vitaminù v zažívacím traktu, vliv nìkterých fyziologických zmìn v organizmu, pøítomnost antivitaminù a v nìkterých pøípadech i zvýšená potøeba vitaminù pøi zvýšené fyzické nebo psychické zátìži. Racionální strava s vyváženým pøíjmem základních nutrientù, minerálù i vitaminù je tedy dùležitým pøedpokladem udržení a zlepšení aktuálního zdravotního stavu jednotlivce i celé populace. Pozitivní efekt racionálního stravování se projevuje zlepšením psychické i fyzické výkonnosti a podílí se na poklesu morbidity a mortality. Vitaminy musí lidský organizmus ve vìtšinì pøípadù pøijímat potravou a jejich protektivní pùsobení v nìm pak závisí na konkrétních fyzikálnì chemických vlastnostech každého z nich. K základním funkcím nìkterých vitaminù patøí antioxidaèní pùsobení, tedy tlumení tvorby aktivních forem kyslíku, pøípadnì dusíku. Jiné vitaminy jsou katalyzátory v øadì reakcí látkové pøemìny. Dostateèný pøíjem vitaminù potravou je pøedpokladem dobrého fungování uvedených mechanizmù a tím i udržení dobrého zdravotního sta-

11 Úvod 11 vu jedince i celé populace. Proto je vitaminùm pøipisována tak významná úloha v procesu ovlivòování rizika vzniku a rozvoje èetných onemocnìní. Vitaminy jsou chemicky velmi rozmanité látky, v potravinách se vyskytují v nízkých koncentracích a vìtšina z nich je relativnì velmi citlivá na nejrùznìjší fyzikálnì chemické vlivy. Obsah vitaminù v surovináchivpotravinách z nich vyrobených je z hlediska technologického nejen indikátorem kvality a šetrnosti operací použitých pøi výrobì, ale také podmínek skladování surovin i hotových výrobkù. Mezi jednotlivými vitaminy neexistují po stránce chemické žádné strukturální vztahy, podle nichž by mohly být klasifikovány. Dùležitým rozlišovacím znakem vitaminù je jejich rozpustnost, podle níž je lze rozdìlit na vitaminy rozpustné v tucích (lipofilní) a na vitaminy rozpustné ve vodì (hydrofilní). Pro jejich oznaèení se používají buï písmena abecedy, pøièemž vitaminy s podobnými fyziologickými úèinky jsou dále rozlišeny èíselnými indexy, nebo názvy odvozené od chemického složení vitaminù (2). Mezi vitaminy rozpustné v tucích patøí: vitamin A (retinol) a jeho provitaminy (karotenoidy), vitaminy D (kalciferoly), vitaminy E (tokoferoly a tokotrienoly), vitaminy K (fylochinony, farnochinony). Mezi vitaminy rozpustné ve vodì øadíme: skupina vitaminù B-komplexu: vitamin B 1 (tiamin), vitamin B 2 (riboflavin), vitamin B 6 (pyridoxin), vitamin B 12 (kyanokobalamin), kyselina listová (folacin), kyselina nikotinová a její amid, kyselina pantotenová, biotin, vitamin C (kyselina L-askorbová a L-dehydroaskorbová). Zájem o výživu a o spotøebu potravin se ve vyspìlých státech stává významným nástrojem aktivní péèe o udržení zdraví obyvatelstva a úèinnou složkou prevence chorob hromadného výskytu. Základní orientace ve složení potravin a v aktuálních poznatcích o pùsobení jednotlivých nutrientù v lidském organizmu patøí mezi nepostradatelné složky nutrièního a zdravotního uvìdomìní a mùže významnou mìrou usnadnit a zkvalitnit èinnost odborníkù i laikù, popøípadì korigovat nìkteré subjektivní názory a vžité

12 12 Vitaminy pøedstavy. Na konci minulého století umožnil pokrok v molekulárním biologickém výzkumu lepší poznání dosud neznámých úloh nutrientù v metabolizmu a zároveò poznání vztahù mezi jednotlivými nutrienty. Zájem vìdeckých pracovišť se soustøedil na vybrané skupiny nutrientù, mezi jinými i na vitaminy. Sem patøí zejména ovìøování úlohy vitaminu E a -karotenu v posilování antioxidaèní kapacity organizmu a imunitního systému jako prevence proti degenerativním onemocnìním, ateroskleróze a nádorovým onemocnìním. Støedem zájmu se stala i skuteènost, že kyselina listová pùsobí preventivnì proti defektùm neurální trubice i proti hyperhomocysteinemii jako nezávislému rizikovému faktoru aterosklerózy. Koneènì byl prokázán protektivní vliv vitaminu K na osteoporózu. Rovnìž údaje o potøebách organizmu, pokud jde o vitaminy, nejsou u vìtšiny z nich zdaleka kompletní, zejména v oblasti detailního poznání jejich preventivního pùsobení v souvislosti s tzv. civilizaèními chorobami, jejich využitelnosti v organizmu a reakce organizmu na jejich nedostateèný èi nadbyteèný pøíjem. Antioxidaèním vitaminùm (vitaminu A, E, C a -karotenu) a zejména suplementaci tìmito vitaminy byla v posledních desetiletích minulého století pøipisována významná úloha v prevenci a léèbì civilizaèních a nádorových chorob. Avšak souèasné klinické poznatky uvedený pøedpoklad nepotvrzují ani nepodporují teorii, že by suplementace antioxidancii mohla být prevencí srdeèních onemocnìní (16). Podkladem pro toto skeptické konstatování se podle Troma (16) staly rozporuplné výsledky studií provedených v posledních 15 letech, pøièemž podstatnou úlohu hrál metodický pøístup, který mìl vztah mezi pøíjmem antioxidantù a zdravotním stavem u sledovaných populaèních skupin ovìøit. Tran ve své práci (16) dokumentuje diametrální odlišnost mezi výsledky observaèních studií a výsledky randominizovaných kontrolovaných studií. K uvedeným rozdílùm mohly pøispìt i odlišné charakteristiky obou jmenovaných typù studií. Observaèní studie se omezuje na popis urèité choroby, popøípadì výskytu urèitého faktoru u urèité populace. Observaèní studii je možno použít pouze pro znázornìní asociativního vztahu napø. mezi pøíjmem antioxidantù a snížením incidence kardiovaskulárních onemocnìní (KVO), ale k prokázání vztahu kauzálního není zamìøena. Naproti tomu randominizované kontrolované studie jsou klinické studie vytváøené za úèelem prùkazu nebo vylouèení kauzálního úèinku. Pøedstavují experiment, který zkoumá nový preventivní èi terapeutický režim, osoby jsou rozdìleny náhodným výbìrem na pokusnou a kontrolní skupinu a výsledky vyplývají ze srovnání skupin.

13 Úvod 13 Údaje observaèních epidemiologických studií vztahu antioxidancií a výskytu srdeèních onemocnìní vypovídají ve prospìch preventivní role antioxidancií pøi vzniku tìchto onemocnìní. Gey (5) v prùøezové studii, která sledovala 12 rùzných populací v Evropì, ukázal signifikantnì nižší mortalitu z kardiálních pøíèin v populacích s vysokým pøíjmem vitaminù C a E ve stravì. Rovnìž další studie nezávisle demonstrovaly podobné pozitivní úèinky tìchto vitaminù a -karotenu (16). Výsledky prospektivních kohortových studií již nejsou tak konzistentní. Nìkteré z nich udávají signifikantnì nižší riziko úmrtí z kardiovaskulárních pøíèin pøi vysokém pøíjmu vitaminu C, jiné zaznamenaly výraznì pozitivní úèinky vitaminù C, E a -karotenu, ale pouze u mužù (16). Studie, které se úèastnilo 88 tisíc žen, prokázala, že užívání dietních doplòkù s vitaminem C a -karotenem nevedlo k žádnému snížení rizika KVO. Na druhé stranì ve studii, které se úèastnilo 40 tisíc mužù, bylo zjištìno, že u mužù s nejvyšším pøíjmem vitaminu E se riziko vzniku KVO snížilo o 40 %, doplòky s -karotenem mìly úèinek nižší a užívání pøípravkù s vitaminem C bylo, pokud jde o riziko KVO, neúèinné. Autor (16) uzavírá, že údaje kohortových studií je nutno posuzovat s extrémní opatrností, protože již samotný výbìr úèastníkù zákonitì zkresluje výsledky. Napøíklad životní styl lidí, kteøí konzumují vìtší množství ovoce a zeleniny, bývá obecnì zdravìjší a nízká incidence KVO u tìchto osob je spíše dùsledkem jejich celkového životního stylu než samotného pøíjmu antioxidantù. Údaje o výsledcích observaèních studií jsou pøehlednì uvedeny v tabulce 15.1 v kapitole 15. Výsledky randomizovaných kontrolovaných studií, které zkoumaly vztah pøíjmu antioxidantù a rizika KVO, zvláštì pak ty, které byly zamìøeny na primární prevenci, nepøinesly jednoznaèné dùkazy o pozitivním pùsobení antioxidantù. Výsledky tìchto studií jsou podrobnì citovány v kapitolách 1,3a13(vitamin A, -karoten, vitaminy E a C), souhrnnì je možno konstatovat, že nebyl prokázán pozitivní úèinek dlouhodobé (nìkolikaleté) suplementace vitaminem E a -karotenem (eventuálnì vitaminem A) na snížení rizika KVO jak u kuøákù (15, 17), tak u dalších skupin mužù a žen (7, 11). V souvislosti s užíváním vysokých dávek vitaminu E byla dokonce nalezena zvýšená mortalita na hemoragické cévní pøíhody. Dlouhodobé užívání -karotenových dietních doplòkù mùže zvyšovat riziko kardiovaskulárních a nádorových onemocnìní (15, 16, 17). Pokud jde o sekundární prevenci, pøinesly klinické studie výsledky pøíznivìjší. U pacientù s angiograficky prokázaným aterosklerotickým postižením srdeèních tepen vysoké dávky vitaminu E snížily riziko nefatálního

14 14 Vitaminy infarktu myokardu nebo ostatních kardiovaskulárních pøíhod, popøípadì jejich recidivy, ale neovlivnily celkovou mortalitu (13, 17). Další studie prokázala, že vitamin E zpomaluje progresi aterosklerotického plátu u pacientù a aterosklerózou koronárních arterií (16). Naproti tomu ve studiích z roku 1999 byl význam antioxidantù v sekundární prevenci zpochybnìn, nebylo prokázáno snížení incidence infarktu myokardu, cévní mozkové pøíhody ani mortality u pacientù s kardiálním onemocnìním nebo diabetem pøi déle než 2, eventuálnì 4 roky trvající suplementaci vitaminem E (16). Ve svém komentáøi k Tranovu èlánku doplòuje Bultas (1), že pouze pøirozený pøíjem -tokoferolu v potravì a nikoliv suplementace -tokoferolem mùže mít pøíznivý efekt na riziko KVO a doporuèuje zvyšovat pøirozený pøíjem v potravì bez obohacování. Ani pøi kombinovaném podávání antioxidancií (vitaminy A, C, E a -karoten) nebyly výsledky v prevenci komplikací a kardiálních pøíhod pøesvìdèivé (16). Údaje o výsledcích randomizovaných kontrolovaných studií jsou pøehlednì uvedeny v tabulce 15.2 v kapitole 15. Vlivem suplementace vitaminy v prevenci kardiovaskulárních onemocnìní se zabývá práce Morrisové (10), která shrnuje výsledky 22 randomizovaných (10 primární prevence, 12 sekundární prevence) a 10 prospektivních kohortových studií z let 1966 až 2001 provedených v USA a v Evropì. Výsledky uvedených studií ukazují, že neexistuje dùkaz, že by suplementace ať již jednotlivými vitaminy nebo smìsí antioxidantù èi multivitaminovými preparáty pøedstavovala významný pøínos v primární nebo sekundární prevenci KVO. Zatímco kvalitní kohortové studie uvádìjí vztah mezi používáním vitaminových suplementù a nižším rizikem KVO, randomizované kontrolované studie nepotvrdily významný vliv suplementace jak jednotlivými vitaminy, tak i kombinovanými vitaminovými preparáty, pokud jde o výskyt a úmrtnost na KVO. Pro lepší pochopení pøíèin rozdílù mezi výsledky jmenovaných studií autoøi (10) doporuèují na jedné stranì zlepšit anylýzy výsledkù kohortových studií a na druhé stranì zvýšit úroveò plánování a rozpracování zámìrù dlouhodobých klinických studií. Pøi objasòování nesrovnalostí mezi výsledky observaèních a klinických studií docházejí Morris a Carson (10) k podobným závìrùm, které publikoval Tran (16): pozitivní výsledky observaèních studií jsou pravdìpodobnì spíše dùsledkem celkového zdravého životního stylu jedincù než samotného úèinku antioxidancií, v ovoci a zeleninì mohou být pøítomny jiné složky, které pùsobí v synergii a antioxidanty a tak zajišťují protektivní úèinek na srdce,

15 + Úvod 15 množství antioxidantù v dietních doplòcích mùže být ve srovnání s jejich množstvím v potravì tak vysoké, že vede k toxickým úèinkùm. Na základì dostupných informací lze tedy konstatovat, že není sporu o tom, že èím vìtší množství antioxidantù konzumují lidé v potravì, tím nižší je v dané populaci výskyt kardiovaskulárních i nádorových onemocnìní i poèet úmrtí z tìchto pøíèin. Pøedpokladem vyhovující výživy je dostateèný pøíjem všech esenciálních látek. Pokud chybí jediná z nich, mùže to vést k závažným poruchám zdraví až k ohrožení života. Pøíkladem mohou být avitaminózy pøi dostateèném energetickém pøíjmu. Potøeba jednotlivých nutrientù pro lidský organizmus byla a je ve stále nových souvislostech ovìøována v mnoha metabolických studiích u lidí, v experimentálních pracích na zvíøatech a také v klinických a epidemiologických sledováních. V koneèné fázi je kvantifikována v podobì referenèních hodnot pøíjmu jednotlivých nutrientù, které jsou základem pro hodnocení kvality naší potravy i naší výživy. Pojem referenèní pøíjem (DRI = dietary reference intake, Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr) byl vytvoøen na pøelomu 2. a 3. tisíciletí pøi revizi doporuèených dávek jednotlivých nutrientù v USA, Nìmecku, Rakousku a Švýcarsku a je souhrnným pojmem pro nìkolik velièin, které se používají pro hodnocení pøíjmu nutrientù (8, 9). V publikaci používáme vedle volného èeského pøekladu názvù tìchto velièin i zkratky jejich anglických názvù, aby nedošlo k výkladu, který by byl v rozporu s jejich definicí, a èíselné údaje s nimi uvedené mohly být správnì interpretovány. Anglické zkratky názvù velièin jsou používány i v nìmecky mluvících zemích (6, 12). První z velièin je stanovená prùmìrná potøeba (EAR = estimated average requirement, Mittelwerte des Nährstoffbedarfes), tj. hodnota denního pøíjmu nutrientu, která pøi souèasné úrovni znalostí (proto stanovená) dostateènì kryje potøeby poloviny zdravých osob ve skupinách obyvatel, vytvoøených podle pohlaví nebo vìku, popøípadì podle jiných životních situací, v nichž se tyto osoby nacházejí (tìhotné, kojící ženy). Pøi stanovení dimenze této velièiny byla u každého nutrientu vzata v úvahu jeho využitelnost v organizmu (6). EAR se používá pøedevším pro hodnocení pøíjmu nutrientù v populaèních skupinách (8). Výživová doporuèená dávka (RDA = recommended dietary allowance, empfohlene Nährstoffzufuhr) pøedstavuje takový denní pøíjem živiny, který pøi souèasné úrovni znalostí kryje potøebu vìtšiny (podle statistických

16 16 Vitaminy kritérií %) zdravých pøíslušníkù pøesnì definované populaèní skupiny (3, 6, 8). Používá se pro hodnocení pøíjmu nutrientù u jednotlivcù (8). Adekvátní pøíjem (AI = adequate intake, Schätzwert) je používán u tìch nutrientù, u kterých dosud neexistuje dostateèné množství dat pro to, aby mohly být s dostateènou pøesností stanoveny RDA nebo EAR. Hodnota AI je stanovena na základì experimentálnì získaných dat a je odvozena od zøetelnì dostateèného pøíjmu nutrientu u zdravých, dobøe živených skupin obyvatel, u nichž udržuje saturaci organizmu definovanou napø. normální hladinou nutrientu v krvi. Na rozdíl od RDA nebyla dosud adekvátnì validována. Pøesto hodnoty adekvátního pøíjmu poskytují pøimìøenou informaci o dostaèující a bezpeèné úrovni pøíjmu nutrientu (6, 8). Referenèní pøíjem (DRI) vitaminu K, -karotenu, biotinu a kyseliny pantotenové je vyjadøován pomocí stanovených hodnot AI (12). V rámci DRI byla dále definována hladina nejvyššího pøijatelného pøíjmu (UL = upper tolerable intake level) jako nejvyšší hodnota denního pøíjmu nutrientu, u které nebyly ani pøi dlouhodobém pøíjmu pozorovány negativní vlivy na zdraví u vìtšiny èlenù populaèní skupiny (6). Stanovení hodnoty UL bylo založeno na osvìdèené metodì hodnocení rizika nedostateèné saturace organizmu. K tomu byla definována hodnota NOAEL (no observed adverse effect level) jako nejvyšší pøíjem nebo experimentální dávka látky, pøi které nebyly pozorovány žádné vedlejší úèinky. Pakliže není dostatek dat pro stanovení NOAEL, používá se hodnota LOAEL (lowest observed adverse effect level), která pøedstavuje nejnižší pøíjem nutrientu, pøi kterém ještì byly zaznamenány vedlejší úèinky (6). Použití výživových referenèních pøíjmù (DRIs) pro hodnocení pøíjmu nutrientù bylo v nedávné dobì demonstrováno návrhem postupu u jednotlivcù i populaèních skupin (8). Jednotlivci: porovnáním s EAR zjistit, zda obvyklý pøíjem nutrientu snad není nedostateèný, když obvyklý pøíjem nutrientu dosahuje nebo pøekraèuje hodnotu RDA, je nedostateèná saturace organizmu málo pravdìpodobná, stejným zpùsobem jako u RDA provést hodnocení pomocí AI, když obvyklý pøíjem pøekraèuje hodnotu UL, vzniká nebezpeèí, že se objeví nežádoucí vedlejší úèinky vyplývající z nadmìrnì zvýšeného pøíjmu nutrientu.

17 Úvod 17 Skupiny: pomocí hodnoty EAR zhodnotit prevalenci nedostateèného pøíjmu v populaèní skupinì, hodnota RDA by nemìla být používána pro posuzování údajù o pøíjmu populaèní skupiny, když je støední hodnota obvyklého pøíjmu stejná nebo vyšší než AI, pak je možno pøedpokládat nízkou prevalenci nedostateèného krytí potøeby organizmu, pomocí hodnoty UL zhodnotit prevalenci rizika nežádoucích vedlejších úèinkù vyplývajících z nadmìrnì zvýšeného pøíjmu nutrientu. Potøeba jednotlivých nutrientù pro lidský organizmus musí být ovìøována ve stále nových souvislostech jak v epidemiologických, tak i v klinických a metabolických studiích. Pøíèin, proè doplòování pøirozených zdrojù o antioxidaèní vitaminy nevedlo k uspokojivé klinické odezvì, je nìkolik (1). Jednak se jejich koncentrace ve tkáních po systémovém podání jen relativnì málo zvyšuje a navíc za oxidaèního stresu je jejich aktivita relativnì pomalá. Za rozhodující považuje autor tìsné spøažení jednotlivých fází systému. Doplnìní jednoho èi jen nìkolika antioxidantù vede k vyboèení z køehké rovnováhy v systému a hromadìní nìkterého, potenciálnì toxického meziproduktu. Proto dostateèný pøísun antioxidancií z ovoce a zeleniny, kde jsou jednotlivé vitaminy v rovnováze, se podle Bultase (1) zdá být nejracionálnìjším pøístupem jak v prevenci tak i pøi léèení kardiovaskulárních a nádorových onemocnìní. Pozitivní pùsobení suplementace antioxidanty pokud jde o riziko KVO a nádorových onemocnìní nebylo dosud zejména v klinických studiích pøesvìdèivì prokázáno. Na závìr je tedy možno spolu s celou øadou autorù (1, 16) konstatovat, že nejrozumnìjším doporuèením pro veøejnost je získávat antioxidancia konzumací ovoce, zeleniny a celozrnných produktù. Literatura 1. BULTAS, J. Antioxidancia a kardiovaskulární onemocnìní komentáø. Medicína po promoci, 2001, roè. 2, s DAVÍDEK, J., JANÍÈEK, G., POKORNÝ, J. Chemie potravin. Praha: SNTL, s. 3. DLOUHÝ, P., ANDÌL, M., HROMADOVÁ, M. Srovnání doporuèených výživových dávek v rùzných zemích. Hygiena, 1996, roè. 41, s FRAGNER, J. et al. Vitaminy, jejich chemie a biochemie. Praha: Nakl. ÈSAV, s.

18 18 Vitaminy 5. GEY, KF., PUSKA, P., JORDAN, P. et al. Inverse correlation between plasma vitamin E and mortality from ischemic heart disease in cross-cultural epidemiology. Amer. J. Clin. Nutr.,1991, vol.53 (suppl.1), p. 326S 334S. 6. HAGES, M., BRÖNSTRUP, A., PRINZ-LANGENOHL, R., PIETRZIK, K. Die neuen Dietary Reference Intakes ein Beitrag zur internationalen Harmonisierung der Zufurempfehlungen? Ernährungs-Umschau, 1999, vol. 46, p HENNEKENS, CH. et al. Lack of effect of long-term supplementation with beta carotene on the incidence of malignant neoplasms and cardiovascular disease. N. Engl. J. Med., 1996, vol. 334, p KÜBLER, W. Referenzwerte und die Auswertung von Verzehrserhebungen. Zum Konzept der Dietary Reference Intakes (USA und Canada). Ernährungs-Umschau, 2001, vol. 48, p MONSEN, ER. Dietary reference intakes for antioxidant nutrients: vitamin C, vitamin E, selenium, and carotenoids. J. Amer. Diet. Assoc., 2000, vol. 100, p MORRIS, CD., CARSON, S. Routine vitamin supplementation to prevent cardiovascular disease: a summary of the evidence for U.S. preventive services task force. Ann. Internal Med., 2003, vol. 139, p OMENN, GS., GOODMAN, GE., THORNQUIST, MD. et al. Effects of a combination of beta carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease. N. Engl. J. Med., 1996, vol. 334, p Reference Values for Nutrient Intake. 1 st engl. ed. Bonn: DGE, s. 13. STEPHENS, NG., PARSONS, A., SCHOFIELD, PM. et al. Randomized controlled trial of vitamin E in patients with coronary disease: Cambridge Heart Antioxidant Study (CHAOS). Lancet, 1996, vol. 347, s ŠTIKOVÁ, O., CHMELÍKOVÁ, D. Výživové doporuèené dávky pro prùmìrného obyvatele. Výživa lidu, 1990, roè. 45, s The alpha-tocopherol beta carotene cancer prevention study group. The effect of vitamin E and beta carotene on incidence of lung cancer and other cancers in male smokers. N. Engl. J. Med., 1994, vol. 330, p TRAN, TL. Antioxidant supplements to prevent heart disease: real hope or empty hype? Postgraduate Medicine, 2001, vol. 109, 1, s VIRTAMO, J., RAPOLA, JM., RIPATTI, S. et al. Effect of vitamin E and beta carotene on the incidence of primary nonfatal myocardial infarction and fatal coronary heart disease. Arch. Intern. Med., 1998, vol. 158, p

19 Vitamin A a jeho provitaminy 19 1 Vitamin A a jeho provitaminy 1.1 Vitamin A Vitamin A pùvodnì nazývaný axeroftol je podle svého úèinku nejdéle známým vitaminem. Deficit vitaminu A klinicky se manifestující šeroslepostí byl totiž pozorován již ve starovìku, napøíklad v práci Corpus Hippocraticum se uvádí konzumace jater živoèichù jako zaruèená terapie šerosleposti. Izolaci vitaminu v èisté formì a stanovení struktury jeho molekuly umožnily až na poèátku 20. století moderní analytické metody (18). V 50. letech doporuèila IUPAC pro vitamin A název retinol (18). Vitamin A patøí do skupiny vitaminù rozpustných v tucích, po chemické stránce je to alkohol obsahující ve své molekule šestièlenný -jononový kruh s boèním øetìzcem složeným ze dvou isoprenoidních jednotek. Podle poètu dvojných vazeb v šestièlenném kruhu se rozlišuje vitamin A 1 aa 2. Postranní øetìzec má ètyøi dvojné vazby, které mohou vytváøet pøíslušné cis-trans izomery, z nichž jen dva jsou fyziologicky úèinné. V potravì je vitamin A pøijímán pøímo nebo ve formì provitaminu -karotenu, který hydrolýzou ve støevì poskytne 2 molekuly retinolu. Úèinnou formou je i oxidací vznikající 11-cis-retinal, který je souèástí fotorecepèního pigmentu tyèinek oèní sliznice. Oba izomery retinolu jsou v pøirozených materiálech vìtšinou estericky vázány na mastné kyseliny, pøedevším kyselinu palmitovou. Ve farmaceutickém prùmyslu se používá acetát vitaminu A pro svou stálost a dostupnost v èisté formì, byl použit i jako mezinárodní standard (1 IU = 0,344 g acetátu vitaminua=0,3 g retinolu). Obsah vitaminu A v potravinách Vitamin A se vyskytuje pouze v živoèišných potravinách, provitaminy, prekurzory vitaminu A pocházejí pøevážnì z rostlinných materiálù a jsou

20 20 Vitaminy v tìle s rùzným stupnìm úèinnosti pøemìòovány na vitamin A. Jejich aktivita je nižší než u retinolu. Nejlepším zdrojem vitaminu A je rybí tuk, vnitønosti, máslo, sýry a mléko, provitaminy karotenoidy jsou obsaženy v zeleninì a ovoci (mrkev, paprika, rajèata, špenát, meruòky, broskve). Obsah retinolu ve vybraných potravinách uvádí tabulka 1 (50). Tab. 1.1 Obsah retinolu ve vybraných potravinách potravina obsah retinolu µg/100 g potravina obsah retinolu µg/100 g mléko egalizované 20 játra vepøová 4416 (1 litr) máslo èerstvé 774 játra hovìzí 4641 máslo 600 ledviny hovìzí 279 pomazánkové Hera 600 ledviny vepøové 188 olej Vegetol 67 králièí maso prùmìr 44 sýr Eidam 30 % t.v.s. 223 Májka lahùdková, konzerva 1096 sýr Luèina 480 kapr I. sk. 151 tavený sýr 327 zavináèe % t.v.s. jogurt smetanový 124 uzená makrela 68 ovocný vejce 180 sardinky v oleji 65 párky, salámy 3 tuòák v oleji 28 játrový salám 1042 tresèí játra 6700 Doporuèený pøíjem vitaminu A Výživová doporuèená dávka pro prùmìrného obyvatele ÈR èiní v souèasnosti 859 g vitaminu A/den (66), pro støednì tìžce pracující muže ve vìku let èiní 1000 g, pro ženy téže kategorie 900 g (14, 29). V USA, Kanadì, Nìmecku, Švýcarsku a Rakousku byly v 90. letech formulovány

21 Vitamin A a jeho provitaminy 21 doporuèené dávky vitaminu A ve výši 1000 g RE/den pro muže od 19 let a 800 g RE/den pro ženy téže vìkové kategorie (42,55), pøièemž 1 g RE=1 g all-trans-retinolu = 6 µg all-trans- -karotenu = 12 g ostatních karotenoidù provitaminù A. Na základì výsledkù absorpèních studií byly v roce 2001 uvedené ekvivalenty retinolu novì definovány jako ekvivalenty retinolové aktivity (RAE), kdy 1 grae=1 g all-trans-retinolu = 12 g all-trans- -karotenu = 24 g ostatních karotenoidù provitaminù A (20). Nové doporuèené dávky pro vitamin A byly potom stanoveny následovnì: 900 g RAE/den pro muže starší 19 let a 700 g RAE/den pro ženy ve stejném vìku. Tato zmìna byla podle Gasmanna (20) provedena proto, aby se zvýšil podíl karotenoidù na krytí potøeby vitaminu A a zvýšila se spotøeba ovoce a zeleniny v populaci. Ve jmenovaných státech èiní nová doporuèení pro tìhotné a kojící ženy starší 19 let 770 a 1300 g RAE/den, pro dìti do 3 let 300 g RAE, do 8 let 400 g RAE, do 13 let 600 g RAE, pro starší chlapce 900 g RAE a pro dívky 700 g RAE na den. V ÈR je pro tìhotné a kojící matky doporuèován pøíjem 1200, respektive 1600 g retinolu/den, pro dìti do 3 let 400 g/den, pro dìti mezi rokem se dávka zvyšuje na 500 g retinolu/den, pro sedmi až desetileté na 700 g/den, pro starší je doporuèován stejný pøíjem retinolu A jako pro dospìlé. Nejvyšší tolerovatelná hranice (UL) pøíjmu retinolu èiní 3000 g/den pro muže i ženy, u tìhotných a kojících žen se podle vìku pohybuje mezi g/den, u dìtí tato hranice èiní 600 g do 3 let, 900 g do 8 let, 1700 g do 13 let a 2800 g retinolu/den do 18 let (20, 55). Hodnocení nutrièního stavu Normální hladiny retinolu v séru èeské mužské populace èinily 2,54 ± 0,77 mmol/l (9) a u skupiny èeských dárcù krve 3,14 ± 0,80 mol/l (73). U zdravých osob v USA byly stanoveny prùmìrné hladiny ve výši 1,91 mol/l s rozmezím 1,05 1,97 mol/l (60), ve Velké Británii byly stanoveny hodnoty 2,2 ± 0,5 mol/l, u skupiny bavorských mužù byly nalezeny hodnoty 2,44 ± 0,70 mol/l (9). U èeských vojákù z povolání byla v roce 1989 stanovena prùmìrná hladina retinolu v séru ve výši 2,37 ± 0,57 mol/l, v roce 1994 u podobného souboru 1,97 ± 0,50 mol/l a v roce 1996 u souboru pøíslušníkù HZS ve výši 2,13 ± 0,58 mol/l (47, 48). Olmedilla (45) monitoroval sérové hladiny antioxidaèních vitaminù u zdravých nekuøákù obou pohlaví ve vìku let v 5 zemích Evropy: ve Francii byla stanovena prùmìrná koncentrace retinolu 2,24 mol/l u mužù a 1,87 mol/l u žen, v Holandsku 2,18 mol/l u mužù a 2,10 mol/l u žen, ve Španìlsku

22 22 Vitaminy 2,01 mol/l u mužù a 1,78 mol/l u žen, v Irské republice 2,24 mol/l u mužù a 1,83 mol/l u žen, v Severním Irsku 2,05 mol/l u mužù a 1,97 mol/l u žen (všechny údaje pøedstavují geometrický prùmìr). Podrobné informace udává (5) na základì výsledkù studie NHANES III: pro bìlošskou populaci mužù USA ve vìku let byl vypoètena hodnota mediánu 2,20 mol retinolu/l séra (5. percentil 1,50 a 95. percentil 3,07 mol/l), pro ženy téže kategorie 1,78 mol retinolu/l séra (5. percentil 1,15 a 95. percentil 2,65 mol/l). Rozdíly v sérových koncentracích karotenoidù a vitaminu A v jednotlivých zemích jsou závislé na pohlaví a rase. Tak napøíklad muži mají více retinolu než ženy a ameriètí èernoši mají obecnì nižší hladiny všech antioxidaèních vitaminù (45). Dále se rozdíly pøièítají rozdílnému pøíjmu provitaminù A, a to v závislosti na roèním období a dostupnosti ovoce a zeleniny. Hladina retinolu v séru není považována za dostaèující pro pøesné stanovení nutrièního stavu jednotlivce. V tomto pøípadì se používá zátìžový test, kdy se sleduje odezva sérové hladiny na pøíjem 7,5 mg ekvivalentu retinolu: zvýší-li se o více nìž 15 %, indikuje marginální deficit vitaminu A v organizmu, pøi nižší nebo žádné odezvì je saturace organizmu vitaminem A považována za dostaèující (55). Fyziologické a metabolické aspekty Retinol i karotenoidy se vstøebávají v tenkém støevì, pøièemž karotenoidy se vstøebávají jen zèásti. Omezené vstøebávání je navíc u dìtí, starých osob, pacientù s poruchou funkce pankreatu èi sekrece žluèi. Samotné karotenoidy se konvertují na retinol ve støevní stìnì a Kupferových buòkách jater za pomoci enzymu karotinázy. Z molekuly -karotenu po rozložení ve støevní sliznici vznikají dvì molekuly retinolu pøi tzv. symetrickém štìpení, ale bylo zjištìno, že u savcù za silnì oxidaèních podmínek a pøi vysokých dávkách -karotenu mùže docházet i ke štìpení asymetrickému, které poskytuje oxidaèní produkty apokarotenaly, u nichž bylo prokázáno toxické pùsobení (30, 58). Úèinnost pøemìny klesá s rostoucí dávkou, proto ani pøi vysokém pøíjmu -karotenu otrava vitaminem A nehrozí. Existují i další ménì významné provitaminy ( -karoten, -karoten, kryptoxantin), z jejichž molekuly vzniká pouze 1 molekula vitaminu A. Pro hodnocení pøíjmu karotenoidù z potravy byly používány tzv. ekvivalenty retinolu (RE), pøièemž 1 g ekvivalentu retinolu byl roven 1 mg retinolu, dále 6 g all-trans-ß-karotenu nebo 12 g ostatních karotenoidù, které jsou provitaminy A (55). Na základì výsledkù absorpèních studií byly v roce 2001 novì

23 Vitamin A a jeho provitaminy 23 definovány ekvivalenty retinolové aktivity (RAE), kdy 1 mg RAE = 1 g all-trans-retinolu = 2 g -karotenu v oleji = 12 g -karotenu z potravy = 24 g ostatních karotenoidù provitaminù A z potravy (20). Po resorpci ze zažívacího traktu dochází v enterocytech k esterifikaci retinolu a následnému transportu lymfatickou cestou ductus thoracicus ve vazbì na chylomikrony do jater, kde dochází k jeho metabolizaci a tezauraci. Jeho koncentrace v játrech je vysoká není proto rozhodnì nutné pøijímat každý den doporuèenou dávku vitaminu A. Èást retinolu se žluèí vyluèuje do støeva a podléhá enterohepatálnímu obìhu. Protože retinol jako zástupce v tuku rozpustných vitaminù je ve vodì nerozpustný, zajišťují jeho transport v krvi k cílovým buòkám speciální bílkoviny retinol vazební protein a tyroxin vazební prealbumin. Sérové hladiny vitaminu A jsou tak kontrolovány homeostatickým mechanizmem, který urèuje právì koncentrace uvedených bílkovin. Koncentrace retinolu v séru klesají až po vyèerpání jaterních zásob. Pouze v pøípadì akutní fáze odpovìdi organizmu na infekci hladina retinolu v séru doèasnì klesá a neodráží stav jaterních zásob (63). Menší zásoby retinolu se tvoøí i v dalších tkáních, pro jejichž funkci je nezbytný (plíce, oèi, sliznice respiraèního nebo gastrointestinálního traktu). Vitamin A zasahuje do øady fyziologických pochodù v lidském tìle. K základní funkci patøí ovlivòování metabolizmu rodopsinu, tedy procesu vidìní (prekurzor fotosenzitivních pigmentù oèní sítnice), dále pùsobení na diferenciaci a rùst epitelových bunìk (sliznice, kožní a krvetvorné buòky). Je nezbytný i pro udržení stability biologických membrán, pro diferenciaci a zrání pohlavních bunìk a pro vývoj plodu, zasahuje rovnìž do syntézy bílkovin, nukleových kyselin a lipoproteinù. Vitamin A má jen mírné antioxidaèní vlastnosti, proto je jeho preventivní efekt na incidenci nemocí, jejichž etiologie je spojena s volnými radikály, považován za minimální. Podstata jeho pùsobení se koncentruje do oblasti tzv. zhášení (quenching) singletového molekulárního kyslíku ( 1 O 2 ). Tento metabolit, který není považován za volný radikál, vzniká fotochemickou reakcí, enzymaticky nebo pøi procesu peroxidace lipidù v membránách (fotoexcitace, chemiexcitace) a je velmi reaktivní okyslièující agens o vysoké energii. Mùže reagovat s biomolekulami a tak zpùsobovat poškození tkání. Toto poškození mùže být zpomaleno právì zhášecí aktivitou vitaminu A, ostatních retinoidù a karotenoidù. Zhášení singletového kyslíku je umožnìno schopností uvedených slouèenin absorbovat energii bez chemické zmìny, takže excitovaný ( 1 O 2 ) se vrátí do základního molekulárního stavu (O 2 ) bez poškození okolních tkání.