MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA. Fytosteroly BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Vedoucí bakalářské práce: obor Výživa člověka

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA Fytosteroly BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vedoucí bakalářské práce: doc. MUDr. Jindřich Fiala, CSc. Autor: Irena Šplíchalová obor Výživa člověka Brno, duben 2007

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením pana doc. MUDr. Jindřicha Fialy, CSc. a uvedla v seznamu literatury v závěru této práce všechny použité literární a odborné zdroje Souhlasím, aby práce byla půjčována ke studijním účelům a byla citována dle platných norem. V Brně dne

3 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat panu doc. MUDr. Jindřichu Fialovi za cenné rady a trpělivost při odborném vedení mé bakalářské práce. Stejně bych chtěla poděkovat paní MVDr. Halině Matějové za poskytnuté materiály.

4 Obsah 1. Úvod Steroly Cholesterol Význam cholesterolu Co se děje s cholesterolem v organismu zdroje, koloběh a regulace Odhad příjmu cholesterolu potravou Fytosteroly Význam fytosterolů v rostlinách Fytosteroly Biosyntéza fytosterolů Přirozený výskyt fytosterolů v potravinách Příjem fytosterolů ve stravě Absorpce, metabolizmus a sérové hladiny fytosterolů Studie prokazující změny sérových koncentrací fytosterolů a fytostanolů po konzumaci potravin obohacených fytosteroly či fytostanoly Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Fytosteroly a ateroskleróza Mechanizmus snižování hladin cholesterolu v krvi fytosteroly Studie prokazující vliv fytosterolů na koncentrace cholesterolu v krvi Snížení koncentrací cholesterolu u jedinců s diabetem mellitem Snížení koncentrací cholesterolu u jedinců s familiární hypercholesterolemií Snížení koncentrací cholesterolu u jedinců s normo- či hypercholesterolemií fytosteroly v margarinech Snížení koncentrací cholesterolu u jedinců s normo- či hypercholesterolemií jinými potravinami obohacenými fytosteroly Porovnání účinku fytosterolů a fytostanolů na snižování koncentrací cholesterolu Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Fytosteroly a další onemocnění Fytosteroly a nádorová onemocnění Mechanizmus účinku fytosterolů na vývoj nádoru Fytosteroly a rakovina prsu Fytosteroly a rakovina vaječníků Fytosteroly a rakovina prostaty 40

5 Fytosteroly a rakovina kolorekta a žaludku Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Možnosti zvýšení příjmu fytosterolů Změna výběru potravin Potraviny obohacené fytosteroly Formy fytosterolů v margarinech a mléčných výrobcích Potraviny obohacené fytosteroly a legislativa Způsob značení potravin obohacených fytosteroly Pro koho jsou potraviny obohacené fytosteroly určeny Bezpečnost fytosterolů Optimální dávka fytosterolů Nežádoucí účinky fytosterolů Studie prokazující vliv potravintravin obohacených fytosteroly a fytostanoly na koncentrace liposolubilních vitaminů a karotenoidů v krvi Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Fytosterolemie (sitosterolemie) Příznaky sitosterolemie Léčba sitosterolemie Závěr Seznam použité literatury Přílohy 63

6 Seznam zkratek ABC ATP(adenosin trifosfát)-binding casette transporters, membránové proteiny ABCG5, ABCG8 - ATP-binding casette transporters G5 a G8 č. číslo g gram g/d gram na den g/os/d gram na osobu a den HDL-cholesterol cholesterol vázaný v lipoproteidech s vysokou hustotou (hihg density lipoproteins) HMG-CoA 3 hydroxy-3-methyl-glutaryl koenzym A LDL low density lipoproteins, lipoproteiny s nízkou hustotou LDL-cholesterol cholesterol vázaný v lipoproteidech s nízkou hustotou mg miligram mg/d miligram na den mg/l miligram na litr mg/kg/d miligram na kilogram a den mmol/l milimol na litr µmol/l mikromol na litr NA/K-ATPasa sodíko-draslíková ATPasa, integrální enzym potřebný k čerpání sodíkových iontů z buňky a draslíkových do buňky např. například Sb. sbírka zákona tzv. tak zvaný

7

8 1. Úvod V dnešním průmyslovém světě stále více lidí umírá na kardiovaskulární onemocnění způsobená aterosklerózou cév. Na jejím vzniku se nejvíce podílí vysoká hladina cholesterolu v krvi. Tuto hladinu cholesterolu lze ovlivnit, mimo jiné změnou výběru potravin a změnou životního stylu a také zvýšením příjmu fytosterolů ve stravě. Jako cíl své práce jsem si stanovila shrnout dostupné poznatky o fytosterolech za posledních 6 7 let. Myslím si, že naše veřejnost nemá o fytosterolech mnoho informací a zatím se o nich ani mnoho nemluví. Proto bych chtěla ve své práci nastínit, co to vlastně fytosteroly jsou, v jakých potravinách se vyskytují přirozeně, do kterých se přidávají nebo jestli se dokáží ze střeva absorbovat do krve. Dále bych se chtěla zaměřit na jejich účinky na hladiny cholesterolu, liposolubilních vitaminů a karotenoidů, zda je vliv fytosterolů a fytostanolů na hladiny cholesterolu stejný, nebo odlišný a v jakých dávkách jsou účinné. Nakonec bych se ráda zmínila o možném působení fytosterolů proti vzniku či zabránění rozvoje různých typů rakoviny

9 2. Steroly Steroly jsou přírodní, organické složky, které jsou přítomny v buněčných membránách rostlin i živočichů. Rostliny vytváří fytosteroly, zatímco živočichové cholesterol (5, 27, 40). Steroly plní v membránách důležité funkce, podílejí se na kontrole procesů spojených s membránami, např. regulace membránové permeability a fluidity, přenos signálu a aktivita enzymů vázaných na membrány (5). Steroly jsou jednou ze tří skupin steroidů, patří mezi látky někdy, zejména ve starší literatuře, nazývané lipoidy. Tyto látky přecházejí do lipidové frakce, a proto se také označují jako doprovodné látky lipidů. Nezmýdelnitelný podíl lipidové frakce většiny potravin je tvořen především steroly (12). Steroly jsou rovněž známé jako polyisoprenoidy a jsou společně s tokoferoly, karotenoidy a chlorofyly tvořeny polymerací isoprenové jednotky (5). Strukturně jsou steroly alkoholovými deriváty tetracyklického perhydro-cyklopentanofenantrenu (5, 41). Molekula sterolů se skládá ze tří šestiuhlíkatých kruhů (A, B, C) a jednoho pětiuhlíkatého kruhu (D). Jednotlivé steroly se liší počtem atomů uhlíku, počtem a polohou dvojných vazeb v postranním řetězci a v kruhu B a také stereochemií některých asymetrických center (5, 12) Cholesterol Cholesterol je z hlediska výživy člověka nejvýznamnějším sterolem (12) a je nezbytný pro zdraví člověka (12, 14). Každá naše buňka potřebuje cholesterol a musí mít zajištěn jeho trvalý přísun. Mimo toho potřebuje cholesterol náš organismus jako celek pro chod dalších velmi důležitých funkcí (14). Proto si jeho převážnou část naše tělo syntetizuje samo a pouze menší část je přijímána stravou. Ve větším množství se vyskytuje pouze v potravinách živočišného původu. Je totiž nezbytnou složkou buněčných membrán všech živočišných organismů (12). V potravinách rostlinného původu je sice také obsažen, ale pouze v množstvích z hlediska výživy zanedbatelných (5, 12). Obsah cholesterolu v rostlinných zdrojích nepřesahuje 1% z celkových sterolů, což je např. u rostlinných olejů průměrně méně než 3 mg/100g. Přesto jsou tato množství prokazatelná a potravinářské výrobky, které jsou označené na etiketě údajem bez cholesterolu, nesmí podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví č. 293/1997 Sb. zákona č. 110/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích překročit povolený limit pro obsah cholesterolu (12)

10 Význam cholesterolu Na jedné straně je cholesterol pro člověka naprosto nezbytný. Má tři základní funkce: 1. je důležitou součástí buněčné membrány každé buňky (a také membrán uvnitř buňky, oddělujících jednotlivé části buněčné struktury); 2. tvoří se z něj velmi důležité steroidní hormony (kortikosteroidy produkované kůrou nadledvinek, ale rovněž pohlavní hormony); 3. je podstatnou součástí žluče, důležité pro trávení ve střevě, zejména tuků (14). Na druhou stranu působí cholesterol velmi často škodlivě, je-li jeho hladina v krvi příliš vysoká (nad 5 mmol/l). V žebříčku současných největších zabijáků lidstva je cholesterol řazen na 3. místo, hned za hypertenzi a kouření. Vysoká hladina cholesterolu patří mezi nejvýznamnější rizikové faktory vzniku aterosklerózy, a tím i jejích důsledků (ischemická choroba srdeční, infarkt myokardu, cévní mozková příhoda, či uzávěr tepen dolních končetin). Cholesterol se ukládá do cévní stěny a tím se podílí na vzniku ateromu, který zužuje a ucpává postiženou tepnu, což vede ke vzniku aterosklerózy (14) Co se děje s cholesterolem v organismu zdroje, koloběh a regulace Jak už bylo řečeno převážnou část cholesterolu si lidský organismus v játrech vytváří sám. Z jater se dostává krevním oběhem k orgánům, tkáním a všem buňkám. Poté může být játry z krve opět vychytáván, pomocí tzv. LDL-receptorů. Z jater je také cholesterol vylučován žlučí do střeva, kde usnadňuje trávení zejména tuků, a přitom se z 95% vstřebává zpět do krve, do tzv. portálního oběhu, a tím se vrací do jater. Nevstřebaných 5% cholesterolu odchází z těla stolicí (14)

11 Obrázek 1: Metabolizmus a koloběh cholesterolu (14) Cholesterol se dostává do těla také potravou. Projde žaludkem do tenkého střeva, zde se přimíchá k cholesterolu ze žluči, a chová se stejně. Ze žluči se denně dostává do střeva přibližně 1-2g cholesterolu, zatímco z potravy v průměru kolem 300 mg. Z toho plyne, že množství cholesterolu ve stravě není až tak podstatné, jak by se mohlo zdát. Podstatnější jsou faktory, které ovlivňují vstřebávání cholesterolu. Stejně důležité ještě je i to, že tvorba cholesterolu v játrech a udržování přiměřené hladiny v krvi je ovlivňováno dalšími výživovými faktory, zejména zastoupením různých nasycených a nenasycených mastných kyselin. Správné složení tuků ve stravě je pro udržování nízké hladiny cholesterolu v krvi mnohem důležitější, než vlastní obsah cholesterolu ve stravě. Na vlastní regulaci se velice podílejí již zmíněné LDL-receptory, které hlavně v játrech vychytávají cholesterol z krevního oběhu (14) Odhad příjmu cholesterolu potravou Na základě obsahu cholesterolu v potravinách, které jsou jeho nejvýznamnějším zdrojem, a jejich spotřeby byl vypočten příjem cholesterolu v naší stravě (tabulka č. 1). Denní příjem cholesterolu vychází na 480 mg, uvádějí se však i údaje 600 mg a někdy i více, zatímco doporučené maximální množství podle FAO/WHO odpovídá 300 mg denně (12)

12 Tabulka č. 1: Příjem cholesterolu potravou (12) Potravina Příjem ročně v g Maso a masné výrobky, bez sádla 57 Mléko s mléčné výrobky, bez másla 19 Ryby 4 Vejce 78 Vnitřnosti 3 Tuky (máslo, sádlo) 15 Celkem Rostlinné steroly Rostlinné steroly, fytosteroly, se řadí mezi lipofilní přirozené sloučeniny vyskytující se ve všech potravinách rostlinného (12, 13). Dosud bylo v rostlinách identifikováno více než 40 různých fytosterolů (13, 22). Fytosteroly mají stejnou strukturní kostru jako cholesterol (obrázek 2.) (37.). Jsou to 28- nebo 29-uhlíkaté alkoholy klasifikované jako 4-desmethylsteroly a na rozdíl od cholesterolu mají jeden nebo dva atomy uhlíku navíc v postranním řetězci na 24. uhlíku jako methylová (kampesterol) nebo jako ethylová (β-sitosterol) skupina (36, 37, 38). Hydrogenací dvojné vazby v poloze C-5 vznikají fytostanoly, kampestanol a β-sitostanol jsou nasycené formy kampesterolu a β-sitosterolu (viz. obrázek 2.) (40, 41). Nejhojněji se vyskytuje sitosterol (24-ethylcholesterol), dále kampesterol (24-methylcholesterol) a stigmasterol ( ethylcholesterol) (viz obrázek 2.) (27, 41)

13 Obrázek 2. Chemické struktury cholesterolu, fytosterolů a fytostanolů (41)

14 Význam rostlinných sterolů v rostlinách Nejdůležitější funkcí rostlinných sterolů v rostlinách je ovlivnění permeability a změna fluidity v buňce (13). Během klíčení semen vzroste díky intenzivní syntéze membrán obsah fytosterolů. Fytosteroly se hromadí v semenech, hrají důležitou roli v proliferaci a diferenciaci buněk a poskytují zásobu pro růst nových buněk a mladých výhonků (22)

15 3. Fytosteroly 3.1. Biosyntéza fytosterolů Biosyntéza sterolů se u rostlin a živočichů liší (27). Steroly patří mezi triterpeny, třicetiulíkové sloučeniny. Biosyntéza triterpenů se váže na biosyntézu steroidů, zejména cholesterolu, jehož výskyt se potvrdil i ve vyšších rostlinách. Prekurzorem triterpenů je skvalen lineární triterpenový uhlovodík. Skvalen tvoří dva farnezylové radikály spojené systémem pata pata. Jeho prekurzorem je kyselina mevalonová, syntéza probíhá přes geranyldifosfát a farnezyldifosfát. Skvalen se oxiduje na 2,3-epoxid, který cyklizuje na lanosterol, případně cykloartenol. Z lanosterolu dále vzniká v živočišných buňkách a v houbách cholesterol, z cykloartenolu v buňkách vyšších, nižších a fotosyntetizuhících rostlin β-sitosterol (viz příloha) (51). Rostliny produkují různé druhy konečných sterolových produktů, každý druh má charakteristickou produkci sterolů, které mohou být použity jako chemické otisky prstů pro identifikaci potravinových zdrojů. (41) Rostlinné steroly, ačkoliv jsou strukturně velice podobné cholesterolu, se v lidském těle nesyntetizují (27) Přirozený výskyt fytosterolů v potravinách Fytosteroly se vyskytují v potravinách volné, ve formě esterů s mastnými kyselinami nebo jako glykosidy (12, 13). Estery fytosterolů s acyly kyselin s dlouhým řetězcem se vyskytují ve většině rostlin a tvoří přes 50% celkových sterolů v potravinách jako kukuřičný olej. Glykosilace se vyskytuje aktivněji v rostlinách než v živočiších. Glykosilované fytosteroly jsou minoritní složka většiny potravin. Nicméně glykosidy tvoří 82% fytosterolů v rajčatech. Některé glykosidy fytosterolů jsou také acylované (41). Např. ve slunečnicovém oleji bylo při obsahu 0,32% celkových sterolů nalezeno 0,22% volných sterolů, 0,07% sterolesterů a 0,03% sterolglykosidů (12)

16 Obrázek 3. Chemická struktura esterů fytosterolů s acyly mastných kyselin, glykosidů fytosterolů a acylovaných glykosidů fytosterolů (22)

17 Všechny rostlinné potraviny obsahují patrné množství fytosterolů, ale aktuální potravinová databáze nemá úplné odhady obsahů fytosterolů. Tabulka 2. poskytuje hodnoty celkového obsahu fytosterolů v reprezentativních potravinách. Do obsahu nejsou zahrnuty glykosylované fytosteroly (41). Tabulka 2.: Obsah fytosterolů (40) Potravina Fytosteroly (mg/100g jedlého podílu) Kukuřičný olej 952 Slunečnicový olej 725 Světnicový olej 444 Sójový olej 221 Olivový olej 176 Mandle 143 Fazole 76 Kukuřice 70 Pšenice 69 Palmový olej 49 Hlávkový salát 38 Banán 16 Jablko 12 Rajče 7 V lidské stravě jsou hlavním zdrojem fytosterolů rostlinné tuky a oleje. Obsah celkových sterolů v běžných rostlinných olejích je uveden v tabulce č. 3. Jak je vidět z tabulky, nejvíce fytosterolů obsahuje u nás nejběžnější řepkový olej. Tabulka 4. uvádí

18 složení sterolové frakce řepkového oleje. S výjimkou brassikasterolu jsou všechny tyto steroly řepkového oleje přítomny ve větším množství i v ostatních běžných olejích, přičemž u většiny olejů více než polovinu obsahu veškerých sterolů tvoří β-sitosterol (12). Vůbec nejbohatším zdrojem rostlinných sterolů jsou klíčkové oleje (pšeničný, kukuřičný), mohou obsahovat i přes 1000 mg fytosterolů na 100 g oleje (5). Bohatý na fytosteroly je i sezamový olej a olej z rýžových otrub (>1g fytosterolů/100 g oleje) (12, 37). Obsah rostlinných sterolů v rostlinných olejích závisí na technologických podmínkách jejich rafinace. Při rafinaci se obsah fytosterolů v rostlinných olejích sníží o jednu až dvě třetiny, a proto jsou z tohoto pohledu výživově hodnotnější nerafinované tzv. panenské oleje (12). Obsah rostlinných sterolů v rafinovaném sójovém oleji se pohybuje v rozmezí mg/100g, v extrapanenském olivovém oleji okolo 150 mg/100g (5). Tabulka č.3: Obsah sterolů v nejběžnějších rostlinných olejích (12) Druh oleje Obsah celkových sterolů (mg/100g) Řepkový Slunečnicový Sójový Palmový Olivový Tabulka č.4: Složení sterolové frakce řepkového oleje (12) Sterol Obsah v % veškerých sterolů Β-sitosterol 45,1-57,9 kampesterol 24,7 38,6 brassikasterol 5,0 13,0 5-avenasterol 3,1 6,6 cholesterol 0,5 1,3 stigmasterol 0,1 1,6 Fytosteroly jsou ve větším množství přítomny také v tukovém podílu kávy a kaštanů. Dalším významným zdrojem fytosterolů jsou ořechy. Fytosteroly se také vyskytují i v potravinách s nízkým obsahem tuku, např. v semenech pohanky, kde tvoří až 10% lipidové frakce, dále v luštěninách a obilovinách. Extrémně vysoký obsah mají rýžové otruby. Zajímavý je obsah fytosterolů v pylu sebraném včelami, který se používá jako potravní doplněk. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce č. 5 (12)

19 Tabulka č. 5: Další významné zdroje fytosterolů (12) Potravina obsah sterolů v mg/100g Ořechy (jedlý podíl) Pohanka (loupaná) 200 Luštěniny 120 Obiloviny Rýžové otruby Pyl sebraný včelami Obsah fytosterolů v ovoci, zelenině a některých potravinách je nižší: jablko 13 mg/100g, pomeranč 24 mg/100g, brokolice 39 mg/100g, mrkev 16 mg/100g, rajče 4,7 mg/100g, celozrnný chléb 86 mg/100g a arašídy 119 mg/100g (5). Fytosteroly jsou v malých množstvích obsaženy i v některých potravinách živočišného původu např. v rybách. Kapr obsahuje 0,55 g β-sitosterolu ve 100 g tuku, u některých ryb je to až dvojnásobek (12). Stanoly jsou obsaženy v nehydrogenovaných rostlinných olejích a cereáliích a mohou tvořit 10% příjmu fytosterolů stravou (41) Příjem fytosterolů ve stravě Západní strava poskytuje denně přibližně mg, jiné zdroje uvádí mg (5) i mg (41), rostlinných sterolů dospělým, takže konzumované množství každý den je podobné množství cholesterolu (5, 51). V České republice je příjem spíše při dolní hodnotě (5). Odhad průměrného příjmu fytosterolů v České republice plyne z tabulky č. 6 a činní 236 mg/d. Celkový příjem fytosterolů je u nás tedy nižší než příjem cholesterolu (12). Vegetariáni konzumují více těchto sterolů, přibližně 550 mg/d (5), než jedinci, kteří konzumují konvenční západní stravu (51). Nejvyšší příjem byl popsán u Japonců, Indiánů Tarahumara a Adventistů sedmého dne ve Spojených státech. Rostlinné potraviny bohaté na tuk a potravní vlákninu jsou hlavním zdrojem potravních fytosterolů (38). Protože žádné rostlinné steroly se nesyntetizují v lidském těle, všechny plazmové a tkáňové rostlinné steroly jsou zcela potravinového původu. Sérová koncentrace rostlinných sterolů ovlivňuje absorpci cholesterolu a sama je ovlivněna příjmem rostlinných sterolů potravou (51)

20 Tabulka č. 6: Příjem fytosterolů potravou v České republice (12) Potravina Příjem ročně v g Rostlinné tuky a oleje 77 Ořechy, mák, olivy 1 Obiloviny, luštěniny 3 Ovoce, zelenina 3 Ostatní 2 Celkem 86 Průměrný denní příjem: 236 mg Tabulka č. 7 srovnává příjem cholesterolu a fytosterolů v USA, Finsku a České republice u běžných spotřebitelů a u veganů (12). Tabulka č. 7: Příjem cholesterolu a fytosterolů v USA, Finsku a České republice a u veganů (12) Cholesterol Fytosteroly USA (mg/2000 kcal/den) Finsko (mg/den) 293 cca 350 ČR (mg/den) Vegani (mg/den) Stopy až Absorpce, metabolizmus a sérové hladiny fytosterolů Jak už bylo řečeno, fytosteroly se v lidském těle nesyntetizují, na rozdíl od cholesterolu, (24, 41) a jejich jediným zdrojem v lidském organismu je tedy pouze potrava (12). Západní strava poskytuje přibližně stejná množství fytosterolů a cholesterolu, ale plazmové koncentrace cholesterolu jsou mnohem vyšší (44). Metabolizmus fytosterolů se výrazně liší od metabolizmu cholesterolu, ačkoli rozdíly v chemickém složení jsou nepatrné. Ale i tyto nepatrné rozdíly ve struktuře mají za následek, že se fytosteroly přijaté potravou v tenkém střevě neabsorbují nebo jen minimálně (12, 24, 41). Přítomnost alifatického postranního řetězce a saturace dvojné vazby zvyšuje hydrofobicitu fytosterolů a fytostanolů, takže je větší než hydrofobicita cholesterolu. Toto zvýšení hydrofobicity způsobuje snížení absorpce fytosterolů v těle

21 (38). Nevstřebatelné fytosteroly mohou projít bakteriální transformací intestinální mikroflóry, které produkují metabolity jako koprostanil a koprostanon (32). Odlišnost množství absorpce rostlinných sterolů, může být způsobena různou micelární rozpustností. Rozlišování mezi absorbovatelnými a neabsorbovatelnými steroly se může objevit během jejich absorpce do střevní mukózy. Nižší množství přenosu rostlinných sterolů z povrchu buněk do intracelulárního prostoru, v porovnání s cholesterolovým přenosem, může také přispívat k nižšímu absorpčnímu množství rostlinných sterolů. Mukózní esterifikace může být možným místem rozlišování při sterolové absorpci (32). Dva nedávno objevené membránové proteiny nazvané ABCG5 a ABCG8, hrají důležitou roli v regulaci intestinální absorpce rostlinných sterolů vyloučením rostlinných sterolů, které byly už vyloučeny z enterocytů zpět do intestinálního lumen. ABCG5 a ABCG8 jsou poloviční transportéry, kteří pracují společně jako heterodimer. Tvorba heterodimeru je absolutně nezbytná pro nasměrování ABCG5/G8 heterodimeru z endoplazmatického retikula do apikální membrány. Tyto rysy vysvětlují dřívější pozorování, že mutací v pouze jednom z polovičních transportérů již způsobí vzácné dědičné autozomálně recesivní onemocnění - sitosterolemii. Kromě těchto rozmanitých vzácných mutací v ABCG5 nebo ABCG8 byly popsány i mnohem běžnější sekvenční variace u obou polovičních transportérů, bez sitosterolemického fenotypu. Tyto polymorfizmy v ABCG5 a ABCG8 jsou spojeny s koncentracemi rostlinných sterolů (44). Studie na 112 nehypercholesterolemických dobrovolnících zkoumala odlišnosti sérových koncentrací kampesterolu a sitosterolu mezi odlišnými genotypy. Žádné statisticky významné vztahy mezi ABCG8 a ABCG5 polymorfizmy se změnami v koncentracích sérových rostlinných stanolů, lipidů a lipoproteidů nebyly nalezeny. Doplňkové analýzy hodnotily souvislost mezi třemi odlišnými genotypovými skupinami ABCG8 T400K polymorfizmu (TT, TK, KK) se změnami v sérových koncentracích rostlinných sterolů a lipoproteinů. Studie objevila sníženou funkčnost ABCG5/G8 heterodimeru u jedinců s ABCG8 TT genotypu. To může vést ke sníženému transportu rostlinných sterolů ven z enterocytů zpět do intestinálního lumen nebo z hepatocytů do žluče a nakonec zvýšení sérových koncentrací rostlinných sterolů. Je známé, že koncentrace rostlinných sterolů jsou sníženy konzumací estery rostlinných stanolů možná proto, že rostlinné stanoly soutěží se steroly o začlenění do smíšených micel, a tím o absorpci do enterocytů. Změny ve funkčnosti ABCG5/G8 heterodimeru hlavně ovlivňuje koncentrace plazmatických sterolů, ale ne cholesterolu (44)

22 U lidí konzumujících pevnou stravu se více než 90% sitosterolu získá zpět ze stolice, a proto se sitosterol používá jako neabsorbovatelný standard při měření cholesterolové bilance a absorpce (41). Nicméně malé, ale jisté vstřebávání se objevuje a dříve provedená studie dokládá procentuální absorpce: sitosterol 0,51% (1,5-5,0%, 39), kampesterol 1,9%, sitostanol 0,04% (0,0-3,0%, 39) a kampestanol 0.16% z konzumovaného množství (40). Stanoly jsou vstřebatelné z 10-ti % efektivnosti odpovídající sterolům (41). Pouze 0,1-5% rostlinných sterolů přijatých stravou se vstřebá (13, 32). Proti tomu absorpce cholesterolu se pohybuje v rozmezí 30-80% (44). Absorbované fytosteroly cirkulují v lipoproteinových částicích v esteririkovaných nebo neesterifikovaných formách (32). V krevním séru jsou hladiny sitosterolu a kampesterolu pouze 0,1-0,4% z koncentrace cholesterolu (41). Sérové hladiny rostlinných sterolů jsou 0,01% z koncentrace cholesterolu (34). Když jsou steroly ve stravě suplementovány v 2-3g/d, sérové hladiny sitosterolu a kampesterolu jsou zvýšeny o 34-73%, většina hodnot zůstává v normálním rozmezí. Stanoly dodávány ve stejných dávkách dokonce snižují sérové hladiny sterolů o 17-36%, pravděpodobně inhibováním absorpce. Sérový kampestanol a sitostanol zůstaly nezměněny po podání sterolů, ale zvýšily se o % po suplementaci 2 g/d směsi stanolů. Nicméně absolutní hladiny zůstaly neobyčejně nízké a byly menší než 0,02% z koncentrace cholesterolu (41). Koncentrace sérových rostlinných sterolů se velice různí mezi jednotlivci, ale jsou poměrně stabilní po většinu času u jedinců. To poukazuje na silný vliv genetického pozadí na metabolizmus rostlinných sterolů a dědičnost. To vysvětluje více než 80% variabilitu v koncentracích sérových rostlinných sterolů mezi jednotlivci (44) Studie prokazující změny sérových koncentrací rostlinných sterolů a stanolů po konzumaci potravin obohacených fytosteroly či fytostanoly Studie se účastnilo 28 heterozygotních jedinců s familiární hypercholesterolémií s North Karelia mutací, kteří komzumovali 25 g 80% margarinu obsahujícího 2,24 g/d stanolové estery. Po 3 měsících došlo k redukci poměru sérového kampesterolu a sitosterolu k cholesterolu o 8-36% a pro cholestanol k cholesterol o 8-12%, což odráží inhibici cholesterolové absorpce (55). Otevřené nekontrolované studie se zúčastnilo 11 mírně až středně hypercholesterosmických jedinců. Jedli 25 g/d margarinu se 2 g stanolových esterů. Poměr

23 sérového kampesterolu k cholesterolu byl signifikantně redukován už po 4 dnech. Proti tomu poměry sérového kampestanolu a sitostanolu k celkovému cholesterolu signifikantně zvýšené už po 4 dnech. Po ukončení konzumace testovací pomazánky sérový kampestanol a sitostanol rapidně klesly a redukce byla signifikantní už po 17/18 dnech. Po 22 dnech poměr sérového kampestanolu k celkovému cholesterolu se téměř vrátil k základním hodnotám, ale poměr sitostanolu k celkovému cholesterolu byl stále signifikantně větší než základní hodnoty (19). V crossover, randomizované studii konzumovalo 15 hypercholsterolemických jedinců dietu s 1,8 g/d rostlinných sterolů, stanolů, 50:50 směs sterolů a stanolů. Plazmatické koncentrace kampesterolu a sitosterolu byly vyšší o 99,3% a 38,6% ve sterolové skupině než ve stanolové (P<0,01) a kontrolní (P<0,0001) skupině. Koncentrace sitosterolu byly nižší (P<0,01) o 23,6% po konzumaci sitostanolů v porovnání s kontrolní skupinou. Koncentrace kampesterolu byly také nižší, ale ne signifikantně (54). Randomizované, dvojitě-zaslepené studie se účastnilo 34 hypercholesterolemických jedinců, kteří konzumovali 2,01-2,04 g celkových rostlinných sterolů a stanolů denně po dobu 4 týdnů. Sérové koncentrace sitosterolu a kampesterolu vzrostly o 0,83 a 2,77 mg/l se sterolovým margarinem (P<0,001) a klesly o 1,18 a 2,60 mg/l se stanolovým margarinem (P<0,001) (17). Randomizované, crossover studie se účastnilo 44 zdravých jedinců, kteří konzumovali tři týdny 1,5 g/d rostlinných sterolů spolu s 0,5 g rostlinných stanolů (margarin s vysokým obsahem sterolů) a 1 g rostlinných sterolů i stanolů (margarin s nízkým obsahem sterolů). Sérové koncentrace kampesterolu a sitosterolu standardizované k cholesterolu klesly o 20% (P<0,001) a 19% (P=0,001) během kontumace nízkosterolového margarinu, o 33% (P<0,001) a 19% (P=0,002) během konzumace vysokosterolového margarinu v porovnání s konzumací kontrolního margarinu. Hladiny sitosterolu se signifikantně nelišily mezi oběma skupinami (P=0,069). Sérové hladiny kampestanolu standardizované k cholesterolu stouply o 25% (P=0,105) a 18% (P=0,063) po konzumaci nízkosterolového a vysokosterolového margarinu, ale změny nebyly signifikantní. Koncentrace sitostanolu se nezměnily po konzumaci obou testovaných margarinů (5). Studie se účastnilo 22 hypercholsterolemických jedinců, kteří konzumovali potraviny obohacené 2,4 g/d esterů rostlinných sterolů a stanolů po dobu 12 týdnů. S estery sterolů stouply plazmové hladiny sitosterolu a kampesterolu o 35% a 51% (P < 0,001). Plazmový sitosterol klesl signifikantně stanolovou suplementací o 22% (P = 0,004) (35)

24 Randomizované, jednoduše zaslepené studie se účastnilo 22 hypercholsterolemických jedinců, kteří konzumovali pět odlišných dávek (0,8 3,2 g/d) esterů rostlinných stanolů v margarinech. Po 4 týdnech došlo ke snížení koncentrací rostlinných sterolů v séru přímosměrně s dávkou. Signifikantní snížení se objevilo po konzumaci dávek 3,2, 2,4 a 1,6 g/d. Snížení dávkou 0,8 nebylo signifikantní. Naopak hladiny rostlinných stanolů rostly přímosměrně s koncentracemi rostlinných stanolů. Koncentrace byly signifikantně vyšší po konzumaci 3,2 g/d než po 0,8 g/d (18). 37 dětí a 20 rodičů s definitivní nebo možnou heterozygotní familiární hypercholesterolémií se účastnilo studie. Konzumovali 1,2 a 1,5 g rostlinných sterolů po dobu 6 měsíců. Sérové koncentrace kampesterolu a sitosterolu vzrostly u dětí o 96,1% a 48,1% (P<0,001); u dospělých o sérový kampesterol a sitosterol vzrostly o 92% a 39,1% (P<0,001) (1). Nerandomizované, jednoduše zaslepené studie se účastnilo 35 jedinců, kteří po 12 týdnů konzumovali 6,6 g/d fytosterolů v chlebě, cereáliích a pomazánkách. Plazmové koncentrce kampesterolu a sitosterolu vzrostly o 105% a 45%. Během očišťující periody kampesterol byl stále signifikantně zvýšen, sitosterol se signifikantně nelišil od základních hodnot (7). Nerandomizované, jednoduše zaslepené studie se účastnilo 35 jedinců, kteří po 12 týdnů konzumovali 6,6 g/d fytosterolů v chlebě, cereáliích, mléce a pomazánkách. Plazmový sitosterol vzrostl o 17-23% a kampesterol o 48-52% s fytosteroly obohaceným mlékem a chlebem (15). Randomizovaného, dvojitě-zaslepeného, placebo-kontrolovaného trialu se účastnilo 70 jedinců s primární hypercholesterolemií, kteří denně konzumovali 1,8 g neesterifikovaných fytosterolů v čokoládě denně. Signifikantně stouply hladiny sitosterolu a kampesterolu o 61,4% a 95,8% v porovnání s kontrolní skupinou, ale celkové hladiny plazmového sitosteorlu a kampesterolu zůstaly v normálním rozmezí (pod 10 mg/l) (15). Randomizované, prospektivní studie se účastnilo 20 zdravých třináctiměsíčních dětí a 20 kontrolních dětí, které konzumovaly denně 7-17 g rostlinného oleje nebo margarinu obsahující přírodní rostlinné steroly. Intervenované děti konzumovaly dvakrát více rostlinných sterolů než kontrolní děti (P<0,001). Sérové koncentrace kampesterolu a sitosterolu byly o 75% a 44% vyšší u intervenovaných dětí než u kontrolních dětí (P<0,001 pro oba) (51)

25 Koncentrace kampesterolu stouply o 20,7% a 43,0% v nízko- a vysokosterolové skupině, v porovnání s poklesem o 2,4% v kontrolní skupině. Poměr rostlinných sterolů k celkovým stoupl o 0,165% a 0,282% v nízko- a vysokosterolové skupině. Na konci studie koncentrace sitosterolu stouply signifikantně o 17,8% a 28,8% v nízko- a vysokosterolové skupině, v porovnání s 34% v kontrolní skupině. Nebyl zde signifikantní rozdíl mezi oběma skupinami rostlinných sterolů (28) Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Při konzumaci 1,8 2,4 g/d rostlinných stanolů volných nebo eterifikavaných došlo k signifikantnímu snížení plazmových koncentrací kampesterolu a sitosterolu o 8 36% (2,60 a 1,18 mg/d, 17) (19, 34, 53, 54), ale snížení koncentrace kampesterolu dávkou 1.8 g/d nebylo signifikantní (54). Studie (19) ukazuje, že k signifikantní mu snížení došlo už po 4 dnech. Ve studii (18) došlo při dávkách rostlinných stanolů 0,8 3,2 g/d ke snížení koncentrací rostlinných sterolů přímoúměrně s dávkou. U dětí došlo k signifikantnímu zvýšení sérového kampesterolu a sitosterolu o 75% a 44% po konzumaci 7 17 g rostlinného oleje nebo margarinu obsahující přírodní rostlinné steroly (51). Po příjmu 2 g/d esterů rostlinných stanolů došlo k signifikantnímu zvýšení koncentrací kampestanolu a sitostanolu už po 4 dnech. Po ukončení konzumace testované pomazánky hladiny obou fytostanolů signifikantně poklesly po 17/18. dnu a po 22 dnech se kampesterol téměř vrátil k původním hodnotám. Tato výrazná redukce po ukončení intervence poukazuje na to, že je biliární eliminace rostlinných stanolů rapidní a že nejsou ukládány v těle (19). Studie (18) zjistila přímosměrný růst koncentrací rostlinných stanolů v séru po konzumaci 0,8 3,2 g/d rostlinných stanolů. Konzumací 1,5 6,6 g/d rostlinných sterolů volných nebo esterifikovaných došlo k signifikantnímu zvýšení sérových koncentrací kampesterolu a sitosterolu o % (o 2,77 mg/l, 17) a % (o 0,83 mg/l, LIV.) (1, 6, 7, 15, 17, 35, 54). U dětí, které konzumovaly 1.2 g/d rostlinných sterolů došlo ke snížení kampesterolu a sitosterolu o 96,1% a 48,1% (1). Po vysazení obohaceného margarinu rostlinnými steroly došlo ke snížení koncentrací sitosterolu k původním hodnotám, ale kampesterol zůstal stále signifikantně zvýšen (7)

26 Studie (5) dokazuje, že změny sérových koncentrací rostlinných sterolů a stanolů nejsou značně ovlivněny současnou konzumací rostlinných sterolů a stanolů, ale změny jsou úměrné jejich přijmu. Snížení koncentrací rostlinných sterolů nebo stanolů po konzumaci potravin obohacených rostlinnými stanoly nebo steroly poukazuje na efektivnost inhibice absorpce cholesterolu Fytosteroly a ateroskleróza Ateroskleróza a s ní spojená úmrtí na kardiovaskulární onemocnění je příčinou číslo 1 všech úmrtí nejen v České republice, ale i na celém světě (49%). Ročně umírá na kardiovaskulární onemocnění přes 16,7 milionů lidí, v České republice přibližně 53% populace (5). Úmrtnost na kardiovaskulární onemocnění je v České republice téměř dvojnásobná ve srovnání s průměrem Evropské unie (úmrtí v České republice 576,9, v Evropské unii 337,4 na obyvatel) (5, 14). Ischemická choroba srdeční se podílí zhruba na polovině úmrtí a mozková mrtvice na třetině úmrtí na kardiovaskulární onemocnění (5). Neovlivnitelnými rizikovými faktory kardiovaskulárních onemocnění jsou rodinná anamnéza, pohlaví a věk. Mezi ovlivnitelné rizikové faktory těchto onemocnění patří vysoká hladina cholesterolu v krvi, kouření, vysoký krevní tlak a nedostatek pohybu. V České republice má 67,5% populace hladinu cholesterolu v krvi vyšší než je žádoucí, do 5 mmol/l (5, 14). Z výsledků jedné meta-analýzy vyplývá, že redukce sérového cholesterolu o 10% může snížit kardiovaskulární úmrtí o 13% a celkovou mortalitu o 10% (2). Snížení o 1% plazmatických hladin celkového a LDL-cholesterolu sníží riziko koronárního srdečního onemocnění o 2-3% (1 1,5%, 38), ale snížení koncentrace HDL-cholesterolu o 1 mg/dl může být spojeno s 2-3% růstem rizika koronárního onemocnění srdce (47). Meta-analýza ukazuje na to, že 0,1 mmol/l zvýšení koncentrace triglyceridů je spojeno se zvýšením frekvence kardiovaskulární nemoci u žen i mužů. Snižování koncentrací LDL-cholesterolu a triglycerolů je důležitá strategie v primární a sekundární prevenci koronárního onemocnění srdce. Toho může být dosaženo dietou a cvičením (38)

27 Cholesterol-snižující vlastnosti fytosterolů byly objeveny v roce 1951, když Peterson krmil sójovými steroly kuřata s vysokocholesterolovou dietou a objevil, že očekávané zvýšení koncentrací sérového cholesterolu nenastalo (38). Schopnost snížit koncentraci cholesterolu pomocí fytosterolů u lidí je dokumentováno od roku 1953, kdy Pollak popsal 22% snížení celkového cholesterolu při dávce 10 g/d neesterifikovaného sitostanolu (50). Efektivní dávka u lidí byla hlášena mezi 5 a 10 g/d, když byly podávány v oddělených dávkách. Účinnost rostlinných sterolů s ohledem na snižování hladin sérového cholesterolu byla potvrzena, ačkoliv u nižších dávek (27). Na základě těchto dat byly rostlinné steroly použity v redukci hladin sérového cholesterolu před zařazením farmakologických přípravků s vyšší účinností. K efektivnímu snížení krevního cholesterolu byly potřebné vysoké dávky fytosterolů v krystalické formě a kvůli schválení vysoce účinných statinů byl β-sitosterol použit jen vzácně jako lék na snižování cholesterolu (26). Fytosterolům se v současné době věnuje stále větší pozornost z důvodů jejich preventivního působení, především proti kardiovaskulárním onemocněním. Bylo totiž zjištěno, že příjem mnohem vyššího množství fytosterolů, než jaký běžně přijímáme potravou, snižuje absorpci cholesterolu, endogenního a potravinového (24), v tenkém střevě, což vede ke snížení jeho hladin v krevním séru. Absorpce tuků však vyšším příjmem fytosterolů ovlivněna není (12). V současné době chybějí intervenční studie u lidí, které by prokazovaly snížení kardiovaskulární morbidity a mortality, a dokonce neexistují ani angiografické studie, které by popisovaly zpomalení progrese či progresi aterosklerózy. Optimistické odhady o poklesu koronárního rizika zhruba o 25%, jsou založeny především na korelaci koronárního rizika s poklesem cholesterolu. Další pozitivní fakta přicházejí z experimentálních prací. U experimentálních zvířat vedlo podání rostlinných sterolů k regresy aterosklerózy, respektive v jiných studiích alespoň ke zpomalení její progrese (6). Účinky rostlinných sterolů nejsou ovlivněny hypolipidemickou léčbou, a naopak steroly neovlivňují efekt nebo vstřebávání hypolipidemik. Lze tedy kombinovat běžně užívaná hypolipidemika s potravinami obohacenými rostlinnými steroly (6)

28 Mechanizmus snižování cholesterolu v krvi fytosteroly Hypocholesterolemický efekt fytosterolů je dán tím, že omezují vstřebávání cholesterolu, ze stravy i ze žluče, v trávicím traktu (13, 14). Je to způsobeno tím, že estery rostlinných sterolů jsou v tenkém střevě rozloženy na volné fytosteroly a mastné kyseliny. Některé z fytosterolů v monohydrátové formě krystalizují s cholesterolem a ve formě nerozpustných částic jsou vyloučeny stolicí (5, 38). Druhým mechanizmem je soupeření fytosterolů s cholesterolem v tenkém střevě o vazebná místa v micelách, což je umožněno díky podobné molekulární struktuře (5, 13, 14, 38). Aby mohl být volný cholesterol ze žluče i z potravy vstřebán ve střevě, musí být vychytán micelami (5, 14, 38). Fytosteroly se ale váží na micelární taurocholát s mnohem větší afinitou než cholesterol, vytlačují ho a samy vazebná místa obsadí (5, 14, 38). Na rozdíl od cholesterolu fytosteroly micely pouze zablokují a nedokáží se z nich vstřebat (14). Kombinací těchto mechanizmů dojde ke vstřebávání cholesterolu do krevního séra a větší množství se vyloučí stolicí společně s prakticky všemi přijatými rostlinnými steroly (5). Membránové proteiny ABC jsou důležitými transportéry pro odtok cholesterolu z periferních tkání. ABCG5 a ABCG8 se spolupodílejí na omezování intestinální absorpce a zvyšují biliární exkreci sterolů. Plant a Mensink ukázali, že v intestinálních buňkách je zvýšená exprese ABCA1 po absorpci fytosterolů, což je důkazem stimulace cholesterolového odtoku fytosteroly. Obojí, fytosteroly a cholesterol, mohou být sekretovány zpět do intestinálního lumen po absorpci do enterocytů cestou jednoho z ABC-transportéru (ABCA1, ABCG5 nebo ABCG8) (38). Játra mají menší nabídku cholesterolu díky snížení jeho koncentrace v krvi. Očekávala by se jeho zvýšená tvorba jako kompenzační mechanizmus, ale to se děje jen v malé míře. Játra spíše zmnoží LDL-receptory, které vychytávají cholesterol z krve (13, 14, 38, 46). Rovněž všechny buňky v těle mají schopnost syntetizovat cholesterol de novo, což vede k otázce, zda snížení absorpce cholesterolu nemůže být zrušeno zvýšenou syntézou. Výsledky studií prováděných na lidech neukazují žádné signifikantní odlišnosti v částečném nebo absolutním poměru syntézy cholesterolu mezi kontrolní skupinou osob a skupinou osob léčených fytosteroly (39). Nedávné studie ukázaly, že absorpce cholesterolu má rozsáhlé individuální kolísání mezi 30% a 80%. Celkovým důsledkem je tedy snížení krevní hladiny celkového a LDL-cholesterolu o10% a 10-15% do tří týdnů při konzumaci 2 g/d rostlinných sterolů (5, 12, 14). Hladiny LDL-cholesterolu a triacylglycerolů zůstávají nezměněny, v některých

29 studiích došlo dokonce k průkaznému zvýšení HDL-cholesterolu. Fytosteroly příznivě ovlivňují hladinu cholesterolu u různých skupin populace mužů i žen, dospělých i dětí, jedinců s normo- i hyper cholesterolémií (12). V přehledné práci od Lawa je popsáno 14 randomizovaných, dvojitě zaslepených studií u dospělých osob, denní dávka sterolů (stanolů) byla 0,8 4,0 g. Při nejběžnější denní dávce okolo 2 g/d byl pokles LDL-cholesterolu o 0,5 mmol/l ve věkové skupině let, o 0,4 mmol/l ve věkové skupině let a o 0,3 mmol/l ve věkové skupině let. Pokles LDL- i celkového cholesterolu byl vždy vyšší u starších pacientů. V závislosti na dávce a výchozí hodnotě byl zaznamenán pokles LDL-cholesterolu o 10-13% u sterolového tuku, o 9-12% u stanolového tuku. Celkový cholesterol poklesl v průměru o 6-8%. V koncentracích HDL-cholesterolu a triglyceridů byly jen minimální (50) Studie prokazující vliv fytosterolů na koncentrace cholesterolu v krvi Na základě publikované meta-analýzy všech dosud prezentovaných dvojitě slepých, randomizovaných studií, lze uzavřít, že obvyklá dávka 2 g rostlinných sterolů obsažená ve 20 g margarinu snižuje koncentraci LDL-cholesterolu o 9-14%. plazmatické koncentrace HDL-cholesterolu a triglyceridů nebyly podáním rostlinných sterolů ovlivněny (9). Esterifikace rostlinných sterolů nemá žádný vliv na jejich hypocholesterolemický účinek a v potravinách jsou běžně používány právě estery sterolů a stanolů (9). Potvrdilo se, že rostlinné steroly snižují LDL-cholesterol u osob konzumujících malé i větší množství tuku. Účinnost rostlinných sterolů u osob omezujících tuky v potravě dokazuje to, že je ovlivněno nejen vstřebávání cholesterolu biliárního, ale i ze stravy (9) Snižování koncentrací cholesterolu u jedinců s diabetem mellitem Rostlinné steroly jsou také efektivní ve snižování plazmatického LDL-cholesterolu u hypercholesterolemických jedinců s diabetem 2. typu, který často je spojen s hypertriacylglycerolemií a redukovaným HDL-cholesterolem. Studie ukázaly, že lidé s diabetem 2. typu mají zvýšenou syntézu a sníženou absorpci cholesterolu. To způsobuje, že riziko vývoje aterosklerotického cévního onemocnění je u diabetiků 2. typu dvakrát až sedmkrát vyšší než u nediabetických osob (24, 26)

30 Patnáct nediabetiků a čtrnáct diabetiků s hypercholesterolémií se účastnilo dvojitě zaslepeného, randomizovaného, crossover, placebo-controlovanýho trialu. Během 21 dnů konzumovali 1,8g/d nebo placebo. Konzumace rostlinných sterolů signifikantně snižuje (P<0,05) koncentraci LDL-cholesterolu od základních hodnot u nediabetických i diabetických jedinců o 15,1% a 26,8% (signifikantně se neliší hodnoty u obou skupin). Diabetici měli signifikantně (P<0,05) nižší absolutní koncentrace celkového cholesterolu (o 14,6%) po léčbě než nediabetici (o 10,4%). Koncentrace triacylglycerolů se signifikantně nelišily mezi skupinami během léčby (24). Studie randomizovaná, dvojitě-zaslepená, placebo-kontrolovatelná ve dvou paralelních skupinách po dobu dvanácti týdnů. Osoby s diabetem 2. typu a s mírnou hypercholesterolemií konzumovali 2 x 10 g pomazánky bez a s 1,6 g/d esterů fytosterolů. Po čtyřech týdnech celkový a LDL-cholesterol byly signifikantně redukovány o 5,2% a 6,8% ve fytosterolové skupině ve srovnání se základními hodnotami (P<0,05). Po osmi a dvanácti týdnech byla redukce ve fytosterolové skupině menší a nebylo signifikantně odlišné od základních hladin nebo placebové skupiny, ale opakovaná měření dokazují signifikantní odlišnost proměnných veličin mezi dvěma skupinami (každá P<0.05). HDL-cholesterol byl signifikantně zvýšen ve fytosterolové skupině v porovnání s placebovou skupinou po osmi a dvanácti týdnech, což je u diabetiků 2. typu žádané, protože mají hladiny HDL-cholesterolu často nízké. Triglyceridy nalačno byly signifikantně nižší po čtyřech a osmi týdnech v porovnání se základními hladinami (26) Snižování koncentrací cholesterolu u jedinců s familiární hypercholesterolemií Heterozygotní familiární hypercholesterolemie je jedno z nejčastějších vrozených metabolických onemocnění s průměrnou světovou prevalencí 1 z 500 jedinců. Je způsobená spekterm mutací v genu LDL-cholesterolového receptoru, obvykle se lišící mezi rodinami (55). Jedinci s heterozygotní familiární hypercholesterolémií mají pouze 50% LDL-receptorů oproti zdravým lidem (1). Tito pacienti už od narození mají hladiny sérového LDL-cholesterolu dvakrát až třikrát vyšší než běžná populace a jejich riziko koronárního srdečního onemocnění je velice zvýšené. Předčasné koronární srdeční onemocnění se vyskytuje u přibližně 30% heterozygotních neléčených dospělých pacientů starších 25 let (55)

31 Studie se účastnilo 28 heterozygotních jedinců s familiární hypercholesterolémií s North Karelia mutací, kteří konzumovali 3 měsíce 25 g 80% margarin obsahující 2,24 g/d stanolové estery. U dětí byly hladiny celkového a LDL-cholesterolu redukovány o 14% a 18% (P<0,001). Pro dospělé a zdravé členy rodiny byl LDL-cholesterol snížen o 11% (P<0,05) a 12% (P<0,001). Mezi 12 dospělými léčenými simvastatinem byl sérový LDL-cholesterol snížen dokonce o 20% (P<0,001). Sérové hladiny LDL-cholesterolu byly sníženy mnohem efektivněji u nemocných dětí a dospělých léčených simvastatinem než u zdravých rodinných členů (P<0,001 a P<0,01). Ve všech skupinách zůstaly hladiny triglyceridů a HDL-cholesterolu nezměněny (55). 37 dětí a 20 rodičů s definitivní nebo možnou heterozygotní familiární hypercholesterolémií se účastnilo studie. Konzumovaly 1,2 a 1,5 g rostlinných sterolů po dobu 6 měsíců. Celkový cholesterol v plazmě klesl o 9,1% u dětí (P<0,001) i rodičů (P=0,002), LDL-cholesterol klesl o 11,4% (P<0,001) a 11,0% (P = 0,012) v porovnání s kontrolní skupinou. HDL-cholesterol klesl o 4,8% (P = 0,041) a 10.6% (P<0,001), triglyceridy zůstaly bez změny (1) Snižování koncentrací cholesterolu u jedinců s normo- či hypercholesterolemií fytosteroly v margarinech Cross sectional studie mužů a žen ve věku let se účastnilo European Prospective Investigation into Cancer (EPIC Norfolk). Průměrná koncentrace celkového sérového cholesterolu u mužů při nejvyšším denním příjmu 463 mg byla o 0,25 mmol/l nižší a pro LDL-cholesterol o 0,14 mmol/l nižší než při nejnižší konzumaci rostlinných sterolů 178 mg denně; u žen byly 0,15 a 0,13 mmol/l pro celkový a LDL-cholesterolu po úpravě k věku, BMI a celkovému energetickému příjmu. HDL-cholesterol byl také negativně spojený s příjmem rostlinných sterolů u mužů, ale ne u žen (2). Otevřené nekontrolované studie se zúčastnilo 11 mírně až středně hypercholesterosmických jedinců. Jedli 25 g/d margarinu se 2 g stanolových esterů. Koncentrace sérového LDL-cholesterolu byly mírně sníženy už za 4 dny, ale snížení nebylo do 8 dní signifikantní, další snížení nebylo nalezeno v koncentraci sérového LDL-cholesterolu od 8 do 15 dnů. Nebyly žádné signifikantní změny v koncentracích sérového HDL-cholesterolu a triglyceridů. Koncentrace sérového celkového a LDL-cholesterolu se vrátily okamžitě po ukončení konzumace testovací pomazánky. Po

32 jednom týdnu hodnota sérového LDL-cholesterolu byla stále 5% nižší než počáteční hodnoty, což ukazuje, že úplné navrácení k původním hodnotám po užívání margarinu obohaceného estery rostlinného stanolu se neuskuteční v jednom týdnu (19). Studie byla randomizovaná jednoduše zaslepená. 22 mužů a žen konzumovalo pět odlišných dávek (2,4, 3,2, 1,6, 0,8 a 0 (kontrola)g) esterů rostlinných stanolů v margarinu po dobu 4 týdnů. Sérové koncentrace celkového cholesterolu klesly o 2,8% (P=0,384), 6,8% (P<0,001), 10,3% (P<0,001) a 11,3% (P<0,001) dávkami od 0,8 3,2 g. Koncentrace LDL-cholesterolu klesly o 1,7% (P=0,892), 5,6% (P<0,005), 9,7% (P<0,001) a 10,4% (P<0,001). Průměrná koncentrace celkového cholesterolu v séru byla signifikantne nižší na konci periody s dávkami 3,2, 2,4 a 1,6 g než na konci periody 0.8-g dávky a kontrolní periodě. Signifikantní redukce koncentrací celkového a LDL-cholesterolu v séru bylo dosaženo dávkou 1,6 g stanolu a zvyšování dávkou stanolu do 2,4 nebo 3,2 g neposkytlo klinicky signifikantní další efekt. Dávka 2,4 g snížila více koncentraci sérového cholesterolu než dávka 1,6 g, ale nebylo to statisticky signifikantní. Nebyly zde signifikantní změny v koncentracích sérového HDL-cholesterolu a celkových triglyceridů během studie (18). Randomizované, dvojitě zaslepené, kontrolované studie se účastnili dospělí s mírnou až střední primární hypercholesterolemií. Pět týdnů konzumovali pomazánku s 50% obsahem tuku, obsahem fytosterolů v nízkosterolové skupině byl 1.1 g/d a ve vysokocholesterolové skupině 2,2 g/d. Ve vysokosterolové a nízkosterolové skupině byly hodnoty celkového cholesterolu o 6,6% a 5,2% nižší, LDL-cholesterolu o 8,1% a 7,6% nižší, a HDL-cholesterolu o 5,9% a 8,1% než hodnoty v kontrolní skupině (P<0,001 pro všechny). Koncentrace triacylglycerolů klesly o 10,4% ve vysokosterolové skupině, ale signifikantně se nelišily od nízkosterolové nebo kontrolní skupiny Odlišnosti mezi oběma skupinami nebyly signifikantní. Koncentrace HLD-cholesterolu se významně nelišila mezi třemi skupinami (28). Randomizovaná, kontrolovaná, jednoduše slepá studie s estery a neesterifikovanými rostlinnými stanoly poskytnutých pomazánkách. Ve studii 2 konzumovalo 15 hypercholesterolemických jedinců 50% máslové pomazánky s nebo bez 2,4 g sterolových esterů denně. Medián celkvého a LDL-cholesterolu klesl o 8,5% a 12,2% (P<0,001 a P=0,03, v porovnání kontrolní dietou) a udržel se 7% pod základní hodnotou (P=0,03 v porovnání s kontrolní dietou). Plazmové průměrné triglyceridy rostly signifikantně s máslovou pomazánkou (o 23%, P=0,0017) a udržely se na vyšších

33 hladinách s pomazánkou obohacenou estery sterolů. Koncentrace HDL-cholesterolu se nezměnily mezi dietními změnami (35). Randomizovaná, dvojitě-zaslepená, placebo-kontrolovaná, cross-over studie na 39 zdravých normocholsterolemických nebo hypercholesterolemických jedincích, kteří konzumovali buď 2,5 g rostlinných sterolů k obědu, 2,5 g rostlinných stanolů rozdělených do tří jídel po dobu 4 týdnů. Konzumace esterů rostlinných stanolů jednou a třikrát denně snížila koncentraci sérového celkového cholesterolu o 6,3% (P<0,001) a o 6,6% (P<0,001) v porovnání s kontrolní periodou. Sérový LDL-cholesterol poklesl o 9,4% (P<0,001) a o 10,4% (P<0,001) konzumaci esterů rostlinných stanolů jednou a třikrát denně ve srovnání s kontrolní periodou. Odlišnost změn koncentrací celkového a LDL-cholesterolu mezi oběma periodami nebyly signifikantní (P=0,808 a P=0,764). Koncentrace sérových triglyceridů a HDL-cholesterolů zůstaly beze změn během obou period. Výsledky studie demonstrují, že není nezbytné konzumovat produkty s estery rostlinných stanolů zároveň s potravinovým cholesterolem nebo s každým jídlem. Rostlinné stanoly a jejích estery se udržují v intestinálním lumen nebo v enterocytech po nějakou dobu (43) Snižování koncentrací cholesterolu u jedinců s normo- či hypercholesterolemií jinými potravinami obohacených fytosteroly Randomizované, trojitě zaslepené studie se účastnilo 34 mladých mírně hypercholesterolemických mužů. Konzumovali mleté hovězí maso obohacené fytosteroly. Každá porce obsahovala 2,7 g fytosterolů v intervenované skupině. Po 4 týdnech se snížily koncentrace celkového a LDL-cholesterolu v plazmě o 9,3% a 14,6% (P<0,001) od základních hodnot. Konzumace léčebného mletého hovězího masa neovlivnila koncentrace HDL-cholesterolu a triacylglycerolu. Snížení je podobné 8-13% celkového a LDL-cholesterolu po konzumaci podobného množství a typu sójových fytosterolů v margarinu (29). Randomizovaná, dvojitě-zaslepená, placebo-kontrolovaná studie s opakovaným měřením s 57 jedincůn konzumujících croissanty a vdolečky obohacené sterolovými estery (3,2 g/d) po dobu 8 měsíců. Celkový a LDL-cholesterol poklesl ve sterolové skupině o 0,24 mmol/l (P<0,01) a 0,26 mmol/l (P<0,005), v kontrolní skupině se nezměnil. Celková odlišnost změn u celkového a LDL-cholesterolu mezi dvěma intervencemi byla 8,9% (0,38 mmol/l) a 14,7% (0,36 mmol/l). (P<0,01). Změny koncentrací HDLcholesterolu a triacylglycerolu se mezi skupinami neměnily (45)

34 Randomizovaná, crossover, jednoduše- zaslepená studie testovala 1,6 g/d esterů rostlinných sterolů přidaných do mléka, jogurtu, chleba a cereálií na 58 jedincích. Hladiny sérového celkového a LDL-cholesterolu byly signifikantně nižší po konzumaci fytosteroly obohaceného mléka (9,7% a 15,9%) a jogurtu (5,6% a 8,6%). Hladiny sérového LDL-cholesterolu klesly signifikantně o 6,5% a 5,4% po konzumaci chleba a cereálií a oba nosiči fytoterolů byly méně efektivní ve snižování cholesterolu než mléko (P<0,001), ale signifikantně se nelišily od účinků fytosteroly obohaceného jogurtu (6). Nerandomizované, jednoduše zaslepené studie se účastnilo 35 jedinců, kteří po 12 týdnů konzumovali 6,6 g/d fytosterolů v chlebě, cereáliích a pomazánkách. Vysoký příjem fytosterolů snižují celkový sérový cholesterol o 8,5% a LDL-cholesterol o 12,6% průměrně ve studii. Snížení LDL-cholesterolu bylo v rozmezí snížení dávkami fytosterolů 1,6 3,2 g/d (7). Randomizovaného, dvojitě-zaslepeného, placebo-kontrolovaného trialu se účastnilo 70 jedinců s primární hypercholesterolemií, kteří konzumovali 1,8 g neesterifikovaných fytosterolů v čokoládě denně. Po 4 týdnech klesly signifikantně hladiny celkového a LDL-cholesterolu o 6,4% a 10,3%. Hladiny plazmových HDL-cholesterolu a triacylglycerolů nebyly ovlivněny. Čokoláda obohacená fytosteroly je chutná a nezpůsobuje klinické a biochemické vedlejší účinky (15). Dvojitě-zaslepeného, placebo-kontrolovaného trialu se účastnilo 72 mírně hyperchoelsterolemických jedinců, kteří byli náhodně rozděleni a pili placebo pomeramčový džus nebo pomerančový džus (240 ml) obohacený rostlinnými steroly (2 g/d). Po 8 týdnech signifikantně poklesly hladiny celkového (o 7,4%) a LDL-cholesterolu (o 12,4%) v porovnání se základními hodnotami a s placebem. HDL-cholesterol a triglyceridy se signifikantně nezměnily po konzumaci fytosteroly obohaceného džusu (11). Dvojitě-zaslepené, randomizované studie se účastnilo 164 mírně hypercholesteorlemických dobrovolníků, kteří konzumovali nízkotučné mléčné výrobky (jogurt, tvrdý sýr a čerstvý sýr) obohacené fytosteroly (2 g/d). Po 6 týdnech došlo ke snížení celkového a LDL-cholesterolu o 6,5% a 10,4% v esterolové skupině (P<0,0005 a P<0,00005). Nebyly zde žádné změny koncentrací HLD-cholesterolu a triacylglicerolu (23)

35 Porovnání rostlinných sterolů a stanolů ve snižování koncentrací cholesterolu Některých předešlých studiích byl sitostanol objeven jako mnohem účinnější než sitostanol ve snižování cholesterolu. Dále bylo publikováno, že rostlinné steroly redukují koncentrace cholesterolu během 2-3 týdnů od začátku léčby (18). Dvojitě-zaslepená, randomizovaná, crossover studie porovnávala vliv konzumace 25 g/d tří pomazánek: bez obsahu sterolů (kontrolní), pomazánku s 2,3g esterů rostlinných sterolů a s 2,5 g esterů rostlinných stanolů. Redukce celkového cholesterolu konzumací sterolové a stanolové pomazánky byla 6,1% a 7,3% (P<0,001). Sníženi LDL-cholesterolu konzumací sterolové a stanolové pomazánky bylo 7,7% a 9,5% (P<0,001). Odlišnosti mezi vlivy obou pomazánek na LDL-cholesterol nebyly signifikantní. Po dvou týdnech vysazení sterolové a stanolové pomazánky koncentrace LDL-cholesterolu signifikantně vzrostly o 0,35 mmol/l (P<0,001) u sterolové pomazánky, 0,43 mmol/l (P<0,001) u stanolové pomazánky a o 0,02mmol/l (nesignifikantní) u kontrolní pomazánky. Koncentrace HLD-cholesterolu a triglyceridů se signifikantně nezměnily (36). V crossover, randomizované studii konzumovalo 15 hypercholsterolemických jedinců dietu s 1,8 g/d rostlinných sterolů, stanolů, 50:50 směs sterolů a stanolů. Došlo ke snížení koncentrací celkového cholesterolu o 7,8%, 11,9% a13,1%(p<0,001); LDL-cholesterolu o 11,3%, 13,4% a 16,0% (P<0,03). Efektivnost cholesterolové absorpce byla nižší o 56,0%, 34,4% a 48,9%. Rostlinné stanoly a steroly snižují celkový a LDL cholesterol signifikantně a podobně (54). Randomizované, dvojitě-zaslepené studie se účastnilo 34 hypercholesterolemických jedinců, kteří konzumovali 2,01 2,04 g celkových rostlinných sterolů a stanolů denně po dobu 4 týdnů. Koncentrace celkového cholesterolu byly sníženy o 9,2% a 7,3% margariny obohacených estery stanolů a estery sterolů v porovnání s kontrolní skupinou (P<0,001 pro oba). Koncentrace LDL-cholesterolu klesly o 12,7% a 10,4% (P<0,001). Účinky obou margaarinů se signifikantně nelišily (17). Randomizované, kontrolované, jednoduše slepé studie s estery a neesterifikovanými rostlinnými stanoly poskytnutých ve snídaňových cereáliích, chlebu a pomazánkách se účastnilo 22 hypercholesterolemických jedinců, kteří konzumovali během 4 týdnů potraviny obsahující sterolové estery (2,4 g) a stanoly (2,4 g). Median koncentrace celkového cholesterolu v plazmě se signifikantně snížil o 8,5% se sterolovými estery a o 3,5% s neesterifikovanými stanoly (P<0,001 porovnáním s kontrolní dietou). Odpověď na

36 rostlinné steroly byla možná signifikantně vyšší než na stanoly (P=0,05). Pro koncentraci LDL-cholesterolu bylo snížení o 13,6% s esterysterolu a o 8,3% se stanolem (P=0,003 v porovnáním s kontrolní dietou). Změny se dvěma intervencemi se signifikantně nelišily pro LDL-cholesterol. Minoritní změny v průměrném HDL-cholesterolu a triglyceridech nebyly signifikantní (35) Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Z výše uvedených studií vyplývá, že fytosteroly dodávané v různých potravinách snižují hladiny celkového a LDL-cholesterolu a neovlivňují hladiny triglyceridů a HDL-cholesterolu u diabetiků, lidí s familiární hypegcholesterolémií i u lidí s mírnou, těžkou hypercholesterolemií nebo s normocholesterolemií. U diabetiků došlo ke snížení LDL-cholesterolu o 15,1% (24) a 6,8% (26) při konzumaci 1,8 g/d (24) a 1,6 g/d (26) rostlinných sterolů. Koncentrace HDL-cholesterolu (24) a triglycridů zůstaly nezměněny (24, 26). Ve studii (26) došlo k signifikantnímu zvýšení hladin HDL-chlesterolu. U jedinců s familiární hypercholesterolemií došlo ke snížení LDL-cholesterolu o 11-18% a celkového cholesterolu o 9,1-14% při konzumaci 1,2 2,24 g/d (1, 55). Koncentrace triglyceridů a HDL-cholesterolu se signifikantně nezměnily (1, 55). Ve studii (1) došlo ke snížení HDL-cholsterolu o 4,8% a 10,6%. Konzumace margarinů obohaceného o 0,8 2,5 g/d rostlinnými steroly a stanoly ve volné či esterifikované formě, nebo jejich směsy snížilo LDL-cholesterol o 1,7 16,0% a celkový cholesterol o 2,8 13,1% (9, 18, 17, 19, 36, 54). Snížení celkového a LDL-cholsterolu o 2,8% a 1,7% dávkou 0,8 g/d nebylo statisticky signifikantní (18). Statisticky signifikantní snížení LDL- a celkového cholesterolu se projevilo od dávky 1,6 g/d o 5,6% a 6,8% (18). Účinky margarinů obohacených rostlinnými steroly a stanoly se signifikantně nelišily v působení na LDL- a celkový cholesterol (17, 35, 36, 54). Ale ve studii (35) bylo prokázáno možné signifikantní odlišnosti ve snížení celkového cholesterolu. Rovněž působení margarinů obohacených rostlinnými steroly nevykazovaly signifikantní odlišnosti v působení na LDL- a celkového cholesterol při jejich konzumaci jednou nebo třikrát denně (43). Studie (19) ukázala, že ke signifikantnímu snížení LDL-cholesterolu došlo po 8 dnech konzumace margarinu s estery rostlinných stanolů. Další snižování mezi 8. a 15. dnem další signifikantní snížení nebylo nalezeno (19). Ve studii (19) bylo prokázáno, že po vysazení margarinů obohacených estery rostlinných

37 sterolů z jídelníčku, došlo po 1 týdnu ke zvýšení hladin LDL-cholesterolu v krvi, ale hladiny zůstaly o 5% nižší než původní. Během studií (9, 18, 19, 28, 35, 36) nedošlo k žádnému signifikantnímu snížení koncentrací HLD-cholesterolu a triglyceridů. Ve studii (28) došlo ke zvýšení hladin triglyceridů o 10,4%. Ve studii (2) kde konzumovali 463 mg rostlinných sterolů došlo ke snížení LDL-cholesterolu o 0,14, 0,13 mmol/l a celkového cholesterolu o 0,25 a 0,15 mmol/l a také HDL-cholesterolu. Konzumace jiných potravin obohacených rostlinnými steroly (chléb, snídaňové cereálie, croissanty, vdolečky, čokoláda, nízkotučné mléčné výrobky, pomerančový džus, mleté hovězí maso) také snižuje významně hladiny cholesterolů v krvi. Při konzumaci 1,6 3,2 g/d rostlinnýc sterolů a stanolů ve volné nebo esterifikované formě se snížily koncentrace LDL-cholesterolu o 5,4 15,9% a celkového cholesterolu o 3,5 9,7% (6, 11, 15, 23, 29, 45). Hladiny HDL-cholesterolu a triglyceridů v krvi se signifikantně nezměnily (11, 15, 23, 29). Studie (7) dokázala, že příjem vysokého množství fytosterolů (6,6 g/d) sníží koncentrace LDL- a celkového cholesterolu v séru o 12,6% a 8,5%, což je v rozmezí snížení dávkou fytosterolů 1,6 3,2 g/d. Efektivnost účinku na hladiny cholesterolu v krvi se ukázala být variabilní podle fyzikální formy a struktury, ve kterých jsou fytosteroly dodány (48). Ve studii (6) bylo prokázáno, že konzumace chleba a cereálií obohacených fytosteroly byly méně efektivní ve snižování cholesterolu než mléko (P<0,001), ale signifikantně se nelišily od účinků fytosteroly obohaceného jogurtu. Z výše uvedených studií vyplývá, že snížení LDL-cholesterolu je téměř stejné fytosteroly v margarinech jako v jiných potravinách, ale snížení celkového cholesterolu bylo mírně vyšší u margarinů obohacených fytosteroly. Esterifikace rostlinných sterolů nemá žádný vliv na jejich hypocholesterolemický účinek a v potravinách jsou běžně používány právě estery sterolů a stanolů (9) Fytosteroly a další onemocnění Neměla jsem k dispozici literaturu, ze které bych mohla čerpat poznatky o dalších nemocech ovlivněné fytosteroly, proto jsem se zaměřila na možné antikarcinogenní účinky rostlinných sterolů

38 Fytosteroly a nádorová onemocnění Obecně důkazy potrvzují, že příjem ovoce není spojen s rizikem rakoviny, ale vyšší příjem zeleniny může toto riziko snížit. Rostlinné potraviny obsahují fytochemikálie (složky podobné živinám), které mohou mít důležité antikacinogenní vlastnosti. Tyto složky zahrnují fytoestrogeny, fytosteroly a flavonoidy. Fytoestrogeny, isoflavonoidy a ligniny mají estrogenní i antiestrogenní aktivity a mění ostatní steroidní hormony a hormon-vázající proteiny (31). Fytosteroly mohou ovlivnit hladiny endogenních hormonů mechanizmy, mezi které patří soupeření s cholesterolem jako substrátem pro syntézu steroidních hormonů (30, 31). V pokusech na zvířatech bylo zjištěno, že fytosteroly inhibují vývoj některých typů rakoviny, např. u krys působil β-sitosterol inhibičně při vývoji nádorů tlustého střeva indukovaný kyselinou cholovou z vylučované žluči. Tato kyselina vzniká při metabolizmu cholesterolu. Tyto nálezy však potřebují další potvrzení, zejména u člověka. Jeden z fytosterolů, avenasterol, přítomný např. v ovsu a v olivovém oleji, je zajímavý i tím, že působí jako antioxydant (12). Fytosteroly mohou mít antikarcinogenní vlastnosti. Fytosteroly při koncentraci 16 µmol/l inhibují růst a navozují apoptózu lidských prostatických rakovinných buněk. Awad et al. pozoroval, že β-sitosterol inhibuje růst MBA-MD-231, linie lidského karcinomu prsu. Podobné výsledky byly pozorovány u PC3 buněk, linie lidských prostatických buněk (33). Populace s nízkým rizikem rakoviny prsu přijímá mnohem více fytosterolů než ostatní populace s vysokým rizikem. Japonci konzumují rostlinnou stravu, která je bohatá na fytosteroly a obsahuje málo živočišných tuků. Jejich obsah v potravě se pohybuje v rozmezí 8-12 µmol/l (3,4 5 mg/l). Japonci mají také menší incidenci rakoviny prsu. Naproti tomu vysoká incidence rakoviny prsu se vyskytuje u populace západních zemí, jako jsou Spojené státy a severní Evropa, která konzumuje málo zeleniny a hodně tuku, což je spojeno s nízkým příjmem rostlinných sterolů 2-6 µmol/l ( mg/d). Ochranný efekt stravy bohaté na zeleninu na incidenci karcinomu prsu byl pozorován v několika epidemiologických studiích (33)

39 Mechanizmy účinku fytosterolů na vývoj nádoru Přesný mechanizmus, kterým sitosterol chrání před rakovinou, není znám. Účinek sitosterolu na membránové struktury: Protože je sitosterol strukturně podobný cholesterolu, lipidové složce biologických membrán, je začleněn do membrán, což způsobuje signifikantní snížení koncentrací dvou fosfolipidů, sfingomyelinu o 50% a fosfatidylcholinu o 8%. Účinek rostlinných sterolů na fluiditu membrány: Fluidita membrány je ovlivněna složením lipidů v membráně. Pro správnou funkci membrán musí být fluidita udržována ve velmi úzkém rozmezí. Začlenění sitosterolu do jaterních membrán u krys krmených 5% rostlinných sterolů po dobu 21 dní snížilo fluiditu. Účinek rostlinných sterolů na enzymy vázající se na membrány: Dva enzymy vázané na membránu jsou zahrnuty do metabolizmu testosteronu. Vyšší hladiny androgenů a estrogenů, konečných produktů činnosti těchto dvou enzymů, byly zahrnuty do vývoje hyperplazie prostaty a rakoviny prostaty. Hirano a kolektiv ukázali, že in vitro inkubace některých fytosterolů s prostatickými membránami začínajících hyperplazií prostaty inhibují aktivitu NA/K-ATPázy o 23-67%. To poukazuje na to, že rostlinné steroly mohou zastavit metabolizmus a růst prostaty. Účinek rostlinných sterolů na dráhy převádění signálu: Protein kináza C a sfingomyelin mohou vysvětlit inhibici růstu tumoru. Studie in vitro na HT-29 buňkách ukázaly nedostatek účinku sitosterolu na fosfolipázu C, klíčový enzym proteinkináza C dráhy, která katalyzuje vznik dvou sekundárních poslů, inositol trifosfát a diacylglycerol. Změny membránového sfingomyelinu ukazuje efekt sitosterolu na sfingomyelinový cyklus: Zkoumání této dráhy u HT-29 buněk a LNCaP buněk odhalilo aktivaci cyklu a zvýšenou produkci ceramidu, sekundárního posla. Účinek rostlinných sterolů na apoptózu: Apoptóza je programovaná buněčná smrt. U dvou linií nádorových buněk, MDA-MB-231 a LNCaP buněk. 16 µmol/l sitosterolu stimulovalo apoptózu čtyřikrát až šestkrát více než kontrolní hladiny po 3-5 dnech léčby

40 Účinek rostlinných sterolů na imunitní funkci: Směs sitosterolu a jeho glukosidu v poměru 100:1 stimuluje proliferaci lidských periferních krevních lymfocytů in vitro. Příjem 60 mg/d této směsy dobrovolníky po dobu 4 týdnů způsobil zvýšení proliferace T-buněk po stimulaci in vitro. Účinek rostlinných sterolů na estrogenní vlastnosti tkání: Estrogenní receptory hrají roli ve vývoji tumorů pohlavních orgánů. Studie na krysách s použitím rostlinných sterolů a stanolů nedokazují žádný estrogenní efekt in vitro nebo in vivo. Tyto studie ukazují, že se rostlinné steroly nenavazují na estrogenní receptory. Rostlinné steroly nestimulují transkripční aktivitu lidských esrtogenních receptorů v kvasinkách. Účinek rostlinných sterolů na neutrální a kyselé steroly v kolonu: Cholesterol a primární žlučové kyseliny jsou v tlustém střevě přeměněny bakteriemi na koprostanol a sekundární žlučové kyseliny. Vysoké hladiny těchto přeměněných sterolů v obsahu kolonu se ukázaly, že jsou důležité ve vývoji rakoviny kolonu. Potravinové rostlinné steroly ovlivňují hladinu fekálních sterolů. Mechanizmy, kterými rostlinné steroly ovlivňují růst buněk a apoptózu buněk tumoru vyžaduje další studie (4) Fytosteroly a rakovina prsu Estrogenové receptory jsou steroidní hormonální receptory s vysokou afinitou, jejichž aktivace navázáním estrogenů hraje hlavní roli při růstu i diferenciaci normální prstní tkáně a promoci a progresi nádorů prsu. Nádory s vysokou koncentrací estrogenových receptorů jsou více citlivé k proliferační akci estrogenů, více diferenciované, méně agresivní, reagují lépe na endokrinní terapii a mají lepší prognózu než nádory s nízkou koncentrací esterogennových receptrů (53). Case-case studie se účastnilo 124 žen před menopauzou s karcinomem prsu. Nízký příjem boru, flavonoidu kaempferolu a β-sitosterolu byly signifikantně spojeny s 58-67% redukcí rizika nádorů s nízkou koncentrací estrogenových receptorů. Ženy s těmito nádory konzumovaly více fytosterolů a fytoestrogenů v potravě než ženy s nádory s vysokou koncentrací estrogenových receptorů. Medián příjmu fytosterolů byl menší než 200 mg/d, což je v průměru typické u západní stravy. Studie dokázala, že fytosteroly mají biologický

41 vliv na regulaci estrogenových receptorů. Pouze pro β-sitosterol byla dokázána statisticky signifikantní souvislost s estrogenovými receptory. β-sitosterol měl větší afinitu k estrogenovému α receptoru, který je hlavní formou receptoru v prsní tkáni, než flavonoid genistein, může být tedy mnohem silněji spojen s mechanismem zprostředkovaným estrogenovým receptorem než genistein (53) Fytosteroly a rakovina vaječníků Rakovina vaječníků není relativně častá, přibližně 4% případů rakoviny mezi ženami v roce 2002, mortalita této rakoviny je vysoká. Není snadné ji detekovat a časná diagnóza je velmi obtížná. Jedním mechanizmem, kterým může strava ovlivnit riziko rakoviny vaječníků je modulace hladin ednogenních hormonů. Nižší hladiny estrogenu a estradiolu byly publikovány u žen konzumující vegetariánskou stravu v porovnání s ženami konzumující běžnou stravu. Hladiny estrogenních hormonů mohou být modifikovány změnami potravinového příjmu, zejména se zvýšením příjmu zeleniny (30). Case-control studie stravy a rakoviny ovarií zahrnula 124 primárních, histologicky potvrzených případů rakoviny ovarií a 696 kontrolní populace v západním New Yorku. Strava byla odhadnuta pomocí detailního frekvenčního dotazníku. Bylo pozorováno snížení rizika u žen s nejvyšším příjmem potravní vlákniny, celkových karotenoidů, stigmasterolu, celkových ligandů, zeleniny a drůbeže v porovnání s ženami s nejnižším příjmem živin a fytochemikálií. Snížení rizika se neobjevilo ve vztahu k celkovým fytosterolům nebo flavonoidům quercetin a kaempferol Rostlinná strava může být důležitá ve snižování rizika neoplazmata spojených s hormony (30) Fytosteroly a rakovina prostaty Data byla posbírána z řady case-control studií stravy a rakoviny prostaty v západním New Yorku mezi lety 1986 a 1991 zahrnující 433 mužů s primární, hystologicky podloženou rakovinou prostaty a 538 mužů v kontrolní populaci. Strava byla hodnocena frekvenčním dotazníkem. Riziko rakoviny prostaty nebylo spojeno s potravním příjmem β-sitosterolu, kampesterolu, stigmasterolu, nebo celkových fytosterolů. Muži s vyšším příjmem zeleniny mají průměrně 50% redukce rizika rakoviny prostaty než muži s nižším příjmem (31)

42 Fytosteroly a rakovina kolorekta a žaludku Studie byla provedena v rámci nizozemské kohortové studie Diet and Cancer na jedincích, kteří vyplnili základní dotazníky roce Po 6 letech bylo pozorováno 620 kolonových a 344 rektální případů rakoviny. Muži měli o 17% vyšší celkový příjem rostlinných sterolů a stanolů (307,3 mg/d) než ženy. U mužů ani žen nebyla objasněna žádná souvislost mezi příjmem rostlinných sterolů a stanolů a rizikem rakoviny kolonu, když byly kontrolovány věk, kouření, užívání alkoholu a rodinná anamnéza kolorektální rakoviny. U mužů se po přizpůsobení k energii ukázaly pozitivní souvislosti mezi rizikem rakoviny rekta a příjmem kampesterolu a stigmasterolu. (37). Studie se zúčastnilo 120 pacientů s rakovinou žaludku a 360 kontrolních pacientů v Uruguayi. Vysoký příjem β-sitosterolu (>56,0 mg/d) a celkových fytosterolů (>82,5 mg/d) byl spojen se statistickým snížením rizika rakoviny žaludku závislým na dávce. Výsledky studie ukazují, že fytosteroly obsažené v ovoci a zelenině mohou být odpovědné za pozorovaný účinek, a fytosteroly mohou mít ochranný účinek proti rakovině žaludku (49) Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Bylo prokázáno snížení rizika rakoviny prsu (53), vaječníků (30) a žaludku (49) po konzumaci β-sitosterolu a stigmasterolu spolu s dalšími látkami, u rakoviny žaludku i celkových fytosterolů (49) Studie neprokázaly spojení rizika rakoviny prostaty (31) a kolonu (37) s konzumací rostlinných sterolů nebo stanolů. Ale studie (37) objevila u mužů po přizpůsobení k energii pozitivní souvislost mezi příjmem kampesterolu a stigmasterolu a rizikem rakoviny rekta. Přesný mechanizmus působení β-sitosterolu, a obecně všech fytosterolů, proti rakovině není dosud znám Možnosti zvýšení příjmu fytosterolů Změna výběru potravin Zvýšení příjmu fytosterolů běžnou stravou není reálné. Toho může být dosaženo záměnou živočišných potravin za rostlinné a záměnou rostlinných potravin s nižším obsahem rostlinných sterolů za alternativy bohatší na rostlinné steroly. Zvýšení denního

43 příjmu rostlinných sterolů o 200 mg může být dosaženo kombinací několika menších potravinových změn, například záměna slunečnicového a olivového oleje za kukuřičný nebo řepkový olej, záměna rafinovaných snídaňových cereálií za celozrnné alternativy, náhrada bílého chleba za celozrnný, náhrada másla za polynenasycený margarin, záměna jablkového džusu za pomerančový a záměna zeleného hrášku za brokolici (2) Potraviny obohacené fytosteroly Pro zvýšení příjmu rostlinných sterolů se na světovém trhu vyskytují rostlinné tuky obohacené fytosterolovou frakcí. Ta se získává z deodoračního kondenzátu vznikajícího při rafinací jedlých olejů nebo z odpadu po zpracování talového oleje, odpadajícího při výrobě celulózy. K obohacování jsou vhodné především margariny (12). Prvním rostlinným tukem s vysokým obsahem polynenasycených kyselin a nízkým podílem nasycených byl Becel. Poprvé byl uveden na trh v Nizozemí, kde se prodával na recept pacientům se stanoveným vysokým rizikem ischemické choroby srdeční, velmi brzy se ale začal prodávat jako potravina. Začátkem šedesátých let se změnilo jeho složení, hlavní složkou se stal slunečnicový olej a ve Velké Británii se prodával pod názvem Flora. V průběhu 80. let bylo rozhodnuto o obohacování potravin o rostlinné steroly a stanoly, a to předně u margarinů, ale i sýrů, jogurtů a dressinků. V posledních letech byly na trh uvedeny obohacené margariny Benecol a Flora pro.activ Množství sterolů v rostlinném tuku Flora pro.activ bylo stanoveno tak, aby při denní konzumaci odpovídající běžné konzumaci žlutých tuků, to je asi 20 g denně v České republice, bylo zajištěno významné snížení LDL-cholesterolu. Tyto rostlinné tuky jsou obohaceny o 8% sterolů, což zajišťuje při uvedené spotřebě příjem 1,5 2,0 g sterolů denně. Tyto produkty jsou drahé, cena Flora pro.activ v České republice je asi čtyřnásobek ceny rostlinného tuku Flora (50). Prvním výrobkem obohaceným fytosteroly byl na českém trhu na přelomu tisíciletí roztíratelný pomazánkový tuk Flora pro.activ s obsahem tuku 35% a rostlinných sterolů v jedné porci 0,75 g. Jedna porce představuje 10 g margarinu. Výrobek je možno používat hlavně ve studené kuchyni. Není vhodný na smažení a pečení vzhledem nízkému obsahu tuku. Dalším výrobkem je odtučněné mléko Flora pro.activ s obsahem rostlinných sterolů 0,75 g v jedné porci, což odpovídá 250 ml mléka. Toto mléko s rostlinnými steroly lze pít jako nápoj, je ale vhodné i na přípravu například bramborové kaše, nebo s cereáliemi. Jogurty Flora por.activ obsahují 0,75 g rostlinných sterolů v jedné porci, 150 g jahodového jogurtu, a 0,9 g bílého jogurtu bez příchutě. Jogurty se mohou konzumovat přímo,

44 s cereáliemi, nebo se mohou neochucené varianty použít na přípravu salátů (6). Vedle výrobků Flora pro.activ se u nás ještě objevil jogurtový nápoj Danacol od Danone (12). Na evropském trhu se objevují i další výrobky obohacené fytosteroly: pomazánkové tuky, salátové dresinky, mléčné nápoje, ovocné nápoje na bázi mléka, sýry, výrobky typu jogurtu, fermentované výrobky, sójové nápoje, kořenící omáčky a žitný chléb (42) Formy fytosterolů v margarinech a nízkotučných mléčných výrobcích Rostlinné steroly jsou málo rozpustné v tucích. Esterifikací rostlinných sterolů s mastnými kyselinami nebo emulzifikací s fosfolipidy se zvýší jejich rozpustnost desetkrát, což umožní přidávat fytosteroly v gramových dávkách do tzv. funkčních potravin, margarinů, salátových dresinků a ostatních doplňků (13, 39) Esterifikace fytosterolů byl důležitý pokrok, protože dovoluje stálejší a zvýšené dodávání sterolů do tenkého střeva, majoritní místo absorpce cholesterolu. Dodávání fytosterolů do místa absorpce cholesterolu také zvyšuje jeho aktivitu a inhibuje absorpci tohoto sterolu (39). Obohacování nízkotučných mléčných výrobků fytosteroly bylo technologicky zvládnuto později než u margarinu. Fytosteroly jsou zde volné, zatímco v margarinech jsou ve formě esterů. Na vlastní účinek to ale nemá žádný vliv (14) Potraviny obohacené fytosteroly a legislativa V rámci zemí Evropské unie se na použití rostlinných sterolů v potravinách vztahuje řada legislativních opatření, které vyplývají z mechanizmu jejich účinku. Rozhodnutím Evropské Komise 2000/500/EC ze dne bylo povoleno přidávání rostlinných sterolů do roztíratelných rostlinných tuků. Možnost rozšíření skladby výrobků, do nichž lze rostlinné steroly přidávat, upravilo Rozhodnutí Evropské Komise 2004/333/EC ze dne Rostlinné steroly se mohou používat k obohacení salátových dresinků, majonéz, mléčných výrobků odtučněných nebo polotučných, nebo i fermentovaných, sójové nápoje a sýrové výrobky s obsahem tuku pod 12 g/100g. Fytosteroly se nesmějí přidávat do živočišných tuků, tedy i do tuků na bázi másla, protože mají vyšší obsah nasycených mastných kyselin, které prokazatelně zvyšují hladinu cholesterolu v krvi a pozitivní účinek rostlinných sterolů by byl redukován vlastní potravinou (6)

45 Způsob značení potravin obohacených fytosteroly a fytostanoly Značení těchto potravin, společně s vyšší cenou v porovnání s běžnými potravinami, by mělo chránit potřebitele před nadměrným přívodem fytosterolů a fytostanolů a tím zamezit vzniku nežádoucích účinků. Způsob značení potravin obohacených rostlinnými steroly a stanoly upravuje Nařízení Evropské Komise č. 608/2004. Označování výrobků by mělo spotřebiteli umožnit snadno omezit jejich spotřebu, aby denní příjem fytosterolů nebo fytostanolů nepřevýšil 3 g. Označení potravin nebo složek potravin s přidanými fytosteroly, estery fytosterolů, fytostanoly nebo estery fytostanolů musí zahrnovat tyto údaje: 1. pod názvem výrobku musí být snadno viditelným a čitelným písmem uvedena slova s přidanými rostlinnými steroly/rostlinnými stanol ; 2. množství přidaných fytosterolů, esterů fytosterolů, fytostanolů nebo esterů fytostanolů (vyjádřeno v procentech nobe v gramech volných rostlinných sterolů/rostlinných stanolů na 100 g nebo 100 ml potraviny) se uvede v seznamu složek; 3. na výrobku musí být uvedeno, že je určen pro osoby, které si přejí snížit hladinu cholesterolu ve své krvi; 4. na výrobku musí být uvedeno, že pacienti užívající léky na snížení hladin cholesterolu, by měli konzumovat výrobek pod lékařským dohledem; 5. na výrobku musí být snadno viditelným a čitelným písmem uvedeno, že nemusí být vhodný pro výživu těhotných a kojících žen a dětí ve věku do pěti let; 6. na výrobku musí být uvedeno doporučení, aby byl výrobek používán jako součást vyvážené a pestré stravy, k níž patří pravidelná konzumace ovoce a zeleniny, která přispívá k zachování hladiny karotenoidů; 7. na výrobku musí být uvedeno, že spotřeba přidaných rostlinných sterolů/rostlinných stanolů by neměla překročit 3g/d; 8. na výrobku musí být uvedena definice jedné porce dotyčné potraviny nebo složky

46 potravin (přednostně v g nebo ml) s údajem o množství rostlinných sterolů/rostlinných stanolů obsažených v každé porci (42) Pro koho jsou potraviny obohacené fytosteroly určeny Potraviny obohacené estery sterolů jsou efektivní ve snižování celkového cholesterolu a LDL-cholesterolu a mohou být součástí správné stravy. Protože tyto potraviny obecně obsahují tuk a i když jsou modifikovány, aby byly nízkotučnými zdroji, měly by být konzumovány raději místo a ne doplňkově k potravinám konzumovaným současně. Jsou doporučeny lidem s nízkou až mírnou hypercholesterolémií. Mohou být možnými doplňky k lékům na snižování cholesterolu a mohou zvýšit efektivnost dietní intervence u jedinců s velmi vysokou až vážnou hypercholesterolémií. Jedinci s normálními hladinami cholesterolu mohou pro prevenci hypercholesterolémie užívat tyto produkty jako součást jejich normální zdravé stravy v doporučených dávkách (47). Funkční potraviny obohacené fytosteroly jsou určeny pro osoby, jejichž hladina celkového cholesterolu v krvi přesahuje hranici 5 mmol/l, nebo 4,5 mmol/l v případě vysokého rizika (např. pro osoby s již rozvinutou ischemickou chorobou srdeční, s diabetem). Tyto hranice jsou stanovené dohodou, ale ve skutečnosti žádná ostrá hranice neexistuje, a vzestup rizika je prakticky kontinuální již od hladin hluboko pod 5 mmol (obrázek 4.) (14). Obrázek 4. Souvislost mezi hladinou cholesterolu v krvi a rizikem aterosklerózy (14)

47 Provedené studie ukazují, že adekvátní úprava stravy společně s dostatečnou pohybovou aktivitou mají schopnost snížit hladiny cholesterolu srovnatelnou se statiny, nejnovějšími a nejúčinnějšími léky používanými ke snižování cholesterolu. Konzumace potravin obohacených fytosteroly by měla být doprovázena i dalšími vhodnými změnami chování. Lze tyto potraviny kombinovat i s léky (a současně opět adekvátní úpravou chování), dochází ke sčítání účinku a k možnému nižšímu dávkování hypolipidemik (14) Bezpečnost fytosterolů V současnosti jsou tři zájmy v užívání produktů obohacených fytosteroly. Hlavní zájem je dlouhodobá bezpečnost pro užívání dětmi s normálními hladinami cholesterolu. Druhý zájem se týká pacientů se sitosterolémií, kteří mají vysokou absorpci fytosterolů. A poslední zájem se týká redukce hladin α- a β-karotenu a plazmového lykopenu pozorované v intervenčních studiích (47). Několikaletá zkušenost s funkčními potravinami obohacenými rostlinnými steroly pochází především z Finska. Nebylo prokázáno žádné významnější riziko, dokonce ani při užívání dětmi (9). Žádné nepříznivé vedlejší účinky po jednoroční konzumaci běžných množství obou typů výrobků, margarin Benecol a nízkotučný emulgovaný rostlinný tuk Flora pro.activ, nebyly pozorovány a sérové hladiny HDL-cholesterolu, triacylglycerolů a vitaminů rozpustných v tucích nebyly ovlivněny. Rovněž senzorická hodnota výrobků se přídavkem rostlinných sterolů nesnížila, protože steroly se chuťově nijak neprojevují (12). Margariny obohacené rostlinnými steroly nebo stanoly jsou dobře tolerované. Žádné vedlejší účinky nebyly publikovány v roční, placebo-kontrolované studii zahrnující přibližně 100 lidí, kteří konzumovali od 1,8 do 2,6 g esterů sitostanolu, kterými byl obohacený margarin (13). Zvýšení koncentrací celkových rostlinných sterolů v erytrocytech neovlivnila jejich deformabilitu (20). Studie provedená na pacientech léčených statiny po 16-ti týdenní konzumaci 2,5 g rostlinných sterolů nebo stanolů se hladiny kampesterolu standardizovaných k cholesterolu v erytrocytech nezměnily a jejich osmotická fragilita nebyla signifikantně změněna, i když byly signifikantně zvýšeny sérové koncentrace kampesterolu (21). Dlouhodobá konzumace pomazánek obohacených estery rostlinných sterolů je bezpečná (20)

48 Diskutovalo se o úloze oxidovaných fytosterolů, zda nemají vzhledem ke strukturní podobnosti podobný efekt jako oxidační produkty cholesterolu tzv. oxysterolů, které podporují ukládání tuku v cévních stěnách a tím vznik aterosklerózy. Bylo ale zjištěno, že se nevstřebávají a jsou spolu s nepřeměněnými fytosteroly vylučovány stolicí (12, 42). Na druhou stranu existují studie dokládající, že se sérové koncentrace liposolubilních karotenoidů jako je α- a β-karotenu a lykopenu snížily s vysokým příjmem rostlinných sterolů, bez dalšího zlepšování snižování cholesterolu, liposolubilní vitaminy A, D a E (retinol, cholekalciferol a α-tokoferol) nejsou podobně ovlivněny. Negativní účinky na koncentrace jistých karotenoidů mohou být vyváženy zvýšením příjmu ovoce a zeleniny (7, 9, 13) Optimální dávka Ze studií sledujících závislost hypocholesterolemického účinku rostlinných sterolů na jejich dávce vyplynulo, že tento účinek se objevuje již od dávky 0,8 g/d. Optimálního poklesu je dosaženo do dávky 2g denně, ale další zvyšování dávky již nevede k větší redukci hladin cholesterolu. Při příjmu 2 3 g/d fytosteolů dojde ke snížení celkového a LDL-cholesterolu o 10% a 10 15% (9, 12, 42) (viz. obrázek 5.) Obrázek 5. Vztah mezi přívodem fytosterolů a snížením LDL-cholesterolu (42)

49 Konzumace 3 gramů rostlinných sterolů je maximální denní dávka dána legislativou. Výrobky fortifikované fytosteroly by měly být konzumovány buď ve třech porcích za den obsahujících nejvýše 1 g fytosterolů v jedné porci, nebo nejvýše 3 g fytosterolů v jedné porci za den, je ale nutné uvést, co je považováno za standardní porci potraviny (6). I když by se mohlo zdát logické používat rostlinné steroly pravidelně několikrát denně vždy s jídlem, bylo prokázáno, že stejného účinku bylo dosaženo i při jejich konzumaci jednou denně. Tyto nálezy svědčí pro to, že rostlinné steroly účinkují i několik hodin poté, co byly konzumovány (9). Byl stanoven tolerovaný denní příjem (ADI) 130 mg/kg/d volných fytosterolů, ale hladina mg pro 60-kg člověka je daleko vyšší než, která může být dosažena doporučeným užíváním potravin obohacených steroly dokonce i kombinací s přirozeně konzumovanými (47) Nežádoucí účinky Důležitost karotenoidů u lidí je hlavně založena na jejich antioxidační kapacitě a provitamin A aktivitě. Hlavní karotenoidy v plazmě jsou α- a β-karoten, lykopen, cryptoxanthin a lutein. Jejich potravinovým zdrojem je ovoce a zelenina (28). Vysoké dávky rostlinných sterolů a stanolů nad 3 g/os/d snižují absorpci β-karotenu a liposolubilních vitaminů (41). Snižují plazmové koncentrace β-karotenu přibližně o 25%, α-karotenu o 10% a vitaminu E o 8%, ale plazmový vitanim A (retinol) a vitaminy D a K nejsou signifikantně ovlivněny. Protože rostlinné steroly a stanoly redukují množství LDL-cholesterolu a protože lipofilní karotenoidy, tokoferoly a lipofilní vitaminy jsou známy, že jsou spojeny s LDL, může být vhodné normalizovat plazmové koncentrace těchto karotenoidů a vitaminů redukovanému LDL-cholesterolu, nebo k plazmovým lipidům (41, 46). S takovým přizpůsobením rostlinné stanoly a steroly nesnižují signifikantně koncentrace vitaminu E v krvi, ale koncentrace β-karotenu byly redukovány o 8-19%. Důvod tohoto snížení koncentrací β-karotenu v krvi není znám, ale předpokládá se, že během absorpce ve střevě mohou nahradit rostlinné steroly nejen cholesterol, ale i ostatní lipofilní molekuly, jsou jimi nahrazeny při inkorporaci do smíšených micel, a tím mohou redukovat jeho absorpci (28, 46). Byla popsána vzájemná souvislost mezi odhadnutou redukcí vstřebávání cholesterolu a redukcí cirkulujícími karoteny a lykopenem (41)

50 Plant a Mensink prokázali, že snížení koncentrací plazmových karotenoidů po konzumaci rostlinných stanolů je závislé na lipofilicitě karotenoidů, což může vysvětlit některé rozdíly mezi studiemi (8). Nejvíce ovlivněnými sloučeninami byly nepolární lipofilních karotenoidy (α-karotenu, β-karotenu a lykopenu), které jsou spojené hlavně s LDL. Sérové koncentrace 25-hydroxyvitaminu D, retinou a vitaminu K nebyly sníženy ve stejných studiích, ve kterých byly ovlivněny karotenoidy (41) Redukce biologické dostupnosti β-karotenu se týká lidí, kteří potřebují vitanim A ve větším množství, jako jsou těhotné a kojící ženy a malé děti. V dlouhodobém klinickém trialu na hypercholesterolemických dánských mužích a ženách, denní konzumace 1,2 a 1,5 g volných sterolů v nízkotučném mléčném nápoji po čtrnácti dnech redukovala LDL-cholesterol s 7,1% a 9,6%. Obě dávky rostlinných sterolů snížily procentuální změny v plazmových koncentracích α- a β-karotenu, luteinu a vitaminu E (46) Studie prokazující vliv potravin obohacených fytosteroly a fytostanoly na koncentrace liposolubilních vitaminů a karotenoidů v krvi V kontrolované crossover studii na 37 dětech a 20 rodičích s diagnózou definitivní nebo možnou familiární hypercholesterolémií konzumovali pomazánky obohacené rostlinnými steroly (1,76 g). Po 26 týdnech bylo u dětí pozorováno signifikantní snížení α- a β-karotenu upravených k lipidům o 17,4 a (P = 0,008) 10,9% (P = 0,027), sérový α-tokoferol byl signifikantně zvýšen o 4,8% (P = 0,019) a lykopen s luteinem se zdály být beze změn. U rodičů sérové koncentrace lipidům přizpůsobených retinolu a α-tokoferolu vzrostly o 13,1% (P = 0,027) a 8,3% (P = 0,036), u luteinu poklesly o 7,3% (P = 0,037) a lykopenu o 14,6% (P = 0,044). Žádné signifikantní změny nebyly u sérového α- a β-karotenu (1). Ve studii konzumovali dobrovolníci celkem 18 týdnů margarin obohacený 2,24 g/d estery rostlinných stanolů. U dětí s familiární hypercholesterolémií koncentrace retinou v séru a poměr α-tokoferolu k cholesterolu zůstaly nezměněny, ale koncentrace α-tokoferolu (P<0,001), α- a β-karotenu (P<0,001 a P<0,01) a poměr α- a β-karotenu k cholesterolu (P<0,001 a P<0,05) byly signifikantně sníženy (55) Randomizovaná, dvojitě zaslepená kontrolovaná studie, ve které jedinci konzumovali denně pomazánku s 50% obsahem tuku a s 1,1 g rostlinných sterolů v nízkosterolové skupině, 2,2g rostlinných sterolů ve vysokosterolové skupině. Koncentrace liposolubilních

51 vitaminů a karotenoidů v séru nebyly po léčbě ovlivněny konzumací rostlinných sterolů. Byla zde ale signifikantní redukce koncentrací trans-β-karotenu o 20,4% a 26,0% v nízko- a vysokosterolové skupině (P<0,001 pro oba). Dále koncentrace lykopenu a α-karotenu byly signifikantně redukovány ve vysokosterolové skupině o 16,2% a 23,6% (P=0,009 a P=0,011). Lutein byl signifikantně snížen v nízkosterolové skupině o 9,4% (P=0,023) (28). Randomizovaného, dvojitě-zaslepeného, placebo-kontrolovaného trialu se účastnilo 185 zdravých dobrovolníků, kteří po dobu 1 roku konzumovali 20 g pomazánky s nebo bez 1,6 g esterů rostlinných sterolů. Rostlinné steroly nesnížily průměrně koncentrace karotenoidů po 52 týdnech (P>0,005), koncentrace α- a β-karotenu přizpůsobené lipidům klesly jen o 15-25% po 1 roce. Koncentrace liposolubilních vitaminů upravených k lipidům se nezměnily (20). Dvojitě-zaslepeného, randomizovaného, kontrolovaného trialu se účastnilo 84 dobrovolníků, kteří konzumovali nízkotučné pomazánky a drezinky obohacené fytosteroly 0,0, 3,0, 6,0 a 9,0 g/d po dobu 8 týdnů každé koncentrace. Krevní koncentrace liposolubilních vitaminů zůstaly v normálním referenčním rozmezí a nebyly zde žádné odlišnosti mezi skupinami. Hodnoty α- a trans-β-karotenu klesly o 9,0% (P<0,05), ale hodnoty všech karotenoidů zůstaly v normálním rozmezí (10). Dvojitě-zaslepené, randomizované, crossover studie se účastnilo 46 hypercholesterolemických jedinců, kteří konzumovali 25 g/d tří pomazánek: bez obsahu sterolů (kontrolní), pomazánku s 2,3g esterů rostlinných sterolů a s 2,5 g esterů rostlinných stanolů. Během tří týdnů studie konzumovali jedinci více než pět porcí ovoce a zeleniny denně a více než jedna porce byla mrkev, sladké brambory, dýně, rajčata, meruňky, špenát nebo brokolice, které obsahují velké množství karotenoidů. U jedinců, kteří konzumovaly kontrolní pomazánky vzrostl β-karotenu o 13% (P=0,04). Plazmové koncentrace β-karotenu u jedinců, kteří konzumovali pomazánku bez rostlinných sterolů, se signifikantně nelišili od těch jedinců, kteří konzumovali pomazánky s rostlinnými steroly nebo stanoly. Tyto výsledky byly dosaženy zvýšením příjmu ovoce a zeleniny s vysokým obsahem karotenoidů. Lipidově standardizované plazmatické koncentrace ostatních karotenoidů (lutein, retinol, α-tokoferol, lykopen, α-karoten) se signifikantně mezi konzumací různých pomazánek signifikantně nelišily (36). Třicet pět jedinců se účastnilo nerandomizované, jednoduše zaslepené studie po dobu 6 týdnů na vysoko-sterolové dietě (6,6g/d) (chléb, cereálie, pomazánky), 6 týdnů na

52 vysoko-sterolové dietě (6,6g/d) plus zvýšený příjem ovoce a zeleniny. Hladiny α- a β karotenu přizpůsobených k cholesterolu poklesly o 26% a 20% (P<0,05), luteinu o 14% a lykopenu o 11%. Hladiny α-karotenu a luteinu stouply signifikantně s konzumací ovoce a zeleniny navíc. Hladiny α-tokoferol byly jediné nižší než základní hodnoty po konzumaci ovoce a zeleninu navíc (7). Randomizované, dvojitě-zaslepené studie se účastnilo 34 hypercholesterolemických jedinců konzumovalo margariny s 2,01 2,04 g celkových rostlinných sterolů a stanolů denně po dobu 4 týdnů. Žádné signifikantní změny nebyly nalezeny v koncentracích liposolubilních vitaminů a karotenoidů, když byly vztaženy k celkovému cholesterolu (17). Dvojitě-zaslepeného, randomizovaného, placebo kontrolovaného, crossover trialu se účastnilo 48 hypercholesterolemických dobrovolníků. Konzumovali 1,6 g rostlinných sterolů denně ve 21 g nízkotučné pomazánky, nebo placebo pomazánku po dobu tří týdnů. Koncentrace β-karotenu v plazmě byly signifikantně redukovány (P<0,05) po konzumaci pomazánky obohacené rostlinnými steroly, ale po standardizaci k LDL cholesterolu nebyly změny signifikantní. Rovněž se neobjevil signifikantní vliv na koncentrace ostatních karotenoidů (retinou, α-karotenu, α- a γ-tokoferolu, luteinu, zeaxanthinu, β-krypyoxanthinu nebo lykopenu) (8). V randomizované, jednoduše-zaslepené studii 22 hypercholesterolemických jedinců, kteří konzumovali margariny s pěti odlišnými koncentracemi (0-3g/d) esterů rostlinných stanolů po dobu 4 týdnů. Nevyskytly se signifikantní změny v sérových koncentrací retinou, α- a β-karotenu a tokoferolů po standardizaci k cholesterolu. Koncentrace sérového lykopenu se signifikantně nelišily mezi muži během studie, ale u žen byly koncentrace signifikantně odlišné mezi různými dávkami dokonce i po standardizaci ke koncentraci celkového cholesterolu. Odlišnosti nebyly spojeny s dávkou esterů stanolů (18). Randomizované, dvojitě-zaslepené, placebo-kontrolované, cross-over studie se účastnilo 39 zdravých normocholesterolemických nebo mírně hypercholsterolemických jedinců, kteří konzumovali 2,5 g esterů rostlinných stanolů buď v jedné denní dávce k obědu, nebo byla rozdělena do tří dávek během dne. Každá perioda trvala 4 týdny. Koncentrace retinolu nebyly ovlivněny konzumací esterů rostlinných stanolů. Změny byly větší u méně polárních hydrokarbonových karotenoidů (α- a β-karoten, lykopen) v porovnání s redukcí více polárních více polárních karotenoidů (lutein/zeaxantin,

53 β- kryptoxanthinu) a tokoferolů, které jsou více polární než karotenoidy. Všechny karotenoidy na konci periody konzumace třikrát za den ukazují mírně nižší koncentrace v porovnání s koncentracemi na konci periody jedenkrát denně konzumovaných esterů, ale tyto odlišnosti nedosáhly statistické významnosti. (43). V randomizované, kontrolované, jednoduše-zaslepené studii konzumovalo denně 22 hypercholsterolemických jedinců potraviny obsahující 2,4 g sterolových esterů. Žádný z karotenoidů (lykopen, α- a β-karotenu, β- kryptoxanthin) nebyl signifikantně ovlivněn. α- a γ - tokoferoly vzrostly v plazmě se suplementací rostlinných sterolů (α- tokoferol 35,2 a 40,1 µmol/l, γ-tokoferol 11,1 a 17,7 µmol/l). Stejné množství tokoferolů bylo přidáno do všech margarinů v množství potřebném pro antioxidační akktivitu (35). Randomizovaná, dvojitě-zaslepená, placebo-kontrolovaná studie s normocholesterolemických 57 jedinci, kteří konzumovali croissanty a vdolečky obohacené sterolovými estery (3,2 g/d), 5,3 mg/d α-tokoferolem a 0,9 mg/d β-karotenem po dobu 8 měsíců. Absolutní a standardizované plazmové koncentrace α-tokoferolu stouply ve sterolové skupině (o 0,57 µmol/mmol cholesterolu), zatímco hladiny γ-tokoferolu zůstaly beze změny. Absolutní a standardizované koncentrace karotenoidů, které nebyly přidány do pekařských produktů, α-karoten a lykopen se snižovaly (P=0,10 a P=0,07), plazmové koncentrace β-karotenu, který byl přidán do pečiva, neklesly a dokonce měly tendenci růst o 8,5% ve sterolové skupině. Žádné signifikantní odlišnosti změn nebyly pozorovány u tokoferolů a karotenoidů mezi kontrolní a sterolovou skupinou (45). Dvojitě-zaslepené, randomizované studie se účastnilo 164 mírně hypercholesteorlemických dobrovolníků, kteří konzumovali nízkotučné mléčné výrobky (jogurt, tvrdý sýr a čerstvý sýr) obohacené fytosteroly (2 g/d). Během studie se neobjevily signifikantní změny mezi skupinami v plazmových koncentracích γ-tokoferolu, retinou, vitaminu K nebo 25(OH)vitaminu D a koncentrací α-tokoferol a β-karoten standardizovaných k celkovému cholesterolu v séru (23). Randomizovaná, crossover, jednoduše- zaslepená studie testovala 1,6 g/d esterů rostlinných sterolů přidaných do mléka, jogurtu, chleba a cereálií na 58 jedincích. Lipidově standardizovaný β-karoten se snížil o 5-10% po konzumaci sterolů v mléce a chlebu (6). V této dvojitě-zaslepené, randomizované, placebo-kontrolované, crossover studii na 26 normocholesterolemických mužích konzumovali po dobu jednoho týdne nízkotučné mléčné nápoje bez rostlinných sterolů (kontrolní), suplementované 2,2 g rostlinných

54 sterolů volných nebo ve formě esterů. Po 1 týdnu došlo k redukci biologické dostupnosti β-karotenu o 50% a α-tokoferolu o 20%. Redukce biologické dostupnosti β-karotenu a α-tokoferolu byla signifikantně menší ve skupině s volnými rostlinnými steroly než ve skupině s estery rostlinných sterolů (46) Shrnutí výsledků výše rozepsaných studií Rostlinné steroly a stanoly ve volné nebo esterifikované formě dodávané v margarinech či pomazánkách, mléčných výrobcích, chlebu, cereáliích, muffinách a croaissantech mají vliv na koncentrace liposolubilních vitaminů a karotenoidů v séru. Ve studiích (1 a 55) provedených na dětech s familiární hypercholesterolemií familiární hypercholesterolemií došlo po konzumaci 1,76 g/d rostlinných sterolů (1) a 2,24 g/d esterů rostlinných stanolů (55) k signifikantnímu snížení sérových koncentrací α- a β-karotenů lipidově standardizovaných o 17,4 a 10,9% (1, 55). Ve studii (1) se koncentrace α-tokoferolu signifikantně zvýšily o 4.8% a koncentrace lykopenu a luteinu zůstaly beze změn, zatímco ve studii (55) koncentrace retinou a poměr α-tokoferolu k cholesterolu zůstaly beze změn. Studie (1, 7, 20, 28, a 6.) prokázaly signifikantní snížení α- a β-karotenů a trans-α-karotenu při konzumaci 1,1 6,6 g/d rostlinných sterolů volných nebo esterifikovaných o 5 26%. Při konzumaci 3 9 g/d rostlinných sterolů došlo ke snížení α- a trans-β-karotenů o 9,0%, ale hodnoty všech karotenoidů zůstaly v normálním referenčním rozmezí (10). I když studie (20) prokázala snížení koncentrací α- a β-karotenů přizpůsobených k lipidům o 15 25%, průměrné hladiny karotenoidů se po 1 roce konzumace 1,6 g/d esterů rostlinných sterolů nesnížily. Sérové koncentrace luteinu a lykopenu byly signifikantně sníženy o 9,4 14% a o 11 16,2% při konzumaci 1,1 6,6 g/rostlinných sterolů (4 a 28.). Studie (4) prokázala zvýšení koncentrací α- a γ-tokoferolu, ale bylo to o stejné množství, které bylo přidáno do margarinů. Studie prokázaly signifikantní zvýšení β-karotenu (36), α- karotenu a luteinu (7) po konzumaci 2,3 6,6 g/d rostlinných sterolů a stanolů, volných či esterifikovaných, a současné konzumaci pěti porcí ovoce a zeleniny bohatých na karotenoidy denně. Studie (7) dokázala, že po konzumaci ovoce a zeleniny navíc způsobilo snížení koncentrací α-tokoferolu pod základní hodnoty, a naproti tomu studie (32) neprokázala signifikantní

55 změny ostatních karotenoidů po lipidové standardizaci. Proto se doporučuje zvýšit příjem specifického druhu a množství ovoce a zeleniny (např. mrkev, sladké brambory, dýně, rajčata, meruňky, špenát nebo brokolice) při konzumaci pomazánek obohacených rostlinnými steroly nebo stanoly, aby se vyrovnal negativní vliv pomazánek na koncentrace karotenoidů v krvi (8, 36, 46). Studie (46) zjistila, že konzumací 2,2 g/d rostlinných sterolů volných nebo esterifikovaných snižuje biologickou dostupnost β-karotenu o 50% a α-tokoferolu o 20%, ale snížení bylo signifikantně menší ve skupině s volnými rostlinnými steroly než ve skupině s estery fytosterolů dodávaných ve stejných dávkách a nosičích. Studie (43) zkoumala vliv konzumace 2,5 g esterů rostlinných stanolů jedenkrát a třikrát denně. Sérové koncentrace retinolu nebyly změněny. Změny v sérových koncentracích méně polárních karotenoidů (α- a β-karoten, lykopen) byly větší než u více polárních karotenoidů (kryptoxanthin, zeaxanthin a lutein) a tokoferolů. Všechny koncentrace karotenoidů na konci periody konzumace esterů rostlinných stanolů třikrát denně byly mírně nižší než na konci periody jednodenní konzumace, ale tyto odlišnosti nebyly statisticky významné Fytosterolemie (sitosterolemie) Sitosterolemie je vzácná dědičná autozomálně recesivní choroba metabolizmu lipidů, při které je koncentrace fytosterolů a fytostanolů v plazmě extrémě vysoká (25, 32). V populaci se vyskytuje ve frekvenci asi 1:6 milionům, asi 40 případů po celém světě (47, 40). Název je odvozen od sitosterolu, nejhojnějšího rostlinného sterolu, i když jsou signifikantně zvýšeny i hladiny ostatních fytosterolů (25). Poprvé byla nemoc objevena u dvou sester, u nichž byly nalezeny projevy poruchy přeměny tukových látek ve šlachách (xantomy) a normální koncentrace cholesterolu (25, 32) Tento stav je způsoben mutací obou kopií jednoho genu v membránové proteiny ABCG5 i ABCG8, které jsou vyjádřeny ve střevě a játrech (25, 41). Ačkoliv se při této nemoci vyskytuje zvýšené vstřebávání fytosterolů a je to důležitý klinický marker, je pravděpodobné, že abnormální přenášení cholesterolu nejvíce přispívá k výsledné ateroskleróze. Například u těžce postiženého sitosterolemického homozygota, který prošel aterosklerózou, tvoří cholesterol 81% z plazmového, tkáňového a ateromového sterolu. Heterozygoti jsou postiženi méně než homozygoti, mají hodnoty plazmových hladin

56 fytosterolů a absorpci jen mírně zvýšenou a kompenzovanou schopností rychlého vylučování absorbovaných fytosterolů. Není jasné jaký efekt může mít výživa s fytosterolů na osoby trpící sitosterolemií. U dvou pacientů, kterým se podávalo 1,5 g/d sitostanolu se snížila absorpce obou cholesterolů a rostlinných sterolů, zvýšila se jejich exkrece a snížily plazmové hladiny všech sterolů kromě sitostanolu, který zůstal konstantní. Je možné, že fytosteroly podávané potravou mohou mít prospěch v sitosterolemii za určitých okolností, ale ještě je potřeba provést více výzkumů v této oblasti (41) Příznaky sitosterolémie U sitosterolemických pacientů se vyvinou šlachové a uzlovité tendomy, hemolytické epizody, atralgie a artritis, a předčasná koronární a aortická ateroskleróza, zejména u mladých mužů (25, 32). U několika mladých mužů, kteří zemřeli na akutní infarkt myokardu, byla nalezena při autopsii rozsáhlá ateroskleroza koronárních tepen a aorty. Nejmladší pacient byl amenitský chlapec, který zemřel ve třinácti letech. Další sedmnáctiletý s vyvinutou anginou pektoris měl abnormální stresový test a zemřel náhle během cvičení na akutní infarkt myokardu. Histologická zkouška koronárních arterií ukázala 60% uzavření levé přední sestupné koronární tepny a zkouška myokardu poskytla důkaz chronického aterosklerotického procesu (32). Sitosterolemičtí jedinci mají velmi vysoké hladiny rostlinných sterolů a stanolů v plazmě. Hladiny sitosterolu v plazmě jsou desetkrát až dvacetkrát vyšší než u zdravých jedinců. Hladiny fytosterolů u zdravých jedinců jsou běžně nižší než 10 mg/l, zatímco u homozygotních jedinců jsou hladiny v rozmezí mg/l a u heterozygotů jsou vyšší než 10 mg/l, ale ne vyšší než 20 mg/l (15). U postižených jedinců se vyskytuje hyperabsorpce všech sterolů, včetně cholesterolu, a mají omezenou schopnost vylučovat steroly do žluče (25). Předpokládá se, že to je důvod hromadění sitosterolu v plazmě a tkáních u postižených pacientů (32). Dokonce jedna funkční kopie genu může adekvátně vyloučit necholesterolové steroly (25). Sitosterolemičtí pacienti mají sníženou aktivitu jaterní HMG-CoA reduktázy a zvýšené jaterní LDL-vazebné receptory. Aktivity dvou enzymů syntézy žlučových kyselin, sterol-27-hydroxyláza a cholesterol-7-α-hydroxyláza, jsou inhibovány u pacientů s homozygotní sitosterolemií (32)

57 Léčba sitosterolemie Nejefektivnějšími léčbami sitosterolemie jsou přiskyřice žlučových kyselin, jako cholestyramin a kolestpol, a nízkosterolová dieta, nebo ideální bypasová chirurgie. Aplikace cholestyraminu (12 g/d) čtyřem homozygotním sitosterolemickým pacientům způsobilo 40% - 60% snížení hladin sitostanolu, kampestanolu, sitosterolu a kampesterolu v plazmě. Další zprávy uvádějí, že cholestyramin (8 15 g/d) samostatně nebo v kombinaci s nízkosterolovou dietou snižuje koncentraci rostlinných sterolů v plazmě až o 50% u sitosterolemických pacientů. Nicméně ne všichni pacienti odpovídají na léčbu podobně. Zlepšení ve velikosti xantomů, frekvence angíny pektoris, intermitentní klaudikace a artritické záchvaty byly popsány u několika léčených pacientů (32)

58 4. Závěr Fytosteroly jsou přírodní lipofilní složky vyskytující se ve všech potravinách rostlinného původu. Svou chemickou strukturou se velice podobají cholesterolu, liší se jen počtem uhlíků v postranním řetězci, přesto se v lidském těle nesyntetizují. Nasycené formy fytosterolů se nazývají fytostanoly. Nejhojněji se v potravinách vyskytuje sitosterol (24-ethylcholesterol), dále kampesterol (24-methylcholesterol) a stigmasterol ( ethylcholesterol). Hlavním zdrojem fytosterolů jsou rostlinné tuky a oleje. Ve větším množství jsou přítomny také v tukovém podílu kávy a kaštanů, ořechách, rýžových otrubách, pylu sebraným včelami, pohance nebo v luštěninách. Západní strava poskytuje denně přibližně mg. Odhad průměrného příjmu fytosterolů v České republice činní denně 236mg. Na evropském trhu se objevují různé výrobky obohacené fytosteroly, zejména pomazánkové tuky, salátové dresinky, mléčné produkty, sójové nápoje, kořenící omáčky a žitný chléb. Díky nepatrným strukturním změnám od struktury cholesterolu se fytosteroly přijaté potravou v tenkém střevě neabsorbují nebo jen minimálně prostřednictvím membránovým transprotétů ABCG5 a ABCG8. Plazmové koncentrace fytosterolů jsou zvýšeny příjmem fytosterolů, nebo při sitosterolemii a sníženy příjmem fytostanolů. Fytosteroly omezují vstřebávání cholesterolu v trávicím traktu. Prvním mechanizmem je krystalizace některých fytosterolů s cholesterolem, přemění se na nerozpustné částice, které jsou vyloučeny stolicí. Druhým mechanizmem je soupeření fytosterolů s cholesterolem v tenkém střevě o vazebná místa v micelách, ve kterých se váží s mnohem větší afinitou než cholesterol, vytlačují ho a samy vazebná místa obsadí. To vede k signifikantnímu snížení koncentrací cholesterolu v krvi, aniž by byly signifikantně sníženy hladiny HLD-cholesterolu a triglyceridů. Fytosteroly jsou takto účinné u různých skupin populace mužů i žen, dospělých i dětí, jedinců s normo- i hyper cholesterolémií i u diabetiků. Fytosteroly mohou mít antikarcinogenní vlastnosti. Při koncentraci 16 µmol/l inhibují fytosteroly růst a navozují apoptózu lidských prostatických rakovinných buněk. Bylo prokázáno snížení rizika rakoviny prsu, vaječníků, žaludku a konečníku, ale už ne u rakoviny prostaty a tlustého střeva po konzumaci rostlinných sterolů a stanolů spolu s dalšími látkami, ale bude potřeba provést další studie v této oblasti

59 Dlouhodobá konzumace pomazánek obohacených estery rostlinných sterolů je bezpečná. I když většina studií neprokázala signifikantní snížení liposolubilních vitaminů a karotenoidů, v několika studií došlo k signifikantnímu snížení koncentrací α- a β-karotenu a lykopenu a luteinu, ale průměrná hladina karotenoidů zůstala v normálním rozmezí. Liposolubilní vitaminy A, D a E (retinol, cholekalciferol a α-tokoferol) nejsou podobně ovlivněny. Negativní účinky na koncentraci jistých karotenoidů mohou být vyváženy zvýšením příjmu ovoce a zeleniny. Ze studií sledujících závislost hypocholesterolemického účinku rostlinných sterolů na jejich dávce vyplynulo, že tento účinek se objevuje již od dávky 0.8 g/d. Optimálního poklesu je dosaženo při dávce do 2 g/d, ale další zvyšování dávky již nevede k větší redukci hladin cholesterolu. Konzumace 3 gramů rostlinných sterolů je maximální denní dávka dána legislativou. Výrobky fortifikované fytosteroly by měly být konzumovány buď ve třech porcích za den obsahujících nejvýše 1 g fytosterolů v jedné porci, nebo nejvýše 3 g fytosterolů v jedné porci za den, je ale nutné uvést, co je považováno za standardní porci potraviny

60 5. Seznam použité literatury 1. AMUNDSEN, Å.L. et al. Long-term compliance and changes in plasma lipids, plant sterols and carotenoids in children and parents with FH consuming plant sterol esterenriched spread. European Journal of Clinical Nutrition. 2004, vol. 58, no. 12, p ANDERSSON, S.W. et al. Intake of plant sterols is inversely related to serum cholesterol concentration in men and women in EPIC Norfolk population: a Crosssectional study. European Journal of Clinical Nutrition. 2004, vol. 58, no. 10, p AWARD, A.B. et al. Peanuts as a Sourse of β-sitosterol, a Sterol With Anticancer Properties. Nutrition and Cancer. 2000, vol. 36, no. 2, p AWARD, A.B. Fink, C.S. Phytosterols as Anticancer Dietary Components: Evidence and Mechanism of Action. The Journal of Nutrition. 2000, vol. 130, no. 9, p Brát, J. Potraviny obohacené o rostlinné steroly. Výživa a potraviny. 2006, roč. 61, č. 6, s CLIFTON, P.M. et al. Cholesterol-lowering effects of plant sterol esters differ in milk, yoghurt, bread and cereal. 2004, vol. 58, no. 3, p CLIFTON, P.M. et al. High dietary intake of phytosterol esters decreases carotenoids and increases plasma plant sterol levels with no additional cholesterol lowering. Journal of Lipid Research. 2004, vol. 45, p COLGAN, H.A. et al. Increased intake of fruit and vegetables and a low-fat diet, with and without low-fat plant sterol-enriched spread consumption: effect on plasma lipoprotein and carotenoid metabolism. Journal of Human Nutrition Dietetics. 2004, vol. 17, no. 6, p ČEŠKA, R. KRŠEK, M. Hypolipidemika a hormony v rostlinách? Rostlinné steroly a fytoestrogeny. Kapitoly z kardiologie. 2001, roč. 3. [cit. dne ]. Dostupný na World Wide Web: DAVIDSON, M.CH. Safety and Tolerability of Esterified Phytosterols Administered in Reduced-Fat Spread and Salad Dressing to Healthy Adult Men and Women. Journal of the American College of Nutrition. 2001, vol. 20, no. 4, p DEVARAJ, S. JIALAL, I. VEGA-LOPÉZ, S. Plant Sterol-Fortified Orange Juice Effectively Lowers Cholesterol Levels in Mildy Hypercholesterolemic Healthy Individuals. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2004, vol. 24,p DOSTÁLOVÁ, J. POKORNÝ, J. Rostlinné steroly (fytosteroly) v potravinách, jejich příjem a význam pro prevenci kardiovaskulárních onemocnění. Výživa a potraviny. 2000, roč. 55, č. 6, s ELLEGÅRD, L.H. et al. Dietary Plant Sterols and Cholesterol Metabolism. Nutrition Reviews. 2007, vol. 65, no. 1, p FIALA,J. MATĚJOVÁ, H. Nové mléčné potraviny s přidanými fytosteroly pro snížení krevního cholesterolu a kardiovaskulárního rizika. Výživa a potraviny. 2006, roč. 61, č. 3, s GRAAF, J. de et al. Consumption of tall oil-derivated phytosterols in a chocolate matrix significantly decreases plasma total and low-density lipoprotein-cholesterol levels. British Journal of Nutrition. 2002, vol. 88, p GYLLING,H. et al. Serum sterols during stanols ester feeding in a mildly hypercholesterolemic population. Journal of Lipid Research. 1999, vol 40, p

61 17. HALLIKAINEN, M.A. et al. Comparison of the effects of plant sterol ester and plant stanol ester-enriched margarines in lowering serum cholesterol concentrations in hypercholesterolaemic subjects on a low-fat diet. European Journal of Clinical Nutrition. 2000, vol. 54, no. 9, p HALLIKAINEN, M.A. SARKKINEN, E.S. UUSITUPA, M.I.J. Plant Stanol Esters Affect Serum Cholesterol Concentrations of Hypercholsterolemic Men and Women in a Dose-dependent Manner. The Journal of Nutrition. 2000, vol. 130., no. 4, p HALLIKAINEN, M.A et al. Short-term LDL cholesterol-lowering effecacy of plant stanol esters. BMC Cardiovascular Disorders. 2002, vol. 2, no. 14. [cit. dne ]. Dostupný na World Wide Web: HENDRIKS, H.F.J. et al. Safety of long-term consumption of plant sterol estersenriched spread. European Journal of Clinical Nutrition. 2003, vol. 57, no. 5, p JONG, A de PLANT, T. MENSINK, R.P. Plant sterol or stanol consumption does not affect erytrocyte osmotic fragility in patiens on statin treatment. European Journal of Clinical Nutrition. 2006, vol. 60, no., p GÜL, M.K. AMAR, S. Sterols and phytosterol content in oilseed rape (Brassica napus L.). Journal of Cell and Molecular Biology. 2006, vol. 5, p KORPELA, R. et al. Safety aspects and cholesterol-lowering efficacy of low fat dairy products containing plant sterols. European Journal of Clinical Nutrition. 2006, vol. 60, no. 5, p LAU, V.W.Y. JOURNOUD, M. JONES, P.J.H. Plant sterols are efficacious in lowering plasma LDL and non-hdl cholesterol in hypercholesterolemic type 2 diabetic and nondiabetic person. The American Journal of Clinical Nutrition. 2005, vol. 81, p LEE, M.H. - LU, K. - PATEL, S.B. Genetic basis of sitosterolemia. Current Opinion in Lipidology. 2001, vol. 12, no. 2, p LEE, Y.M. et al. A phytosterol-enriched spread improves the lipid profile of subjects with type 2 diabetes mellitus. European Journal of Nutrition. 2003, vol. 42, no. 2, p LICHTENSTEIN, A.H. DECKELBAUM, R.J. Stanol/Sterol Ester-Containing Foods and Blood Cholesterol Levels. Circulation. 2001, vol. 103, p MAKI, K.C. et al. Lipid response to plant-sterol-enriched reduced-fat spreads incorporated into a National Cholesterol Education Program Step I diet. The American Journal of Clinical Nutrition. 2001, vol. 74, p MATVIENKO, O.A. et al. A single daily dose of soybean phytosteols in ground beef decreases serum total cholesterol and LDL cholesterol in young, mildly hypercholesterolemic men. The American Journal of Clinical Nutrition. 2002, vol. 76, p McCANN, S.E. et al. Risk of Human Ovaria Cancer Is Related to Dietary Intake of Selected Nutrients, Phytochemicals and Food Groups. The Journal of Nutrition. 2003, vol. 133, no. 6, p McCANN, S.E. et al. Intakes of Selected Nutrients, Foods, and Phytochemicals and Prostate Cancer Risk in Western New York. Nutrition and Cancer. 2005, vol. 53, no. 1, p MOGHADASIAN, M.H. FROHLICH, J.J. Effects of Dietary Phytosterols on Cholesterol Metabolism and Atherosclerosis: Clinical and Experimental Evidence. The American Journal of Medicine. 1999, vol. 107, no. 6, p

62 33. MUTI, P. et al. A Plant Food-Based Diet Modifies the Serum β-sitosterol Concentration in Hyperandrogenic Postmenopausal Women. The Journal of Nutrition. 2003, vol. 133, no. 12, p NAUMANN, E. PLAT, J. MENSINK, R.P. Changes in Serum Concentrations of Noncholesterol Sterols and Lipoproteins in Healthy Subjects Do Not Depend on Ratio of Plant Sterols to Stanols in Diet. The Journal of Nutrition. 2003, vol. 133, no. 9, p NESTEL, P. et al. Cholesterol-lowering effects of plant sterol esters and non-esterified stanols in margarine, butter and low-fat foods. European Journal of Clinical Nutrition. 2001, vol. 55, no. 12, p NOAKES, M. er al. An increase in dietary carotenoids when consuming plant sterols or stanols is effective in maitaining plasma carotenoid concentration. The American Journal of Clinical Nutrition. 2002, vol. 75, p NORMÉN, A.L. et al. Plant sterol intake and colorectal cancer risk in the Netherlands Cohort Study on Diet and Cancer. The American Journal of Clinical Nutrition. 2001, vol. 74, p NORMÉN, A.L et al. Combination of Phytosterols and Omega-3 Fatty Acids: A potential strategy to Promote Cardiovascular Health. The Curr. Med. Chem. Cardiovascular and Hematological Agents. 2004, vol.2, no.1, p WONG, N.C.W. The beneficial effects of plant sterols on serum cholesterol. The Canadian Journal of Cardiology. 2001, vol. 17, no. 6, p OSTLUND, R.E. RACETTE, S.B. STENSON, W.F. Inhibition of cholesterol absorption by phytosterols-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ. The American Journal of Clinical Nutrition. 2003, vol. 77, p OSTLUND, R.E. Phytosterols in Human Nutrition. Annual Review of Nutrition. 2002, vol. 22, no. 1, p Fytosteroly v potravinách nového typu (PNT). Vědecký výbor pro potraviny. [cit. dne ]. Dostupný na World Wide Web: ly.pdf 43. PLAT, J. et al. Effects on serum lipids, lipoproteins and fat soluble antioxidant concentrations of consumption frequency of margarines and shortenings enriched with plant stanol esters. European Journal of Clinical Nutrition. 2000, vol. 54, no. 9, p PLAT, J. BRAGT, M.C.E. MENSINK, R.P. Common sequence variations in ABCG8 are related to plant sterol metabolism in healthy volunteers. Journal of Lipid Research. 2005, vol. 46, p QUÍLEZ, J. et al. Bakery Products Enriched with Phytosterol Esters, α-tocoferol and β-carotene Decrease Plasma LDL-Cholesterol and Maintain Plasma β-carotene Concentrations in Normocholesterolemic Men and Women. The Journal of Nutrition. 2003, vol. 133, no. 10, p REICHELLE, M. et al. Both free and esterified plant sterols reduce cholesterol absorption and bioavailability of β-carotene and α-tocoferol in normocholesterolemic humans. The American Journal of Clinical Nutrition. 2004, vol. 80, no., p JEOR, S.T.S. SCHAEFER, E.J. MEIJER, G.W. Efficacy and Dietary Implicacions for the Use of Plant Sterol-Enriched Foods to Lower Total and Low-density Lipoprotein Cholesterol Levels. Topics in Clinical Nutrition. 2000, vol. 15, no. 4, p SHIN, M.J. et al. Micellar Phytosterols Effectively Redukce Cholesterol Absorption at Low Doses. Annals of Nutrition and Metabolism. 2005, vol. 49, no. 5, p

63 49. STEFANI, E. De et al. Plant Sterols and Risk of Stomach Cancer: A Case-Control Study in Uruguay. Nutrition and Cancer. 2000, vol. 37, no. 2, p ŠVEJDA, T. Rostlinné steroly a stanoly v prevenci ischemické choroby srdeční. Dietologie, metabolismus, endokrinologie, výživa. 2001, roč. 4, č. 2, s TAMMI, A. et al. Dietary Plant Sterols Alter the Serum Plant Sterol Concentration but Not the Cholesterol Precursor Sterol Concentration in Young Children (The STRIP Study). The Journal of Nutrition. 2001, vol. 131, no. 6, p TOMKO, J. et al. Farmakognózia. 1. vydání, Martin: vydalo nakladatelství Osveta, s TOUILLAUD, M.S. et al. Effect of Dietary Intake of Phytoestrogens on Estrogen Receptor Status in Premenopausal Women With Brest Cancer. Nutrition and Cancer. 2005, vol. 51, no. 2, p VANSTONE, C.A. et al. Unesterified plant sterols and stanols lower LDL-cholesterol concentrations equivalently in hypercholesterolemic person. The American Journal of Clinical Nutrition. 2002, vol. 76, p VUORIO, A.F. et al. Stanol Ester Margarine Alone and With Simvastatin Lowers Serum Cholesterol in Families With Familial Hypercholesterolemia Caused by the FH-North Karelia Mutation. Atherosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2000, vol. 20, p

64 6. Přílohy I. Biosyntéza β-sitosterolu (52)

65 II. Obsah rostlinných sterolů ve vybraných potravinách (13): Obsah rostlinných sterolů* Potravina mg/100g jedlého podílu Ovoce a zelenina brokolice, mražená 44 zelený hrášek, mražený 25 Pomeranč 24 Jablko 13 Okurka 6 Rajče 5 Obiloviny pšeničné otruby 200 švédský knackebrot 89 celozrnný chléb 53 ovesné vločky 39 pšeničný chléb 29 Tuky a oleje kukuřičný olej 912 řepkový olej 668 slunečnicový olej 213 roztíratelné máslo 153 olivový olej 154 *Celkové rostlinné steroly jsou souhrn β-sitosterolu, kampesterolu, stigmasterolu společně s β-sitostanolem a kampestanolem

66 III. Výrobky Flora pro.activ