Związki bioaktywne w żywności

Transkrypt

1 Anna Horszwald Zakład Chemii i Biodynamiki Żywności Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie

2 Żywność funkcjonalna wzbogacana dietetyczna projektowana ekologiczna modyfikowana genetycznie

3 Żywność funkcjonalna wykazuje naukowo udowodniony korzystny wpływ na określone funkcje organizmu poprzez zawarte w niej związki bioaktywne wzbogacana zawiera dodatek związków bioaktywnych utraconych w procesie produkcji lub związków naturalnie nie występujących w surowcu/ występujących w małych ilościach

4 W 1996 roku rozpoczęto program badawczy FUFOSE (Functional Food Science in Europe) W dokumencie końcowym FUFOSE z 1999 roku ustalono: Żywność może być uznana za funkcjonalną, jeśli udowodniono jej korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt odżywczy, który to wpływ polega na poprawie stanu zdrowia oraz samopoczucia i/lub zmniejszaniu ryzyka chorób. Żywność funkcjonalna musi przypominać postacią żywność konwencjonalną i wykazywać korzystne oddziaływanie w ilościach, które oczekuje się, że będą normalnie spożywane z dietą - nie są to tabletki ani kapsułki, ale część składowa prawidłowej diety. Podwyższona jakość zdrowotna tej żywności wynika głównie z obecności w jej składzie substancji bioaktywnych, stymulujących pożądany przebieg przemian metabolicznych oraz z optymalnej fizjologicznie proporcji poszczególnych składników. Żywność funkcjonalna jest przeznaczona do ogólnego spożycia jako część codziennej diety. Korzystne oddziaływanie zdrowotne tej żywności powinno być udokumentowane badaniami klinicznymi prowadzonymi na ludziach, do diety których włączono badany produkt spożywczy. Badania te powinny być prowadzone przez niezależne ośrodki naukowe, obejmować odpowiednio dużą grupę ludzi i trwać wystarczająco długo, by zapewnić obiektywne i stabilne rezultaty. Tylko naukowe potwierdzenie właściwości prozdrowotnych upoważnia do uznania danego produktu za żywność funkcjonalną.

5 Przyczyny ekspansji żywności funkcjonalnej Starzenie się społeczeństw, wzrost kosztów opieki medycznej i społecznej Wzrost częstości występowania schorzeń chronicznych związanych z nieprawidłowym żywieniem Rozwój wiedzy dotyczącej biologicznie aktywnych, tzw. nieodżywczych składników żywności i ich fizjologicznego oddziaływania na organizm człowieka Dostępność nowych bioaktywnych składników żywności (nutraceutyków) Rozwój technik i technologii przetwórstwa surowców spożywczych Wzrost siły nabywczej konsumentów w krajach rozwiniętych/rozwijających się Sytuacja przemysłu żywnościowego w rozwiniętych krajach promowanie nowych typów żywności zwiększenie asortymentu zwiększenie dochodów producentów

6 Definicja to podstawowe składniki odżywcze (np. białka) lub związki nieodżywcze (polifenole) występujące naturalnie w surowcu lub w produkcje poddanym procesowi technologicznemu (produkty reakcji Maillarda) które mogą wzmacniać, osłabiać lub modyfikować funkcje fizjologiczne i metaboliczne organizmu. Składniki odżywcze - związki niezbędne do funkcjonowania organizmu, związki te po wchłonięciu zostają wykorzystywane przez organizm jako źródło energii, materiał budulcowy lub jako czynniki regulujące procesy życiowe Związki nieodżywcze związki te nie są związkami niezbędnymi, natomiast posiadają działanie profilaktyczne, niekiedy lecznicze Biesalski et al. (2009) Nutrition, 25,

7 korzystne niekorzystne naturalnie występujące w produktach tworzące się podczas procesów technologicznych

8 glukozydy cyjanogenne amygdalina związki saponinowe zatrucia naturalnie występujące w produktach alkaloidy nasiona: morela, śliwa, pigwa, jarzębina, migdały gorzkie solaniny zatrucia hemoliza krwinek czerwonych ziemniaki, wilcza jagoda niekorzystne gitagenina kwas domoikowy uszkodzenia ukł. nerwowego nasiona: kąkol oraz szpinak, buraki, szparagi, soja owoce morza: mięczaki

9 niekorzystne tworzące się podczas procesów technologicznych długotrwałe przechowywanie żywności Produkty reakcji Maillarda nowotwory akryloamid, hydroksymetylofurfural produkty piekarnicze, miód, nabiał, pomidory, pomarańcze

10 korzystne naturalnie występujące w produktach Błonnik pokarmowy Oligosacharydy Poliole - alkohole wielowodorotlenowe Aminokwasy, peptydy, białka Wielonienasycone kwasy tłuszczowe Witaminy i składniki mineralne Probiotyki, prebiotyki, synbiotyki Cholina i lecytyna Substancje fitochemiczne

11 korzystne naturalnie występujące w produktach Błonnik pokarmowy zapobiega chorobom cywilizacyjnym tj. cukrzyca, miażdżyca, otyłość, próchnica, choroba niedokrwienna serca, zaparcia źródło: produkty zbożowe (65%), warzywa (20%), owoce (13%) najcenniejsze źródło błonnika: otręby zbożowe (15%-43% błonnika)

12 korzystne naturalnie występujące w produktach Oligosacharydy wpływają na mikroflorę jelita grubego, zmniejszają poziom cholesterolu we krwi specyficzna frakcja błonnika pokarmowego (diety niskoenergetyczne) zamienniki cukru: oligofruktoza i inulina zastosowanie: dodatek do produktów mleczarskich, deserów, czekolady, produktów dietetycznych

13 korzystne naturalnie występujące w produktach Poliole alkohole wielowodorotlenowe zmniejszają poziom glukozy we krwi, hamują rozwój próchnicy zamienniki cukru: sorbitol, mannitol, ksylitol występowanie: owoce i warzywa (sorbitol: śliwki, gruszki; mannitol: oliwki, figi; ksylitol: truskawki, maliny) zastosowanie: dodatek do produktów spożywczych: tekstura i zwiększanie objętości produktu, efekt chłodzenia stosowane do produkcji cukierków orzeźwiających, miętowych i przeciwkaszlowych

14 korzystne naturalnie występujące w produktach Aminokwasy, peptydy, białka zapewniają prawidłową budowę tkanek, regulują procesy metaboliczne, ułatwiają przyswajanie składników mineralnych przykłady: kwas glutaminowy, kreatyna, karnityna, glutation, hydrolizaty białkowe zastosowanie: mieszanki dla niemowląt, alergików, chorych na fenyloketonurię

15 korzystne naturalnie występujące w produktach Wielonienasycone kwasy tłuszczowe przeciwdziałają chorobom krążenia, hamują stany zapalne i alergię, umożliwiają prawidłowy rozwój układu nerwowego przykłady: omega-3 (kwas -linolenowy), omega-6 (kwas linolowy) prawidłowy stosunek kwasów omega-6 do omega-3: 4-5:1 występowanie: oleje rybie, mikroalgi, grzyby morskie

16 korzystne naturalnie występujące w produktach Witaminy regulacja procesów metabolicznych, neutralizacja wolnych rodników, stymulacja ukł. odpornościowego, odnowa biologiczna witaminy antyoksydacyjne: witamina A ( -karoten), C i E zapotrzebowanie wzrasta z wiekiem zastosowanie: dodatek do przetworów, margaryn, odżywek, soków, napojów mlecznych

17 korzystne naturalnie występujące w produktach Składniki mineralne niezbędne element diety: wapń, fosfor, magnez, fluor, siarka niezbędne element diety: żelazo, miedź, kobalt stanowią materiał budulcowy tkanek wytwarzanie erytrocytów i hemoglobiny zastosowanie: wzbogacanie pojedynczymi skł. mineralnymi lub ich mieszankami

18 korzystne naturalnie występujące w produktach Cholina i lecytyna cholina zaliczana jest do witamin z gr. B i wraz z inozytolem wchodzi w skład lecytyny wykazuje właściwości emulgujące bierze udział w przemianach tłuszczów i cholesterolu, hamując jego odkładanie w ścianach tętnic cholina: poprawa pamięci, hamowanie rozwoju depresji, demencji starczej, Alzheimera lecytyna: obniżenie cholesterolu we krwi, wspomaganie trawienia tłuszczów występowanie: soja, rzepak, jajka

19 korzystne naturalnie występujące w produktach Prebiotyki, probiotyki, synbiotyki bakterie fermentacji mlekowej zapobieganie zaparciom, nowotworom jelita grubego, zmniejszanie poziomu cholesterolu, stymulacja układu odpornościowego umożliwiają produkcję jogurtów, kefirów, serów, kwaszonych przetworów warzywnych i owocowych

20 korzystne naturalnie występujące w produktach Substancje fitochemiczne metabolity roślinne: korzystny wpływ/ toksyczne w nadmiarze przykłady: izoprenoidy, indole, glikozydy, flawonoidy wpływają na hamowanie rozwoju nowotworów, cukrzycy typu II, miażdżycy

21 korzystne tworzące się podczas procesów technologicznych Produkty reakcji Maillarda melanoidyny, pronylo-l-lizyna brązowy kolor produktów poddanych obróbce termicznej występowanie: kawa, kakao, chleb, miód silne właściwości przeciwutleniające, przeciwnowotworowe

22 korzystne pochodzenie podział działanie budowę chemiczną

23 korzystne pochodzenie podział rośliny zwierzęta mikroorganizmy kwas askorbinowy luteolina kwercetyna tokotrienol CLA lecytyna cholina cynk selen Saccharomyces boulardii Bifidobacterium bifidum Lactobacillus acidophilus Streptococcus salvarius

24 korzystne działanie działanie przeciwnowotworowe kapsaicyna podział pozytywny wpływ na profil lipidowy krwi działanie przeciwzapalne kurkumina dadzeina -glukan katechiny kapsaicyna kwas elagowy ajoen resweratrol kwercetyna n-3 WNKT glutation kw. linolowy kurkumina luteina likopen

25 korzystne działanie działanie przeciwnowotworowe podział pozytywny wpływ na profil lipidowy krwi działanie przeciwzapalne antyoksydacyjne CLA kwas askorbinowy związki fenolowe luteolina katechiny tokotrienole - karoten

26 Antyoksydanty = Przeciwutleniacze Zagrożenie WOLNE RODNIKI Spożywamy ok. 3.5 kg tlenu/dzień 2.8% tlenu nie jest redukowana i prowadzi do powstawania wolnych rodników Atak wolnych rodników białka lipidy kwasy nukleinowe cukry miażdżyca artretyzm cukrzyca nowotwory starzenie się organizmów

27 Zagrożenie WOLNE RODNIKI Antyoksydanty obrona = Przeciwutleniacze Substancje występujące w żywności w małych stężeniach, które zapobiegają lub znacząco hamują procesy utleniania

28 Antyoksydanty - występowanie Źródło Przyprawy i zioła Herbata Owoce i warzywa Zboża Oleje, nasiona oleiste Rośliny strączkowe Białka i hydrolizaty białkowe Związek bioaktywny Flawonoidy, wiązki fenolowe, kumaryny Katechiny, taniny Kwas askorbinowy, flawonoidy, karotenoidy Flawonoidy, kwasy fenolowe, lignany Tokoferole, lignany, flawonoidy, kwasy fenolowe, fosfolipidy Izoflawonoidy, kwasy fenolowe Aminokwasy, peptydy, produkty reakcji Maillarda

29 NEUTRACEUTYKI Nutrition & Farmaceutical Poszczególne składniki żywności jak i substancje dodatkowe, a także gotowe produkty spożywcze oraz suplementy, których spożycie przynosi większe korzyści zdrowotne niż wynikające z normalnej diety Świderski i in. (1999) Żywność wygodna i żywność funkcjonalna

30 Wartość produkcji żywności funkcjonalnej Przykład: USA Farmaceutyki 90 mld USD Przemysł spożywczy 426 mld USD Żywność funkcjonalna Żywność konwencjonalna Składniki żywności Napoje 80 mld USD Przemysł dietetycznych środków spożywczych 8,9 mld USD

31 Nielsen i GfK Polonia Polska 50% ankietowanych deklaruje, że prowadzi zdrowy tryb życia wybór produktów spożywczych PRODUCENCI produkty spożywcze zawierające związki bioaktywne

32 wzrastająca sprzedaż Polska poprawa wizerunku firmy zaawansowanie technologiczne innowacyjność PRODUCENCI produkty spożywcze zawierające związki bioaktywne

33 przykłady wzrastająca sprzedaż SM Ostrołęka poprawa wizerunku firmy Good Food Winiary Piątnica Raisio Kruszwica Danone

34 Przykłady produktów spożywczych dostępnych na rynku zawierających związki bioaktywne chleb batony muesli dodatek izoflawonów obniża ryzyko zachorowania na raka piersi i prostaty, choroby serca i osteoporozę płatki śniadaniowe dodatek kwasu foliowego pomaga zmniejszyć ryzyko urodzeń noworodków z wadami cewy nerwowej jajka w dodatkiem kwasów omega-3 margaryna jogurt ser topiony 3-4 jajka na tydzień dostarczają takiej ilości kwasów omega-3, która jest zalecana aby zmniejszyć ryzyko chorób serca roślinne sterole i stanole obniżają poziom cholesterolu i zmniejszają ryzyko chorób serca mleczne produkty fermentowane i jogurty z żywymi kulturami bakterii probiotycznych poprawiają pracę układu pokarmowego, immunostymulacja

35

36 Spotkanie realizowane w ramach projektu Oficer Łącznikowy-sieć współpracy i wymiany informacji pomiędzy nauką a przemysłem rolno-spożywczym województwa warmińsko-mazurskiego