Żyjemy po to, aby jeść? czy: Jemy po to, aby żyć? Dlaczego wszystko co jemy zamienia się w tkankę tłuszczową?

Transkrypt

1

2 Żyjemy po to, aby jeść? czy: Jemy po to, aby żyć? Dlaczego wszystko co jemy zamienia się w tkankę tłuszczową?

3 Uzyskanie energii w procesach spalania w komórkach głównie cukry i tłuszcze gromadzenie zapasów Uzyskiwanie materiału budulcowego głównie białka Regulacja procesów fizjologicznych ruchy jelit: włókna roślinne reakcje enzymatyczne w komórkach: mikroelementy, witaminy

4 Rodzaj pobieranego pokarmu (średnio 60 ton w ciągu całego życia) ma największy wpływ na zdrowie i sprawność fizyczną człowieka Żywność wysokiej jakości wydaje się wpływać na zdrowie ludzi bardziej, niż wszystkie produkty przemysłu farmaceutycznego

5 POLSKI IŻŻ USDA

6 Spotkanie z antygenem UKŁAD ODPORNOŚCIOWY ZUŻYWA MATERIĘ I ENERGIĘ, dlatego ŻYWIENIE WPŁYWA ISTOTNIE NA JEGO FUNKCJE

7 PRAWIDŁOWO FUNKCJONUJĄCY UKŁAD ODPORNOŚCIOWY OBEJMUJE ODPORNOŚĆ NIESWOISTĄ I SWOISTĄ

8 Korelacja wielkości reakcji w teście skórnym (powierzchnia plamy) z zawartością albuminy w surowicy krwi

9 Wskaźniki odpornościowe dobrymi wskaźnikami stanu odżywienia

10 W warunkach niedożywienia wiele funkcji odpornościowych ulega upośledzeniu, otwierając drogę infekcjom bakteryjnym, co skutkuje klinicznymi objawami choroby, niekiedy bardzo ciężkimi.

11 DEFINICJA: ang. protein-energy malnutrition (PEM) zbyt małe spożycie energii i białka w stosunku do aktualnych potrzeb organizmu; Najczęstsze formy PEM: marasmus i kwashiorkor; Marasmus występuje u małych dzieci, które zostały odstawione od piersi na dietę zawierającą zbyt mało energii i białka; objawy: utrata masy mięśniowej i brak podskórnej tkanki tłuszczowej; Kwashiorkor pojawia się u nieco starszych dzieci, przestawionych po dłuższym okresie karmienia piersią na dietę ubogą, głównie skrobiową, która nie pokrywa zapotrzebowania na energię i białko,

12 Niedożywienie białkowo-energetyczne ludzi w większym stopniu wpływa na odporność nieswoistą i komórkową niż na humoralną Powoduje: atrofię grasicy, śledziony, węzłów chłonnych; liczby WBC (bezwzględna liczba neutrofilów); liczby limfocytów i monocytów, CD4+, CD8+, CD4/CD8 (proporcjonalne do stopnia niedożywienia); proliferacji LiT stymulowanej mitogenami i antygenami; aktywności komórek NK; syntezy cytokin (IL-2, 1, 6, IFN-γ, TNFα); reakcji nadwrażliwości typu opóźnionego; zdolności bakteriobójczych i oksydacyjnych neutrofilów; nie modyfikuje ich zdolności do fagocytozy.

13 WPŁYW NIEDOŻYWIENIA NA Odpowiedź humoralną liczba LiB i poziom krążących Ig nie ulegają zmianie (a nawet mogą być podwyższone); poziomu IgA sekrecyjnych w ślinie, łzach, soku jelitowym.

14 Korzystny wpływ na zdrowie niektórych składników diety znany był od dawna; Systematyczne badania doprowadziły do stworzenia pojęcia żywność funkcjonalna, oznaczającego pokarm lub jego składnik, wywierający wpływ korzystny na zdrowie lub samopoczucie, niezależnie od jego wartości odżywczej.

15 ŻYWNOŚĆ FUNKCJONALNA Pierwszą generację żywności funkcjonalnej stanowił pokarm wzbogacany w takie składniki mające dobroczynny wpływ na zdrowie, jak mikroelementy lub witaminy Obecne badania koncentrują się na tych składnikach diety, które stanowią element komensalnej bakteryjnej flory jelitowej (probiotyki) a także wspierają ich rozwój (prebiotyki) Nutraceutyki to aktywne biologicznie składniki odżywcze nie wchodzące w skład normalnej diety

16 Pojęcie nutraceutyku pochodzi od słów: nutrient i farmaceutyk Stosuje się do produktów będących pojedynczymi składnikami odżywczymi, suplementami diety lub ziołami, przygotowanymi w formie specjalnych odżywek lub preparatów, np. płatków śniadaniowych, zup, napojów

17 DEFINICJA WHO: żywe mikroorganizmy, które podawane w odpowiednich ilościach wywierają korzystne działanie w organizmie gospodarza CECHY PROBIOTYKU: pochodzenie z organizmu człowieka oporność na niskie ph żołądka oraz na enzymy i kwasy żółciowe dwunastnicy oraz zdolność do przeżycia i aktywności metabolicznej w jelicie grubym przyleganie do komórek nabłonka jelitowego i trwała lub przejściowa kolonizacja przewodu pokarmowego korzystne działanie na organizm gospodarza trwałość i żywotność w czasie przechowywania oraz w środowisku dla niego niekorzystnym, np. w przewodzie pokarmowym: niskie ph, enzymy trawienne, czynniki hamujące wzrost lub zdolności adhezyjne

18 DOMINUJĄ RODZAJE: GATUNKI: Bacteroidetes 23% Firmicutes 64% Proteobacteria 8% Actinobacteria 3% Lactobacillus: acidophilus, casei, plantarum, reuteri, rhamnosus, bulgaricus Bifidobacterium: longum, bifidum Bifidus essensis Streptococcus salivarius

19 PREBIOTYKI PREBIOTYKI są to nieożywione składniki diety, nie podlegające hydrolizie ani wchłanianiu w górnych odcinkach przewodu pokarmowego; Ich fermentacja zachodzi dopiero w jelicie grubym, gdzie selektywnie stymulują wzrost i/lub aktywność ograniczonej liczby szczepów bakteryjnych, zwłaszcza Bifidobacteria i/lub Lactobacili (PROBIOTYKÓW); Pochodną tego jest pojęcie SYNBIOTYKU, oznaczające mieszaninę obydwu składowych żywności funkcjonalnej.

20 Zastosowanie prebiotyków jest możliwe dzięki temu, że dobroczynna mikroflora jelitowa produkuje enzymy, które mogą je rozkładać; Potencjalnymi prebiotykami mogą być niektóre peptydy i białka a także lipidy, ale największe znaczenie przypisuje się niestrawialnym węglowodanom (włókno pokarmowe); Są więc nimi głównie fruktozo- i galaktozooligosacharydy (FOS i GOS), spełniające wszystkie kryteria prebiotyku; Występują głównie w warzywach, np. cebuli, karczochach, szparagach, cykorii itp.

21 BAKTERIE PROBIOTYCZNE ZASIEDLAJĄ PRZEWÓD POKARMOWY WYTWARZAJĄ METABOLITY np. kwas mlek WYTWARZAJĄ ANTYBIOTTYKI ZUŻYWAJĄ SKŁADNIKI POKARMOWE WSPOMAGAJĄ ODPORNOŚĆ GOSPODARZA UTRUDNIAJĄ KOLONIZACJĘ JELITA HAMUJĄ WZROST PATOGENÓW USPRAWNIAJĄ ODPORNOŚĆ ŻYWICIELA BAKTERIE PATOGENNE DROGI ODDZIAŁYWANIA JELITOWYCH BAKTERII

22 Pierwszą linię obrony w przewodzie pokarmowym stanowi śluz, wyściełający nabłonek jelita GALT jest utworzona przez węzły i grudki chłonne, komórki odpornościowe i produkowane przez nie przeciwciała W GALT znajduje się: 75% wszystkich komórek odpornościowych 80% produkowanych przeciwciał 50% wszystkich limfocytów

23 ORGANIZACJA GALT Nature Reviews Immunology 3, (April

24 DROGI WNIKANIA ANTYGENÓW CD4+ DC F E ANTYGEN ANTYGEN A KOMÓRKA M H KREW LIMFA ŚWIATŁO JELITA B ANTYGEN KRYPTA KĘPKA PEYERA DOPROWADZAJACE NACZYNIE LIMFATCZNE LAMINA PR0PRIA DC-Ag C WĘZEŁ MEZENTERYCZNY D I CD4+ OBWODOWY WĘZEŁ CHŁONNY TKANKI OBWODOWE REGULATOROWE LUB ODPOWIADAJĄCE CD4+ G ODPROWADZAJACE NACZYNIE LIMFATCZNE Nature, 2003, pp 331, A.M.

25 dwunastnica kręte czcze grube odbyt żołądek ślepe SCHEMAT MONOGASTRYCZNEGO PRZEWODU POKARMOWEGO PRZEDSTAWIONO LICZEBNOŚĆ MIKROORGANIZMÓW NA g TREŚCI JELITA ZDROWEGO OSOBNIKA

26 PRZEWÓD POKARMOWY ZASIEDLA BAKTERII NALEŻĄ DO OK. 500 GATUNKÓW, GŁÓWNIE SĄ TO GRAM UJEMNE BEZWZGLĘDNE ANAEROBY, TYLKO CZĘŚCIOWO ZIDENTYFIKOWANE ROLA BAKTERII KOMENSALNYCH: OBNIŻANIE ph PRODUKCJA BIAŁEK BAKTERIOSTATYCZNYCH KOLICYN KONKURENCJA O SKŁADNIKI POKARMOWE I RECEPTORY NA POWIERZCHNI NABŁONKA JELIT MODULACJA UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO

27 HOMEOSTAZA OCHRONA ZABURZENIE CHOROBA PATOGENY INFEKCJA BAKTERYJNA ŚWIATŁO JELITA WARSTWA BAKTERII KOMENSALNYCH PRODUKTY ICH METABOLIZMU STYMULACJA ODPORNOŚCI KOMENSALNE ANTYBIOTYKI STAN ZDROWIA, np. ZMNIEJSZONA PERYSTALTYKA, IMMUNOSUPRESJA INNE CZYNNIKI: CHEMICZNE, FIZYCZNE, MECHANICZNE WARSTWA KOMÓREK ŚLUZÓWKI

28

29 Mleko krowie Białko jaja Orzeszki ziemne Ryby Jabłka Kukurydza

30 J Allergy Clin Immunol May 2004 WYSTĘPOWANIE ALERGII POKARMOWYCH W USA Pokarm Małe dzieci Dorośli Mleko Jajka Orzechy ziemne Orzechy Ryby Owoce morza Łącznie

31 PIERWSZY KONTAKT ROZWÓJ REAKCJI ALERGICZNEJ NA ANTYGENY BIAŁKA JAJA KURZEGO: Alergen jaja APC Naiwne LiT rozpoznające białko jaja LiTh2 LiB --> IgE swoiste Mastocyty wiążące IgE PONOWNA EKSPOZYCJA Białka jaja krzyżowo reagują z IgE na mastocytach Mastocyty uwalniają: histaminę, leukotrieny, prostaglandyny, cytokiny OBJAWY LOKALNE: nudności, świąd, wymioty, biegunka, bóle brzucha OBJAWY SYSTEMOWE: pokrzywka, obrzęk dróg oddechowych, spadek ciśnienia, arytmia serca PONOWNA EKSPOZYCJA NA ANTYGEN PROWADZI DO ROZWOJU REAKCJI ALERGICZNEJ

32 Mleko jest płynem biologicznym, zawierającym wszystkie składniki odżywcze, niezbędne dla noworodka ssaka Jego skład jest zróżnicowany gatunkowo; jeśli osesek ludzki nie może być karmiony mlekiem matki w krajach rozwiniętych najczęściej zastępuje się je mlekiem krowim

33 Ok. 25% powierzchni lądów zamieszkują plemiona pasterskie, liczące mln. osób, wykorzystujące mleko innych gatunków Gatunek Tłuszcz % Białko % Laktoza % Składniki stałe % Owca Koza Krowa Wielbłąd Jak Koń

34 Woda zależnie od gatunku, ok. 87% w mleku krowim Laktoza główny osmolit mleka (5-7%) Tłuszcze najbardziej zmienny składnik mleka Białka kazeiny (twaróg) i białka serwatki Sole mineralne jony lub kompleksy z białkami Witaminy rozpuszczalne w wodzie i tłuszczach Zanieczyszczenia, toksyny, mikroorganizmy, komórki somatyczne, leki

35 LAKTOZA Występuje prawie wyłącznie w mleku Jest najłatwiej dostępnym źródłem glukozy dla oseska Występuje w mleku prawie wszystkich ssaków wyjątek: niektóre torbacze Działa jak pompa osmotyczna, ułatwiająca przechodzenie wody do gruczołu mlekowego Ze względu na istotną rolę w syntezie i sekrecji mleka jest jego najbardziej stałym (ilościowo) składnikiem

36 POLI- SACHARYDY Głównie oligosacharydy i glikozaminoglikany, pochodne laktozy, fukozy (obojętne), kwasu sialowego (kwaśne), ponad 200 różnych typów cząsteczek Strukturalnie podobne do elementów ścian komórek patogenów utrudniają im adhezję do śluzówki jelita Trzeci ilościowo składnik mleka, obecne w siarze ok. 20g/L, zaś w mleku właściwym 5-10g/L Nie podlegają trawieniu w górnych odcinkach przewodu pokarmowego, pełnią też rolę prebiotyczną

37 Serwatka ok. 20% Twaróg ok.80% alfa-laktoalbumina beta-laktoglobulina albumina surowicy laktoferryna (nie-hemowe Fe) immunoglobuliny: IgG1, IgG2, IgM, IgA laktoperoksydaza lizozym beta2-mikroglobulina enzymy: proteazy i ich aktywatory, nukleazy, glikozydazy i in. alfa-kazeina kappa-kazeina beta-kazeina gamma-kazeina

38 Białka serwatki są: enzymami czynnikami wzrostowymi pełnią funkcje transportowe (np. laktoglouliny) obronne (np. Ig, lizozym, Kazeiny występują jedynie w mleku, mają pełen skład aminokwasowy, zapewniający budowę własnych białek oseska laktoferryna)

39 Nietolerancja laktozy Reakcja alergiczna na mleko (białka mleka) krowiego- CMA Nietolerancja białka mleka krowiego- CMI To nie chodzi o Ciebie, Kochanie. Ja po prostu nie toleruję laktozy

40 LAKTOZA (D-galaktoza i D-glukoza) NIEPRAWIDŁOWE WCHŁANIANIE: zaburzenia gospodarki wodnoelektrolitowej i nadmierny rozwój flory jelitowej W przypadku nietolerancji laktozy pojawiającej się w późniejszym wieku należy unikać diety zawierającej produkty mleczne

41 Spowodowana niedoborem laktazy (jednej z wielu β-galaktozydaz jelitowych); Nietolerancja może być: wrodzona (dziedziczna) pierwotna (postępujący z wiekiem zanik aktywności laktazy) wtórna (jako komplikacja innych chorób układu pokarmowego) Nierozłożona laktoza: działa jako substancja osmotycznie czynna, stanowi pożywkę dla bakterii jelitowych powodując: biegunki, zakwaszenie treści jelitowej odwodnienie zaburzenia gospodarki elektrolitowej u dzieci spowolnienie rozwoju

42 Dwa rodzaje odpowiedzi chorobowej na białka mleka Alergia CMA - z towarzyszącymi reakcjami immunologicznymi (objawy ze strony układu oddechowego, pokarmowego i skórne) Nietolerancja białek mleka CMI - bez objawów immunologicznych (ale może się w nie przekształcić)

43 Oddechowe Przewodu pokarmowego Nieżyty nosa Wymioty Świszczący oddech Częste biegunki i kolki Chroniczny kaszel Wysięk do płuc Zapalenie ucha Skórne Zapalenie skóry pochodzenia astmatycznego Egzema pochodzenia astmatycznego Obrzęk naczyniowy Powikłania związane z reakcją alergiczną na krowie mleko (CMA) Nieprawidłowe wchłanianie pokarmu Zaparcia Biegunka tłuszczowa Zgaga przełykowa Inne Szok anafilaktyczny Obrzęk skórny

44 Główne frakcje białkowe mleka odpowiedzialne za alergie β- laktoglobulina kazeina [zwłaszcza α(s)1] α- laktoalbumina

45 Zwiększa ryzyko raka piersi: Wysoka zawartość SAFA Obecność zanieczyszczeń chemicznych np. pestycydów Wysoka zawartość hormonów i czynników wzrostowych, np. IGF-I Zmniejsza ryzyko raka piersi: Występowanie sprzężonych izomerów kwasu linolowego (CLA ) Bogate źródło Ca Bogate źródło witaminy D3 Dostępne wyniki badań epidemiologicznych i doświadczeń na zwierzętach nie potwierdzają istnienia korelacji między spożyciem produktów mlecznych a rakiem piersi

46 Ponad 60 tys. kobiet (40-76 lat) uczestniczyło w Szwedzkim Programie Badań Mammograficznych Sprawdzano spożycie produktów na bazie mleka pełnotłustego ( i 1997r.) Stwierdzono ok. 800 przypadków raka jelita grubego Wykazano istotną, ujemną korelację pomiędzy spożyciem produktów mlecznych a zachorowalnością na raka jelita grubego

47 Zawiera wszystkie aminokwasy, także niezbędne (egzogenne) Jest bogatym źródłem aminokwasów rozgałęzionych (BCAA); np. leucyna, izoleucyna, koniecznych do budowy masy mięśniowej Jest ważnym źródłem aminokwasów siarkowych (cysteina, metionina), z których powstają związki aktywne biologicznie, m.in. glutation (kw.glutaminowy-cysteina-glicyna), bardzo ważny endogenny przeciwutleniacz Stosowane do budowy masy mięśniowej u trenujących sportowców i do poprawy stanu zdrowia osób w podeszłym wieku

48 Wpływ poszczególnych składników serwatki na stan zdrowia osób aktywnych fizycznie: Anaboliczne efekty białek serwatki i budujących je aminokwasów (26% BCAA), w tym leucyna inicjacja translacji i syntezy białka Ca i nietłuszczowe składniki mleka (serwatki) regulują budowę ciała, zawartość tkanki tłuszczowej Bioaktywne składniki serwatki wpływają ogólnie na poprawę stanu zdrowia

49 Wpływ poszczególnych składników serwatki na stan zdrowia osób aktywnych fizycznie: cd Skład aminokwasowy białek serwatki jest jakościowo ilościowo podobny do białek mięśni szkieletowych Trawienie i wchłanianie białek serwatki jest znacznie szybsze niż kazeiny, zalegającej w żołądku stosunkowo długo; to stymuluje odbudowę białek mięśniowych w okresie między posiłkami, prowadząc do dodatniego bilansu azotowego Glutamina stanowi ważne źródło energii dla komórek jelita cienkiego Laktoferryna i laktoferrycyna są antyoksydantami, wiążą Fe (są wysycone tylko w 8-30%), co zapobiega tworzeniu ROS i hamuje wzrost bakterii

50 BIAŁKA i PEPTYDY SERWATKOWE Mięśnie szkieletowe i wątroba Tkanka tłuszczowa Komórki beta trzustki