Úloha tenzidov, ako prídavných potravinových doplnkov (syntetické emulgátory ) pri alergických a autoimúnnych chorobách

 

Preklad: Ing. Imrich Galgóczi
Zdroj:Gábor Szendi: Csáki KF. Synthetic surfactant food additives can cause intestinal barrier dysfunction. Med Hypotheses (2011), in press, doi:10.1016/j.mehy.2011.01.030

Pri vzniku potravinovej alergie, autoimúnnych ochorení a autizmu, zohráva kľúčovú úlohu tzv. syndróm prepúšťania čriev, t.j. keď steny čriev sa stanú postupne priepustnou. Podľa teórie chorôb paleo stravovania, syndróm prepúšťania čriev spôsobuje cez viaceré mechanizmy, rad komponentov západného stravovania. Nižšie uvedený výťažok štúdia nás oboznámi s tenzidmi, s tou prídavnou alebo pomocnou skupinou prídavných látok, ktoré patria medzi tie „výdobytky“ modernej priemyselnej výroby, ktoré významne prispievajú ku vzniku a zákernému šíreniu civilizačných chorôb. Čítajúc tento článok, každý prívrženec paleo stravovania s úľavou môže konštatovať: „ no, aspoň z tohto zostanem mimo“. Je stále jasnejšie, že prečo sa tak vehementne rozšírili počas 19-20.-ho storočia civilizačné choroby. Západný svet sa obrátil chrbtom nie len pravekému stravovaciemu systému, ale stále vo väčšej miere zaťažuje organizmus škodlivými prídavnými látkami. Vo svetle tohto článku, paleo stravovanie sa zase dostáva do nového svetla: oproti západnému spôsobu stravovania, je náš organizmus oveľa menej zaťažený od neodvrátiteľného chemického zaťaženia. Vyjadrujem vďaku Frecskáné Dr. Csáki Kataríne, , ktorá svoje zverejnené štúdium v Medical Hypothesis, napísala aj v stráviteľnej forme pre laických čitateľov odoberajúci moje spravodajské články. Je to mimoriadne gesto od vedca, čo bohužiaľ je ochotný urobiť len málo ľudí. Priemerný človek sa k informáciám vedeckých výsledkov dostane len médiami riadenými publikáciami, ktoré sú spracované povrchne a s obchodným úmyslom , zatiaľ čo v odborných časopisoch úzky okruh vedcov, pre smrteľníka za drahé peniaze dostupné informácie, konzultuje o najnovších dôležitých vedeckých výsledkoch medzi sebou vedeckým slangom.

Za posledné štyri desaťročia vo vyspelých krajinách, významne vrástol počet chorých na alergiu a autoimúnnu chorobu (napr. celiakia, cukrovka I.-ho typu, Crohnova choroba, ulcerózna kolitída – vredovitý zápal hrubého čreva; – Slovensko s J.Kóreou vedú svetový rebríček v prepočte na obyvateľa, vlastná. pozn.). V záujme toho, aby tento rast mohol byť zastavený, je dôležité odhaliť tie diétne faktory a oblasti životného prostredia, ktoré prispievajú ku vzniku a udržaniu uvedených chorôb. Preto sa pozrime, že ktoré sú tie najdôležitejšie faktory, ktoré vedú ku vzniku autoimúnnych chorôb:
• genetická náklonnosť – tu nemôžeme nič zmeniť
• v strave prítomný antigén – ťažko sa dá tomu zabrániť, lebo vo väčšine prípadov ( okrem celiakie) ho nevieme identifikovať
• zvýšená schopnosť črevnej priepustnosti

Črevný epitel je najväčší slizničný povrch v našom organizme, ktorý nás delí od vonkajšieho sveta. V črevnom obsahu je prítomných obrovské množstvo patogénnych baktérií, toxínov a alergénov, preto jednou z hlavných úloh črevného systému je, by zabránil prienik týmto nepriateľským látkam do nášho organizmu (barierová funkcia). Ak sa bariérová funkcia poškodí/naruší, t.j. črevá sa stanú priepustnými, potom antigén sa dostane cez črevný epitel, a u citlivých ľudí vyvoláva zápaly a autoimúnne choroby. Dôsledok zápalu je zase zvýšenie priepustnosti čriev, čo vytvára jeden začarovaný kruh. Vedci hľadajú odpoveď na to, že ktoré asi môžu byť tie komponenty prítomné v súčasnej modernej strave, ktoré významne prispievajú ku zvýšeniu priepustnosti čriev. Na prvý pohľad sa zdá byť logické, že jeden z hlavných vinníkov je typ zlúčenín, ktorú farmaceutické firmy používajú na to, aby zvýšili priepustnosť čriev pre aktívne ingrediencie liekov; a potravinársky priemysel vo veľkej miere používa tieto zlúčeniny ako potravinovú prísadu v najčastejšie konzumovaných potravinách: ktorým hovoríme tenzidy.

Využitie tenzidov v potravinárskom priemysle
Tenzidy sú povrchovo aktívne látky. Charakteristickým znakom ich molekúl je, že jedna časť molekuly má hydrofilný (má náklonnosť k vode), druhá lipofilný ( má náklonnosť k tukom) charakter. Preto, jedna časť molekuly tenzidu sa snaží zotrvať vo fáze vody, druhá sa snaží nájsť prostredie kde sa nachádza tuk. Z toho dôvodu sa molekuly tenzidov zhlukujú na povrchových rozhraniach rôznych vodných alebo mastných povrchov, kde sa vedia umiestniť usmernene. ( celé je, ako keď korková zátka pláva na vode: jedna časť je vo vode, druhá vo vzduchu). Pritom vedia v podstatnej miere zmeniť povrchové vlastnosti rozhrania. Preto tenzidy často používajú na stabilizáciu látok s veľkým povrchovým rozhraním ( napr. emulzie, peny). Tenzidy je zvykom označovať hodnotou HLB (hydrophilic lipophilic balance, 0-20), ktorá ukáže, že daný tenzid je v ktorom prostredí viac rozpustným (vodné pr. vyššie HLB; mastné/olejnaté pr. nízke HLB). Stojí za mienku, že tenzidy majú viacero pomenovaní (napr.detergenty – čistiace vlastnosti; emulgátor- zmenšuje povrchové napätie na rozhraní medzi dvoma nemiešateľnými kvapalinami, čím umožňuje vznik emulzie; – vlastná pozn.), ktorý sa vzťahuje predovšetkým na daný typ použitého materiálu. Pre väčšinu z nás, tenzidy poznáme ako domáce čistiace prostriedky. Je ale menej známe, že vo veľkom množstve ho používa a potravinársky priemysel, ako prídavnú látku.

Aplikácia tenzidov v potravinárskom priemysle sa začala už v rokoch 1930, kedy na výrobu margarínov začali používať mono- a diglyceridy (margarín je emulzia, ktorá pomáha v tom, aby drobné vodné častice zostali oddelené). Ozajstný prelom pre tenzidy priniesol rok 1960, kedy v Anglicku zaviedli nový spôsob výroby chleba (Chorleywood Bread Process). Podstatou postupu výroby je, že nie je potrebný čas na kvasenie, cestovinu pripravia rýchlym miešačom. Týmto spôsobom sa dá vyrábať chlieb aj z anglickej pšenice s nízkym obsahom gluténu. Proces ale vyžaduje veľa prídavných látok – medzi inými aj tenzidy. Tenzidy zlepšujú strojové spracovanie cestoviny, zosilňujú štruktúru cestoviny, zväčšujú trvanlivosť a mäkkosť výrobku, pridávaním tenzidov môžu miešaním dosiahnuť, aby v cestovine bolo čo najviac vzduchu, čím výrobok bude objemovo väčší. Použitím tenzidov sa dá vyrobiť kvalitný výrobok aj z nemej hodnotných polotovarov. Tento spôsob výroby sa veľmi rýchlo rozšíril vo svete, a v mnohých krajinách ho používajú aj v súčasnosti. V tých krajinách, kde je obsah gluténu pšenice väčší, tento spôsob sa nedá v úplnej mier použiť, ale aplikáciu prídavných látok aj tu zaviedli, aby znížili dobu kvasenia.

Celosvetovo, v súčasnosti vyrábajú cca 500 000 ton prídavných potravinových látok, z toho 50% pre výrobu pekárskych výrobkov. Pre rôzne spôsoby výroby, vyrábajú zhruba 20 druhov tenzidov, ktoré sa líšia svojou štruktúrou a fyzicko-chemickými vlastnosťami; sú medzi nimi s veľmi nízkou a veľmi vysokou hodnotou HLB. Súčasné použitie rôznych druhov tenzidov spôsobuje účinnejšie dosiahnutie cieľa, z toho dôvodu, často krát používajú zmes tenzidov.

Najčastejšie oblasti použitia
Ako som už spomínala, najčastejšou oblasťou použitia sú pekárske výrobky. Tenzidy pri výrobe piškóty neaplikujú len kvôli dosiahnutiu dobrej a rovnomerne prievzdušnej štruktúry, ale aj k vôli podstatnému zníženiu času -vyplývajúci z jednoduchšej technológie výroby, ktorý dosahujú pridaním zmesí prídavných látok (jediný technologický krok). Ďalšou dôležitou oblasťou uplatnenia je výroba majonéz a tukov so zníženým obsahom tukov. Okrem toho tenzidy používajú aj pri výrobe instantných potravín, rekombinovanom mlieku (rekonštituovaním sušeného mlieka), na výrobu peny šľahačky.
Je dôležité poznamenať, že v mnohých prípadoch dávajú tenzid do detských potravinových výrobkoch, vyrobené pre alergické bábätká. V prípade normálnych prípravkov pre dojčatá, na dosiahnutie stability emulzie postačuje vaječná bielkovina. Pre alergické dojčatá ale vyrábajú takú výživu, kde sú mliečne bielkoviny odbúrané/štiepené. Preto emulziu často stabilizujú tenzidmi. To je preto obzvlášť nešťastné, lebo priepustnosť čriev týchto dojčiat je už v podstate väčšia.

Najčastejšie použité potravinové prídavné tenzidy:

E číslo aplikácia HLB
mono- a diglyceridy mastných kyselín E471 Pekársky výrobok, piškóty, margarín, zmrzlina, žuvačka, instantné výrobky, rekombinované mlieko 3-4
Estery mono- a diacylglycerolov mastných kyselín s kyselinou mono- a diecetylvínnou (DATEM) E 472e Pekársky výrobok, špeciálna dojčenská výživa 8
Stearoyl-2-laktylát sodný E481 Pekársky výrobok, sušienky,vločky na raňajky, rýchla ryža, instantné výrobky 8
Stearoyl-2-laktylát vápenatý E482 Pekársky v., sušienky, vločky na raňajky 5
Estery sacharózy mastných kyselín E473 Pekársky výrobok, piškóty,omáčka, dressingy, nízkotučná majonéza, zmrzlina, práškový krém, žuvačka, špeciálna dojčenská výživa 1–18
Estery polyglycerolu mastných kyselín E475 Nízko tučný margarín, margarín na pečenie, smotana na šľahanie, vločky na raňajky, piškóty 6–11
Sorbitan estery mastných kyselín (Span séria) E491-496 Pekársky výrobok, koláč, sušienky, zmrzlina, instantné droždie, margarín 2–9
Polisorbáty (Tween séria) E432-436 Pekársky výrobok, zmrzlina, krémy, instantné výrobky, smotanová náhrada 10–17

 

Vplyv tenzidov na črevnú bariéru ( deliacu)- útok na štyroch frontoch
Farmaceutický priemysel už dávno používa tenzidy medzi inými z toho dôvodu, aby črevá boli priepustnejšie pre lieky. Farmaceutický priemysel, v mnohých prípadoch pre tento účel, používa tenzidy, totožné s tými, ktoré používa aj potravinársky priemysel ako prídavné látky. Preto napriek tomu, že vplyv tenzidov – ako prídavné látky- na črevnú bariéru málokto skúmal, máme dosť informácií ohľadom tohto vplyvu. Tenzidy štyrmi spôsobmi zvyšujú priepustnosť čriev, pozrime sa postupne na tieto mechanizmy.

1. Prvá línia obrany : hydrofóbna vrstva hlienu
Črevný endothelium je chránený pred nepriateľskými baktériami a veľko-molekulovými alergénmi, hrubou vrstvou neustále produkovaným hlienom. Tento hlien obsahuje okrem iného aj fosfolipidy. Ich konštrukcia je podobná tenzidom, takže majú jednu k vode (hydrofil), a jednu k tukom (lipofil) náklonnú vrstvu. Tieto fosfolipidy sa tak umiestňujú vo vrstve hlienu, že vrstvu robia náklonnou na tuky (lipofilová). Z toho dôvodu vo vode rozpustné makromolekuly ( väčšina antigénov je takých) sa dostané cez túto vrstvu len veľmi ťažko. Tenzidy ale tento lipidový vplyv (lipofilitu) narušia, zníži sa efektivita obrany, čím sa zľahčí prechod alergénnych makromolekúl k črevným epitelovým bunkám. Ďalej, k vôli silnej štrukturálnej podobnosti tenzidov, môžu v stúpiť do spolupôsobenia s fosfolipidmi, a môžu aj úplne rozpustiť fosfolipidy hlienu.

Ak nejaká látka sa už dostala k črevnému epitelu, teoreticky sú dve možnosti aby sa dostala do organizmu: buď cez bunky, alebo prostredníctvom zložitých medzibunkových spojení, pozostávajúci z bielkovín (tight junctions).

2. Membrána buniek črevného epitelu
Kostra membrány buniek pozostáva z molekúl fosfolipidu s dvojitou vrstvou membrán. Tu sa molekuly rozmiestňujú tak, že hydrofilová časť smeruje von, lipofilová smerom do vnútornej časti vrstvy. (Predstavme si veľa plávajúcich korkových zátok tesne vedľa seba!) Z toho dôvodu, cestou pasívnej difúzie, cez membrány buniek môžu prejsť predovšetkým lipofilné molekuly. Hoci väčšina obrovitých alergénových molekúl (hydrofilné) obľubuje vodné prostredie, črevný obsah môže obsahovať aj množstvo toxických lipofilných zápalových zlúčenín. Tenzidy a fosfolipidy k vôli ich štrukturálnej podobnosti, ukazujú navzájom silnú interakciu. Preto farmaceutický priemysel často aplikuje tenzidy na zabezpečenie zvýšenia priepustnosti membrán buniek. Tenzidy sú schopné preniknúť do membrán buniek – dôsledok je narušenie štruktúry membrány a zvýšenie priepustnosť membrány.

O nasledovných potravinárskych tenzidoch už bolo preukázané, že zvyšujú priepustnosť membrán buniek: DATEM (E472e), estery polyglycerolu mastných kyselín (E475), glycerol 1-monooleát (E471), sorbitan-monoleát (E494).
Sú aj také tenzidy, ktoré nie len preniknú do membrány, ale nad určitou koncentráciou sú schopné rozpúšťať aj lipidy membrány: polysorbát 20 (E432), polysorbát 80 (E433), estery sacharózy mastných kyselín (E473).

3. P-glykoproteín: obrana proti jedom
P-glykoproteín je bielkovina, ktorá sa nachádza v membráne mnohých buniek nášho organizmu, medzi iným aj v črevných epitelových bunkách na vnútornej strane črevnej dutiny. Jeho hlavnou úlohou je, aby zachytil a vyhostil zachytené toxické látky, ako napr. toxíny baktérií, pesticídy a rôzne karcinogénne zlúčeniny. P-glykoproteín sa preto dostal do svetla pozornosti farmafirmám, lebo veľkú väčšinu chemoterapeutických liekov organizmus človeka identifikuje ako cudziu látku ( lebo v skutočnosti sú to cytotoxíny, t.j. jedy buniek), a vyhostí ich z cielených buniek. Preto, k vôli zvýšeniu účinnosti chemoterapeutických liekov
je veľmi dôležité, aby zabránila činnosť týmto transportným bielkovinám. Mnoho krát, na tento účel používajú tenzidy, a veľa z nich používa aj potravinársky priemysel. O nasledovných potravinových tenzidoch dokázali, že blokujú činnosť P-glykoproteínu: glycerol monoleát, glycerol monostearát (E471), monolaurát sacharózy (E473), polysorbát 20 (E432), polysorbát 80 (E433), polioxietilén (40)-stearát (E431).

Aj keď v prípade ošetrenia niektorých závažných nádorov je potrebné aplikovať inhibítory P-glykoproteínu v záujme dosiahnutia účinnosti použitých liekov, ich použitie v každodennom živote môže byť ale nebezpečné, lebo znižujú obranyschopnosť organizmu proti jedom, ktoré sa tam dostanú stravou.

4. Tesné spojenia buniek
Medzi susednými epitelovými bunkami sú úzke bunkové spojenia zložitých štruktúr bielkovín (tight junctions), ktorých pórovitý rozmer je tak malý, že pre makromolekuly sú neprechodné. Toto zoskupenie predstavuje hlavnú bariéru pre vstup alergénov (bielkoviny, peptidy). Pri zápalových, autoimúnnych chorobách tieto pórovité rozmery medzi bunkovými spojeniami natoľko narastú, že makromolekuly môžu cez ne preniknúť. Sú ale aj také látky, ktoré sú schopné úzke bunkové spojenia urobiť priepustným, aj keď len na krátky čas. Takéto látky – napríklad tenzidy – používa farmaceutický priemysel na zabezpečenie prechodu vo vode rozpustných veľkomolekúl. Z tohto dôvodu používa – ako prídavnú látku, aj potravinársky priemysel už známe tenzidy: polysorbáty (E432-436), estery sacharózy mastných kyselín (E473). Mnoho krát ale mechanizmus zvýšenia absorpčného účinku nie je známi, často aplikovaný tenzid zvyšuje naraz priepustnosť membrán bunky, ako aj vyššie spomínanú medzibunkovú priepustnosť. Whitehead a spolupracovníci preskúmali mechanizmus zvyšovania priepustnosti čriev dôsledkom rôznych tenzidov. Preukázali, že čím je tenzid viac hydrofilového charakteru (vysoké HLB), tým väčšmi je schopný narušiť/otvoriť tesné spoje buniek. Dôležité je v tomto bode pripomenúť, že prirodzené povrchovo aktívne látky – prijaté buď stravou, alebo vznikajúce metabolizmom tukov -, majú nízke hodnoty HLB (olejovo rozpustné, HLB=3-4), preto v oveľa menšej miere vplývajú na medzery medzi bunkami, ako niektoré syntetické vyrobené tenzidy, s veľmi vysokou HLB hodnotou.

Tenzidy už aj pri malej koncentrácii účinne zvyšujú priepustnosť čriev, preto ich aplikácia u potravín potravinárskym priemyslom, je ďaleko nad účinnou koncentráciou. Mine a spolupracovníci vyšetrovali účinok esterov sacharózy (E473) na priepustnosť tesných medzier medzi bunkami črevného epitelu. Tento tenzid zvykli používať pre stabilizáciu emulzie pri výrobe dojčenskej výživy pre alergické dojčatá. Zistili, že tento tenzid ešte aj v takej malej dóze, ktorá dovoľuje výrobu dojčenských výživových produktov, v tak veľkej miere zvyšuje priepustnosť medzier buniek črevného epitelu, že aplikovaný makromolekulový alergén (jedna vaječná bielkovina) pre spomínaný výskum, vedel prejsť črevným epitelom.

Súhrn
Chronický nárast priepustnosti črevného systému zohráva dôležitú úlohu pri vzniku a vývoji mnohých (predovšetkým alergických) chorôb. Od začiatku 60-tich rokov, potravinársky priemysel vo veľkom začala používať potravinové tenzidové doplnky aj v prípade najčastejšie používaných potravín. S nárastom aplikácie potravinových tenzidov, v západných štátoch takmer súbežne veľmi výrazne začal rásť vznik alergických a autoimúnnych chorôb.
Tenzidy môžu zvýšiť priepustnosť črevného systému rôznymi spôsobmi. Pretože väčšina alergénov je vode rozpustná molekula, preto tie tenzidy, ktoré zvýšia priepustnosť medzi tesným stykom buniek alebo/buď znížia lipofilitu vrstvy hlienu, bezprostredne umožňujú prienik potravinových alergénov do organizmu.
Okrem toho, dôsledok každého zápalového procesu je nárast priepustnosti vzájomných tesných bunkových spojov. Pretože veľa toxínov vyvolávajúce zápal, resp. karcinogénne látky, sú lipofilného charakteru, preto tie tenzidy, ktoré zvyšujú priepustnosť membrán buniek črevného epitelu alebo/ a blokujú funkciu p-glykoproteínu, nepriamo prispievajú ku vzniku a udržaniu autoimúnnych chorôb. Niektoré prídavné potravinové látky (tenzidy) zvyšujú priepustnosť črevného systému aj viacerými mechanizmami, dokonca často používajú zmes tenzidov ako potravinovú prídavnú látku, preto môžeme počítať s viacerými účinkami naraz. Dôležité je ešte spomenúť, že schopnosť tenzidov zvýšiť priepustnosť sa môže zosilnieť, pri súbežnom používaní iných tenzidov alebo liekov ( napr. lieky na vykašlávanie a rozklad hlienu – N-acetylcysleinum (acetylcysteín), Solmucol,…).

Vplyvom tenzidov spôsobená zvýšená priepustnosť u zdravých ľudí sa rýchlo regeneruje (1-2 hodiny). Preto najväčším problémom nie je samotná toxicita tenzidov, ale ten fakt, že tieto látky užívame spolu s každodennou stravou. To znamená, že tenzidy zvyšujú na krátku dobu priepustnosť črevného systému práve vtedy, keď v črevnom systéme sú prítomné aj toxíny, elergény a patogény. K trvalému poškodeniu dochádza vtedy, keď tieto nepriateľské látky preniknú cez črevný epitel dôsledkom zvýšenej priepustnosti, a spustia/vyvolajú zápaly organizmu. Takýmto spôsobom, potravinové tenzidy môžu spustiť začarovaný kruh autoimúnnych chorôb.

Poznámka
Tu popísané veci sa vzťahujú len na syntetické povrchovo aktívne látky (tenzidy), a netýka sa lecitín, ako prirodzenej (nefunkcionálnej) látky, ktoré sú prirodzené povrchovo aktívne látky. Lecitíny, podobne ako membrány buniek, pozostávajú hlavne z fosfolipidov, preto nepoškodzujú membránu buniek, ani úzke bunkové spojenia.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *


7 + osem =

Môžete použiť tieto HTML značky a atribúty: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Tieto stránky využívajú Cookies. Prečítajte si podrobnejšie informácie , ako používame cookies na týchto webových stránkach. Podrobnosti

Na základe zákona EU je povinné upozorniť návštevníka tejto web stránky, že web používa Cokkies. Ak s tým nesúhlasíte, potom vhodným nastavením Vášho prehliadača, zakážte ukladanie Cookies. http://www.mcafee.com/common/privacy/consumer/slovakian/cookie_notice/

Zatvoriť