Джерела: Csбki KF. Синтетичні харчові добавки ПАР можуть спричинити дисфункцію кишкового бар’єру. Med Hypotheses (2011), у пресі, doi: 10.1016/j.mehy.2011.01.030
За останні чотири десятиліття в розвинених країнах значно зросла кількість алергій та багатьох аутоімунних захворювань (наприклад, целіакія, діабет 1 типу, хвороба Крона, виразковий коліт). Для того, щоб зупинити цей ріст, важливо дослідити екологічні та харчові фактори, що сприяють розвитку та підтримці цих хвороб. Тому давайте розглянемо найважливіші фактори, що призводять до розвитку аутоімунних захворювань:
- генетична схильність - ми не можемо цього змінити
- антиген, присутній у зразку - важко виявити, оскільки більшу частину часу (крім мішені) неможливо ідентифікувати
- збільшення проникності кишкового тракту
Мій апендикс - це найбільша поверхнева слизова в людському тілі, яка відокремлює нас зовні. Вміст кишечника містить величезну кількість хворих бактерій, токсинів та алергенів, тому однією з основних функцій кишкової системи є запобігання надходженню цих шкідливих речовин в організм (бар’єрна функція). Коли ця бар'єрна функція порушена, тобто вона стає пермеатом кишечника, антиген проходить через слизову і ініціює запальні та аутоімунні процеси у сприйнятливих осіб. Запалення призводить до подальшого збільшення проникності кишечника, розвиваючи тим самим середовище кровообігу. Дослідники шукають відповіді на те, що може бути компонентами сучасної їжі, що значно підвищує проникність кишкового тракту. Видається логічним, що одним з головних факторів є тип сполуки, що використовується фармацевтичною промисловістю для збільшення проникності кишкового тракту до кількості активних фармацевтичних інгредієнтів; а харчова промисловість також використовує велику кількість харчових добавок у харчових продуктах, які найчастіше вживають: ці ПАР.
Використання ПАР у харчовій промисловості
У цілому, приблизно Виробляється 500 000 тонн харчових добавок ПАР, з яких приблизно 50% додається до їх пекарні. Для різних застосувань, прибл. Випускається 20 типів ПАР з різною структурою та фізико-хімічними властивостями; існують як дуже низькі, так і високі значення ГЛБ. Одночасне використання декількох поверхнево-активних речовин у багатьох випадках є більш ефективним для досягнення цієї мети, тому часто використовуються змішувачі ПАР.
Найпоширеніші програми
Як я вже згадував, найважливішою областю їх застосування є хлібопечення. При виробництві губок поверхнево-активні речовини не тільки допомагають створити рівномірну структуру отворів, але й спрощують процес виготовлення, різні інгредієнти можна додавати до пасти за один етап. Ще однією важливою галуззю застосування є виробництво жирів із зниженим вмістом жиру та майонезів. Крім того, поверхнево-активні речовини використовуються у виробництві продуктів швидкого приготування, рекомбінантного молока (відновленого із сухого молока), збитих вершків.
Важливо згадати, що в багатьох випадках ПАР також додають у добавки для немовлят-алергіків. У звичайних сумішах для немовлят наявних молочних білків достатньо для стабілізації емульсії. Однак для немовлят з алергією розроблені добавки, в яких молочні білки розщеплюються. Тому емульсія часто стабілізується поверхнево-активними речовинами. Це особливо прикро, оскільки проникність кишечника цих дітей вже вище.
Найбільш часто використовуваними харчовими добавками ПАР є:
моно- та дигліцериди жирних кислот
хлібобулочні вироби, бісквіт, маргарин, морозиво, жувальна гумка, продукти швидкого приготування, рекомбінантне молоко
Ефіри діацетилвинної кислоти моно- та дигліцеридів жирних кислот (DATEM)
хлібобулочні вироби, спеціальне дитяче харчування
хлібобулочні вироби, печиво, каші для сніданку, рис швидкого приготування, продукти швидкого приготування
хлібобулочні вироби, печиво, сухі сніданки
хлібобулочні вироби, бісквіт, заправка, соус, знежирений майонез, морозиво, вершки в порошку, жувальна гумка, спеціальне дитяче харчування
маргарин зі зниженою жирністю, маргарин для випічки, вершковий крем, пластівці для сніданку, бісквіт
ефіри сорбітану жирних кислот (серія Span)
хлібобулочні вироби, торти, печиво, морозиво, дріжджі швидкого приготування, маргарин
Полісорбати (серія Твін)
хлібобулочні вироби, морозиво, креми, продукти швидкого приготування, замінники вершків
Вплив поверхнево-активних речовин на функцію жовчного бар'єру - атака на чотири фронти
Фармацевтична промисловість використовувала поверхнево-активні речовини, серед іншого, щоб зробити кишковий тракт проникним для діючої речовини. У багатьох випадках поверхнево-активні речовини, що використовуються для цієї мети у фармацевтичній промисловості, такі ж, як ті, що використовуються харчовою промисловістю як добавки. Таким чином, незважаючи на той факт, що вплив харчових добавок ПАР на бар’єрну функцію кишечника мало вивчений, з цим приводу доступно більше даних. Поверхнево-активні речовини також збільшують проникність кишкового тракту кількома способами, давайте тепер розглянемо ці механізми.
1. Перший рядок: гідрофобний шар підкладки
Кишкова мембрана захищена постійно утворюється щільним шаром мови від шкідливих бактерій кишкового вмісту та від високомолекулярних алергенів. Цей шар гортані містить, серед іншого, фосфоліпіди. Вони мають структуру, подібну до поверхнево-активних речовин, тому мають гідрофільну (гідрофільну) та жирозахисну (ліпофільну) частину. Ці фосфоліпіди розташовуються в шарі слини, роблячи шар ліпофільним. Як результат, водорозчинні макромолекули (найбільш антигенні з них) важко пройти через цей шар. Однак поверхнево-активні речовини погіршують цю ліпофільність, полегшуючи алергенні макромолекули досягати клітин епітелію кишечника. Крім того, завдяки своїй структурній подібності, поверхнево-активні речовини можуть сильно взаємодіяти з фосфоліпідами та розчиняти їх із шару слизової.
Як тільки речовина досягла шкіри голови, існує два принципи її проникнення в організм: або через клітини, або через тісні місця зв’язку білків між клітинами.
2. Мембрана плоских клітин
Вода на клітинній мембрані складається з двошару молекул фосфоліпідів. При цьому молекули розташовані так, що гідрофільна частина звернена назовні, а ліпофільна частина - всередину шару. (Уявіть, багато пробок потокають разом у воді!) Отже, пасивна дифузія в першу чергу здатна перетинати клітинну мембрану через ліпофільні молекули. Незважаючи на те, що шкіра є найбільш алергенною молекулою водного бар'єру (гідрофільною), у вмісті кишечника може бути багато ліпофільних токсичних, запальних сполук. Поверхнево-активні речовини та фосфоліпіди сильно взаємозалежні через їх структурну схожість. З цієї причини фармацевтична промисловість часто використовує поверхнево-активні речовини для збільшення проникності клітинних мембран. Поверхнево-активні речовини здатні проникати через клітинну мембрану, порушуючи тим самим мембранну структуру, збільшуючи тим самим проникність мембрани.
Доведено також, що такі харчові поверхнево-активні речовини підвищують проникність мембран: DATEM (E472e), полігліцеринові ефіри жирних кислот (E475), гліцерил-1-моноолеат (E471), сорбіт.
Є також поверхнево-активні речовини, які не тільки проникають через мембрану, але також здатні розчиняти ліпіди мембрани вище певної концентрації: полісорбат 20 (Е432), полісорбат 80 (Е433), ефіри сахарози жирних кислот (Е473).
3. Р-глікопротеїн: захист від токсинів
Р-глікопротеїн - це білок, що міститься в численних клітинних мембранах організму, включаючи кишкову сторону плоскоклітинної клітини. Його основна функція полягає в захопленні та вигнанні токсичних речовин, що надходять у клітину, напр. бактеріальні токсини, гербіциди та багато канцерогенів. Р-глікопротеїн став центром досліджень наркотиків, оскільки він також визнає більшість хіміотерапевтичних препаратів ворогами (оскільки вони справді є клітинними токсинами) і доставляє їх з клітин-мішеней. Тому, щоб підвищити ефективність хіміотерапевтичних засобів, дуже важливо запобігти роботі цих транспортних білків. У багатьох випадках для цього використовують поверхнево-активні речовини, а кілька - це харчові добавки. Доведено, що такі харчові поверхнево-активні речовини пригнічують функцію р-глікопротеїну: гліцерилмоноолеат, гліцерил моностеарат (E471), монолаурат сахарози (E473), полісорб (E473), полісорбат 20 (Eor4b) (E431).
Однак при лікуванні деяких серйозних видів раку інгібітори р-глікопротеїну необхідні для забезпечення належної ефективності лікарських засобів, і їх непотрібне щоденне вживання може бути небезпечним, оскільки вони зменшують здатність організму керувати ними.
4. Тісні зв’язки між клітинами
Навіть у низьких концентраціях поверхнево-активні речовини ефективно збільшують кишкову проникність, завдяки чому кількість їжі, що використовується в їжі, значно перевищує ефективну концентрацію. Досліджено вплив ефірів сахарози жирних кислот Mine та ін. (E473) на щільні клітинні сполуки. Це ПАР також використовується для стабілізації емульсій у сумішах для немовлят-алергіків. Було встановлено, що це ПАР, навіть при таких низьких концентраціях, як дозволено у дитячих сумішах, збільшило проникність тісних клітинних зв’язків стовбурових клітин до такої міри, що макромолекула в дослідженні.
Резюме
Збільшення проникності, викликане ПАР, швидко регенерується у здорових людей (1-2 години). Отже, найбільшою проблемою є не специфічна токсичність поверхнево-активних речовин, а той факт, що ми споживаємо ці речовини під час повсякденного харчування. Це означає, що поверхнево-активні речовини на короткий час підвищують проникність кишкового тракту, коли в кишечнику присутні алергії, отрути та патогени. Постійні пошкодження виникають, коли ці ворожі речовини, передаючись через стан підвищеної проникності, ініціюють запальні процеси. Таким чином, харчові добавки ПАР можуть викликати аутоімунну систему кровообігу.
Примітка:
Наведені вище описи застосовуються лише до синтетичних ПАР (ПАР) і не впливають на природні (нефункціональні) лецитини, які є природними ПАР. Лецитини, як і клітинна мембрана, складаються переважно з фосфоліпідів, тому ні клітинна мембрана, ні тісні клітинні зв’язки не порушені.