Альфонсо Валенсуела Б, Хуліо Санхуеза С та Сусана Нієто К
Лабораторія ліпідів та антиоксидантів
Інститут харчування та харчових технологій (INTA), Університет Чилі.
Ця робота була отримана 7 червня 2002 року та прийнята до друку 19 липня 2002 року.
ВСТУП
Ліпідне травлення:
важлива роль ліпаз
Метаболічна доля продуктів гідролізу
тригліцеридів у травному тракті
Утворення кальцієвого мила з жирних кислот особливо важливо для новонароджених та немовлят, оскільки запор є однією з найчастіших причин консультацій з педіатром та гастроентерологом, а також причиною постійного занепокоєння та переживань для матерів, які спостерігають зміни частоти та зовнішній вигляд стільця їхніх дітей, особливо коли їх годують молочними сумішами, ліпідний склад яких сильно відрізняється від грудного молока (21).
Людське молоко та його особливості
ліпідний склад
Розподіл жирних кислот у тригліцеридах, що входять до складу глобули жиру, в жіночому молоці є відносно постійним і характерним. 60% -70% пальмітинової кислоти (Р) знаходиться в положенні sn-2 тригліцеридів; 80% -90% олеїнової кислоти (O) виявляється, займаючи позиції sn-1 та sn-3; 80% лінолевої кислоти (L) виявляється розподіленим між положеннями sn-2 та sn-3; арахідонова кислота займає майже виключно положення sn-2; і 100% докозагексаєнової кислоти займає позицію sn-2 (27). Стереохімічний розподіл жирних кислот у тригліцеридах бичачого молочного жиру абсолютно різний, оскільки майже вся пальмітинова кислота займає позиції sn-1 та sn-3, а олеїнова кислота розподіляється майже порівну між sn-позиціями. 1, sn-2 та sn-3 (26). Таким чином, тригліцериди OPO є найважливішим компонентом жіночого молока, тоді як тригліцериди POP є основним компонентом коров’ячого молока. Це одна з причин, чому з точки зору ліпідного харчування коров'яче молоко не є еквівалентом жіночого молока (28).
Таким чином, навіть якщо молоко або суміш мають однакові жирні кислоти і в тій же кількості, що і грудне молоко, це подібний профіль жирних кислот (або ацидограма), він не матиме однакової біоеквівалентності, оскільки його поведінка проти травної системи ліпази не будуть однаковими. Це особливо актуально у випадку з немовлям, які отримують лише молочні суміші, а не годують груддю, оскільки він не матиме активності молочної ліпази, що, як уже зазначалося, завдяки своїй неспецифічності дозволяє краще використовувати жирні кислоти з поживним харчуванням. виділяється під час травного гідролізу. Через ці причини, формула, тригліцериди якої відрізняються від стереохімії грудного молока, перед процесом гідролізу шлунково-кишковими ліпазами, може виділяти більшу кількість насичених жирних кислот із позицій sn-1 і sn-3, сприяє утворенню нерозчинного мила кальцію. Ці мила сприятимуть утворенню більш стійкого стільця, що призводить до запорів, що, як уже зазначалося, є ситуацією частих педіатричних консультацій і турбує матерів. Слід зазначити, що така ситуація також призводить до значних втрат кальцію.
Розвиток структурованих ліпідів та їх
харчові перспективи
Більш глибоке знання поведінки травних ліпаз, стереохімії харчових тригліцеридів, а також механізмів всмоктування та транспортування жирних кислот спонукало до розробки нової технології, пов'язаної зі структуруванням ліпідів (29). Структурований ліпід, наприклад структурований тригліцерид, являє собою "спеціально створену" молекулу, розроблену для певної харчової або технологічної функції. Таким чином ви можете визначити тип жирних кислот та їх положення в тригліцеридах, які ви хочете структурувати. Хімічний принцип цієї технології не є новим. Насправді, певний рівень структурування здійснюється, коли олійні суміші піддають процесу, відомому як переетерифікація (1), який дозволяє обмінюватися жирними кислотами між тригліцеридами, отримуючи продукт з новим тригліцеридним складом, хоча і випадковим чином, який може змінювати його фізичні, хімічні та органолептичні характеристики. Наприклад, при виробництві маргаринів та вершкового масла можна проводити переетерифікацію масел та/або жирів для поліпшення температури плавлення та пластичності продукту, а також можна позитивно модифікувати його вплив на рівні крові ліпіди (30).
Використання стереоспецифічних ферментів дозволило за допомогою біотехнологічних методів отримувати структуровані ліпіди з усталеною і постійною стереохімією (29). Ліпази, як і всі ферменти, дозволяють за певних умов оборотність реакцій, які вони каталізують. Ліпаза може гідролізувати тригліцерид у водному середовищі, але може дозволити приєднання жирної кислоти до гліцерину в практично безводному середовищі. Тобто він може діяти як "синтетаза" за цих умов (31). Дія ферменту з точки зору його ефективності та стабільності може бути покращена за допомогою методів іммобілізації. Для цього фермент приєднується до опорної системи, що покращує стабільність та каталітичну ефективність (29). Ліпази отримують з бактерій або грибів, які були спеціально підібрані (генетичний відбір або генетична модифікація) для отримання високих врожаїв та/або ліполітичної активності. На рисунку 4 схематично показана процедура отримання структурованого ліпіду за допомогою ферментативного процесу.
Використовуючи обговорену технологію, тепер можна мати структуровані ліпіди для конкретного використання. Найцікавішим з них є продукт, ідентифікований як Betapol Ò (продукт Loders & Croklaan, Данія), який є тригліцеридом, отриманим ферментативною процедурою, і структура якого є ОРО, тобто він має ту ж структуру, що і більшість тригліцеридів у грудному молоці. Додаючи цей тригліцерид до формул заміни грудного молока, склад та стереохімія ліпідів людського молока може бути більш тісно узгоджена з харчовими вигодами та користю для здоров’я, які це приносить. Одним з найбільш конкретних ефектів є те, що продукт, розроблений з Бетаполом або з іншим ліпідом подібної структури, може істотно зменшити утворення насичених мило з жирними кислотами в просвіті кишечника, сприяючи утворенню більш м’яких стільців і забезпечуючи кращу біодоступність жирних кислот вивільняється гідролізом, який може запобігти або зменшити згадані ситуації запору у немовлят.
Заключні думки
Betapol має схвалення FDA в США, а також у Європі, головним чином тому, що це продукт, подібний до природного. Однак із застосуванням ферментативної технології можуть бути опрацьовані тригліцериди та фосфоліпіди, крім природних, як це відбувається у випадку з деякими продуктами, що застосовуються в ентеральному та парентеральному харчуванні. Не всі ці продукти підлягають регулюванню, тому ідентифікація, класифікація та регулювання використання цих інноваційних ліпідів повинні бути приводом для уваги контролюючих органів.
Ключові слова: травлення ліпідів, травні ферменти, стереоспецифічність ферментів, структуровані ліпіди, харчування немовлят.
Подяки: Автори дякують FONDECYT, FONDEF та ORDESA S.A. підтримка вашої науково-дослідної роботи.
ЛІТЕРАТУРА
1.- Марангоні А, Руссо Д. Інженерні триацилгліцерини: Роль переетерифікації. Trends Food Sci & Technol 1995; 6: 329-335. [Посилання]
2. - Кері М, Малий Д М, Блісс С М. Перетравлення та всмоктування ліпідів. Ann Rev Physiol 1983; 45: 651-677. [Посилання]
3.- Bracco U. Вплив структури тригліцеридів на поглинання жиру. Am Clin J Nutr 1994; 60 (додатково): 1002S-1009S. [Посилання]
4. - Хамош М., Бернс В. Ліполітична активність мовних залоз людини (Ебнер). Lab Invest 1977; 37: 603-606. [Посилання]
5.- Хамош М. Язикова ліпаза щура. Фактори, що впливають на активність та секрецію ферментів. Am J Physiol 1978; 235: E416-E421. [Посилання]
6. - Gargouri Y, Moreau H, Pieroni G, Verger R. Шлункова ліпаза людини: фермент сульфгідрилу. J Biol Chem 1988; 263: 2159-2162. [Посилання]
7. - Малий D M. Вплив структури гліцеридів на всмоктування та метаболізм. Ann Rev Nutr 1991; 11: 412-434. [Посилання]
8. - Bash A C, Babayan B K. Середньоланцюгові тригліцериди: оновлення. Am.J Clin Nutr 1982; 36: 950-962. [Посилання]
9. - Мероллі А. Середньоланцюгові ліпіди: нові джерела та використання. Інформувати 1997; 8: 597-603. [Посилання]
10. - Гернелл О, Блекберг Л. Молекулярні аспекти перетравлення жиру у новонародженого. Acta Paediatr 1994; 405 (доповнення): 65-69. [Посилання]
11.- Кері М, Гернелл О. Перетравлення та поглинання жирів. Semin Gastrointest Dis 1992; 4: 189-208. [Посилання]
12.- Bottino N R, Vandenburg G A, Reiser R. Стійкість деяких довголанцюгових поліненасичених жирних кислот морських олій до гідролізу панкреатичної ліпази. Ліпіди 1967; 2: 489-493. [Посилання]
13.- Mattson F H, Volpenhein R A. Перестановка гліцеридних жирних кислот під час травлення та всмоктування. J Biol Chem 1962; 237: 53-55. [Посилання]
14. - Hernell O, Blackberg L. Перетравлення та всмоктування ліпідів людського молока. В кн .: Енциклопедія біології людини. Dulbecco, R. Ed. New York. Academic Press Inc 1991. С. 47-56. [Посилання]
15.- Hernell O, Blackberg L. Ліпаза, що стимулюється соллю жовчі людського молока: функціональні та молекулярні аспекти. J Pediatr 1994; 125: S56-S61. [Посилання]
16.- Lien E. Роль складу жирних кислот та їх розподіл у поглинанні жиру у немовлят. J Pediatr 1994; 125: S62-S68. [Посилання]
17. - Hernell O, Blackberg L. Перетравлення ліпідів людського молока: Фізіологічне значення гідролізу sn-2 моноацилгліцерину за допомогою стимульованої жовчю солі ліпази. Pediatr Res 1982; 16: 882-885. [Посилання]
18.- Donnet-Hughes A, Schiffrin E J, Turini M E. Слизова оболонка кишечника як мішень для харчових поліненасичених жирних кислот. Ліпіди 2001; 36: 1043-1052. [Посилання]
19. - Валенсуела А, Санхуеза Дж., Ніето С. Перетравлення, всмоктування та транспорт жирних кислот: інша перспектива в інтерпретації їх харчової дії. Олії та жири 1997; IX: 582-588. [Посилання]
20.- Graham D Y, Sackman J W Розчинність кальцієвого мила з довгими ланцюгами жирних кислот у імітованому кишковому середовищі. Dig Dis Sci 1983; 28: 733-736. [Посилання]
21. - Backer S S, Liptak G S, Colletti R B, Croffie J M, Di Lorenzo C, Walton, E, Nukro S. Запор у немовлят та дітей: оцінка та лікування. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1999; 29: 612-626. [Посилання]
22.- Harzer G, Haug M, Dieterich I, Gentner P. Зміна структури ліпідів людського молока в процесі лактації та протягом дня. Am J Clin Nutr 1983; 37: 612-621. [Посилання]
23.- Йенсен Р. Г. Ліпіди в жіночому молоці. Prog Lipid Res 1996; 35: 53-92. [Посилання]
24. - Ferris A M, Jensen R G. Ліпіди в жіночому молоці: огляд I. Відбір проб, визначення та вміст. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1984; 3: 100-122. [Посилання]
25.- Валенсуела А, Ніето С. Докозагексаєнова кислота (ДГК) у розвитку плода та у харчуванні матері та дитини. Rev Med Chile 2001; 129: 1203-1211. [Посилання]
26.- Parodi P W. Позиційний розподіл жирних кислот у тригліцеридах з молока кількох видів ссавців. Ліпіди 1982; 17: 437-442. [Посилання]
27.- Йенсен Р. Ліпіди в жіночому молоці. Ліпіди 1999; 34: 1243-1271. [Посилання]
28.- Jensen R G, Patton S. Вплив дієти матері на середні температури плавлення жирних кислот в молоці людини. Ліпіди 2000; 35: 1159-1161. [Посилання]
29.- Валенсуела А, Ніето С. Біотехнологія ліпідів. Застосування ліпаз для структурної модифікації жирів та олій. Жири та олії 1994; 45: 337-343. [Посилання]
30. - Meijer G. W, Weststrate, J. A. Інтестерифікація жирів у маргарині: Вплив на ліпіди крові, ферменти крові та параметри гемостазу. Eur J Clin Nutr 1997; 51: 527-534. [Посилання]
31.- Quinlan, P.T, Moore, S. Модифікація тригліцеридів ліпазами: Технологія процесу та її застосування для виробництва жирів, поліпшених. Інформ 1993; 4: 580-585. [Посилання]
32. - Mascioli, E, Babayan, V, Bistrian B, Blackburn, G. Нові тригліцериди для спеціальних медичних цілей. J Parent Enteral Nutr 1988; 12: 127S-132S. [Посилання]
33. - Хантер, Дж. Е. Дослідження впливу дієтичних жирних кислот у зв'язку з їх положенням на тригліцериди. Ліпіди 2001; 36: 655-668. [Посилання]
Адресна кореспонденція:
Альфонсо Валенсуела Б.
Лабораторія ліпідів та антиоксидантів
INTA, Чилійський університет
Макул 5540. Макул
Телефон: 678 1448
Факс: 221 4030
Електронна адреса: [email protected]
Весь вміст цього журналу, крім випадків, коли він ідентифікований, підпадає під ліцензію Creative Commons
La Concepción # 81 - Офіс 1307 - Провіденсія
Тел./Факс: (56-2) 2236 9128