Data publikacji: 2 grudnia 2024, 15:33
Zainteresowanie wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi omega-3 (ω-3 PUFA) znacząco wzrosło w ostatnich latach z powodu licznych dowodów naukowych na ich prozdrowotne właściwości. ω-3 PUFA obejmują kwas α-linolenowy (ALA; 18:3 ω-3), kwas stearydonowy (SDA; 18:4 ω-3), kwas eikozapentaenowy (EPA; 20:5 ω-3), kwas dokozaheksaenowy (DPA; 22:5 ω-3) i kwas dokozaheksaenowy (DHA; 22:6 ω-3). Oleje zawierające te kwasy tłuszczowe pochodzą głównie z określonych źródeł roślinnych, a także z zasobów morskich, alg i organizmów jednokomórkowych. Długołańcuchowe kwasy ω-3 PUFA, takie jak EPA i DHA, można znaleźć w lipidach ciała tłustych ryb, wątrobie białych ryb oraz tłuszczu ssaków morskich (np,: tran). Oleje rybne są dostępne jako suplementy ω-3 PUFA w postaci estrów etylowych (EE) lub acylogliceroli, natomiast oleje algowe, grzybowe i jednokomórkowe zyskały popularność jako nowe, odnawialne źródła długołańcuchowych ω-3 PUFA.
Źródła kwasów omega-3
Organizmy morskie są głównym źródłem ω-3 PUFA, jednak niektóre nasiona roślin, takie jak nasiona lnu, chia (szałwii hiszpańskiej) i rzepaku, zawierają kwas alfa linolenowy (ALA), który jest prekursorem EPA i DHA i może być przekształcony właśnie tych kwasów. Organizm człowieka bowiem syntetyzuje długołańcuchowych ω-3 PUFA z ALA, jednak efektywność tego procesu jest stosunkowo niska oraz zmienna osobniczo i waha się od 4 do 8%. Zalecana ilość ALA w diecie wynosi od 1,1 do 1,6 g na dzień w zależności od wieku i płci. Rośliny są podstawowym źródłem ALA, skoncentrowane głównie w niektórych nasionach i orzechach oraz w niektórych olejach roślinnych (FAO 2010). Oleje lniane, z nasion chia, olej rzepakowy, olej z orzecha włoskiego i nasion wiesiołka są znane jako dobre źródła ALA, podczas gdy oleje z krokosza barwierskiego, słonecznikowe, kukurydziane i sojowe są bogate w kwas linolowy (18:2 ω-6). Olej lniany, jest tłuszczem o stosunkowo dużej zawartości ALA, niektóre źródła podają, że zawiera nawet 8 g/100 g. Inne źródła ALA to oleje z orzecha włoskiego, rzepakowe i sojowe stanowią uboższe źródła tego kwasu oscylując w okolicy 2% masy. Niska konwersja ALA do EPA oraz DHA powodują, że tak ważne jest włączenie ω-3 PUFA do codziennej diety.
Kwasy tłuszczowe omega-3 (ω-3 PUFAs) występują w organizmach wodnych i głównie pochodzą z wątroby chudych ryb białych, takich jak dorsz i halibut, tłustych ryb, takich jak makrela czy łosoś, oraz tłuszczu ssaków morskich, takich jak foki i wieloryby. Główne kwasy tłuszczowe omega-3 pochodzenia morskiego to EPA i DHA, natomiast DHA występuje w dość niskich poziomach w większości olejów rybnych.
Natomiast oleje z łososia, sardynek i śledzia zawierają stosunkowo wysokie ilości EPA i DHA. Jak wspomniałem we wstępie EPA i DHA mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka przy użyciu ALA jako prekursora. Jednak biokonwersja ALA do EPA i DHA jest ograniczona; dlatego potrzebujemy odpowiedniego spożycia diety bogatej w długołańcuchowe kwasy omega-3. Oleje morskie są również bogatymi źródłami witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Wątroby dorsza, plamiaka, halibuta, rekina, wielorybów i tuńczyków są głównie używane do produkcji suplementów witamin A i D. Zawartość witamin A i D w tranie z wątroby dorsza wynosi odpowiednio 1000 i 10 IU/g. Spośród wszystkich olejów rybnych, mięso dorsza, halibuta i tuńczyka błękitnopłetwego wykazano, że zawierają najwyższe ilości DHA (30% całkowitych FAs), podczas gdy mięso dorsza, gatunki flądry i plamiaka zawierają najwyższe ilości EPA (15-19% całkowitych FAs). Oprócz ryb i ssaków morskich, skorupiaki, małże i głowonogi również zawierają ω-3 PUFA.
Liczne zalecenia dietetyczne wskazują na koniczność spożywania co najmniej dwóch porcji ryb tygodniowo, co dostarcza około 0,3-0,45 g EPA i DHA dziennie. Organizacja ds. Żywności i Rolnictwa (FAO) ONZ (2010) rekomenduje spożycie 0,5-0,6% ALA dziennie w celu zapobiegania objawom niedoboru u dorosłych, z całkowitym spożyciem ω-3 PUFA na poziomie 0,5-2% (1).
Choroby sercowo-naczyniowe
Choroby sercowo-naczyniowe są główną przyczyną zgonów w krajach rozwiniętych. Jednym z głównych powodów takiego stanu rzeczy są czynniki związane ze stylem życia, a między innymi dieta bogata w nasycone kwasy tłuszczowe i tłuszcze trans, jednocześnie uboga w wielonienasycone kwasy tłuszczowe. Liczne badania analizowały wpływ kwasów tłuszczowych omega-3 na kluczowe schorzenia sercowo-naczyniowe, w tym zawał mięśnia sercowego, udaru mózgu, wrodzone wady serca, zaburzenia rytmu, miażdżycę, chorobę wieńcową, niewydolność serca i choroby tętnic obwodowych. Choroba wieńcowa obejmuje różnorodne procesy fizjologiczne, takie jak przewlekły wzrost blaszek miażdżycowych (trwający latami, prowadzący do dusznicy - bólów wieńcowych), niestabilność blaszek (trwająca tygodnie do miesięcy), nagłe pęknięcie blaszki (trwające sekundy, prowadzące do ostrego zespołu wieńcowego), zakrzepica i krzepnięcie (trwające minuty do godzin, prowadzące do ostrego zawału serca) oraz arytmie sercowe wywołane niedokrwieniem (trwające sekundy, prowadzące do śmierci z powodu CHD).
Badania przeprowadzone przez Alberta i in. (1998) wykazały, że regularne spożywanie ryb bogatych w kwasy omega-3 zmniejsza ryzyko zgonu z powodu chorób sercowo-naczyniowych (2). Znany paradoks Eskimosów polega na tym, że pomimo wysokiego spożycia tłuszczów i cholesterolu (40% kaloryczności), Inuici z Grenlandii rzadziej chorowali na choroby serca niż osadnicy z Danii. Dodatkowo, badania epidemiologiczne przeprowadzone w populacjach przybrzeżnych Japonii i Alaski również wykazały na ochronne działanie kwasów omega-3 na występowanie chorób sercowo-naczyniowych. (4)
Kolejnym niezwykle ważnym elementem w procesie rozrostu miażdżycy jest cholesterol HDL. Ta frakcja lipidów chroni przez destabilizacją blaszki miażdżycowej oraz jej pęknięciem. Randomizowane badania przeprowadzone przez Jonesa iwspółpracowników wykazały, że olej rzepakowy wzbogacony w DHA poprawił poziom HDL, trójglicerydów i ciśnienia krwi, co w konsekwencji zmniejszyło ryzyko choroby niedokrwiennej serca (5). Dodatkowo obecnie kwasy omega-3 są zalecane w leczeniu pacjentów z hipertrójglicerydemią, która dodatkowo przyczynia się do zwiększenia ryzyka sercowo-naczyniowego.
Wiele badań klinicznych oraz przeglądów literatury sugeruje, że kwasy tłuszczowe omega-3 mogą przynieść korzyści w zakresie przeżywalności w chorobach sercowo-naczyniowych, pomagając zapobiegać nagłej śmierci sercowej oraz poprawiając wyniki leczenia niewydolności serca.
Kolejnym ważnym elementem odziaływania kwasów omega-3 jest regulacja częstości akcji serca oraz ciśnienia tętniczego. Poprzez zwiększoną produkcji tlenku azotu dochodzi do zmniejszenia reakcji skurczowych naczyń na hormony układu współczulnego i układu renina-angiotensyna i aldosteron.
Podsumowując liczne badania wykazały, że suplementacja kwasami omega-3 może obniżyć ryzyko zgonu z powodu choroby wieńcowej u pacjentów, którzy już wcześniej na nią chorowali, prawdopodobnie poprzez zmniejszenie ryzyka nagłej śmierci sercowej wywołanej niedokrwieniem. Europejskie Towarzystwo Kardiologiczne rekomenduje spożycia kwasów omega-3 u pacjentów z hipertrójglicerydemią na poziomie 2-4 g kwasów omega-3 dziennie.
Choroby nowotworowe
Drugą co do częstości występowania przyczyną zgonów w krajach pierwszego świata są choroby nowotworowe. W ciągu ostatnich dziesięciu lat liczne badania eksperymentalne i epidemiologiczne wykazały, że kwasy tłuszczowe omega-3 mogą obniżać ryzyko zachorowania na raka. Kwasy ω-3 mają działanie przeciwnowotworowe, podczas gdy nasycone kwasy tłuszczowe i kwasy ω-6 mogą sprzyjać rozwojowi nowotworów. W badaniach międzykulturowych z Kanady, Alaski i Grenlandii z lat 1969-1988 Prener i in. (1996) stwierdzili, że wskaźnik zachorowalności na raka prostaty wśród Inuitów był o 70-80% niższy niż u nie-Inuitów, co przypisali tradycyjnej diecie Inuitów bogatej w kwasy ω-3 (6). Jednak niektóre przeglądy systematyczne wskazują, że nie ma wystarczających dowodów na to, aby stwierdzić znaczącą zależność między kwasami ω-3 a częstością występowania raka.
Ostatnie badanie wykazało, że połączenie kwasów omega-3 z 1α,25-dihydroksywitaminą D3 znacząco zwiększało apoptozę komórek w liniach komórkowych raka piersi (Yang i in. 2017). Suplementacja diety kwasami omega-3, α-tokoferolem, kwasem linolenowym, błonnikiem i fitoestrogenami ma pozytywny wpływ na pacjentki z rakiem piersi. Niektóre badania sugerują, że siemię lniane wykazuje działanie przeciwnowotworowe u pacjentek z rakiem piersi i zalecają spożycie 25 g dziennie dla kobiet przed menopauzą. Niedawne badanie meta-analityczne wykazało związek między spożyciem kwasów omega-3 a ryzykiem raka piersi, obejmując 527,392 uczestników i 16,178 pacjentek z rakiem piersi. Pedrazzoli i in. (2017) stwierdzili, że stosowanie kwasów omega-3 jako suplementu diety u pacjentów z rakiem głowy i szyi poddawanych radioterapii pomagało w utrzymaniu masy ciała poprzez zwiększenie spożycia białka i kalorii oraz tolerowanie leczenia przeciwnowotworowego, co poprawiało ich jakość życia (7). Kwasy omega-3 również zmniejszały nowotwory płuc wywołane przez policykliczne węglowodory aromatyczne u myszy. Yu i in. (2004) stwierdzili, że zwiększenie spożycia kwasów tłuszczowych (5 g/dzień) nie miało znaczącego wpływu na ryzyko raka płuc, natomiast większe spożycie (5-15 g/dzień) zwiększało ryzyko raka płuc, co wykazano w badaniu meta-analitycznym obejmującym 1,268,442 osoby (8). W innym badaniu 33 pacjentom poddawanym chemioterapii z powodu zaawansowanego niedrobnokomórkowego raka płuca podawano 4 kapsułki dziennie (510 mg EPA i 340 mg DHA) przez 66 dni. Zaobserwowano u nich znaczący wzrost masy ciała oraz skuteczne działanie antyoksydacyjne i przeciwzapalne kwasów omega-3.
Zdrowie kognitywne i depresja
Choroby degeneracyjne ośrodkowego układu nerwowego są problemem, który narasta wraz ze starzeniem się populacji oraz wydłużaniem długości życia. Kilka badań epidemiologicznych wykazało, że niższe spożycie kwasów tłuszczowych omega-3 (ω-3 PUFAs) wiąże się ze zwiększonym ryzykiem pogorszenia funkcji poznawczych lub demencji, w szczególności choroby Alzheimera. Obecnie dysponujemy wystarczającymi dowodami klinicznymi na korzystny wpływ kwasów omega-3 w zapobieganiu chorobie Alzheimera(9). DHA jest kluczowym składnikiem białek błony komórkowej neuronów, zwłaszcza w korze mózgowej, mitochondriach, synaptosomach i pęcherzykach synaptycznych.
Mechanizm działania kwasów omega-3 na funkcje mózgu obejmuje korzystne zamiany w tkance nerwowej mózgu. Poprawiają się między innymi: liczba receptorów, funkcja kanałów jonowych w błonie koórkowej, aktywności neurotransmiterów. Przekłada się na poprawę jakości funkcji komórek nerwowych.
Badania noworodków urodzonych w terminie pod kątem składy kwasów tłuszczowych w krwi pępowinowej wskazują, że niższe poziomy DHA, AA i niezbędnych kwasów tłuszczowych u płodów negatywnie wpływają na rozwój neurologiczny we wczesnym okresie po urodzeniu (10). Wczesny niedobór kwasów tłuszczowych może również prowadzić do choroby Huntingtona, schizofrenii, nadciśnienia tętniczego i zwiększonego apetytu w dorosłym życiu. Kilka badań wskazało, że niedobór niezbędnych kwasów tłuszczowych, zwłaszcza omega-3, przyczynia się do ADHD. Yehuda i współpracownicy stwierdzili, że podawanie kwasów omega-3 znacząco poprawiło jakość życia, zdolność koncentracji, jakość snu oraz poziom hemoglobiny u dzieci z ADHD cierpiących na niedobór żelaza i zaburzenia snu (11). Ogólnie rzecz biorąc, spożycie ryb i kwasów omega-3 wykazuje pozytywny wpływ na zdrowie poznawcze u starszych, zdrowych dorosłych, podczas gdy spożycie kwasów omega-3 w kontekście pacjentów z chorobą Alzheimera jest przedmiotem dyskusji. Cederholm (2017) stwierdził, że suplementacja omega-3 może przynosić korzyści starszym osobom z problemami z pamięcią, łagodnymi zaburzeniami poznawczymi i chorobą Alzheimera, na podstawie badań opublikowanych w latach 2015-2016 (12).
Kwasy tłuszczowe a odporność
Uważa się, że n-3 PUFA chronią przed uczuleniem atopowym i klinicznymi objawami atopii. Dowody na to pochodzą z badań epidemiologicznych, które analizowały związek między spożyciem ryb w czasie ciąży, w okresie niemowlęcym i dzieciństwa a wynikami atopowymi u niemowląt i dzieci, oraz z badań interwencyjnych z suplementacją oleju rybnego w ciąży, laktacji i okresie niemowlęcym, a wynikami atopowymi u niemowląt i dzieci. Większość z badań epidemiologicznych, które badały wpływ spożycia ryb przez matki podczas ciąży na wyniki atopowe lub alergiczne u niemowląt/dzieci z tych ciąż, wskazało na ochronne związki. Dowody z badań epidemiologicznych dotyczących wpływu spożycia ryb w okresie niemowlęcym i dzieciństwie na wyniki atopowe są niejednoznaczne, chociaż większość badań wykazała ochronny wpływ spożycia ryb w okresie niemowlęcym lub dzieciństwie na wyniki atopowe u tych dzieci.
Suplementacja oleju rybnego u kobiet w ciąży jest związana ze zmianami immunologicznymi w krwi pępowinowej. Badania przeprowadzone do tej pory wskazują, że suplementacja oleju rybnego w ciąży może zmniejszyć uczulanie na powszechne alergeny pokarmowe oraz obniżyć częstość występowania i nasilenie atopowego zapalenia skóry w pierwszym roku życia, z możliwością utrzymania się tych efektów do okresu dojrzewania, redukując występowanie egzemy, kataru siennego i astmy. Suplementacja oleju rybnego w okresie niemowlęcym może zmniejszyć ryzyko rozwoju niektórych objawów chorób alergicznych, jednak ten efekt może nie utrzymywać się, gdy inne czynniki zaczynają odgrywać rolę. Konieczne są dalsze badania nad zwiększoną podażą długołańcuchowych n-3 PUFA w ciąży, laktacji i okresie niemowlęcym, aby dokładniej zidentyfikować efekty immunologiczne i kliniczne u niemowląt i dzieci oraz określić ochronne efekty i ich trwałość.
Podsumowanie
Wielonienasycone, długołańcuchowe kwasy omega-3, są niezbędnym elementem w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu człowieka. Niezbędnym elementem dla prawidłowej podaży kwasów omega-3 jest spożywanie pokarmów, które zawierają kwasy eikozapentaenowy oraz dokozaheksaenowy. Prawidłowa podaż tych kwasów może zmniejszyć ryzyko niektórych nowotworów, choroby sercowo-naczyniowej oraz spowolnić procesy starzenia się i degeneracji komórek mózgowych.
Piśmiennictwo:
- FAO. 2010. Fats and fatty acids in human nutrition: report of an expert consultation. Rome: FAO
- Fodor JG, Helis E, Yazdekhasti N, Vohnout B. 2014. “Fishing” for the origins of the “Eskimos and heart disease” story: facts or wishful thinking? Can. J Cardiol. 30:864–68
- Fodor JG, Helis E, Yazdekhasti N, Vohnout B. 2014. “Fishing” for the origins of the “Eskimos and heart disease” story: facts or wishful thinking? Can. J Cardiol. 30:864–68
- Shahidi F, Ambigaipalan P. 2015. Novel functional food ingredients from marine sources. Curr. Opin. Food Sci. 2:123–29
- Jones PJ, Senanayake VK, Pu S, Jenkins DJ, Connelly PW, et al. 2014. DHA-enriched high–oleic acid canola oil improves lipid profile and lowers predicted cardiovascular disease risk in the canola oil multicenter randomized controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 100:88–97
- Prener A, Storm HH, Nielsen NH. 1996. Cancer of the male genital tract in circumpolar Inuit. Acta Oncol. 35:589–93
- Pedrazzoli P, Cereda E, Cappello S, Colombo S, Klersy C, et al. 2017. Nutritional counseling with or without systematic use of oral nutritional supplements in head and neck cancer patients undergoing radiotherapy. J. Clin. Oncol. 35(15 Suppl.):10098
- Yu FL, Greenlaw R, Fang Q, Bender W, Yamaguchi K, et al. 2004. Studies on the chemopreventive potentials of vegetable oils and unsaturated fatty acids against breast cancer carcinogenesis at initiation. Eur. J. Cancer Prev. 13:239–48
- MacLean CH, Mojica WA, Morton SC, Pencharz J, Garland RH, et al. 2004. Effects of omega-3 fatty acids on lipids and glycemic control in type II diabetes and the metabolic syndrome and on inflammatory bowel disease, rheumatoid arthritis, renal disease, systemic lupus erythematosus, and osteoporosis: summary. Evid. Rep. Technol. Assess. (Summ.) 89:1–4
- Dijck-Brouwer DJ, Hadders-Algra M, Bouwstra H, Decsi T, Boehm G, et al. 2005. Lower fetal status of docosahexaenoic acid, arachidonic acid and essential fatty acids is associated with less favorable neonatal neurological condition. Prostaglandin Leukot. Essent. Fatty Acids 72:21–28
- Yehuda S, Rabinovitz-Shenkar S, Carasso RL. 2011. Effects of essential fatty acids in iron deficient and sleep-disturbed attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) children. Eur. J. Clin. Nutr. 65:1167–69
- Cederholm T. 2017. Fish consumption and omega-3 fatty acid supplementation for prevention or treatment of cognitive decline, dementia or Alzheimer’s disease in older adults: any news? Curr. Opin. Clin. Nutr.
- Metab. Care 20:104–9
Autor: dr hab. n. med. Daniel Śliż
III Klinika Chorób wewnętrznych i Kardiologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego