Żywność funkcjonalna jako sposób zapobiegania chorobom cywilizacyjnym

W dobie coraz powszechniej występujących chorób cywilizacyjnych, które w dużej mierze powstają na skutek nieodpowiedniego stylu życia, związanego z ciągłym stresem, zanieczyszczeniem środowiska i nieprawidłowym odżywianiem, konsumenci poszukują żywności, w której substancje naturalne zastąpiłyby składniki syntetyczne.

Doskonałym rozwiązaniem przytoczonego problemu jest żywność funkcjonalna, czyli produkty, które poza podstawową rolą odżywczą wykazują pozytywny wpływ na nasze zdrowie, wzmacniając naturalną odporność organizmu, działając profilaktycznie, wspomagając leczenie chorób przewlekłych, zwiększając sprawność fizyczną lub poprawiając stan psychiczny.

Żywności funkcjonalna, czyli pośrednie ogniwo pomiędzy produktami spożywczymi a lekiem

Obecne spojrzenie na żywność funkcjonalną wywodzi się z tradycji Wschodu. Pierwsze badania prowadzone nad tym typem produktów zapoczątkowano w Japonii w latach 80-tych XX wieku i to w tym kraju w 1991 roku powstała pierwsza definicja żywności o określonej przydatności zdrowotnej (FOSHU – ang. Food for Specified Health Use). W Europie w 1999 roku program badawczy Functional Food Science in Europe (FUFOSE) w dokumencie końcowym zawarł naukowe podstawy dla pojęcia żywności funkcjonalnej. Przyjęto, że żywność może być uważana za funkcjonalną, jeżeli został udowodniony jej korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu, wyłączając efekt odżywczy. Wpływ ten opiera się na zniwelowaniu ryzyka chorób.

Żywność funkcjonalna swoją formą musi przypominać żywność konwencjonalną, stanowiącą część składową tradycyjnej prawidłowej diety. Nie mogą to być zatem żadne z postaci farmaceutycznych. Działanie prozdrowotne żywności funkcjonalnej musi być wykazywane podczas spożywania jej w standardowych, zbilansowanych ilościach.

W krajach wysokorozwiniętych obszar żywności funkcjonalnej rozwija się znacznie prężniej niż pozostały rynek żywnościowy – szacuje się, że w przyszłości w USA żywność funkcjonalna stanowić będzie jego połowę. Produkcja żywności funkcjonalnej może obejmować zwiększenie biodostępności składnika działającego pozytywnie prozdrowotnie, dodanie komponentu niewystępującego naturalnie w produkcie, eliminację związków o niepożądanym działaniu czy modyfikację koncentracji naturalnych składników żywności dla wzmożenia spodziewanego efektu.

Kierunki działania produktów z asortymentu żywności funkcjonalnej

Biorąc pod uwagę przeznaczenie, żywność funkcjonalną można podzielić na m.in. zmniejszającą ryzyko chorób nowotworowych i układu krążenia, występowania osteoporozy, przeznaczoną dla określonych grup odbiorców np. dla sportowców, osób z zaburzeniami trawienia i metabolizmu. Ze względu na skład rozróżniamy żywność: probiotyczną, niskocholesterolową, niskoenergetyczną, wysokobłonnikową, niskosodową. Duża część spożywczych produktów funkcjonalnych ma działanie wielokierunkowe i może być zaliczana jednocześnie do kilku z wspomnianych grup.

Najbardziej obiecujące kierunki działania produktów z asortymentu żywności funkcjonalnej obejmują wpływ na następujące aspekty fizjologiczno-metaboliczne ludzkiego organizmu:

• funkcje żołądkowo-jelitowe, których ważnym podłożem jest stymulowana przez aktywność wewnątrzwydzielniczą układu pokarmowego obecność zrównoważonej mikroflory w obrębie okrężnicy. Jej jakość i liczebność uzależniona jest od aktywności immunologicznej układu pokarmowego, ruchliwości śluzówki i modulatorów proliferacji komórek nabłonkowych;
• właściwości przeciwutleniające, globalnie chroniące przed powstawaniem aktywnych wolnych rodników, istotne dla prawie każdej komórki i tkanki organizmu, w przypadku których zachwianie równowagi może być przyczyną indukcji patologii w funkcjonowaniu organizmu. Biologicznie aktywne składniki diety, posiadające właściwości zmiatania wolnych rodników, to między innymi prowitaminy, witaminy, związki polifenolowe oraz inne naturalne przeciwutleniacze pochodzenia roślinnego;
• metabolizm makroskładników diety, takich jak węglowodany, kwasy tłuszczowe, aminokwasy hormonozależnie modulowane poprzez zmiany w ilości wydzielania insuliny i glukagonu lub wytwarzanie enzymów żołądkowo-jelitowych. Badania prowadzone w tematyce interakcji pomiędzy spożywanymi składnikami odżywczymi, a regulacją ekspresji genów mają na celu zmniejszenie ryzyka patologicznych skutków związanych z opornością na insulinę i chorobami układu sercowo-naczyniowego;
• rozwój w życiu płodowym i wczesnym, kiedy zarówno dieta matki, jak i niemowlęcia odgrywają bardzo ważną rolę. Przykładem jest znaczenie kwasu foliowego w diecie ciężarnych kobiet oraz rola długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych we wczesnym stadium rozwoju mózgu.

Ekstruzja – nowoczesna metoda wytwarzania żywności funkcjonalnej

Ekstruzja obecnie cieszy się coraz większą popularnością w przetwórstwie rolno-spożywczym na całym świecie i wydaje się być jedną z najlepszych metod uzyskiwania maksymalnej wartości odżywczej produktów. Metoda ta polega na wytłaczaniu materiału sypkiego pod dużym ciśnieniem i w wysokiej temperaturze.

Produkty są poddawane wysokiej temperaturze (100-200°C) tylko przez 20-60 sekund, co ogranicza negatywny wpływ procesu na składniki żywności. Prawidłowo przeprowadzony proces ekstruzji poprawia strawność białka i skrobi, może pozytywnie wpłynąć na zawartość bioaktywnych substancji i ich biodostępność. Ekstruzja materiałów roślinnych może zwiększyć aktywność antyoksydacyjną, a w związku z tym – zwiększyć korzyści zdrowotne. W wyniku tego procesu otrzymuje się produkty, który nie wymagają gotowania w czasie późniejszego przygotowania.

Ekstruzja jest procesem uniwersalnym – można ją zastosować do przetwarzania różnorakich surowców. Produkty ekstrudowane są cenione przez konsumentów. Obecnie tą metodą wytwarza się różnorodne artykuły spożywcze. Do najbardziej popularnych należą chrupki, pellety, płatki śniadaniowe, przekąski, produkty żywieniowe dla dzieci, preparaty typu instant, pieczywo chrupkie, różnego rodzaju wyroby cukiernicze. Wzbogacanie receptury ekstrudatów w wysokobiałkowe lub wysokobłonnikowe preparaty roślinne podnosi ich wartość odżywczą. Ekstruzja jest więc metodą bardzo przydatną w produkcji żywności funkcjonalnej, a zakres jej zastosowań stale rośnie.

Związki polifenolowe i ich rola

Jednym ze sposobów wytwarzania żywności funkcjonalnej jest zastosowanie dodatku określonych, aktywnych biologicznie substancji, także pochodzenia roślinnego. W tym kontekście wielu naukowców zwraca uwagę na niezwykłe działania polifenoli. Jest to zróżnicowana grupa związków organicznych, będących wtórnymi metabolitami roślinnymi. Posiadają one w swojej strukturze jeden lub kilka pierścieni aromatycznych i od jednej do kilkunastu grup hydroksylowych, nadających im charakter kwasowy. Ze względu na budowę może ja podzielić na flawonoidy, lignany, stilbeny, kumaryny i kwasy fenolowe. 

Powstawanie wolnych rodników w zdrowym organizmie powinno być ograniczane, jednak istnieje wiele zaburzeń prowadzących do zachwiania równowagi między powstającymi wolnym rodnikami a zmiataniem ich w organizmie, w wyniku czego powstaje stres oksydacyjny, który jest jedną z przyczyn wielu chorób oraz przedwczesnego starzenia się.

Najbardziej szkodliwe i dobrze poznane działanie wolnych rodników to indukcja nowotworów oraz udział w patogenezie miażdżycy. Dlatego tak ważna jest obecność w diecie antyoksydantów, m.in. polifenoli, których działanie antyoksydacyjne związane jest z hamowaniem enzymów odpowiedzialnych za powstawanie reaktywnych form tlenu, takich jak oksydaza ksantynowa czy NADPH (zredukowany dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy), jednak potrafią one związać także istniejące już wolne rodniki. Takie właściwości wykazują dzięki obecności w budowie chemicznej grup hydroksylowych.

Polifenole wykazują wysoką aktywność antyoksydacyjną, warunkującą szereg właściwości farmakologicznych. Działają przeciwzapalnie, kardioptotekcyjnie, neuroprotekcyjnie, przeciwnowotworowo, przeciwwirusowo, immunomodulująco, przeciwdrobnoustrojowo, przeciwalergicznie, przeciwobrzękowo i przeciwmiażdżycowo. Dodatkowo są naturalnym, skutecznym środkiem konserwującym żywność. Jednak dodatek polifenoli do żywności może spowodować uczucie cierpkości po zjedzeniu i gorzki smak produktu, dlatego ważne jest prawidłowe przeprowadzenie procesu technologicznego w celu uniknięcia tego niekorzystnego efektu.

Naturalne źródła antyoksydantów polifenolowych

Spożycie fenoli w diecie zależy w dużym stopniu od nawyków żywieniowych i preferencje konkretnych osób. Średnie dzienne spożycie polifenoli przez statystycznego Polaka wynosi około 440 mg. Główne źródła tych związków to napoje, owoce, warzywa, zioła oraz zboża. Bogatym źródłem tych związków są takie owoce jak aronia, wiśnie, żurawina, jagody, winogrona oraz warzywa, zwłaszcza kapusta i czosnek. Dużo związków polifenolowych zawierają nasiona zbóż, orzechy i rośliny strączkowe. Wśród napojów znaczną zawartością wyróżniają się: zielona herbata, czerwone wino, kawa i kakao.

Dane literaturowe na temat spożycia polifenoli są różne. Rodzaj i ilość spożywanych antyoksydantów zależy głownie od modelu diety, a przede wszystkim rodzaju i ilości poszczególnych produktów spożywczych. Zalecany pobór związków polifenolowych, pozwalający na prawidłowe funkcjonowanie organizmu to 250-500 mg. W świetle tych danych wyniki uzyskane dla przeciętnego Polaka można uznać za zadowalające.

dr hab. n. farm. Anna Oniszczuk

mgr farm. Kamila Kasprzak

Piśmiennictwo:

1. H. Grajeta (2004). Żywność funkcjonalna w profilaktyce chorób układu krążenia. Advances in Clinical and Experimental Medicine 13, 503–510.
2. C. Hasler, A.C. Brown (2009). Position of the American Dietetic Association: functional foods. Journal of the American Dietetic Association 109, 735-746.
3. A. Błaszczak, W. Grześkiewicz (2014). Żywność funkcjonalna – szansa czy zagrożenie dla zdrowia. Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu 2, 22-26.
4. M. Jeszka, E. Flaczek, J. Kobus-Cisowska (2010). Związki fenolowe – charakterystyka i znaczenie w technologii żywności. Nauka Przyroda Technologia 4, 1-13.
5. F. Shahidi. P. Ambigaipalan (2015). Phenolics and polyphenolics in foods, beverages and spices: Antioxidant activity and health effects – A review. Journal of Functional Foods 18, 820–897
6. A. Wilczyńska, M. Retel (2011). Oszacowanie pobrania związków fenolowych z dietą z uwzględnieniem udziału miodów pszczelich. Problemy Higieny i Epidemiologii 72, 709-712.