Резюме

1. Въведение

Затлъстяването е сложно състояние, включващо нарушаване на регулацията на няколко системи от органи и молекулярни пътища, включително мастна тъкан, черен дроб, панкреас, стомашно-чревен тракт, микробиома, централната нервна система (ЦНС) и генетика. Ролята на ЦНС при затлъстяването се обръща все повече внимание, тъй като нивата на затлъстяване нарастват и лечението продължава да се проваля. Докато ролята на хипоталамуса в регулирането на апетита и приема на храна отдавна е призната, ролята на системите за възнаграждение на ЦНС започва да се изследва, докато се изследва ролята на влиянието на околната среда върху енергийния баланс. Освен това, омега-3 мастните киселини имат голямо обещание за профилактика и управление на затлъстяването.

Омега-6 и омега-3 полиненаситените мастни киселини (PUFA) са основни мастни киселини, които трябва да бъдат получени от диетата, не могат да бъдат произвеждани от хора и други бозайници поради липсата на ендогенни ензими за десатурация на омега-3 [1,2 ]. Поради агробизнеса и модерното земеделие западните диети съдържат прекомерни нива на омега-6 PUFAs, но много ниски нива на омега-3 PUFAs, което води до нездравословно съотношение омега-6/омега-3 от 20: 1, вместо 1: 1, което беше по време на еволюцията при хората (Фигура 1) [1,3].

увеличаването

Хипотетична схема на прием на мазнини, мастни киселини (ω6, ω3, транс и общо) (като процент от калориите от мазнини). Данните бяха екстраполирани от анализи на напречно сечение на съвременни популации на ловци и събирачи и от надлъжни наблюдения и предполагаемите им промени през предходните 100 години (Променено от [3]).

Ейкозаноидните продукти, получени от омега-6 PUFA (като простагландин (PG) E2 и левкотриен (LT) B4, синтезирани от арахидонова киселина (AA)), са по-мощни медиатори на тромбоза и възпаление, отколкото подобни продукти, получени от омега-3 PUFA (PGE3 и LTB5, синтезиран от ейкозапентаенова киселина (EPA)) (Фигура 2) (Таблица 1) [1,2,3].

Окислителен метаболизъм на арахидонова киселина (АА) и ейкозапентаенова киселина по циклооксигеназния и 5-липоксигеназния път. 5-HPETE означава 5 хидропероксиеикозатетранова киселина, а 5-HPEPE означава 5-хидроксиеикозапентаенова киселина [3].

маса 1

Ефекти от поглъщането на ейкозапентаенова киселина (EPA) и докозахексаенова киселина (DHA) от риба или рибено масло. Променено от [3].

По този начин, небалансираното съотношение омега-6/омега-3 в полза на омега-6 PUFAs е силно протромботично и провъзпалително, което допринася за разпространението на атеросклероза, затлъстяване и диабет [1,2,3,4,5,6] . Всъщност редовната консумация на диети, богати на омега-3 PUFAs, е свързана с ниска честота на тези заболявания, особено при исландски популации, инуитски местни хора и индианци в Аляска [7,8,9]. Използването на рибено масло като основен източник на омега-3 PUFA за лечение на диабет тип 2 обаче не винаги е имало успех [6,10,11]. Въпреки че хранителните проучвания предполагат, че високите съотношения на омега-6/омега-3 са допринесли значително за „епидемията от затлъстяване“ [12,13], клиничните проучвания, използващи омега-3 PUFA като редуциращи теглото, са дали противоречиви констатации и за двете положителни [14, 15,16] и отрицателни ефекти [17,18,19] поради много фактори (Таблица 2).

Таблица 2

Фактори, които оказват влияние върху резултатите от проучванията на затлъстяването, водещи до противоречиви резултати в клинични интервенционни проучвания (Променено от справка [19]).

- Определяне на състава на основната диета по отношение на омега-6 и омега-3 мастни киселини и възпалителни маркери, т.е. САЩ, Великобритания и Северна Европа имат най-голямо количество LA + AA в диетата си, което се конкурира с омега-3 PUFAs; те също имат най-малко количество зеленчуци и плодове, които са необходими за оптимално усвояване на омега-3 PUFA от добавки
- Възпаление на фона
- Някои изследвания използват риба, а други омега-3 добавки; проучвания показват, че непрекъснатият дневен прием на омега-3 добавки води до по-високи концентрации в кръвта, отколкото яденето на риба два пъти седмично
- Промяна в дозата на омега-3 мастни киселини
- Разлика в броя на предметите
- Разлика в тежестта на заболяването
- Вариация във фармакологичното лечение
- Генетични варианти, предразполагащи към затлъстяване
- Диетичният прием чрез въпросници вместо действителни измервания на омега-3 PUFAs в мембраната на червените кръвни клетки фосфолипиди или плазма е основен проблем, който води до противоречиви резултати
- Продължителност на интервенцията
- Генетични варианти в метаболизма на омега-6 и омега-3 мастни киселини

Тази статия се фокусира върху различните аспекти на омега-6 и омега-3 мастните киселини и тяхното съотношение, в енергийния баланс и в превенцията и управлението на затлъстяването.

2. Значението на съотношението мастни киселини Омега-6/Омега-3: метаболитни, физиологични и еволюционни аспекти

Има два класа незаменими мастни киселини (EFA), омега-6 и омега-3. Разграничението между омега-6 и омега-3 мастни киселини се основава на местоположението на първата двойна връзка, като се брои от метиловия край на молекулата на мастната киселина. Омега-6 мастните киселини са представени от линолова киселина (LA) (18: 2ω-6), а омега-3 мастните киселини от алфа-линоленова киселина (ALA) (18: 3ω-3). LA има много в природата и се съдържа в семената на повечето растения, с изключение на кокос, какао и палма. ALA, от друга страна, се намира в хлоропластите на зелените листни зеленчуци и в семената на лен, рапица, чиа, перила и орехи. И двете основни мастни киселини се метаболизират до по-дълговерижни мастни киселини с 20 и 22 въглеродни атома. LA се метаболизира до арахидонова киселина (AA) (20: 4ω6), докато ALA се метаболизира до ейкозапентаенова киселина (EPA) (20: 5ω3) и докозахексаенова киселина (DHA) (22: 6ω3). Това се постига чрез увеличаване на дължината на веригата и степента на ненаситеност чрез добавяне на допълнителни двойни връзки към карбоксилния край на молекулата на мастната киселина [20] (Фигура 3). АА се намира предимно във фосфолипидите на зърнени храни, млечни продукти и яйца. EPA и DHA се намират в маслата от риби, особено мазни риби.

Десатурация и удължаване на ω-3 и ω-6 мастни киселини от ензимите де-сатурази на мастни киселини FADS2 (D6) и FADS1 (D5).

При бозайниците, включително хората, мозъчната кора, ретината, тестисите и спермата са особено богати на DHA. DHA е един от най-разпространените компоненти на структурните липиди на мозъка. DHA, подобно на EPA, може да бъде получено само от директно поглъщане или чрез синтез от хранителни EPA или ALA: хората и други бозайници, с изключение на някои месоядни животни като лъвове, могат да преобразуват LA в AA и ALA в EPA и DHA, въпреки че процесът е бавно [21,22]. Съществува конкуренция между омега-6 и омега-3 мастните киселини за ензимите за десатурация. Както десатуразата на мастни киселини 1 (FADS1), така и десатуразата на мастните киселини 2 (FADS2) предпочитат ALA пред LA [21,23,24]. Въпреки това високият прием на LA, като този, характеризиращ западните диети, пречи на десатурацията и удължаването на ALA [22,23,24,25]. По същия начин транс-мастните киселини пречат на десатурацията и удължаването както на LA, така и на ALA.

По време на дългата еволюционна история на рода Homo [34] съществува баланс между омега-6 и омега-3 мастни киселини. По време на еволюцията омега-3 мастни киселини са открити във всички консумирани храни: особено месо, риба, диви растения, ядки и плодове [34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50]. Последни проучвания на Cordain et al. [51] относно състава на месото от диви животни потвърждават първоначалните наблюдения на Crawford и Sinclair et al. [36,52]. Въпреки това, бързите диетични промени за кратки периоди от време, настъпили през последните 100–150 години, са напълно ново явление в човешката еволюция (Фигура 1). Балансът между омега-6 и омега-3 мастните киселини е физиологично състояние, което е по-малко възпалително по отношение на генната експресия [53], метаболизма на простагландините и левкотриените и производството на интерлевкин-1 (IL-1) [3].

Съвременното земеделие, чрез промяна на фуражите за животни в резултат на акцента си върху производството, е намалило съдържанието на омега-3 мастни киселини в много храни: месо от животни, яйца и дори риба [39,40,41,42]. Храните от годни за консумация диви растения съдържат добър баланс на омега-6 и омега-3 мастни киселини. Тученицата, диво растение, в сравнение със спанак, маруля с червени листа, маруля и горчица има осем пъти повече ALA от култивираните растения [46]. Съвременната аквакултура произвежда риби, които съдържат по-малко омега-3 мастни киселини, отколкото рибите, отглеждани по естествен път в океана, реките и езерата [41]. Съставът на мастните киселини на яйчен жълтък от свободно отглеждано пиле има съотношение омега-6: омега-3 1,3, докато яйцето на Министерството на земеделието на САЩ (USDA) има съотношение 19,9 [42]. Чрез обогатяване на пилешките фуражи с рибно брашно или ленено семе, съотношението омега-6: омега-3 намалява съответно до 6,6 и 1,6.

Таблица 3

Приблизителен прием на омега-3 и омега-6 мастни киселини в късния палеолитен период (g/ден) a, b, c .