Връзката на диетата с високо съдържание на мазнини и метаболизма на липофилните витамини

Департамент по хранене, Университет на Тенеси в Ноксвил, Ноксвил, Тенеси, САЩ

съдържание

Департамент по хранене, Университет на Тенеси в Ноксвил, Ноксвил, Тенеси, САЩ

Резюме

Ключови думи

диета с високо съдържание на мазнини, затлъстяване, телесна маса, липофилни витамини, ретиноиди

Въведение

Въпреки че постепенно започнахме да разбираме ролите и употребата на витамини в здравето и болестите, техният принос за развитието на хронични метаболитни заболявания, като затлъстяване и диабет тип 2, все още са неясни в ерата на прекомерното хранене. Витамините се определят като органични съединения, необходими в малки количества в диетата, за да се поддържат нормалните функции в организма [1]. Те се считат за основни хранителни вещества, тъй като липсата на някой от тях ще доведе до характерни признаци на дефицит и може да доведе до развитие на заболявания. Недостигът и развитието на болестта се предотвратяват само чрез приложение или диетично включване на специфичните органични съединения. Витамините не осигуряват енергия и не са включени в тъканните структури. Въз основа на тяхната разтворимост във водни разтвори, витамините се класифицират като хидрофилни или липофилни [2]. Мастноразтворимите или липофилни витамини са витамините A (VA), D (VD), E (VE) и K (VK). Те могат да се съхраняват в тялото. В исторически план тези липофилни витамини са били идентифицирани поради симптомите, причинени от техните недостатъци при проучвания върху животни и хора, като спиране на растежа при животни за VA и рахит за VD.

Доказано е, че храненето с диета с високо съдържание на мазнини (HFD) води до развитие на затлъстяване и други метаболитни заболявания при хора и животни. При прием липофилните витамини се усвояват, абсорбират и вграждат с хранителни мазнини и се транспортират с хиломикрони чрез циркулация. Основният компонент на хранителните мазнини, триацилглицеролът, в хиломикроните се доставя и съхранява в периферните тъкани поради действието на липопротеинова липаза в организма [2]. Изглежда възможно количеството на хранителните мазнини и техните състави да повлияят на функциите, наличността и метаболизма на липохилните витамини, което от своя страна може да повлияе на здравето на тялото. Тук се опитваме да обобщим сегашното разбиране и напредък в изследователската работа при хора и животни по отношение на ефектите от приема на HFD върху функциите и наличността на липофилни витамини. Надяваме се, че тази работа ще отвори нови научни области в областта на хранителните науки.

Търсенето на текущите литератури се извършва по следния начин. За първи път търсихме онлайн базата данни PubMed през периода от февруари до март 2014 г. Основните термини за търсене включват HFD, липофилни витамини, затлъстяване и метаболизъм. Всички избрани статии са публикувани на английски език. Избрани са статии, съдържащи теми за изследване на HFD и взаимодействия с липофилни витамини при хора или животни. Годините на публикуване на статиите варират от 1995 до 2014 г.

Липофилни витамини

VD е група мастноразтворими секостероиди, чиито химически структури са определени през 30-те години [7]. Откритието на VD е постигнато чрез наблюдения като увеличаване на разпространението на рахит в популации с намалено излагане на слънчева светлина. Също така се наблюдава, че деца и животни с рахит са излекувани с излагане на слънчева светлина [2,7]. При хората най-важните съединения от тази група са VD3 (холекалциферол) и VD2 (ергокалциферол). И двете могат да идват от диетата, а D3 може да се произвежда в кожата чрез излагане на ултравиолетова светлина, която превръща 7-дехидрохолестрола в D3 [2,7]. Други форми на VD включват D1 (1: 1 смес от VD2 и лумистерол), D4 (22-дихидроергокалциферол) и D5 (ситокалциферол). VD е отговорен за засилване на чревната абсорбция на калций, желязо, магнезий, фосфат и цинк [7]. Диетичните източници на VD включват риба и обогатени млечни продукти и зърнени храни, но най-големият му източник идва чрез ултравиолетово облъчване в кожата [7] поради няколко варианта на хранителни източници, съдържащи значителни количества VD под формата на холекалциферол и ергокалциферол [2].

VE е признат за първи път през 1922 г. като репродуктивен фактор [8], в експеримент, който описва резорбцията на плода като симптом при плъхове поради неговия хранителен дефицит [2]. През 1936 г. е изолиран фактор от пшеничен зародиш и е наречен α-токоферол [2]. Определено е, че този фактор е необходим за предотвратяване на резорбцията на плода. Когато този фактор беше включен в диетата, резорбцията на плода при плъховете спря. Това наименование произлиза от гръцките „tokos“ (потомство) и „pherein“ (да носи). VE е общият термин за токофероли и токотриеноли [9]. Единствената функция на VE в човешкото тяло е да действа като антиоксидант, като предотвратява пероксидацията на полиненаситени мастни киселини. Въпреки че има няколко форми на VE, а-токоферолът остава най-мощната форма, наблюдавана в човешкото тяло [9]. Токоферолите и токотриенолите се състоят от хроманолов пръстен с хидроксилна група и хидрофобна странична верига [1]. Тази хидроксилна група може да дари водороден атом за намаляване на свободните радикали. И двете групи имат α, β, γ и δ форми, които се определят от броя и разположението на метиловите групи върху хроманоловия пръстен. Токотриенолите се различават от токоферолите по наличието на двойни връзки в хидрофобната странична верига [1]. Диетичните източници на VE включват ядки, семена и масла [2].

Активните молекули за ВК са филохинон (К1) и менахинон (К2) [10]. Активността на ВК беше идентифицирана през 1929 г., когато беше забелязано, че пилетата, консумиращи диета, екстрахирана с полярни разтворители, развиват кръвоизливи и че кръвта, събрана от тези животни, се съсирва бавно [2]. През 1935 г. беше предложен нов мастноразтворим фактор, VK [2]. В природата филохинонът се намира в растенията, а менахинонът се получава от бактерии [10]. VK се изисква в човешкото тяло за пост-транслационна модификация на някои протеини, необходими за коагулацията на кръвта, и в метаболитните пътища в костите и други тъкани [11]. Добри източници на диетични ВК включват листни зелени зеленчуци, месо, сирене и яйца [2].

Тъй като диетичният източник е често срещаният път за усвояване на микроелементи, предишни проучвания при хора са идентифицирали референтния прием на липофилни витамини за деца, юноши и възрастни, както е показано в таблица 1 [12].

маса 1. Диетичен референтен прием [12]