Funkcionális élelmiszerek nyomában (III. rész)

Esszenciális amino- és zsírsavak a táplálkozásban

Régóta ismeretes tény, hogy az (esszenciális) aminosavak a fehérjék építőkövei, amelyek nélkül nincs élet. Ezeket az aminosavakat élelmiszerekkel vagy táplálék-kiegészítőkkel vihetjük be a szervezetbe. Ha egy esszenciális aminosav nem elérhető elegendő mennyiségben, az az élő rendszer hibás működéséhez vezethet.

A lipidek (zsírok) sokrétű biológiai funkciói közé tartozik a membránok felépítése és szabályozása, tartalék energiaforrás biztosítása, energiaszállítás, védőréteg képzése a sejtfalakon, és további speciális feladatok ellátása. Az esszenciális aminosavak mellett az esszenciális zsírsavak éppúgy nélkülözhetetlen táplálékforrások. Ilyen például a (konjugált) linolsav (CLA), vagy az arachidonsav. A CLA ismert kemoprevenciós és kemoterápiás hatásáról (rák elleni védelem). A természetben ezek a zsírsavak szinte kizárólag a kérődző állatok bendőjében képződnek, a Butyrivibriofibrosolvens baktérium állítja elő, a takarmány linolsavát. A tej kiemelkedő CLA-tartalommal rendelkezik. Nagyobb mennyiségben csak egyes növényi olajok, illetve tengeri halak zsírja tartalmaz omega (Ω)-3 zsírsavat (pl.: alfa-linolénsav). Magyarországon rendkívül rossz az Ω-3:Ω6 arány (28-30:1). A tejzsír ugyanakkor optimális arányban tartalmazza az Ω -6 és Ω-3 zsírsavakat is. Hazai viszonylatban már történtek próbálkozások Ω-3 zsírsavakkal, valamint CLA-val dúsított tehéntej (Grasstej), tojás (multifunkcionális tojás) és sertéshús előállítására. Ezekben a Ω-3:Ω6 arányát 10:1 alá sikerült szűkíteni. A megnövelt zsírtartalmú élelmiszerekhez azonban (antioxidánsként) nagy mennyiségű E-vitamint kellett adagolni, enélkül ugyanis fennáll a gyors romlás veszélye.

Állati (termékek) antioxidáns rendszere

Márciusi cikkünkben részletesen bemutattuk az állati/emberi szervezet antioxidáns-rendszerét. Ebben megemlítettük a nem enzimatikus (pl.: C- és E-vitamin, a béta-karotin, stb.), illetve az enzimatikus antioxidáns védelmi rendszer alkotóit. Ezek nagy része nem endogén vegyület, hanem a szervezetnek a táplálékból kell felvennie. A legtöbb enzim működéséhez (pl.: GSHPx; kataláz) mikroelemekre is szükség van. A szelén-dependens glutation-peroxidázok (GSH) közös jellemzője, hogy szelén atomot tartalmaznak -szelenocisztein formájában. Ennek az enzimnek a szerepe a biológiai membránok foszfolipidjeinek megvédése a kontrollálatlan oxidációs folyamatoktól.

Ahogy azt az áprilisi cikkünkben említettük, a növényi eredetű flavonoidok jórészt oldhatatlan formában vannak jelen a növényben, amelyeknek a bioaktivitása így csekély. A kérődzők azonban részben bontani tudják ezeket a vegyületeket (ADF-frakció), másrészt a vastagbél mikroorganizmusai a glikozidos kötéseket hidrolizálják. Szingapúri kutatók szerint a tehéntej is tartalmaz másodlagos polifenolos vegyületeket, nagy részben a bélflóra bakteriális tevékenységének következtében (pl.: equol). Equol és a TPC nagymértékben korrelált a tejzsírral. Mások kimutatták, hogy a TAC és a polifenol-koncentráció között szoros kapcsolat van a tejben.

A tej és antioxidánsai

A tej szerepe kettős: egyrészt önmagában véve is biztosít antioxidáns vegyületeket, másrészt ezek a vegyületek biztosítják a tej(termékek) eltarthatóságát tartósítószerek nélkül.

A tejzsír A- és E-vitamintartalma által a tej fogyasztása hozzájárul az antioxidáns-rendszer védelméhez. Az A-vitamin csak állati eredetű termékekben található meg, elsősorban tengeri halakban, tejben, vajban, tojásban és májban. A tejzsír főként β-karotint tartalmaz, ez adja a vaj sárga színét. Az E-vitaminok közül a α-tokoferol a legjelentősebb a szarvasmarha tejében. Ennek mértékére vonatkozóan különböző szerzők 0,2-0,7 mg/l E-vitamin koncentrációt írnak le. A szelén koncentrációja a tejben 25-30μg/l, elsősorban szelenometionin és szelenocisztein formájában van jelen.

Szakirodalmi áttekintés

Magyar kutatók kimutatták, hogy a takarmány szerves kötésben levő antioxidáns vegyületekkel történő kiegészítése után a tojásban nagy mennyiségű antioxidáns halmozódott fel. A megnövelt antioxidáns-tartalmú tojások keltethetősége és a kikelt csibék vitalitása jelentősen javult. A nagy adagban (0,8 mg/ tak. kg.) etetett szerves kötésű szelén nem okozott toxikus tüneteket, ráadásul az α-tokoferol komplementereként, szinergista hatással bírt. A tojásba épült természetes mátrixban lévő antioxidáns vegyületek (Se, α-tokoferol, β-karotin, retinol) jobban hasznosultak, mint a szintetikus antioxidánsok.

Kanadai kutatóknak sikerült megnövelni a tehéntej E-vitamin- és szeléntartalmát a Holstein-fríz fajtánál. Amellett, hogy a tej mennyisége is emelkedett 5%-kal, az általuk bevitt mesterséges E-vitamin (810 g/tehén/nap dl-α-tokoferol acetát), illetve szelén (5 mg/tehén/nap) hatására, duplájára nőtt a tej, a tejzsír és a plazma α-tokoferol-tartalma. Ahhoz, hogy a tej szeléntartalmát megduplázzák, elég volt a szelén (szerves formában, szelenometionin tartalmú élesztővel) koncentrációját növelni a takarmányban.

Anyag és módszer

Két nagyüzemi szarvasmarhatartó gazdaságban 4-4 etetési kísérletet végeztünk Holstein-fríz tehenekkel. Az egyik telep bio státuszú (Körös-Maros Biofarm Kft.), a másik konvencionális (Gyulai Agrár Zrt.). A kísérletek átlagosan 42-56 nap időtartamúak voltak és 2×16/18 egyed vett részt azokban. A kontroll csoport a korábban kapott napi takarmányt (TMR) fogyasztotta, míg a kísérleti csoport takarmányába bekevertük a tesztelni kívánt (antioxidáns-tartalmú) komponenst. A tejmintákat az esti, illetve a reggeli fejésből (50-50 ml) nyertük, mintavételt követően összeöntöttük és lefagyasztottuk azokat. Az antioxidáns kapacitás mérési módszerek közül a CUPRAC-ot választottuk.

Eredmények

Biztatóan indultak a szarvasmarha-etetési kísérletek, mert már az első (hántolt alakor) vizsgálatnál összefüggést találtunk a takarmány és a tej antioxidáns kapacitása között. Az adatpárok rendezését követő (n = 12) kétváltozós korreláció eredménye r = 0,773 (P < 0,01), ami azt jelenti, hogy a takarmány antioxidáns-tartalmának változását elvileg szorosan követi a tej antioxidáns-szintjének változása.

Ezek után napraforgó-pogácsával, sütőtökvelővel és szőlőhéjdarával próbálkoztunk. A kezeléseknek (a szőlőhéjdara kivételével) nem volt hatása a tejminták TAC-értékére. Ezekből a tejmintákból az E-vitamin különböző vegyületeit is megvizsgáltuk (α; β; γ; δ-tokoferol), mivel úgy gondoltuk, hogy ezek lehetnek felelősek az antioxidáns-kapacitásért. Bár a tej α-tokoferol-tartalmában, a konvencionális gazdaság kísérleti csoportjánál egy enyhe növekedés mutatkozott, ezt az alaptakarmány hatásának tulajdonítottuk. Annak igazolására, hogy lehet egyfajta kapcsolat a tej antioxidáns-, illetve α-tokoferol-tartalma között, elvégeztünk egy összefüggés-vizsgálatot, melynek eredményeképp gyenge, pozitív összefüggést kaptunk a TAC és az E-vitamin izomerjei között (n = 50; r = 0,2-0,3; P < 0,1). A gyenge kapcsolatot az is igazolja, hogy mesterséges E-vitamint nagy dózisban, elegytejhez adagolva, nem változott szignifikáns mértékben annak antioxidáns-tartalma. A különféle tokoferol-izomerek szintén együtt mozognak a tejben (r = 0,45; P < 0,01).

A sütőtökvelő etetésével az A-vitamin és a β-karotin tejbe történő szekrécióját kívántuk tanulmányozni (5 kg/tehén/nap). A tejminták A-vitamin-, valamint β-karotin-tartalma nem változott a kontroll csoporthoz képest, ugyanakkor a tej A-vitamin-, valamint β-karotin-tartalma között közepesen szoros korrelációt mértünk (n = 12; r = + 0,359; P < 0,05).

A konvencionális telepen eközben egy magas antioxidáns- (E-vitamin + szerves Se) tartalmú premixet kevertünk be az alaptakarmányba. Az E-vitamin α-tokoferol-acetát (szervetlen) molekula formájában volt jelen. A kísérleti csoport 100, illetve 150 gramm/tehén/nap premix-kiegészítést kapott (1. táblázat).

Természetes alapú E-vitaminnal dúsított premix etetésének hatása a tej TAC tartalmára

A táblázat adatai alapján úgy tűnik, hogy az etetett premix hatására növekedett a tejminták antioxidáns-tartalma. Nagymértékben valószínűsíthető, hogy a tokoferolok és a szelén mellett az ún. tiol-csoportot tartalmazó kéntartalmú aminosavak (metionin; cisztin) lehetnek felelősek a tej antioxidáns-kapacitás növekedéséért. A szerves szelén ugyanis pont azokhoz a kéntartalmú aminosavakhoz kötődik, amelyek tiol-csoportjuknál fogva, amúgy is antioxidánsok. Ez irányban azonban további vizsgálatok szükségesek.

Az utolsó két etetési kísérletet (bio körülmények között) kukoricacsíra-pellettel, máriatövismag-pellettel és homoktövismag-pellettel végeztük, kiugróan nagy TAC-értékkel. Várakozásainkkal ellentétben sem kezelés, sem pedig időbeni hatást nem lehetett kimutatni. A TAC-koncentrációja a vérben sem változott. Nem találtunk összefüggést továbbá a TAC vérben, illetve tejben mért abszolút, illetve a relatív (az előző időponthoz mért változás) értékei között sem (n = 83; r = -0,163; P = 0,142).

(A munka a GINOP-2.1.1-15-2015-00093 projekt eredményeinek felhasználásával készült.)

Dr. Kovács Attila Zoltán;

Hernádi Noémi (kutatómérnökök)

Körös-Maros Biofarm Kft.