Blog
Hranom unosimo velik broj različitih tvari. Neke su prisutne u većim količinama i zbog toga se nazivaju makronutrijenti, poput masti i ulja, šećera i proteina. Minerale i vitamine unosimo u manjim količinama i nazivamo ih mikronutrijenti. Nutrijente koje sami ne možemo stvoriti biokemijskim reakcijama u tijelu nazivamo esencijalnima, pa cink, omega-3 kiseline i vitamini pripadaju toj klasi.
Naše tijelo je složen sustav sazdan od tisuća različitih molekula, a glavninu mase čini samo šest elemenata: ugljik, vodik, dušik, kisik, fosfor i sumpor. Ugljik je osnovni kostur života koji omogućuje nastanak toliko raznolikih spojeva. Gotovo niti jedan element ne unosimo u elementarnom, čistom obliku, osim kisika. Svi se drugi elementi nalaze ugrađeni u složenije strukture, poput proteina i šećera. Osim CHNOPS elemenata, u manjoj količini unosimo i druge, poput željeza i selena. Dio njih nalazi se slobodan u tijelu, a dio njih ugrađuje se u proteine i omogućuje njihovu funkciju. Pojedine elemente trebamo u količinama od više grama dnevno, poput kalija i klora, dok neke trebamo u vrlo malim količinama od par desetaka mikrograma, poput selena.
Nutrijenti mogu izgrađivati tijelo ili mogu služiti da njihovom razgradnjom dobivamo energiju potrebnu za život. Aminokiseline koje dobivamo iz proteina u hrani tijelo koristi za stvaranje vlastitih proteina. Šećer glukozu i masne kiseline iz masnoće koristimo za dobivanje energije. Pojedine tvari omogućuju složene komunikacijske funkcije u tijelu. Kalij i natrij omogućuju prijenos signala u živčanom sustavu, a samim time naše reflekse i misaone procese. Vitamin E kompleks ima zaštitnu ulogu, jer štiti osjetljive omega-3 i omega-6 kiseline od oksidacije. Osim za dobivanje energije, komunikaciju, zaštitu i izgrađivanje tijela, nutrijenti mogu imati druge uloge. Prebiotici povećavaju broj nama korisnih mikroorganizama u crijevima. Hranom unosimo korisne tvari koje djeluju povoljno na ljudsko zdravlje, poput glukozinolata iz brokule i rotkvice.
Pojam makronutrijenata i mikronutrijenata
Hranom unosimo velik broj različitih tvari. Neke su prisutne u većim količinama i zbog toga se nazivaju makronutrijenti, poput masti i ulja, šećera i proteina. Minerale i vitamine unosimo u manjim količinama i nazivamo ih mikronutrijenti.
Koja je razlika između makronutrijenata i mikronutrijenata? Edukacijski sustavi daju naizgled jednostavan odgovor. Makronutrijenti su tvari koje trebamo u većim količinama, poput proteina, lipida (masti i ulja) i ugljikohidrata i unosimo ih u količini od više desetaka grama. Klasičnu definiciju makronutrijenata uglavnom i čine te tri komponente u hrani. Tu dolazimo do prvog problema. Ako se mikronutrijenti i makronutrijenti definiraju količinom, koja je to linija koja ih razdvaja? Na stranicama klinike Mayo nalazimo odgovor kako se unos makronutrijenata mjeri u gramima po danu, a mikronutrijenata u miligramima ili mikrogramima. No, što je onda s kalijem? Prema američkim preporukama, trebamo svaki dan unijeti 2,6 do 3,4 grama. Kalcija nam je potrebno 1-1,3 grama. To nije mala količina. Čini li to kalij i kalcij makronutrijentima? Selena nam je potrebno daleko manje, 55-70 mikrograma dnevno, a to je 0,000055 grama. Manja je razlika mase između unosa masnoća u organizam (44-77 grama dnevno) i kalija, nego što je razlika između unosa kalija i selena.
Drugi problem su tzv. nutrijenti unutar nutrijenata. Omega-3 kiseline hranom dobivamo isključivo kroz masti i ulja. No, samih omega-3 kiselina unosimo kvalitetnom prehranom tek nekoliko stotina miligrama dnevno. Što su onda omega-3 kiseline, (makro)nutrijent u skupnom nazivu masti i ulja, ili mikronutrijent? Isto vrijedi i za pojedine aminokiseline koje čine proteine. Proteini su makronutrijent, no nekih aminokiselina unosimo tek nekoliko grama dnevno.
Kako ne bismo previše komplicirali, vitamine i minerale stavljamo u klasu mikronutrijenata, baš kao i omega-3 kiseline i izolirane aminokiseline. U klasu mikronutrijenata ulaze i tvari koje sami stvaramo u organizmu, poput koenzima 10 ili alfa-lipoične kiseline. Različita vlakna koja ne probavljamo, već se njima hrani mikrobiom (flora) probavnog sustava, unosimo u gramskim količinama. Stvar je osobne percepcije hoćemo li vlakna svrstati u makronutrijente, kamo bi i trebali pripadati zbog važnosti za ljudsko zdravlje.
Esencijalni i ne-esencijalni nutrijenti
Tijelo biokemijskim procesima kontinuirano stvara puno nama potrebnih različitih tvari. Neke ne možemo stvoriti sami, već ih moramo unositi hranom ili lijekovima/suplementima, ako je to potrebno. Minerali poput cinka i željeza, omega-3 kiseline i vitamini najpoznatiji su primjeri esencijalnih nutrijenata.
Esencijalni nutrijenti su tvari koje sami ne možemo stvoriti u tijelu, već ih obavezno moramo unositi hranom. Prema klasičnom školskom gradivu, vitamini su esencijalni. Uzdrmajmo sada same temelje percepcije vitamina. Vitamin D vrlo efikasno stvaramo sami u organizmu, točnije u koži. Posjedujemo sve potrebne enzime u tijelu koji u nekoliko koraka iz kolesterola stvore vitamin D. Po toj definiciji vitamin D nije vitamin i doista, jedan od najslavnijih vitamina izgubio je taj status [1]. Postoji ipak jedan uvjet bez kojeg naše tijelo ne može stvoriti vitamin D, a to su ultraljubičaste (UV) zrake. Ovisno o zemljopisnom položaju i dobu godine, vitamin D može biti uvjetni vitamin koji moramo unositi jer ga sami ne možemo stvoriti u određenom dijelu godine. Vitamin B3, niacin, moramo unositi u organizam. No, dio potreba za tim vitaminom možemo sami stvoriti iz aminokiseline triptofana. Velik manjak vitamina B3 događao se kada je prehrana bila siromašna i triptofanom i samim vitaminom [2]. Nisu sve vrste jednako ovisne o unosu nekih vitamina hranom. Vitamin C nije vitamin za mačke i pse, jer ga oni sami stvaraju u jetri iz šećera glukoze. Ljudi su, kao i neke druge životinjske vrste, izgubili ključni enzim L-gulonolakton-oksidazu, bez kojeg ne možemo stvoriti vitamin C [3].
Pojedini elementi, poput kalija, i organske tvari, poput vitamina, postaju „službeno“ esencijalni kada se skupi dovoljno dokaza da su potrebni životnim procesima u ljudskom tijelu. Tada stručnjaci pojedinih organizacija odluče staviti element na listu. Cink je priznat kao esencijalni element 1974. godine, nakon serije znanstvenih radova koji su dokazali kako teški manjak cinka dovodi do nastanka vrlo ozbiljnih bolesti. Zašto je to bitno? Prvi je razlog praćenje hrane i prehrane te očuvanje zdravlja ljudske vrste. Otkriće joda kao esencijalnog elementak i vitamina A dovelo je do velikih, planetarnih akcija nadopunjavanja prehrane ili intervencije radi njihove nadoknade. Težak manjak vitamina A može izazvati sljepoću i povećati smrtnost od zaraznih bolesti, dok manjak joda dovodi do gušavosti, pa čak i smrti. Preventivne injekcije vitamina A u siromašnim zemljama spasile su živote milijuna djece [4]. Živimo u području planeta i vremenu kada gotovo ne poznajemo bolesti vrlo teških (ekstremnih) manjkova vitamina i minerala.
Drugi važan razlog točnog definiranja esencijalnih nutrijenata je parenteralna prehrana. Parenteralna prehrana daje se u venski sustav u bolničkim uvjetima i ona mora zadovoljiti sve potrebe biokemije našeg organizma, od vitamina, minerala, masnih tvari, uključujući i omega-3 kiseline, aminokiseline koje grade proteine i šećera. Bez znanja o esencijalnim elementima, život i zdravlje pacijenata na parenteralnoj prehrani bili bi ugroženi. Problemi parenteralne prehrane omogućili su otkriće jedne esencijalne tvari. To je kolin. Kolin je tvar koju naše tijelo koristi u živčanom sustavu, ali i u biokemijskim reakcijama u kojima sudjeluju folna kiselina i vitamin B12. Budući da ga možemo stvarati sami, kolin nismo smatrali esencijalnim. Događalo se da pacijenti na parenteralnoj prehrani razviju bolest steatohepatitis (masnu jetru). Manjak kolina bio je uzrok tome, i nakon brojnih istraživanja, kolin je uvršten na listu esencijalnih elemenata koje, usprkos vlastitoj, ali nedostatnoj sintezi, moramo unositi hranom [5].
Treći razlog je prehrana dojenčadi. Takva hrana mora sadržavati sve esencijalne nutrijente. U Japanu sve do 2014. godine u hranu za dojenčad nije bilo dopušteno dodavati biotin (vitamin H), pa su djeca razvijala bolest njegovog manjka, sa simptomima na koži i živčanom sustavu. Na žalost, maleni Japanci potvrdili su važnost ovog vitamina [6].
Manjak nekih minerala i organskih tvari u hrani je rijedak. Zbog toga nisu postojala teška stanja uzrokovana njihovim manjom. Kod takvih elemenata biokemija i fiziologija otkrivaju njihovu esencijalnost, a ne teške bolesti manjka. Oni su trenutačno na putu da im se dodijeli status esencijalnosti i element bor je takav primjer. Višegodišnja istraživanja dokazuju njegovu važnost u fiziološkim procesima, no velike organizacije, poput američkog FNB-a (Food and Nutrition Board), još nisu donijele konačni zaključak koliko ga je potrebno [7, 8].
Osnovni esencijalni elementi – CHNOPS
Naše tijelo je složen sustav sazdan od tisuća različitih molekula, no glavninu mase čini samo šest elemenata: ugljik, vodik, dušik, kisik, fosfor i sumpor, CHNOPS. Ugljik je osnovni kostur života koji omogućuje nastanak toliko raznolikih spojeva. Gotovo niti jedan element ne unosimo u elementarnom, čistom obliku, osim kisika. Svi se drugi elementi nalaze ugrađeni u složenije strukture, poput proteina i šećera.
Svi su minerali i pojedinačni elementi esencijalni, jer oni nastaju u zvijezdama. Svi su živi organizmi ovisni o unosu minerala iz okoliša, uključujući i malene bakterije. Ipak, postoji katkad zbrka s pojmom esencijalnih elemenata.
Osnovni esencijalni elementi nazivaju se skraćenicom CHNOPS, prema kemijskim simbolima elemenata:
- C je ugljik
- H je vodik
- N je dušik
- O je kisik
- P je fosfor
- S je sumpor
Ovi elementi čine najveću masu ljudskog tijela. Jedini element koji naše tijelo koristi u čistom obliku, kao element, je kisik koji udišemo kao O2 i koristimo za procese oksidacije i dobivanje energije. Sve druge CHNOPS elemente unosimo u kemijskim spojevima. Čisti element dušik udišemo kao plin N2, ali ga ne možemo koristiti i ugraditi u tijelo; to mogu samo neki specijalizirani mikroorganizmi. Čist element ugljik kao grafit ili dijamant nije iskoristiv i ne bismo ga mogli ugraditi u organske molekule, a elementarni fosfor i sumpor bili bi i opasni. Mikrobiom (flora) u crijevima čovjeka stvara čisti vodik, ali nam nije iskoristiv i uz to – eksplozivan je. Stoga sve CHNOPS elemente, uključujući i kisik, unosimo u brojnim organskim molekulama. Šećer glukoza sastoji se od C, H i O; voda se sastoji od H i O, a aktivni oblik vitamina B1 se sastoji od svih C, H, N, O, P, S elemenata.
Zajednički atom svih organskih molekula u tijelu je ugljik. Zašto je život odabrao ugljik? On je tek sedamnaesti element po zastupljenosti u Zemljinoj kori, daleko iza silicija, aluminija, fluora, mangana i željeza [9]. U biologiji je raspored potpuno drugačiji i ugljik, nakon kisika, izbija na drugo mjesto po zastupljenosti. Ugljik gradi čak četiri kemijske (kovalentne) veze s drugim spojevima i samim sobom, pa tako mogu nastati bezbrojne kombinacije kemijskih spojeva koje proučava znanost zvana organska kemija. Kemijske karakteristike tih veza čine ugljik povoljnijim elementom za život od sličnog elementa, silicija. Život na Zemlji čini voda u kosturu ugljikovih spojeva. Drugi atomi u ugljikovim molekulama imaju različitu snagu „privlačenja“ elektrona. Neki su „sebičniji“ i snažnije ih privlače. Zbog toga molekule koje ih sadrže imaju diskretno različite naboje na svojoj površini. Kao što se privlače ili odbijaju magneti, tako se privlače ili odbijaju naboji na površini molekula. To omogućuje interakciju (međudjelovanje) molekula u ljudskom tijelu i sve životne procese. DNK, RNK, proteini, šećeri, lipidi (masnoće) su molekule koje čine ugljikov kostur. Ugljikovi spojevi, osim što izgrađuju organizam, imaju još jednu važnost. Oni mogu skladištiti energiju. Razgradnjom šećera glukoze nastaje energija zahvaljujući kojoj živimo. Stvaranjem rezervnog šećera glikogena naše tijelo skladišti energiju da mu bude dostupna kada je potrebna. Krumpir višak energije pohranjuje kao škrob, a mi s velikom radošću koristimo takvu uskladištenu energiju.
Jedna od prvih asocijacija na fosfor su šibice. Kao što fosfor omogućuje paljenje vatre šibicom, tako i fosfor omogućuje energiju životnim procesima kroz molekulu ATP, adenozin-trifosfat, koja sadrži tri atoma fosfora. Pucanjem jedne od veza fosfora nastaje energija potrebna za gibanje mišića, kucanje srca i razmišljanje u mozgu. Za vas koji volite i znate kemiju, nije u pitanju samo energija, već i entropija. Fosfor u tijelu najčešće dolazi u obliku fosfata. Osim energije, fosfor ima ulogu u komunikaciji između stanica ljudskog tijela. Signali u stanici prenose se plesom fosfatne skupine na raznim proteinima, odnosno vezanjem ili oslobađanjem fosfata s proteina. Gotovo ne postoji proces u tijelu, od imunološke reakcije, gibanja mišića do procesa mirisanja u nosu, a da nije uključena komunikacija pomoću fosfata. Fosfor je i jedan od elemenata koji grade tijelo, odnosno kosti.
Ako poznajete sumpor kao smrdljivi element koji asocira na pokvarena jaja, upoznajte se s potpuno drukčijim licem sumpora. Život ovisi o oksidativnim procesima s kisikom, no u tom procesu nastaju potencijalno opasne tvari koje nazivamo reaktivne kisikove čestice, među kojima su i slobodni radikali. Glutation sadrži sumpor i jedna od njegovih uloga je zaštita tijela od reaktivnih kisikovih čestica. On je glavni životni antioksidans. Sumporovi spojevi omogućuju izbacivanje stranih kemijskih tvari te vlastitih molekula iz tijela vezanjem za jednu od molekula sumpora – sulfat. Tako uklanjamo dio viška hormona te neke od molekula iz biljne hrane koje nisu opasne, no moramo ih ukloniti da se ne nagomilavaju u tijelu [10]. Tijelo stvara u vrlo malenim količinama jednostavne sumporne spojeve poput smrdljivog sumporovodika i oni štite krvožilni sustav [11]. Sumpor ima sposobnost gradnje malenih mostova koje nazivamo disulfidni mostovi. Takvi sumporni mostovi omogućuju funkciju niza proteina i poznatog hormona inzulina, koji regulira šećer glukozu u krvi.
Ugljik nije jedini član osnovnog kostura života. Dušik gradi DNK, RNK i proteine, ali i neke posebne oblike šećera, poput glukozamina, koji gradi vezivno tkivo. Osim svoje uloge u izgradnji tijela, dušik u malenim molekulama poput dušikovog oksida kontrolira funkciju imunološkog i krvožilnog sustava. Dušikovi spojevi su acetil-kolin, serotonin, adrenalin, noradrenalin, glutamin i dopamin, koji su glasnici u živčanom sustavu (neurotransomiteri). Dušik se nalazi i u sastavu staničnih membrana.
Esencijalni elementi – mikronutrijenti
Osim CHNOPS elemenata, našem tijelu treba začuđujuće velik broj drugih elemenata, od željeza i magnezija do selena i kobalta. Imaju raznolike funkcije. Dio njih nalazi se slobodan u tijelu, a dio njih ugrađuje se u proteine i omogućuje im funkciju. Pojedine elemente trebamo i u količinama od više grama dnevno, poput kalija i klora, dok neke trebamo u vrlo malim količinama od par desetaka mikrograma, poput selena.
Elemente CHNOPS uglavnom unosimo u više ili manje kompleksnim organskim spojevima, te samo dijelom u anorganskim kemijskim spojevima. Postoje esencijalni elementi koje unosimo u nešto manjim količinama. Neki od njih su metali. To su kalij, natrij, kalcij, magnezij, cink, molibden, bakar, kobalt i željezo. Drugi nisu metali, i to su selen, jod i klor. Neki elementi su dvojbeno esencijalni, poput kroma. U SAD-u krom se smatra esencijalnim, dok europska regulativa (još) ne smatra krom esencijalnim. Postoji cijeli niz elemenata koji su na listi „čekanja“ za svrstavanje u esencijalne. Brom je gotovo sigurno esencijalan, jer je potreban za stvaranje kolagena tip IV [12]. Drugi elementi, poput silicija, bora, nikla, stroncija i litija, mogli bi se naći na listi esencijalnih. Koji je razlog što su na listi čekanja? Problem je što nisu jasno definirane bolesti manjka, kao u slučaju elemenata poput cinka ili kalija.
Neke od tih elemenata unosimo u obliku jednostavnih anorganskih spojeva. Izvor natrija i klora je kuhinjska sol, natrij klorid. Biološki iskoristivi kobalt unosimo isključivo u obliku vitamina B12, koji je složena organska molekula. Selen možemo unositi u anorganskim spojevima poput selenata i selenita, ali i u obliku organskih spojeva poput selenometionina. Svaki element ima svoju priču.
Količina mikronutrijenata koje moramo unijeti svaki dan vrlo je različita. Potreba za nekim elementima prelazi gram, poput kalija, natrija i klora. Drugu klasu mikronutrijenata unosimo u dozama od više stotina miligrama, poput magnezija. Željezo, cink i bakar pripadaju skupini elemenata čije se dnevne potrebe mjere između jednog i nekoliko desetina miligrama. Postoji skupina elemenata čije se potrebe mjere u razinama manjim od jednog miligrama, poput selena i joda. Potrebe za mikronutrijentima, baš kao i makronutrijentima, mogu varirati ovisno o starosti, spolu, fiziološkom stanju poput trudnoće, genetskim čimbenicima, mjestu života na planetu, bolestima i lijekovima koje koristimo (vidi: mikronutricija).
Biološke funkcije nutrijenata
Nutrijenti mogu izgrađivati tijelo ili mogu služiti da njihovom razgradnjom dobivamo energiju potrebnu za život. Aminokiseline koje dobivamo iz proteina u hrani tijelo koristi za stvaranje vlastitih proteina. Kalcij se ugrađuje u kosti. Šećer glukozu i masne kiseline iz masnoće koristimo za dobivanje energije. Pojedine tvari omogućuju složene komunikacijske funkcije u tijelu. Kalij i natrij omogućuju prijenos signala u živčanom sustavu, a samim time naše reflekse i misaone procese. Vitamin E kompleks ima zaštitnu ulogu, jer štiti osjetljive omega-3 i omega-6 kiseline od oksidacije.
Protein koji pojedete u probavnom sustavu razgradit će se na osnovne jedinice od kojih se sastoji, a to su aminokiseline. Aminokiseline ćemo iskoristiti da izgradimo vlastite proteine. Takvi su nutrijenti gradivni, jer izgrađuju naše tijelo. Puno je takvih elemenata. Masne kiseline iz ulja i masti ugrađujemo u stanične membrane, baš kao i kolesterol. Kalcij i fosfor ugrađujemo u kosti. Mnogi vitamini dio su enzima i bez njih oni ne bi mogli funkcionirati. Pojedini nutrijenti primarno služe za dobivanje energije, poput šećera glukoze. Dio nutrijenata omogućuje komunikaciju između stanica i tkiva, ali i unutar samih stanica. Natrij i kalij omogućuju komunikaciju prijenosom električnog napona duž staničnih membrana živaca. Iz omega-3 kiselina nastaju eikozanoidi, tvari koje sudjeluju, primjerice, u kontroli imunološkog i živčanog sustava. Jod se ugrađuje u hormone štitnjače, što ga čini komunikacijskim nutrijentom. Postoje i protektivni (zaštitni) nutrijenti. Glavna je zadaća alfa-tokoferola, vitamina E, zaštita osjetljivih polinezasićenih masnih kiselina od oskidacije [1]. N-acetil-cistein povećava zaštitni glutation u našem tijelu, a isto omogućuje i selen u enzimu glutation peroksidazi. Lutein i zeaksantin su karontenoidi slični beta-karotenu, koji štite dijelove očiju i mogli bi uskoro dobiti status esencijalnih nutrijenata [13].
Međutim, podjela na komunikacijske, gradivne, zaštitne i energetske nutrijente vrlo je nespretna i ima samo edukativnu vrijednost. Omega-3 kiseline doista omogućuju komunikaciju imunološkog sustava, ali u isto vrijeme izgrađuju stanične membrane. Aminokiselina tirozin, koja se nalazi u proteinima u hrani, služi tijelu za stvaranje vlastitih proteina, no iz nje nastaju hormoni štitnjače te neurotransmiter (glasnik živčanog sustava) dopamin. Kada imamo višak tirozina, tijelo ga razgrađuje i tako stvara energiju. Tirozin je time i gradivni, energetski i komunikacijski nutrijent [14]. Kalcij je gradivni, jer se ugrađuje u kosti, no istodobno je kalcij i komunikacijski element, koji omogućuje prijenos fizioloških signala u stanici, poput stezanja mišića ili aktivacije imunološkog odgovora.
Percepciju funkcije brojnih nutrijenata često oblikuje marketing. „Cink je za imunitet“ nas ostavlja u iluziji kako cink samostalno „trči“ po organizmu, bori se protiv virusa ili bakterija ili potiče na neki način imunološki sustav. Cink se nalazi u sastavu više stotina proteina i poistovjetiti ga samo s jednom funkcijom ne odgovara biološkoj stvarnosti. Selen nije antioksidans koji hvata po tijelu slobodne radikale. Naprotiv, neki selenovi spojevi koriste se u organskoj kemiji kao tvari koje oksidiraju [15]. On se nalazi u strukturi pojedinih enzima antioksidativne funkcije i bez njega ti enzimi ne bi mogli obavljati svoju zadaću [16].
Esencijalni elementi – nutrijenti mogu obavljati svoju fiziološku funkciju kao slobodni ioni, poput natrija i kalija (Na+ i K+), kroz interakciju s proteinima. Klor u obliku klorida (Cl–) u želucu zajedno s protonima (H+) omogućuje probavu hrane, a klor u obliku hipokloraste kiseline (HOCl) nastaje u imunološkim stanicama neutrofilima i ima antimikrobno djelovanje. Drugi elementi, poput kobalta, cinka i selena, obavljaju svoju ulogu vezani u strukturi proteina. Gotovo svi vitamini ostvaruju svoju ulogu interakcijom s proteinima. Aktivirani oblici vitamina A i D su hormoni koji djeluju vezanjem za specifične receptore i njihova je funkcija primarno komunikacijska. Cjelokupna biološka funkcija i medicinska (farmakološka) korist vitamina A i D ovise o tim receptorima. Vitamin B6 nalazi se u nizu enzima koji nam omogućuju metabolizam aminokiselina i time posljedično i proteina. Sâm za sebe, vitamin B6 ne bi mogao obaviti svoju fiziološku ulogu bez tih enzima.
Drugi nutrijenti
Osim za dobivanje energije, komunikaciju, zaštitu i izgrađivanje tijela, nutrijenti mogu imati i druge uloge. Prebiotici povećavaju broj nama korisnih mikroorganizama u crijevima. Prebiotici nisu samo vlakna, nego i velika obitelj kemijskih spojeva biljaka koju nazivamo polifenoli, te čak i lijekovi poput laktuloze. Hranom unosimo korisne tvari koje djeluju povoljno na ljudsko zdravlje, poput glukozinolata iz brokule i rotkvice.
Podjela nutrijenata na gradivne, energetske, zaštitne i komunikacijske nije dovoljna da opiše funkciju svih nutrijenata. Podjela iz XX. stoljeća na masti, šećere, proteine, vitamine i minerala morala je biti nadograđena i pratiti znanstvena otkrića.
Tvari koje utječu na mikrobiom obično olako definiramo kao „neprobavljiva vlakna“. Niz biljnih vrsta, poput čičoke (Helianthus tuberosus), sadrži složeni šećer inulin. Inulin se sastoji od većeg broja molekula fruktoze međusobno povezanih u veliki lanac. Za razliku od fruktoze, koju lako koristimo za dobivanje energije, inulin ne možemo koristiti. Zato ga mogu koristiti mikroorganizmi koji žive u našim crijevima. Takve tvari nazivamo prebioticima. Inulin nije jedini prebiotik i pogrešno je razmišljanje da su prebiotici vlakna u prehrani. Laktuloza, šećer koji nije vlakno, i koja se koristi u liječenju crijevnog zatvora, poznati je prebiotik [17]. Velika obitelj kemijskih spojeva iz biljne hrane, polifenoli, vjerojatno djeluju kao prebiotici [18]. Prebiotici povećavaju broj nama korisnih mikroorganizama u probavnom sustavu.
Korisne bakterije mogu se naći u fermentiranim proizvodima. Jesu li živi mikroorganizmi nutrijenti? Neki će se oštro suprotstaviti takvoj ideji. U širokom smislu, korisne bakterije, uključujući i prebiotičke sojeve, koji se koriste kao lijekovi ili suplementi, možemo staviti u istu grupu zajedno s prebioticima. Probiotici ne mijenjaju znatno sastav već funkciju flore, prolazni su i ne naseljavaju se trajno [19].
Iz biljnih tvari dobivamo cijeli niz tvari koje se ne nalaze u klasičnoj definiciji nutrijenata. Lignani iz sjemenki lana i glukozinolati iz rotkvice i brokule primjeri su te povelike skupine nutrijenata. Nekoć smo ih smatrali neopasnim stranim tvarima (ksenobioticima) koje ulaze u naš organizam, ali ne ostvaruju neku značajnu funkciju. Takve tvari ipak stupaju u interakciju s našim fiziološkim procesima. Glukozinolati djeluju na enzime kojima jetra uklanja nepotrebne tvari i konzumiranje namirnica koje ih sadrže smanjuje rizik nastanka niza bolesti [20]. Znamo ih nazivati „korisni ksenobiotici“, odnosno korisne strane tvari čija je biološka uloga nastala evolucijskim procesom. Na žalost, o takvim tvarima često čitamo u lažnim vijestima, dok spektakularni naslovi obećavaju da liječe rak. Postoji velika razlika između prevencije kroz zdravu prehranu i liječenja već nastalih bolesti.
- Handbook of vitamins. 2007, Boca Raton: CRC Press : Taylor & Francis.
- Fukuwatari, T. and K. Shibata, Nutritional aspect of tryptophan metabolism. International journal of tryptophan research : IJTR, 2013. 6(Suppl 1): p. 3-8.
- Drouin, G., J.R. Godin, and B. Pagé, The genetics of vitamin C loss in vertebrates. Curr Genomics, 2011. 12(5): p. 371-8.
- Mayo-Wilson, E., et al., Vitamin A supplements for preventing mortality, illness, and blindness in children aged under 5: systematic review and meta-analysis. BMJ, 2011. 343: p. d5094.
- Zeisel, S. H., A brief history of choline. Ann Nutr Metab, 2012. 61(3): p. 254-8.
- Sato, Y., et al., Low serum biotin in Japanese children fed with hydrolysate formula. Pediatr Int, 2016. 58(9): p. 867-71.
- Khaliq, H., Z. Juming, and P. Ke-Mei, The Physiological Role of Boron on Health. Biol Trace Elem Res, 2018. 186(1): p. 31-51.
- Institute of Medicine, P.o.M.I.o.M.F. and B. Nutrition, DRI, dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc: a report of the Panel on Micronutrients ... [et al.], Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. 2001, Washington, D.C.: National Academy Press.
- Rumble, J.R.B.T.J.D.M.J., CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data. 2021.
- Zamek-Gliszczynski, M.J., et al., Integration of hepatic drug transporters and phase II metabolizing enzymes: mechanisms of hepatic excretion of sulfate, glucuronide, and glutathione metabolites. Eur J Pharm Sci, 2006. 27(5): p. 447-86.
- Pan, L. L., et al., The Role of Hydrogen Sulfide on Cardiovascular Homeostasis: An Overview with Update on Immunomodulation. Front Pharmacol, 2017. 8: p. 686.
- McCall, A. S., et al., Bromine is an essential trace element for assembly of collagen IV scaffolds in tissue development and architecture. Cell, 2014. 157(6): p. 1380-1392.
- Abdel-Aal el, S. M., et al., Dietary sources of lutein and zeaxanthin carotenoids and their role in eye health. Nutrients, 2013. 5(4): p. 1169-85.
- Parthasarathy, A., et al., A Three-Ring Circus: Metabolism of the Three Proteogenic Aromatic Amino Acids and Their Role in the Health of Plants and Animals. Frontiers in Molecular Biosciences, 2018. 5.
- Młochowski, J., et al., Selenium-Promoted Oxidation of Organic Compounds: Reactions and Mechanisms. European Journal of Organic Chemistry, 2003. 2003(22): p. 4329-4339.
- Brown, K. M. and J. R. Arthur, Selenium, selenoproteins and human health: a review. Public Health Nutr, 2001. 4(2b): p. 593-9.
- Davani-Davari, D., et al., Prebiotics: Definition, Types, Sources, Mechanisms, and Clinical Applications. Foods, 2019. 8(3).
- Alves-Santos, A. M., et al., Prebiotic effect of dietary polyphenols: A systematic review. Journal of Functional Foods, 2020. 74: p. 104169.
- Eloe-Fadrosh, E. A., et al., Functional dynamics of the gut microbiome in elderly people during probiotic consumption. mBio, 2015. 6(2).
- Connolly, E. L., et al., Glucosinolates From Cruciferous Vegetables and Their Potential Role in Chronic Disease: Investigating the Preclinical and Clinical Evidence. Frontiers in Pharmacology, 2021. 12.
Autor: Dr. sc. Stribor Marković,
magistar farmacije
Najteži dio posla bio je pomiriti dva svijeta, stručni i laički. Htio sam napraviti informativni sadržaj za medicinsku struku, od liječnika i farmaceuta do nutricionista, u kojem bi mogli zaroniti do one dubine do koje sami žele.
