ÉLELMISZERIPARI BIOTECHNOLÓGIÁK Kongjugált linolsavak és a rák Tárgyszavak: konjugált linolsav; étrendi kiegészítő; marhahús; tejtermék; rák; koleszterin. A linolsav 1979-ben egyszerre a figyelem középpontjába került, amikor a Wisconsin Egyetem kutatója, Michael Pariza és munkatársai arról számoltak be, hogy a fagyasztott darált marhahús egyes rákos megbetegedések kialakulását gátolja. A marhahúsból készült különböző, részben tisztított kivonatokkal végzett állatkísérletekből később az derült ki, hogy tartalmaznak olyan anyagokat, amelyek a rák kialakulását előidéző ismert vegyületek hatását erősítik, más vegyületek működését ezzel szemben gátolják. A részletes eredményekről 1987-ben számoltak be a szerzők, ami a konjugált linolsavval végzett kutatások kezdetének is tekinthető. A vizsgálatok elsősorban a szív- és érrendszeri betegségekre és cukorbetegségre irányultak, de az immunrendszerre kifejtett hatását is tanulmányozták. A konjugált linolsav rákkialakulást megelőző szerepét alátámasztó bizonyítékok időközben egyre szaporodtak. Egy nemrégen közölt cikk összegyűjtötte a linolsav és rák közötti összefüggéssel kapcsolatos eredményeket, amelyek a konjugált linolsav kedvező hatására utalnak a rák, különösen az emlőrák megelőzésében. A vizsgálatokat rágcsálókon vagy in vitro humán sejt- tenyészetekkel végezték el. Humán esettanulmányról először 2000-ben számolt be egy kutatócsoport. A kísérletben emlőrákos nőbetegek és egészséges kontrollcsoport vett részt. Azt találták, hogy nagy mennyiségű konjugált linolsav bevitele, sok sajt fogyasztása és a magas szérumlinolsavtartalom csökkentette a rák kialakulásának kockázatát. Ez az egy vizsgálat természetesen nem elegendő az ok okozati összefüggés bizonyításához, de annyiban figyelemre méltó, hogy összhangban áll az állatkísérletekkel és sejttenyészetekkel kapott eredményekkel. Ugyancsak humán vonatkozású az a felmérés, amely szerint a sok tejet és tejterméket fogyasztó lakossági csoport körében ritkábban fordul elő emlőrák. A szakemberek munkáját nagyban elősegítené egy, az élelmiszerek linolsavtartalmára vonatkozó megbízható adatbázis. A hiány részben azzal indokolható, hogy a linolsav-meghatározás a bonyolultabb analitikai vizsgálatok közé tartozik. A linolsav 18 szénatomszámú, két konjugált kettős kötést tartalmazó telítetlen zsírsav, amely többféle izomér keverékéből áll. A kettős kötések a 8 és 10, 9 és 11, 10 és 12, ill. a 11 és 13 számú szénatomokon találhatók. A kettős
kötések molekulán belül cisz- és transz-helyzetűek lehetnek (1. ábra). Az izoméreket a linolsav eredete határozza meg. linolsav cisz, cisz-9, 12-oktadekadiénsav transz-linolsav cisz-9, transz-11-oktadekadiénsav transz-10, cisz-12-oktadekadiénsav 1. ábra Konjugált linolsavizomerek A kérődzők oltógyomrában anaerob mikroorganizmusok, pl. Butyrivibrio fibrisolvens a telítetlen linolsavat telített sztearinsavvá alakítja át. Ennek a biohidrogénezési reakciónak köztiterméke a cisz-9, transz-11 izomer. A kérődző állatokból, pl. marhából, bárányból készült élelmiszer, ezen kívül a tej, tejszín, vaj és sajt a táplálék legfontosabb linolsavforrása. Németországban egy kutatócsoport meghatározta a német élelmiszerek linolsavtartalmát, majd ennek alapján megbecsülték a napi bevitelt. Ezek közül néhány átlagérték: marhaszelet 0,65%, bárány 1,2%, teljes tej 0,98%, tejszín 0,77%, vaj 0,94%, Jurassic sajt 1,7%. A vizsgált körzetben ennek alapján a napi bevitel nőknél 0,35 g, férfiaknál 0,43 g. A szarvasmarhák oltógyomrában keletkezett linolsav az ún. transz-zsírsav az amerikai marhahúsban a CLA 76%-a, az európai sajtokban pedig 83%-a. A számadatok tükrében nem meglepő, hogy a sok sajtot fogyasztó népesség esetében a védő hatást ennek a linolsavizomérnek tulajdonították. Így kézenfekvő megoldásnak tűnt a népesség rákkal szembeni védettségének kialakítása a bőségesebb tej- és tejtermékfogyasztás ajánlása révén. Az egyértelmű összefüggés bizonyításához azonban még számtalan kérdést humán kísérletekkel kell tisztázni. Állatkísérletekkel már több irányból sikerült a konjugált linolsav emlőrákmegelőző szerepét kimutatni:
In vivo kísérletekben a vegyszerek által előidézett rák gyakorisága csökkent. A patkányokat 7,12-dimetil-benzantracénnel kezelték (DMBA), miközben a táplálékuk 0,5%, 1% és 1,5% konjugált linolsavat tartalmazott. A tumorkialakulás a táplálék linolsavtartalmának függvényében 17%-kal, 42%-kal és 50%-kal, emlőrák vonatkozásában pedig 32%-kal, 56%-kal és 60%-kal csökkent. Hasonló tendenciát észleltek a gyomor- és bélrák vizsgálatakor. Humán sejttenyészetben a sejttenyészettől függően a linolsav fiziológiás koncentrációja (1,78 7,14 10-5 M) különböző idő alatt és különböző mértékben gátolta a tumorsejtek szaporodását. A melanoma, vastagbél, emlő és tüdő sejttenyészetek hasonló viselkedést mutattak. A súlyos immunhiányos egerekbe beoltott humán emlődaganatos sejtek tömege és térfogata 1% linolsav-adagolás hatására csökkent, és az áttétek gyakorisága is mérséklődött. A linolsav és a szív- és érrendszeri betegségek közötti kapcsolatra azok az állatkísérletek hívták fel a figyelmet, amelyekben a konjugált linolsavnak és a vér lipidszintjére, az érelmeszesedésre kifejtett hatását vizsgálták. Ezek az állatkísérletek a következők voltak: Nyulakat nagy zsír- és koleszterintartalmú étrenden tartottak, amit 0,5 g/nap linolsavval egészítettek ki huszonkét héten keresztül. A vizsgálatok során csökkent az LDL-koleszterinszint és az LDL/HDL koleszterinarány, amiből az érelmeszesedés kockázatának csökkenésére következtettek, ugyanakkor az érfalban lerakódott zsír mennyisége nem változott. Hörcsögöket nyolc héten keresztül 0,06, 0,11 és 1,1% linolsavtartalmú étrenden tartottak. Ennek során jelentősen csökkent a vér összkoleszterinszintje mellett a nem-hdl-koleszterin- és trigliceridszintje is. Nem változott az érfalban lerakódott zsír mennyisége. Egereket tizenöt héten át 2,5 g és 5 g/testtömeg kg linolsavtartalmú étrenden tartottak. Kiderült, hogy a vérben a HDL-koleszterinnek az összkoleszterinhez viszonyított aránya számottevően megemelkedett és jelentősen csökkent a trigliceridszint, viszont ezzel párhuzamosan nagymértékben nőtt a zsírlerakódás területe az érfalban. Nyulakat 90 napon át 0,1%, 0,5% és 1% linolsavtartalmú étrenden tartottak. A 0,1 0,2% koleszterintartalmú diétához képest jelentősen csökkent az érelmeszesedés mértéke. Viszont jelentősen megnőtt a vér összkoleszterin- és trigliceridszintje. A linolsavizomerek és a vérzsírok közötti kapcsolat vizsgálata a következő kísérletekkel történt. Egyik kísérletben valamennyi izomert tartalmazó linolsavban vagy transz-10, cisz-12 izomerben gazdag étrenden tartották a hörcsögöket. Ennek során jelentősen csökkent mind az LDL-, mind a HDL-koleszterinszint és megemelkedett a VLDL-szint. A cisz-9, transz-11-izomerben gazdag étrend alkalmazásakor nem tapasztaltak ilyen irányú változást. A má
sik kísérletben cisz-9, transz-11-izomert tartalmazó étrenden tartott hörcsögöknél sem az összkoleszterin- sem a trigliceridszint nem változott, viszont az izomerek keverékéből álló linolsavas étrendnél mindkét lipid (koleszterin és triglicerid) szintje csökkent. A kísérletekből arra következtettek, hogy a linolsav transz-10, cisz-12 izomerje játszik szerepet a vérzsírszint változásaiban. A két humán kísérlet közül az egyikben azt vizsgálták, hogy a linolsav mindkét izomerjét, éspedig a cisz-9, transz-11 11%-ban,a transz-10, cisz-12 15%-ban tartalmazó 3,9 g linolsav/nap étrend milyen változásokat idéz elő. A kontrollcsoport napi 3,9 g napraforgóolajat kapott. A kísérletben 17 nő vett részt és 62 napig tartott. Nem találtak eltérést sem a lipid- vagy lipoproteinszintben, sem a véralvadékonyságban, ill. vérrögképződési hajlamban. A napraforgóolajjal mint kontroll alkalmazásával kapcsolatban azonban kételyek merültek fel, mivel ez az olajfajta a leggazdagabb linolsavban, ami hatással van a vér lipidszintjére és a véralvadásra. A másik humán kísérletet napi 3 g linolsavat tartalmazó étrenddel folytatták le, amelyben a linolsav egyik esetben 50:50, másik esetben 80:20 arányú cisz-9, transz-11 és transz-10, cisz-12 izomerekből állt. A kísérlet nyolc hétig tartott. Az 50:50 arányú keverék esetében a trigliceridszint lényegesen alacsonyabb volt a 80:20 arányú keverék értékeinél, ami megerősíti a transz- 10, cisz-12 bioakivitására vonatkozó feltételezést. A kísérleti eredmények alapján a linolsav szerepe ma még nem egyértelmű a szív- és érrendszeri betegségekben, elsősorban azért mert az eredmények állatkísérletekben születtek. De még itt sem bizonyított a konjugált linolsav és a vér lipidszintje, valamint az érelmeszesedés közötti kapcsolat. A humán kísérletekben kapott eredményeket a kontrollként használt napraforgóolaj miatt kezelik fenntartással. Nagy valószínűséggel a cisz-10, transz- 12 forma a linolsav biológiailag aktív izomerje. Az ellentmondásokra és a kérdésekre az izomerrel végzett humán kísérletek adhatnak választ. Egy dolog azonban már ma világos, nevezetesen, hogy mivel a tejben és tejtermékekben nem ez az izomer dominál, a kedvező élettani hatás csupán a táplálkozási szokások megváltoztatásával nem érhető el, valószínűleg étrendi kiegészítés szükséges. Étrendi kiegészítőként alkalmazott linolsavat a nagy linolsavtartalmú napraforgóolajból vagy pórsáfrányból alkálikus izomerizálással vegyi úton állítják elő. Általános vélemény, hogy a vegyi úton előállított linolsav gazdag a 9,11 izomerben (főként, de lehet hogy teljes mértékben cisz-9, transz-11-izomerből áll). A kereskedelemben kapható linolsav vizsgálatakor kiderült, hogy a következő izomerek találhatók benne: 8, 10 (14%), 9, 11 (30%), 10, 12 (31%) és 11, 13 (24%). Elmondható, hogy az étrendi kiegészítőként használt linolsav öszszetétele sokkal bonyolultabb, mint azt eddig feltételezték, továbbá számolni kell azzal is, hogy az összetétel gyártásonként változó. Közismert, hogy a konjugált linolsavizomerek biológiai aktivitása különböző. Például a transz-10, cisz-12 izomer gátolja a tehén tejzsírszintézisét, a
cisz-9, transz-11 izomer gátolja patkányokban az emlőrák kialakulását. A kutatások elsődleges feladata az egyes izomerek biológiai aktivitásának tisztázása, ami elősegítheti az étrendi kiegészítőként alkalmazott konjugált linolsav összetételének újraértékelését. Annak ellenére, hogy ezek a vizsgálatok költségesek és időigényesek, nélkülözhetetlenek a linolsav és a különböző betegségek közötti kapcsolat felderítéséhez. (Haidekker Borbála) Stanley, J.; Hunter, K.: The wonder nutrient. = Chemistry and Industry, 2001. 22. sz. nov. 19. p. 729 731.