Sciencemag.cz
Doporučujeme
Evropská unie i USA již schválily potravinářské oleje s přídavkem řasových PUFA (funkční potravina).
Jednou z nejzajímavějších skupin látek obsažených v biomase mikrořas jsou bezesporu lipidy.
Termín lipidy zahrnuje nesmírně širokou škálu látek s velmi rozdílnou chemickou strukturou, počínaje uhlovodíky, mastnými kyselinami (MK), neutrálními lipidy – triacylglyceroly (TAG), až po komplexní polární lipidy (fosfolipidy, sfingolipidy, plasmalogeny, glykolipidy, sulfolipidy, eterlipidy aj.) a steroly. Poměrně dlouhou dobu byly lipidy považovány pouze za zásobní látky bez jakýchkoliv biologických funkcí. Později byla odhalena jejich velmi důležitá funkce jako hlavní komponenty buněčných membrán. Avšak ani tato skutečnost nevysvětlovala existenci tak velkého počtu látek lipidické povahy s tak rozmanitým chemickým složením. Teprve v posledních deseti letech byl odhalen ohromný význam různých lipidů v důležitých biologických procesech.
Rozmanité biologické funkce především komplexních polárních lipidů obsažených v biomase mikrořas jsou dány v prvé řadě jejich chemickou heterogenitou. Z tohoto hlediska je prvořadé složení mastných kyselin (MK). Charakter přítomných mastných kyselin pak určuje jejich lokalizaci a funkci v buněčných membránách.
Z hlediska nutričního jsou bezesporu nejvýznamnější tzv. polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (PUFA), dělící se dále na několik skupin, z nichž ovšem nejvýznamnější jsou ω-3 mastné kyseliny, například α-linolenová (ALA), eikosapentaenová (EPA), dokosahexaenová (DHA) a ω-6 mastné kyseliny, například linolenová (LA), γ-linolenová (GLA) a arachidonová (ARA).
Z hlediska dietetických, nutričních i léčebných aspektů představuje v současné době hlavní problém nadměrné zastoupení nasycených MK ve stravě (tučné sýry, máslo, maso), dále pak vysoký obsah trans -MK (margaríny) a naopak nízké zastoupení ω-3 MK, z čehož vyplývá špatný poměr ω-6/ω-3 MK. Ten by měl být ideálně 1:1, zatímco ve stravě západní civilizace je spíše 15:1. Posledním negativním parametrem je příliš velký obsah oxidovaných tuků pocházejících z fritovaných a smažených jídel a vytvářejících vysoký obsah reaktivních kyslíkových sloučenin (ROS). Všechny tyto faktory se podílejí na obezitě, ateroskleróze, imunitních problémech a astmatu, cévních problémech (včetně infarktu myokardu) a rakovině.
Lidské tělo je schopné v omezené míře vytvořit ω-3 a ω-6 PUFA konverzí z kyseliny linolové (ω-6 MK) a α-linolenové (ω-3 MK). Tyto kyseliny však musí získat z potravy, proto se označují jako tzv. esenciální MK.
Zatímco ω-6 MK pro lidskou výživu jsou dobře dostupné (jejich zdrojem jsou rostlinné oleje, ořechy, vejce, drůbeží maso, celozrnné potraviny a cereálie), s ω-3 MK je trochu potíž. Savci si nedokáží tyto MK syntetizovat, jsou schopni si ale vytvořit ω-3 MK s delším řetězcem z kratší kyseliny α-linolenové. Jejím zdrojem jsou některá semena (chia, konopí, len) a oleje z nich připravené. Tradičním zdrojem ω-3 mastných kyselin (především DHA, EPA) jsou tučné mořské ryby, případně přímo rybí tuk. Tyto zdroje ovšem mají několik „ale“:
• Ryby a rybí tuk jsou živočišného původu, což je vylučuje z jídelníčku vegetariánské a veganské části populace.
• Mořské biotopy jsou již v mnoha případech přeloveny a limity na lov mořských ryb jsou stále přísnější. Dříve nebo později bude nedostatek vhodných ryb. Obdobně neudržitelné je k produkci oleje lovit korýše severních moří (krill oil), kteří jsou hlavní složkou potravy ohrožených kytovců.
• Světová moře a oceány jsou stále více znečištěny anorganickými a organickými kontaminanty, z nichž mnohé se koncentrují právě v tukové tkáni.
Vedle mořských ryb představují mikrořasy jediný zdroj těchto polynenasycených mastných kyselin. Přítomnost PUFA v některých mikrořasách tak výrazně zvyšuje jejich hodnotu v potravinářském průmyslu, což je jeden z důvodů, proč mikrořasy získávají stále větší pozornost.
Z polynenasycených ω-3 mastných kyselin s dlouhým řetězcem je nejvýznamnější kyselina dokosahexaenová (DHA). DHA tvoří asi 30 % fosfolipidů v lidském mozku. Většinou se syntetizuje z α-linolenové kyseliny, tento proces je ale velmi pomalý na to, aby pokryl kompletní potřebu, a navíc s věkem schopnost přeměny
MK klesá. Proto je nutné dodat DHA přímo v potravě. Od roku 1990 celá řada zdravotních a nutričních organizací doporučuje zahrnutí DHA do počáteční kojenecké výživy pro předčasně narozené i donošené kojence, neboť je důležitá pro správný vývoj mozku. DHA hraje v lidském těle významnou roli především v aktivaci imunitního systému, zmírnění onemocnění, jako je hypertenze a artritida, a snížení rizika kardiovaskulárních problémů; příznivé účinky má též na alergická onemocnění. Evropská unie i USA již schválily potravinářské oleje s přídavkem řasových PUFA (funkční potravina), tradičně se již nabízejí kapsle s řasovými PUFA jako vegetariánská alternativa k rybímu tuku.
Z tohoto důvodu se využití některých kmenů mikrořas, které jsou naopak velmi bohaté na DHA, jeví jako velmi vhodný doplněk stravy. Mořské mikrořasy mají významně vyšší obsah DHA ve srovnání se sladkovodními. Mezi perspektivní producenty DHA patří na prvním místě nefotosyntetizující mořská obrněnka Crypthecodinium cohnii, schopná produkovat DHA v množství 30–50 % z celkového obsahu mastných kyselin. Další výhodou je, že neobsahuje prakticky žádné jiné PUFA v množství nad 1 %, a je tedy významně snadnější oddělit DHA ze směsi mastných kyselin. Z tohoto důvodu Crypthecodinium cohnii představuje velmi slibný mikroorganismus pro komerční produkci DHA. Vedle zmíněné obrněnky mají vysoký obsah DHA i některé heterotrofně rostoucí kmeny mikrořas. Patří sem například rod Schizochytrium nebo Japanochytrium, které obsahují jako hlavní složku DHA v množství 30–40 % z celkového množství mastných kyselin.
V pořadí důležitosti PUFA pro lidskou výživu je na druhém místě kyselina eikosapentaenová (EPA). Je to ω-3 PUFA a hraje důležitou roli v regulaci biologických funkcí a v prevenci celé řady onemocnění, jako jsou nemoci srdce a zánětlivá onemocnění, podporuje správný vývoj mozku u novorozenců. Eikosanoidy jsou obecně látky typu hormonů a mezi nejvýznamnější zástupce patří prostaglandiny, tromboxany a leukotrieny. V mikrořasách se vyskytuje hlavně u kmene Nannochloropsis sp., jenž byl použit například k produkci vířníků, kteří se dále využívají k odchovu plůdku v akvakulturách. Mezi další mikrořasy bohaté na EPA patří rozsivky Phaeodactylum tricornutum, Nitzschia laevis a Isochrysis galbana, které vedle EPA obsahují též DHA.
Tento text je úryvkem z knihy:
Richard Lhotský: Aktivní látky mikrořas ve výživě
Academia 2017
O knize na stránkách vydavatele
