Fitosteroli i njihova uloga u borbi protiv kolesterola

Fitosteroli je zajednički naziv za skupinu biološki aktivnih steroidnih alkohola biljnog porijekla. Po svojoj strukturi i funkciji slični su kolesterolu, a poznati su oko 80 godina. Nalaze se većinom u biljnim uljima, orašastim plodovima i mahunarkama. Najvažniji među više od 40 poznatih biljnih sterola su: beta-sitosterol kojeg u prirodi ima najviše te kampesterol i stigmasterol. Zanimanje za tu skupinu spojeva izuzetno je veliko, a razlog za to su rezultati brojnih studija kojima su dokazani njihova djelotvornost u pogledu poboljšanja profila serumskih lipida kod ljudi i životinja, a time i smanjenje rizika od nastanka kardiovaskularnih bolesti. Izuzetna aktivnost fitosterola pridonijela je i proizvodnji sve većeg broja pripravaka iz skupine dodataka prehrani koji ih sadrže u različitim koncentracijama.

Kemijska građa i funkcija u organizmu

Steroli su policiklički alkoholi čija se jezgra sastoji od tri šesteročlana i jednog peteročlanog prstena, a dio su velike skupine triterpena. Često su esterificirani masnim kiselinama na 3. OH skupini. Takvi esteri se nalaze u staničnim membranama u kojima imaju sličnu ulogu kao kolesterol u životinjskim stanicama.
Steroli su općenito vrlo važni za normalnu funkciju svih živih organizama. Njihov glavni predstavnik kod ljudi i životinja je kolesterol. U biljnom svijetu su znatno brojniji, a objedinjeni su pod zajedničkim imenom „fitosteroli“. Dijele se u dvije skupine:

• sterole, koji imaju dvostruku vezu u sterolnom prstenu (slika 1.)
• stanole (hidrogenizirani oblik sterola) koji ne sadrže dvostruku vezu u sterolnom prstenu (slika 2.)

Slika 1. Steroli. Kolesterol i biljni steroli: sitosterol i kampesterol

Slika 2. Biljni stanoli: sitostanol i kampestanol

U ljudskoj prehrani znatno su zastupljeniji steroli, među kojima dominiraju sitosterol i kampesterol, dok stanoli sudjeluju u ukupnom unosu fitosterola tek s oko 10%¹.
Ljudski organizam ne može sintetizirati fitosterole, pa se u njega mogu unijeti samo hranom. Za razliku od fitosterola, kolesterol koji je prisutan u organizmu nije isključivo posljedica unosa hrane. On može biti i produkt endogene sinteze iz acetil-koenzima A. Štoviše, on ne mora nužno niti biti sastojak hrane, jer ga tijelo može sintetizirati u dovoljnim količinama.

Izvori fitosterola

Gotovo sve namirnice biljnog porijekla sadrže fitosterole u vrlo malim količinama, a njihov najbogatiji prirodni izvor su²:

•  biljna ulja (rižine mekinje, pšenične klice, kukuruz, lan, soja, suncokret, maslina, sezam, kokos, palma)
• orašasto voće (indijski oraščić, badem, orah-pekan, pistacija, orah)
•  mahunarke (grašak, grah, bob)
•  voće (naranča, banana, jabuka, trešnja, breskva, kruška)
•  povrće (cikla, kelj pupčar, brokula, cvjetača, luk, mrkva, kupus, slatki krumpir)
•  ljekovite biljke (sabal palma, sikavica, ginseng).

Važne sirovine za dobivanje fitosterola koji se koriste kao dodaci prehrani, razne su vrste četinjača.

Svojstva i djelovanje fitosterola

Najznačajnije svojstvo fitosterola je njihov učinak na smanjenje apsorpcije endogenog i egzogenog kolesterola u organizmu. Prema rezultatima brojnih istraživanja, njihovim dostatnim unosom moguće je značajno reducirati apsorpciju kolesterola iz hrane u tankom crijevu.
Kolesterol je esencijalni metabolit, prisutan u svakoj živoj stanici ljudi i životinja. Prijeko je potreban tijelu za mnoge vitalne funkcije kao što su rad mozga i živčanog sustava. Sastavni je dio staničnih membrana, a služi i kao prekursor važnijih spojeva u organizmu (žućne soli, spolni hormoni, steroidi, vitamin D). Nastaje u jetri i prisutan je isključivo u hrani životinjskog porijekla. Iako neophodan za život, kolesterol je u svakodnevnom životu poznatiji kao jedan od najrizičnijih čimbenika za nastanak ateroskleroze i kardiovaskularnih bolesti. Problem nastaje kada se poremeti njegov metabolizam, odnosno kada se u organizmu nakupi toliko kolesterola da ga lipoproteini velike gustoće (HDL) koji njegov suvišak skupljaju na sebe, više ne mogu prihvatiti. Rezultat takvog disbalansa je nagomilavanje LDL kolesterola (lipoproteini male gustoće) na unutarnjim stijenkama arterija i stvaranje zadebljanja (aterosklerotskog plaka) koja uzrokuju aterosklerozu i razvoj krvožilnih poremećaja i bolesti. Stoga se kao važan dijagnostički parametar u procjeni rizika za nastanak tih oboljenja određuju razine ukupnog, LDL i HDL kolesterola. Rezultati kliničkih studija pokazali su da je već 10%-tnim smanjenjem LDL kolesterola uslijed konvencionalne medikacije ili intervencija u prehrambenim navikama moguće smanjiti rizik od nastanka kardiovaskularnih oboljenja za čak 20%.³ Na toj činjenici temelji se primjena fitosterola koji imaju ključnu ulogu upravo u preveniranju i popravljanju disbalansa metabolizma kolesterola i smanjenju njegove razine u krvi.

Djelovanje biljnih sterola i stanola na smanjenje razine kolesterola posljedica je biokemijskih reakcija u kojima njihove molekule zauzimaju mjesto kolesterola u micelama i tako smanjuju njegovu apsorpciju iz hrane u tankom crijevu. Kolesterol se stoga više izlučuje stolicom, a manje apsorbira kroz crijevnu stijenku u krv. Fitosteroli također potiču nastanak LDL-receptora na jetrenim stanicama, zbog čega se više LDL-kolesterola uklanja iz krvi, pa se i njegova koncentracija u krvi snizuje. Pokusi na životinjama su pokazali i da fitosteroli također usporavaju nastanak aterosklerotičnih nakupina⁴.

Obimne kliničke studije potvrdile su da konzumiranje hrane obogaćene biljnim sterolima i stanolima može utjecati na smanjenje koncentracija LDL kolesterola⁵. Istraživanjima je dokazano smanjenje apsorpcije kolesterola za 30–40% ^6,7 kod osoba koje su uzimale 1,5-1,8 g fitosterola na dan. Redukciju od oko 60% izazvale su količine od 2,2 g biljnih stanola na dan8. Smanjena apsorpcija kolesterola povezana je s povećanjem njegove sinteze, pa je utvrđeno da povećani unos fitosterola kod ljudi podrazumijeva i povećanje sinteze endogenog kolesterola ⁶. Međutim, usprkos pojačanoj sintezi kolesterola, uzrokovanoj povećanim unosom fitosterola, konačni rezultat je smanjenje LDL kolesterola u serumu. Meta-analizama koje su obuhvaćale velik broj slučajno odabranih pokusa s ispitanicima koji su konzumirali hranu obogaćenu fitosterolima, utvrđeno je da prosječne vrijednosti smanjenja LDL-kolesterola, nakon unošenja 2 g fitosterola na dan iznose oko 10%9. Doze veće od 2,0 g/d nisu bitno povećale učinak smanjenja kolesterola.

Usporednim ispitivanjima djelotvornosti biljnih sterola i biljnih stanola utvrđeno je da su im učinci u pogledu redukcije kolesterola slični^10-12.

Iako nisu poznati učinci dugotrajnog konzumiranja hrane obogaćene fitosterolima na kardiovaskularne bolesti, rezultati dosadašnjih istraživanja upućuju na njezino pozitivno djelovanje. Stoga se za smanjenje LDL kolesterola preporuča uvođenje fitosterola u obliku sterolnih ili stanolnih estera u svakodnevnu prehranu. Pri tome se predlaže količina od oko 2g na dan¹³. Za postizanje željenog uspjeha nužno je uvesti i ostale elemente zdrave prehrane kao što su: maksimalno smanjenje unosa zasićenih masnoća, obilno konzumiranje voća, povrća, cjelovitih žitarica i hrane bogate vlaknima.

U većini opisanih studija o utjecaju hrane obogaćene fitosterolima na smanjenje LDL kolesterola, nisu uzeti u obzir fitosteroli koji se prirodno nalaze u hrani koju ispitanici konzumiraju. Broj istraživanja koja procjenjuju učinak biljnih sterola i stanola iz svakodnevne prehrane na metabolizam kolesterola, za sada je vrlo malen. Procjenjuje se da dnevni unos fitosterola uobičajenom hranom iznosi u različitim populacijama oko 150-450 mg na dan¹⁴. Rezultati skromnog broja istraživanja upućuju na to da i te relativno male količine fitosterola utječu na smanjenje apsorpcije kolesterola¹⁵.

Fitosteroli u prevenciji benigne hiperplazije prostate i karcinoma

Iz manjeg broja pokusa na životinjama i objavljenih podataka može se pretpostaviti da bi veće doze fitosterola, posebno sitosterola, mogle inhibirati rast karcinoma dojke i prostate ^16-18. Nužno je provesti temeljitija istraživanja, kako bi se sa sigurnošću utvrdilo da li se radi o djelovanju fitosterola ili nekih drugih sastavnica hrane.

Istraživanja djelotvornosti fitosterola na ublažavanje tegoba benigne hiperplazije prostate, potvrdila su učinak ekstrakta beta-sitosterola na poboljšanje nekih njezinih simptoma.

Preporučeni dnevni unos fitosterola

Prema dosadašnjim istraživanjima, djelatna količina fitosterola koja može sniziti ukupni kolesterol do oko 15%, a LDL-kolesterol do oko 10% je 2 do 2,5 grama na dan⁴. Stoga se dnevni unos od oko 2 g ukupnih fitosterola na dan preporuča kao pomoć u slučajevima povišenih koncentracija kolesterola u krvi i smanjenja rizika od kardiovaskularnih bolesti. Prednost fitosterola pri tome je da ne izazivaju neželjene nuspojave, a nema niti interakcija s lijekovima.

Fitosteroli se u biljkama ne nalaze u velikim količinama (Tablica 1.), pa je njihov ukupan unos uobičajenim načinom prehrane nedostatan za značajnije farmakološke učinke. Stoga se pojedine namirnice obogaćuju dodatkom estera sterola i stanola. Preciznije doziranje unosa potrebne količine fitosterola postiže se primjenom dodataka prehrani na kojima je točno navedena njihova količina te su preporučeni način i učestalost primjene.
Dodaci prehrani sadrže uglavnom estere sterola i stanola, a prosječne količine (izraženih sterola) najčešće iznose 500–1000 mg po kapsuli ili tableti (ili drugoj dozi) uz preporuku dnevnog unosa koji odgovara vrijednosti od oko 2 grama.


TABLICA 1. Koncentracije fitosterola u pojedinim kategorijama hrane

Literatura

1. Ostlund R.,E., Jr. Phytosterols in human nutrition. Annu Rev Nutr, 22, 2002, 533-549.
2. Piironen V., Toivo J., Puupponen-Pimia R. et al. Plant sterols in vegetables, fruits and berries. J.Sci.Food Agric., 83, 330-337.
3. National Cholesterol Education Program. Third Report of the National Cholesterol Education Program Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). National Heart Lung and Blood Institute, National Institutes of Health. 2002. Available at: http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/cholesterol/atp3_rpt.htm.
4. Reiner Ž. Uloga prehrane u prevenciji i terapiji kardiovaskularnih bolesti. Medicus, 17, 1 2008, 93-103.
5. Ostlund R.,E., Jr. Phytosterols and cholesterol metabolism. Curr Opin Lipidol, 15, 1, 2004, 37-41.  
6. Jones P., J., Raeini-Sarjaz M., Ntanios F.,Y., Vanstone C.,A., Feng J.,Y., Parsons W.,E. Modulation of plasma lipid levels and cholesterol kinetics by phytosterol versus phytostanol esters. J Lipid Res.41, 5, 2000, 697-705.  
7. Normen L., Dutta P., Lia A., Andersson H. Soy sterol esters and beta-sitostanol ester as inhibitors of cholesterol absorption in human small bowel. Am J Clin Nutr., 71, 4, 2000, 908-913.   
8. Richelle M., Enslen M., Hager C., et al. Both free and esterified plant sterols reduce cholesterol absorption and the bioavailability of beta-carotene and alpha-tocopherol in normocholesterolemic humans. Am J Clin Nutr., 80, 1, 2004, 171-177. 
9. Katan M.,B., Grundy S.,M., Jones P., Law M., Miettinen T., Paoletti R. Efficacy and safety of plant stanols and sterols in the management of blood cholesterol levels. Mayo Clin Proc., 78, 8, 2003, 965-978.  
10. Hallikainen M.,A., Sarkkinen E.,S., Gylling H., Erkkila A.,T., Uusitupa M.,I. Comparison of the effects of plant sterol ester and plant stanol ester-enriched margarines in lowering serum cholesterol concentrations in hypercholesterolaemic subjects on a low-fat diet. Eur J Clin Nutr.,54, 9, 2000, 715-725. 
11. Vanstone C.,A., Raeini-Sarjaz M., Parsons W.,E., Jones P.,J. Unesterified plant sterols and stanols lower LDL-cholesterol concentrations equivalently in hypercholesterolemic persons. Am J Clin Nutr.,76, 6, 2002, 1272-1278.  
12. Weststrate J.,A, Meijer G.,W. Plant sterol-enriched margarines and reduction of plasma total- and LDL-cholesterol concentrations in normocholesterolaemic and mildly hypercholesterolaemic subjects. Eur J Clin Nutr.,52, 5, 1998, 334-343. 
13. Grundy S.,M. Stanol Esters as a Component of Maximal Dietary Therapy in the National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III Report. Am J Cardiol.,96, 1, 2005, 47-50.    
14. Ostlund R.,E., Jr., Racette S.,B., Stenson W.,F. Effects of trace components of dietary fat on cholesterol metabolism: phytosterols, oxysterols, and squalene. Nutr Rev., 60, 11, 2002, 349-359.    
15. Andersson S.,W, Skinner J., Ellegard L. et al. Intake of dietary plant sterols is inversely related to serum cholesterol concentration in men and women in the EPIC Norfolk population: a cross-sectional study. Eur J Clin Nutr. 58, 10, 2004, 1378-1385.
16. Ju Y.,H., Clausen L., Allred K.,F., Almada A.,L., Helferich W.,G. beta-Sitosterol, beta-Sitosterol Glucoside, and a Mixture of beta-Sitosterol and beta-Sitosterol Glucoside Modulate the Growth of Estrogen-Responsive Breast Cancer Cells In Vitro and in Ovariectomized Athymic Mice. J Nutr.,134, 5, 2004, 1145-1151.
17. Awad A., B, Fink C.,S., Williams H., Kim U. In vitro and in vivo (SCID mice) effects of phytosterols on the growth and dissemination of human prostate cancer PC-3 cells. Eur J Cancer Prev.,10, 6, 2001, 507-513. 
18. Awad A.,B., Downie A., Fink C.,S., Kim U. Dietary phytosterol inhibits the growth and metastasis of MDA-MB-231 human breast cancer cells grown in SCID mice. Anticancer Res.,20, 2A, 2000, 821-824.