Spiret ølgær og beta-glukaner isoleret fra dem som kostkomponenter, der ændrer blodets lipidmetabolisme, der er forstyrret af en aterogen kost

5.2. Blodlipidmetabolisme

I talrige undersøgelser udført på dyr og i klinisk forskning på mennesker er det blevet bevist, at β-glucaner af kornoprindelse, der indeholder (1→3)/(1→4)-β-bindinger, har en hypokolesterolemisk indflydelse. Denne indflydelse er blevet bekræftet i tilfælde af β-glucaner isoleret fra svampe, der indeholder (1→3)/(1→6)-β-bindinger, men den har dog været svagere i forhold til β-glucaner fra korn. Der findes dog ingen litteraturdata om indflydelsen af β-glucaner fra brugt ølgær på lipidmetabolismen hos både forsøgsdyr og mennesker .

I biologiske forsøg voksede dyr, der fik diæt suppleret med β-glucaner HP og CMG og tørret brugt ølgær, i et sammenligneligt tempo. Dyrenes kropsmasse efter forsøget varierede fra 390,8 til 412,3 g, og den daglige vækst varierede fra 6,5 til 7,2 g. Svage forskelle mellem bestemte grupper var ikke statistisk signifikante. I de grupper af dyr, der fik β-glucaner eller brugt ølgær, var foderudnyttelsesgraden (FER) ikke signifikant forskellig og varierede fra 0,36 til 0,38 (tab. 4).

Tabel 5 og fig. 10-11 viser resultaterne, der bestemmer indflydelsen af β-glucaner og tørret brugt ølgær på den samlede kolesterolkoncentrationm HDL- og LDL-fraktion kolesterol og triacylglyceroler i blodplasma fra rotter.

Den samlede kolesterolkoncentration i blodet hos rotter i kontrolgruppen, der fik en model aterogen diæt (1 % kolesterol, 20 % fedt), udgjorde 3,79 mmol/l og var signifikant højere end i alle forsøgsgrupper. Der blev også observeret en signifikant højere (p=0,043) koncentration af LDL-fraktioner (1,8 mmol/l) i kontrolgruppen. Den samlede kolesterolkoncentration i blodet hos rotter, der fik β-glucanerpræparater fra brugt ølgær i en daglig mængde svarende til 100 mg/kg af bady-massen eller præparat af brugt ølgær, varierede fra 2,82 til 2,97 mmol/l. Forskellene mellem disse tre grupper var dog statistisk set ubetydelige. Koncentrationen af LDL-kolesterolfraktionen varierede i disse grupper henholdsvis fra 1,09 til 1,11 mmol/l (tab. 5).

Det blev konkluderet, at fodertilskud med brugt ølgærpræparat bidrog til at opnå en lavere koncentration af totalkolesterol på 21,6 %. I grupper af dyr, der fik foder med β-glucaner i en daglig dosis på 10 og 100 mg/kg kropsmasse, var koncentrationen af totalkolesterol i blodet lavere end i kontrolgruppen på 22,2 % (i gruppen med β-glucan BG-CMG100) og på 25,6 % (i gruppen med β-glucan BG-HP100) – Fig. 10. I disse grupper var LDL-kolesterolfraktionen henholdsvis lavere på 38,3 til 39,1 % i forhold til kontrolgruppen (Fig. 11).

Typen af β-glucaner fra brugt ølgær (BG-CMG og BG-HP) havde ingen signifikant indflydelse på niveauet af totalkolesterol i blodet (p = 0,638), hvorimod deres dosering (p = 0,002) havde en signifikant indflydelse. Hos rotter fra kontrolgruppen på en model athrogen diæt (1 % kolesterol, 20 % fedt) udgjorde kolesterolet i HDL-fraktionen 41,7 % af det samlede kolesterol, og kolesterolet i LDL-fraktionen – 47,5 %. Brugen af de undersøgte præparater som supplement til kosten forårsagede ændringer i konfigurationen af disse fraktioner, hvilket førte til en nedsættelse af LDL-fraktionens andel og en forøgelse af HDL-fraktionens andel af kolesterol i procent. Ændringer af disse fraktioner i det samlede kolesterol (LDL-kolesterolfraktion under 40 % af det samlede kolesterol), var særligt synlige i grupper af rotter, der fik CMG- og HP β-glukanpræparater fra brugt ølgær i en mængde svarende til 100 mg/kg kropsmasse dagligt.

Tabel 6 viser forholdet mellem de undersøgte præparaters aterogene faktorer. Forholdet mellem HDL-fraktionen og Chol-C og HDL- og LDL-fraktionerne var efter forsøgets afslutning i hvert enkelt tilfælde signifikant højere i forhold til kontrolgruppen, hvilket tyder på, at hvert af de undersøgte præparater, uanset type og dosering, forbedrer lipidmetabolismen signifikant hos dyr, der får atherogen kost.

Tørret brugt ølgær givet til dyrene i en daglig dosis på 100 mg/kg kropsmasse bidrog til at sænke koncentrationen af TG i blodet i forhold til kontrolgruppen med 27,2 % (p = 0,008) – tab. 7, fig. 12.

To faktoranalyse viste, at typen af β-glucan (opløselig og uopløselig) ikke havde nogen signifikant indflydelse (p=0,091). Doseringen af disse betaglucaner havde heller ikke indflydelse på reduktionsforholdet af TG i rotteblod (p=0,786).

Tabel 8 samler det samlede indhold af lipider og kolesterol i leveren hos rotter på aterogene diæter suppleret med β-glucaner og tørret brugt ølgær. Indholdet af lipider blev præsenteret både i ækvivalent af såkaldt vådt væv og tørvægt, mens kolesterolindholdet blev præsenteret i ækvivalent af vådt væv og i forhold til det samlede lipidindhold.

Det samlede lipidindhold i frisk levermasse hos rotter var ikke signifikant forskelligt (p=0,110) i alle grupper og varierede fra 18,4 til 20,9 g/100 g vådt væv. Statistisk analyse viste, at typen af de testede β-glucaner (p=0,287) ikke havde indflydelse på koncentrationen af lipider i leveren, mens der blev observeret signifikant bedre virkninger, når der blev anvendt en højere dosis (p=0,003).

I sammenligning med kolesterolniveauet er det blevet konstateret, at hverken typen (p=0,444) eller mængden af β-glucaner (p=0.720) i kosten, har en signifikant indflydelse på kolesterolkoncentrationen i leveren.

Tabel 9 viser den procentvise deltagelse af mættede fedtsyrer (SFA), enkeltumættede fedtsyrer (MUFA) og flerumættede fedtsyrer (PUFA) i den samlede lipidpulje i leveren. Koncentrationen af disse grupper af fedtsyrer blev ikke påvirket af de anvendte β-glucaner, men af deres dosering (p=0,018).

Typen af β-glucaner fra brugt ølgær havde ikke signifikant indflydelse på forholdet mellem blodets lipidparametre metabolisme hos rotter på atherogen diæt indeholdende 1% kolesterol. Koncentrationen af HDL-kolesterolfraktion og triacylglyceroler i rotteblodet var i dette tilfælde hverken afhængig af typen af β-glucan eller dets dosering.

Litteraturdata viser, at hypolipemisk aktivitet af korn β-glucaner afhænger af partikelstørrelsen og dermed partikelmassen . Anvendelse af β-glucaner med højere viskositet og højere partikelmasse i kosttilskud giver en bedre hypokolesterolemisk effekt . Partikelmassen er en væsentlig faktor, der har indflydelse på β-glucaners hypokolesterolemiske virkning, men det er også vigtigt at være opmærksom på metoden til udpegning af den . På grund af de mange forskellige metoder, der anvendes af forskellige forskere, er det vanskeligt at sammenligne de forsøgsresultater, som forskellige forfattere har præsenteret. Hypokolesterolemisk effekt hos mennesker, som følge af indtagelse af β-glucaner fra korn, afhænger også af doseringen, kosttilskudsperioden og endda alderen på de testede personer. β-glucanindtagelse i en dosis på 3 g dagligt i 4 uger reducerede kolesterolkoncentrationen i blodet hos børn og teenagere med mild hyperkolesterolemi med ca. 6-7 % . Efter 40 dages indtagelse af kost, der indeholdt fra 1 til 5 % β-glucan fra byg, blev den samlede kolesterolkoncentration reduceret med 39 %, LDL-kolesterolfraktionen med 61 % og triacylglyceroler med 21 %.

Signifikante resultater blev også opnået som følge af 5 % tilskud af rotternes kost med β-glucan fra østerssvamp (Ostreatus Pleurotus). Et sådant niveau i kosten med lavt og højt kolesterolindhold sænkede koncentrationen af kolesterol, herunder LDL- og VLDL-kolesterolfraktionerne, i begge tilfælde med ca. 30 % i blodplasma og med ca. 50 % i leveren, hvilket samtidig var forbundet med en sænkning af HMG – CoA reduktaseaktiviteten .

Dette arbejde har ikke bekræftet signifikante forskelle mellem den hypokolesterolemiske effekt af carboxymethyleret β-glucan (opløseligt, med højere partikelmasse) og native β-glucan (uopløseligt).

Indflydelsen af β-glucaner på lipidmetabolismen afhænger i høj grad af størrelsen af deres partikler. Det carboxymethylerede β-glucan, der blev isoleret i laboratoriet fra bagegær Saccharomyces cerevisiae, havde en meget lav hipocholesterolemisk aktivitet på trods af dets gode opløselighed og høje viiscositet. Det er af forfatterne blevet forklaret med, at β-glucan ud over carboxymethyleringsprocessen undergik yderligere depolymerisering af partikler ved hjælp af ultralyd. Det førte til en betydelig sænkning af dets partikelmasse, og derfor blev retningen af dets sundhedsfremmende indflydelse ændret.

I forskningen på mennesker, der anvendte korn β-glucaner i kosten, blev en atherogen faktor udtrykt som forholdet mellem HDL-kolesterol og LDL-kolesterol, i næsten alle tilfælde øget i forhold til kontrolgruppen. En lignende effekt blev opnået i den forskning, der er beskrevet i dette arbejde. Kosttilskud med β-glucan isoleret fra brugt ølgær og præparat af tørret gær påvirkede værdien af HDL/Chol-total-forholdet og HDL/LDL-forholdet. I hvert tilfælde af diættilskud var disse forhold signifikant mere fordelagtige end i kontrolgruppen, som kun brugte aterogen diæt .

Tørret brugt ølgær givet til dyrene i diæten i mængden 0,5% diæt, var lige så effektive som β-glukanpræparater fremstillet af dem og bidrog til at sænke koncentrationen i blodet af: totalkolesterol på 21.6%, LDL-fraktion – på 28,2% og triacylogliceroler på 27,2% i forhold til kontrolgruppen.

De foreliggende litteraturdata vedrørende indflydelsen af kosttilskud med gærpræparater som kilde til kostfibre vedrører i de fleste tilfælde andre typer eller arter af gær. I undersøgelser af overvægtige mænd med hyperkolesterolæmi har man vist, at indtagelse af 15 g fibre fra brugt ølgær (indeholdende β-glucan) med fordel sænkede koncentrationen af totalkolesterol i blodet og øgede koncentrationen af HDL-fraktionen af kolesterol. Samtidig blev der ikke observeret ændringer i koncentrationen af triacylogliceroler i blodet. Forfatterne angav dog ikke den nøjagtige sammensætning af gærfibre, hvilket gjorde det vanskeligt at sammenligne disse resultater med de resultater, der er opnået i dette arbejde .

Sænkning af koncentrationen af totalkolesterol i blodet hos forsøgsdyr, som følge af kosttilskud med gær, kan være resultatet af ikke kun β-glucan indeholdt i dem, men også tilstedeværelsen af squalens . Evnen til at korrigere blodets lipidmetabolisme som følge af kosttilskud med gær kan skyldes de præbiotiske egenskaber ved både de hele tørrede gærceller og de beta-glucaner, der er indeholdt i dem, takket være hvilke sammensætningen af den naturlige bakterieflora yderligere kan korrigeres .

Som forskningsresultaterne viser, blev graden af leverfedme signifikant påvirket af doseringen af beta-glucaner fra brugt ølgær, mens opløseligheden ikke havde nogen statistisk betydning. Begge de undersøgte β-glukanpræparater blev givet i en daglig dosis på 100 mg/kg kropsmasse og beskyttede effektivt leveren mod overdreven fedtlagring.

Typen af β-glukaner fra brugt ølgær og deres mængde anvendt i kosten havde imidlertid ingen indflydelse på kolesterolkoncentrationen i leveren. I sammenligning med kontrolgruppen var kolesterolets andel af leverlipiderne i hvert enkelt tilfælde signifikant lavere. Variansanalyse med to faktorer viste, at den højere dosering af β-glucaner i kosten, dvs. 100 mg/kg kropsmasse dagligt, bidrog til en højere koncentration af flerumættede fedtsyrer (PUFA) i leveren og samtidig en lavere koncentration af mættede fedtsyrer (SFA). Doseringen af β-glucaner havde ingen signifikant indflydelse på koncentrationen af enkeltumættede fedtsyrer (MUFA). Koncentrationen af alle disse grupper af fedtsyrer blev ikke påvirket af typen af de anvendte β-glucaner. Tørret brugt ølgær bidrog ligesom β-glucaner også til at opnå en lavere koncentration af kolesterol i beregningen for leverens våde væv.

Betaglucaner, uanset oprindelse, fungerer som kostfibre i pattedyrs krop, og derfor kan deres hipocholesterolemiske virkning være forbundet med den mekanisme, der er anerkendt for kostfibre. Det er kendt, at opløselige fraktioner af kostfibre påvirker kolesterolkoncentrationen i kroppen ved at binde galdesyrer i tarmen og dermed øge den mængde galdesyrer, der udskilles i afføringen. Det resulterer i en reduktion af den mængde galdesalte, der er i stand til at deltage i kolesterolsyntesen i leveren, og en forstyrrelse af micellerne i tarmene, hvilket hæmmer lipidabsorptionen. Kolesterol anvendes i syntesen af galdesyrer i stedet for i lipoproteinsyntesen, hvilket fremskynder dets cirkulation og sænker dets koncentration i plasma.

Hipokolesterolesterolvirkning af testede β-glucaner kan også sammenlignes med aktiviteten af kendte præbiotika (inulin) og havrefibre. Inulin under fermentering i tyktarmen påvirker proportionerne af producerede SCFA , idet mængden af produceret oktan mindskes, og niveauet af propionsyre og smørsyre øges. Det er særlig fordelagtigt, da oktan virker som en simulator og propionsyre som en hæmmer af kolesterolsyntesen . Forskning in vitro viste, at propionsyre hæmmer kolesterol- og fedtsyresyntesen i leveren. Det ser ud til, at kombinationen af øget udskillelse af galdesyre med fæces og en let nedsættelse af kolesterolsyntesen i leveren har til formål at sænke den samlede kolesterolkoncentration og LDL-fraktionen i blodet .

Supplementering af rottefoder med β-glucanpræparater fra brugt ølgær undersøgt i dette arbejde og præparatet af tørret ølgær bidrager til en gunstig sænkning af kolesterolkoncentrationen i blodet, samtidig med at der opnås et mere gunstigt i forhold til kontrolgruppen indhold af tarmmikrofloraen, især forbundet med øget antal Bifidobacterium-bakterier af mælkesyre, hvilket blev vist i parallelt udførte undersøgelser.

Det er ganske vanskeligt at forklare den anslåede mekanisme for sænkning af kolesterolkoncentrationen under indflydelse af præbiotika. Der er dog blevet foreslået øget udskillelse af kolesterol med fæces gennem hindring af dannelsen af let fordøjelige fede miceller. Hos rotter er den øgede udskillelse af kolesterol i fæces blevet bekræftet, og lignende forskning viser, at denne mekanisme også gælder for mennesker. Det er muligt, at nogle mælkesyrebakterier kan assimilere kolesterol direkte. Der er beviser for, at fructooligosaccharider (FOS) sænker syntesen af triacylglyceroler i leveren, men mekanismen er endnu ikke blevet identificeret.

Samme betydning som probiotika tilskrives også præbiotika. Præbiotika vækker endnu større interesse på grund af praktiske midler – de er karakteriseret ved større holdbarhed end probiotika, deres aktivitet er ikke betinget af mikrobernes levedygtighed efter indtagelse, og de kan tilsættes til mange fødevarer som en af ingredienserne. Der findes kun få undersøgelser om forskning på mennesker, og de fleste konklusioner er derfor blevet draget på grundlag af forskning på dyr. Hos rotter blev der f.eks. efter 5 ugers inulinadministration observeret en betydelig nedsættelse af triacyloglicerolkoncentrationen. Hos mennesker førte indgivelse af oligofructose i 4 uger imidlertid ikke til en sænkning af triacylogliceroler og kolesterol . Der antydes en særlig stærk indflydelse af præbiotika på sænkning af VLDL-fraktionen .