Omega-3 mastné kyseliny z mikrořas

Přírodní omega-3 olej z řas Schizochytrium sp. s obsahem 150 mg EPA a 100 mg DHA v jedné tobolce veganského složení

Formulace s vyšším poměrem EPA k DHA z mikrořas byla vybrána na základě jejích prokázaných účinků na zdraví. EPA pomáhá snižovat zánětlivé reakce, podporuje funkci srdce a může přispívat k lepší náladě, zatímco DHA podporuje zdraví mozku a zraku. Společně EPA a DHA tak přispívají k udržení normální činnosti srdce, mozku a zraku a k celkové odolnosti organismu.

Úvod

Omega-3 mastné kyseliny jsou polynenasycené lipidy s dlouhým řetězcem patřící do skupiny esenciálních mastných kyselin, které si lidský organismus nedokáže syntetizovat de novo a musí je přijímat potravou nebo doplňky stravy (1). Nejdůležitější biologicky aktivní formy představuje eikosapentaenová (EPA) a dokosahexaenová (DHA) kyselina (2). Tyto lipidy jsou integrální součástí buněčných membrán, kde ovlivňují jejich fluiditu, funkci membránových proteinů a buněčnou signalizaci (3).

EPA a DHA mají zároveň významné regulační účinky na zánětlivé procesy prostřednictvím modulace syntézy eikosanoidů, resolvinů a protektinů a ovlivňují také mitochondriální funkce a energetický metabolismus buněk (4,5).

Příznivé účinky EPA a DHA na zdraví člověka jsou předmětem rozsáhlého klinického a epidemiologického výzkumu již více než čtyři desetiletí (6).

Zatímco tradičním zdrojem EPA a DHA byl rybí olej, moderní poznatky jednoznačně potvrzují, že primárním producentem těchto mastných kyselin jsou mikrořasy. Ryby je akumulují prostřednictvím potravního řetězce, především konzumací řas nebo organismů, které se jimi živí (7,8).

Oleje z mikrořas mají přirozeně vyšší obsah kyseliny dokosahexaenové (DHA) ve srovnání s kyselinou eikosapentaenovou (EPA), avšak moderní technologické postupy fermentace a selektivního zpracování umožňují cíleně upravovat jejich vzájemný poměr tak, aby se přibližoval přirozenému profilu omega-3 mastných kyselin v rybím oleji, přičemž je zachována triglyceridová struktura a biologická dostupnost lipidů.

Olej z mikrořas jako přirozený zdroj omega-3 mastných kyselin

Olej získaný z mikrořas představuje biologicky primární a technologicky pokročilý zdroj omega-3 mastných kyselin s dlouhým řetězcem. Na rozdíl od rybího oleje, který je sekundárním zdrojem těchto lipidů, mikrořasy vytvářejí EPA a DHA přímo jako součást svého metabolismu (9).

Významnou výhodou oleje z mikrořas je jeho vysoká čistota a bezpečnostní profil. Produkce probíhá v uzavřených fermentačních systémech s přesně kontrolovanými podmínkami, čímž se minimalizuje riziko kontaminace těžkými kovy, dioxiny a polychlorovanými bifenyly, které se mohou akumulovat v mořských rybách v důsledku znečištění oceánů (10,11). Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) potvrdil bezpečnost olejů z mikrořas jako zdroje DHA a EPA a jejich vhodnost pro použití v potravinách a doplňcích stravy (12). Z technologického hlediska umožňuje výroba oleje z řas zachovat přirozenou triglyceridovou formu omega-3 mastných kyselin bez potřeby chemických nebo enzymatických úprav. Tato forma je tělu přirozená a dobře zpracovatelná trávicími enzymy, což umožňuje lepší vstřebávání omega-3 mastných kyselin. Ve srovnání s ethylesterovou (EE) formou, která vzniká technologickou úpravou a vyžaduje dodatečný krok při trávení, představuje triglyceridová forma přirozenější způsob jejich využití v organismu.

Tyto zásahy tak mohou ovlivnit vstřebatelnost a metabolismus omega-3 mastných kyselin v organismu (13,14). Olej z řas získaný šetrnou extrakcí si zachovává přirozenou molekulární strukturu, což je z hlediska fyziologického využití považováno za výhodu.

Dalším aspektem je oxidační stabilita. Oleje z mikrořas vykazují při správné výrobě a stabilizaci nízké hodnoty peroxidového a anisidinového čísla i nízký TOTOX index, které jsou považovány za klíčové ukazatele čerstvosti a kvality omega-3 olejů (15).

Ve srovnání s rybím olejem jsou řasové oleje často stabilnější, méně náchylné k oxidaci a senzoricky atraktivnější, zejména díky absenci typické rybí chuti a zápachu (16).

Z environmentálního a etického hlediska představuje olej z mikrořas udržitelnější alternativu. Produkce řas nevyžaduje lov ryb, nezvyšuje tlak na mořské ekosystémy a umožňuje vysokou výtěžnost omega-3 mastných kyselin na jednotku vstupních zdrojů. Tento přístup je proto v souladu s aktuálními doporučeními směřujícími k udržitelné výrobě nutričně významných látek (17).

V kontextu rostoucí poptávky po omega-3 mastných kyselinách tak olej z mikrořas představuje vědecky podložené, bezpečné a dlouhodobě udržitelné řešení.

Klinické studie

• Účinky omega-3 mastných kyselin na lidské zdraví patří mezi nejrozsáhleji zkoumané oblasti výživového výzkumu.
• Klinické důkazy pocházejí z randomizovaných kontrolovaných studií, kohortových studií i metaanalýz, přičemž jejich výsledky tvořily základ při schvalování zdravotních tvrzení.

Kardiovaskulární zdraví

Kardiovaskulární onemocnění patří mezi nejčastější příčiny úmrtí ve světě, což zdůrazňuje potřebu efektivních preventivních a léčebných přístupů. Omega-3 polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, především eikosapentaenová (EPA) a dokosahexaenová (DHA), jsou předmětem rozsáhlého výzkumu také pro jejich potenciální kardioprotektivní účinky (18).

Omega-3 mastné kyseliny ovlivňují kardiovaskulární zdraví prostřednictvím více vzájemně se doplňujících mechanismů. Jedním z nejvýznamnějších účinků je redukce hladin triglyceridů v krvi, které představují důležitý rizikový faktor rozvoje aterosklerózy (poškození cév) a následných kardiovaskulárních příhod. Kromě příznivého vlivu na lipidový profil vykazují omega-3 mastné kyseliny i výrazný protizánětlivý účinek, čímž přispívají k potlačení chronického zánětu v cévní stěně, který hraje klíčovou úlohu v rozvoji aterosklerózy.

Dalším významným mechanismem je snížení agregace krevních destiček, což vede k nižšímu riziku tvorby trombů (sraženin) a vzniku trombotických komplikací. Omega-3 mastné kyseliny zároveň příznivě ovlivňují elektrickou stabilitu srdečního svalu, čímž snižují náchylnost ke vzniku závažných srdečních arytmií a náhlé srdeční smrti. Souhrnně tyto mechanismy vysvětlují potenciální ochranný účinek omega-3 mastných kyselin na kardiovaskulární systém, který byl pozorován v klinických a intervenčních studiích (18,19).

Významným milníkem v klinickém hodnocení účinku omega-3 mastných kyselin byla studie GISSI-Prevenzione, která jako jedna z prvních velkých randomizovaných klinických studií prokázala snížení celkové a kardiovaskulární mortality u pacientů po infarktu myokardu při suplementaci EPA a DHA (18).

Do studie bylo zařazeno 11 324 pacientů, kteří byli randomizováni do skupin užívajících 1 g/den n-3 PUFA (EPA + DHA), vitamin E, kombinaci obou nebo žádnou suplementaci, přičemž sledování trvalo až 42 měsíců. Suplementace omega-3 mastných kyselin významně snížila celkovou a kardiovaskulární mortalitu, zejména náhlá srdeční úmrtí, a relativní riziko kombinovaných cílových událostí (úmrtí, infarkt myokardu bez fatálního následku, mrtvice) bylo sníženo o 15 %.

Tyto výsledky potvrzují příznivý vliv EPA a DHA na kardiovaskulární zdraví a podporují jejich zařazení do sekundární prevence pacientů po infarktu myokardu s cílem snížit riziko jeho opakování, v kombinaci s moderní farmakologickou léčbou a doporučenou dietou.

Následující studie se soustředily na lipidový metabolismus a význam snížení triglyceridů, přičemž poukázaly na rozdíly mezi jednotlivými složkami omega-3 mastných kyselin. Vyšší příjem omega-3 mastných kyselin, zejména EPA a DHA, je spojen s nižší mortalitou na koronární onemocnění, zejména u jedinců se zvýšeným kardiovaskulárním rizikem. Zvýšené triglyceridy jsou významným rizikovým faktorem aterosklerózy a časté v populaci s nízkým příjmem omega-3.

Studie Ryan et al. hodnotila účinek doplňku s vysokým poměrem EPA k DHA (4 g/den, poměr 2,3 : 1) u 20 dospělých s mírnou hypertriglyceridemií po dobu 228 dní. Výsledky ukázaly významné snížení triglyceridů o 48 % (19).

Podobně studie JELIS prokázala, že vysokodávková EPA (1,8 g/den) významně snižuje riziko koronárních příhod u pacientů léčených statiny. Tato zjištění podporují účinnost přípravků s vysokým poměrem EPA k DHA při snižování triglyceridů a kardiovaskulárního rizika (20).

Tento vývoj vyvrcholil moderními, metodicky robustními klinickými studiemi, jako je REDUCE-IT, které poskytly přesvědčivé důkazy o účinnosti čisté EPA v redukci závažných kardiovaskulárních příhod u pacientů léčených statiny (21).

Metodika

Klinická studie REDUCE-IT zahrnula přibližně 7 990 pacientů s kardiovaskulárním onemocněním nebo diabetem a zvýšenými triglyceridy, kteří užívali statiny. Intervenční skupina dostávala doplněk EPA 2 g dvakrát denně (4 g/den), kontrolní skupina placebo s minerálním olejem. Randomizace byla stratifikována podle kardiovaskulárního rizika, užívání ezetimibu a regionu. Pacienti byli sledováni na 473 pracovištích v 11 zemích od listopadu 2011 do srpna 2016. Primárním ukazatelem byl výskyt závažných kardiovaskulárních příhod, sekundárním kombinovaná incidence kardiovaskulární smrti, nefatálního infarktu a nefatální mozkové příhody. Analýza účinnosti byla provedena podle principu intention-to-treat s využitím Coxova modelu a Kaplan–Meierovy analýzy (21).

Výsledky

Ve studii bylo prokázáno, že EPA významně snižuje riziko závažných kardiovaskulárních příhod u pacientů se zvýšenými triglyceridy. Mezi pacienty užívajícími EPA byl nižší výskyt primárního složeného ukazatele – kardiovaskulární smrti, infarktu myokardu a cévní mozkové příhody bez fatálního následku, koronární revaskularizace nebo nestabilní anginy pectoris – ve srovnání s placebem.

Sekundární ukazatel zahrnující kardiovaskulární smrt, infarkt myokardu a cévní mozkové příhody bez fatálního následku také ukázal příznivý efekt doplňku EPA oproti placebu (Obr. 1).

Závěr

Výsledky studie prokázaly, že EPA významně snižuje riziko závažných kardiovaskulárních příhod u pacientů se zvýšenými triglyceridy, kteří jsou léčeni statiny.

Zánět, imunita a psychická pohoda

Chronický zánět, poruchy imunitní regulace a psychické poruchy představují významnou zátěž pro zdraví a jsou úzce propojeny s rozvojem více civilizačních onemocnění. Zatímco akutní zánět je nezbytnou součástí obranných mechanismů organismu, jeho nedostatečná regulace nebo přetrvávání může vést k poškození tkání a vzniku patologických stavů (5).

Omega-3 mastné kyseliny, zejména EPA a DHA, pomáhají regulovat zánět a imunitní reakce tím, že ovlivňují tvorbu zánětlivých látek a cytokinů, čímž podporují rovnováhu v organismu.

Kromě protizánětlivých účinků jsou omega-3 mastné kyseliny spojovány také s příznivým vlivem na psychickou pohodu, přičemž klinické údaje naznačují významnou úlohu zejména EPA v podpoře duševního zdraví (22).

Metodika

Protizánětlivé účinky omega-3 mastných kyselin byly hodnoceny na základě experimentálních, ex vivo a intervenčních studií u zvířat i u lidí, které zkoumaly vliv perorálního příjmu EPA a DHA na složení mastných kyselin buněčných membrán a funkci buněk zapojených do zánětu.

Hodnocené parametry zahrnovaly změny v zastoupení arachidonové kyseliny (AA), EPA a DHA ve fosfolipidech leukocytů, produkci eikosanoidů a specializovaných lipidových mediátorů, chemotaxi neutrofilů a monocytů i expresi a sekreci zánětlivých cytokinů.

Analýza složení mastných kyselin byla realizována pomocí plynové chromatografie, zatímco funkční odpovědi buněk byly hodnoceny v in vivo, ex vivo a in vitro podmínkách, s přihlédnutím k dávce, trvání suplementace a formě mastných kyselin.

Výsledky

Zvýšený příjem omega-3 mastných kyselin vedl k dávkově a časově závislému zvýšení obsahu EPA a DHA v membránových fosfolipidech buněk zapojených do zánětu, se současným snížením obsahu arachidonové kyseliny (prekurzoru více prozánětlivých mediátorů). Stabilního složení mastných kyselin bylo obvykle dosaženo během několika týdnů.

Změna membránového profilu snížila produkci prozánětlivých eikosanoidů odvozených od arachidonové kyseliny (např. PGE₂, LTB₄) a zvýšila tvorbu eikosanoidů odvozených od EPA s nižší biologickou aktivitou. EPA a DHA také sloužily jako substráty pro tvorbu protizánětlivých mediátorů (resolviny, protektiny), které snižovaly migraci neutrofilů a produkci cytokinů (TNF-α, IL-1β). Také došlo ke snížení pohyblivosti neutrofilů a monocytů a ovlivnění aktivity NF-κB a PPAR-γ, čímž se měnila regulace genů zapojených do zánětu.

Závěr

Cílená suplementace omega-3 mastných kyselin zvyšuje zastoupení EPA a DHA v buněčných membránách na úkor arachidonové kyseliny, čímž se snižuje dostupnost látek potřebných pro tvorbu zánětlivých mediátorů a podporuje se mírnější zánětlivý profil.

Mozek a zrak

Omega-3 polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, především DHA a EPA, jsou klíčové pro správnou funkci mozku a zraku. DHA tvoří významnou část mastných kyselin v šedé hmotě mozku a ovlivňuje učení, paměť a kognitivní schopnosti. Vyšší příjem DHA a EPA je spojován s nižším rizikem kognitivního poklesu a suplementace může podpořit paměť a zrakově-prostorové učení u starších dospělých a u jedinců s mírným kognitivním deficitem (23).

Epidemiologické a observační studie prokázaly, že vyšší příjem DHA a EPA je spojen s nižším rizikem progrese vlhké věkem podmíněné makulární degenerace (wAMD), hlavní příčiny ztráty zraku u starších osob. Metaanalýzy ukazují, že příjem těchto mastných kyselin ve stravě může snižovat incidenci wAMD o 30–50 %, přičemž účinky jsou pozorovány napříč různými populacemi a stravovacími návyky (24). Omega-3 mastné kyseliny tak představují významný nutriční faktor podporující zdraví zraku a zpomalení progrese degenerativních onemocnění sítnice.

Metodika

Studie byla realizována na vzorku 485 účastníků ve věku ≥55 let s věkem podmíněným poklesem kognitivních schopností (ARCD). Účastníci byli náhodně rozděleni do dvou skupin: skupina užívající 900 mg/den DHA (n=242) a skupina užívající placebo (n=243), přičemž suplementace probíhala denně po dobu 24 týdnů.

Primárním cílem bylo zlepšení výkonu v testu CANTAB PAL 6 pattern, sekundárně byly hodnoceny další testy kognice, paměti a denní funkce, včetně plazmatických hladin DHA.

Výsledky

Po 24 týdnech suplementace DHA účastníci vykázali významné snížení počtu chyb v testu CANTAB PAL 6 pattern ve srovnání s placebem (ITT rozdíl −1,63 ± 0,76, P = 0,032), což odpovídalo zlepšení ekvivalentnímu 7letému posunu kognitivního věku oproti 3,6 roku u placeba. Suplementace významně zlepšila i okamžitou a odloženou verbální paměť (VRM test, r = −0,52, P < 0,001).

Plazmatické hladiny DHA se významně zvýšily, adherence byla vysoká (>82 %) a suplementace byla dobře tolerována. Tyto výsledky podporují účinnost DHA při zlepšování kognitivních funkcí u starších dospělých se stárnutím spojeným s mírným poklesem paměti.

Závěr

Suplementace DHA významně zlepšila epizodickou paměť a vizuospaciální učení u starších dospělých s mírným subjektivním poklesem kognice. Tyto výsledky naznačují, že DHA může sloužit jako efektivní nutriční prostředek pro podporu kognitivních funkcí.

Reference

1. Calder, P. C.; et al. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and human health outcomes. Biofactors. 2009; 35(3), 266-272.
2. Swanson, D.; et al. Omega-3 fatty acids EPA and DHA: health benefits throughout life. Advances in nutrition. 2012; 3(1), 1-7.
3. Stillwell, W., & Wassall, S. R. Docosahexaenoic acid: membrane properties of a unique fatty acid. Chemistry and physics of lipids. 2003; 126(1), 1-27.
4. Serhan, C. N.; et al. Resolving inflammation: dual anti-inflammatory and pro-resolution lipid mediators. Nature Reviews Immunology. 2008; 8(5), 349-361.
5. Calder, P. C. Omega-3 fatty acids and inflammatory processes. Nutrients. 2010; 2(3), 355-374.
6. Mozaffarian, D., & Wu, J. H. Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease: effects on risk factors, molecular pathways, and clinical events. Journal of the American College of Cardiology. 2011; 58(20), 2047-2067.
7. Adarme-Vega, T.; et al. Towards sustainable sources for omega-3 fatty acids production. Current opinion in biotechnology. 2014; 26, 14-18.
8. Stillwell, W.; et al. Docosahexaenoic acid affects cell signaling by altering lipid rafts. Reproduction Nutrition Development. 2005, 45.5: 559-579.
9. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Scientific Opinion on the evaluation of allergenic foods and food ingredients for labelling purposes. EFSA Journal 2014. 12.11: 3894.
10. Ryckebosch, E.; et al. Microalgae as an alternative source of omega-3 long chain polyunsaturated fatty acids. Lipid Technology. 2012. 128-130.
11. Adarme-Vega, T.; et al. Towards sustainable sources for omega-3 fatty acids production. Current opinion in biotechnology. 2014. 26; 14-18.
12. Domingo, José L. Nutrients and chemical pollutants in fish and shellfish. Balancing health benefits and risks of regular fish consumption. Critical reviews in food science and nutrition. 2016. 979-988.
13. EFSA Panel. Scientific Opinion on the risk for public health related to the presence of mercury and methylmercury in food. Efsa Journal. 2012: 2985.
14. Schuchardt, J. P., Andreas H. Bioavailability of long-chain omega-3 fatty acids. Prostaglandins, leukotrienes and essential fatty acids. 2013; 1-8.
15. Shahidi, F., and Ying Zhong. Lipid oxidation and improving the oxidative stability. Chemical society reviews. 2010; 4067-4079.
16. Albert, B. B.; et al. Fish oil supplements in New Zealand are highly oxidised and do not meet label content of n-3 PUFA. Scientific reports 2015. 5.1; 7928.
17. Sprague, M.; et al. Impact of sustainable feeds on omega-3 long-chain fatty acid levels in farmed Atlantic salmon, 2006–2015. Scientific reports. 2016. 6,1: 21892.
18. GISSI-Prevenzione Investigators. Dietary supplementation with n-3 polyunsaturated fatty acids after myocardial infarction. Lancet. 1999;354(9177):447–455.
19. RYAN, Alan S., et al. A Dietary Supplement with a High Eicosapentaenoic Acid to Docosahexaenoic Acid Ratio Reduces Triglyceride Levels in Mildly Hypertriglyceridemic Subjects. Food and Nutrition Sciences. 2013, vol. 4, no. 1, pp. 6–10. DOI: 10.4236/fns.2013.41002.
20. Yokoyama M, et al. Effects of EPA on major coronary events. Lancet. 2007;369(9567):1090–1098.
21. Bhatt DL, et al. Cardiovascular risk reduction with icosapent ethyl for hypertriglyceridemia. N Engl J Med. 2019;380:11–22.
22. Sublette ME, et al. Meta-analysis of association between EPA, DHA and depression. J Clin Psychiatry. 2011;72(12):1577–1584.
23. Yurko-Mauro K, et al. DHA and cognitive function. Alzheimers Dement. 2010;6(6):456–464.
24. MENG, Xiang-Tian, SHI, Yun-Yue, a HONG-YAN, Zhou. Dietary omega-3 LCPUFA intake in the prevention of neovascular age-related macular degeneration: a systematic review and meta-analysis. Nutrición Hospitalaria, 2022, vol. 39, no. 4, s. 910-915.