RAVINNON N-3-RASVAHAPPOJEN JA KALAN SYÖNNIN VAIKUTUS LIPIDIMETABOLIAAN HEIKENTYNEESSÄ
GLUKOOSIAINEENVAIHDUNNASSA
Sanna Leinonen Pro gradu –tutkielma Ravitsemustiede Lääketieteen laitos Terveystieteiden tiedekunta Itä-Suomen yliopisto Huhtikuu 2016
LEINONEN SANNA T.: Ravinnon n-3-rasvahappojen ja kalan syönnin vaikutus lipidimetaboliaan heikentyneessä glukoosiaineenvaihdunnassa
Pro gradu -tutkielma, 70 s. ja 1 liite (5 s.)
Ohjaajat: FT, apulaisprofessori Ursula Schwab ja FT, dosentti Arja Erkkilä Huhtikuu 2016
Avainsanat: n-3-rasvahapot, alfalinoleenihappo, rasvainen kala, vähärasvainen kala, ruokavalio, lipidimetabolia
RAVINNON N-3-RASVAHAPPOJEN JA KALAN SYÖNNIN VAIKUTUS
LIPIDIMETABOLIAAN HEIKENTYNEESSÄ GLUKOOSIAINEENVAIHDUNNASSA Dyslipidemia on ateroskleroosin riskitekijä. Ateroskleroosi puolestaan on useiden sydän- ja verisuonisairauksien taustalla. Dyslipidemian ja ateroskleroosin kehittymiseen voidaan vaikuttaa elintavoilla. Tutkimuksissa kalan käytöllä on useimmiten havaittu joko positiivisia tai ei lainkaan vaikutuksia lipidimetaboliaan. Kalan käyttö voi suurentaa HDL-partikkeleita ja suurentaa HDL-kolesterolipitoisuutta. Toisin kuin kalaöljykapseleiden, kalan käytön ei ole havaittu suurentavan LDL-kolesterolipitoisuutta. Vaikutuksia lipidimetaboliaan on havaittu myös vähärasvaisella kalalla, joten vaikutukset eivät näyttäisi olevan yksinomaan n-3- rasvahappojen ansiota. On havaittu viitteitä siitä, että alfalinoleenihapon (ALA) käyttö vähentäisi aterogeenisempien pienten ja tiheiden LDL-partikkeleiden pitoisuutta ja lisäisi suurempien LDL-partikkeleiden pitoisuutta.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää vähärasvaisen ja rasvaisen kalan sekä ALA:n vaikutuksia lipidimetaboliaan. Tutkittavat (n=79) olivat 40-70-vuotiaita, joilla oli glukoosiaineenvaihdunnan häiriö. Heidät satunnaistettiin sukupuoli ja statiinilääkitys huomioon ottaen neljään ryhmään. Rasvaisen kalan ryhmässä tutkittavat söivät neljä annosta rasvaista kalaa viikossa, jolloin eikosapentaeenihapon (EPA) ja dokosaheksaeenihapon (DHA) saanti olisi keskimäärin 1 g päivässä. Vähärasvaisen kalan ryhmässä tutkittavat söivät myös neljä kala-annosta viikossa. ALA-ryhmä sai syödä enintään yhden kala-aterian viikossa ja lisäksi he käyttivät camelinaöljyä 30 ml vuorokaudessa saadakseen 10 g ALA:a päivässä. Myös kontrolliryhmässä vain yksi kala-annos viikossa oli sallittu. Ruokavaliot olivat isokalorisia, perustuivat tutkittavien aiempaan ruokavalioon ja noudattivat ravitsemussuosituksia lukuun ottamatta kalan käyttöä ja ALA:n saantia. Interventio kesti 12 viikkoa. Tutkittavat pitivät ruokapäiväkirjaa neljän päivän ajan ennen tutkimuksen alkua sekä viikoilla 3, 7 ja 11.
Lipoproteiinipartikkelien ja lipidien määritykseen käytettiin NMR-spektroskopiaa (ydinmagneetinen resonanssispektroskopia).
Rasvaisen kalan käyttö suurensi seerumin DHA:n ja muiden n-3-rasvahappojen pitoisuuksia sekä näiden osuutta kokonaisrasvahapoista. Rasvaisen kalan ryhmässä HDL-partikkelien koko suureni lähtötilanteeseen verrattuna ja muutos erosi merkitsevästi kontrolliryhmästä. Myös kolesterolipitoisuus HDL- ja HDL2-partikkeleissa sekä lipidien ja fosfolipidien pitoisuus suurissa HDL-partikkeleissa lisääntyi rasvaisen kalan ryhmässä verrattuna vähärasvaisen kalan ryhmään. ALA:n käyttö suurensi n-3-rasvahappojen osuutta seerumin kokonaisrasvahapoista.
ALA-ryhmässä IDL-partikkelien (intermediate density lipoprotein) pitoisuus pieneni ja muutos erosi merkitsevästi vähärasvaisen kalan ryhmästä. Vähärasvaisella kalalla ei tässä tutkimuksessa havaittu vaikutusta lipidimetaboliaan.
Tämän tutkimuksen perusteella rasvaisen kalan käyttö näkyy niin seerumin DHA-pitoisuuden kuin muidenkin n-3-rasvahappojen pitoisuuden suurenemisena. Rasvaisen kalan käyttö vaikuttaa myös edullisesti HDL-partikkeleihin. ALA:n käyttö suurentaa n-3-rasvahappojen osuutta seerumin kokonaisrasvahapoista, muttei vaikuta seerumin DHA-pitoisuuteen. ALA:n käyttö myös pienentää IDL-partikkelien pitoisuutta. Vähärasvaisen kalan käytöllä ei ollut vaikutusta seerumin lipideihin tai lipoproteiinien pitoisuuksiin ja koostumukseen.
UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND, Faculty of Health Science, Nutrition Science LEINONEN SANNA T.: The effect of dietary n-3 fatty acids and fish on lipid metabolism in subjects with impaired glucose metabolism
Master's thesis, 70 p. and 1 attachment (5 p.)
Supervisors: PhD, Associate Professor Ursula Schwab and PhD, Docent Arja Erkkilä April 2016
Keywords: n-3 fatty acids, alpha-linolenic acid, fatty fish, lean fish, diet, lipid metabolism THE EFFECT OF DIETARY N-3 FATTY ACIDS AND FISH ON LIPID METABOLISM IN SUBJECTS WITH IMPAIRED GLUCOSE METABOLISM
Dyslipidemia can lead to the development of atherosclerosis. Which in turn is a major phenomenon in several types of cardiovascular diseases. Dyslipidemia could be treated with life style modification. In recent research fish intake has had favorable or no effect on lipid metabolism. Fish intake may increase the size of HDL-particles and concentration of HDL- cholesterol. Unlike fish oil capsules, fish intake does not increase LDL-cholesterol concentration. Lean fish has also showed some favorable effects on lipid metabolism, so there might be something else than just n-3- fatty acids in fish that affect lipid metabolism. There has also been some evidence that alpha-linolenic acid (ALA) intake would decrease the amount of small dense LDL-particles and increase the amount of larger LDL-particles.
The aim of this study was to examine the effects of fatty and lean fish and ALA intake on lipid metabolism. Study subjects (n=79) were 40-70 years old and had impaired glucose metabolism. They were randomized in four groups (fatty fish, lean fish, ALA and control) according to sex and the use of statins. Fish groups had four meals of fish per week to get 1 g of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) per day. ALA-group was allowed to have one fish meal per week and they ingested 30 ml camelina oil to get 10 g ALA per day. Diets were isocaloric, based on the subject's habitual diet and followed the Finnish dietary recommendations (except for fish and ALA intake). The duration of the study was 12 weeks. Subjects kept 4-day food records before the beginning and during the intervention (at weeks 3,7,11). Nuclear magnetic resonance –spectroscopy (NMR) was used in the analysis of lipoprotein particles and lipids.
In this study fatty fish intake increased serum DHA and n-3 fatty acid levels and their proportion of the serum total fatty acids. In the fatty fish group the mean size of HDL-particles increased and the change was statistically significant compared to the control group. The concentration of total cholesterol in HDL- and HDL2-particles and the concentration of lipids and phospholipids in large HDL-particles increased in the fatty fish group compared to the lean fish group. ALA intake increased the proportion of n-3 fatty acids of total fatty acids in serum. The concentration of IDL-particles decreased in the ALA group compared to the lean fish group.
The concentration of small LDL-particles and the amount of lipids in the small LDL-particles decreased in the ALA group but the change was not significant compared to the other groups.
In this study lean fish consumption had no effect on lipid metabolism.
Fatty fish intake increases serum DHA and other n-3 fatty acid levels and their proportion of the total fatty acids in serum. Fatty fish intake also has beneficial effect on HDL-particles. ALA intake increases the proportion of n-3 fatty acids of the serum total fatty acids, except DHA.
ALA intake also reduces the amount of IDL-particles. Lean fish intake had no effect on lipid metabolism.
LYHENTEET
ALA=alfalinoleenihappo EPA=eikosapentaeenihappo DHA=dokosaheksaeenihappo LDL=low density lipoprotein HDL=high density lipoprotein VLDL=very low density lipoprotein IDL=intermediate density lipoprotein
NMR=nuclear magnetic resonance spectroscopy, ydinmagneettinen spektroskopia PUFA=polyunsaturated fatty acids, monityydyttymättömät rasvahapot
MUFA=monounsaturated fatty acids, kertatyydyttymättömät rasvahapot SFA=saturated fatty acids, tyydyttyneet rasvahapot
SISÄLTÖ
1 JOHDANTO ... 7
2 KIRJALLISUUS ... 8
2.1. N-3-rasvahapot ... 8
2.1.1 Rasvahappojen luokittelu ... 8
2.1.2 N-3-rasvahapot ja niiden konversio ... 8
2.1.3 Konversioon vaikuttavia tekijöitä ... 10
2.2 N-3-rasvahapot ruokavaliossa ... 10
2.2.1 N-3-rasvahappojen suositukset, saanti ja lähteet suomalaisilla ... 10
2.2.2 Kasviöljyt n-3-rasvahappojen lähteenä ja vaikutus n-3-rasvahappopitoisuuksiin elimistössä ... 12
2.3 Kala ... 14
2.3.1 Suositukset kalan käytölle ... 14
2.3.2 Suomalaisten kalan käyttö ... 14
2.3.3 Kalan käytön ongelmat... 15
2.3.4 Kala n-3-rasvahappojen lähteenä ja vaikutus n-3-rasvahappopitoisuuksiin elimistössä ... 16
2.3.5 Muut kalan ominaisuudet ... 17
2.4 Lipidimetabolia ... 18
2.4.1 Lipidien imeytyminen elimistöön ... 18
2.4.2 Lipidien kuljetus elimistössä ... 20
2.4.3 Lipidimetabolia ja sydän- ja verisuonisairaudet... 23
2.4.4 Kalan syönnin vaikutus lipoproteiinipartikkeleihin ... 26
2.4.5 Alfalinoleenihapon vaikutus lipoproteiinipartikkeleihin ... 31
2.5 NMR-spektroskopia ... 36
2.5.1 NMR-menetelmä ... 36
2.5.2 NMR-spektroskopia ja metabolomiikka ... 36
2.5.3 NMR-menetelmän hyödynnettävyys... 38
3 TAVOITTEET ... 39
4 AINEISTO, MENETELMÄT JA TULOSTEN KÄSITTELY ... 40
4.1 Aineisto ... 40
4.2 Tutkimuksen kulku ... 43
4.3 Ruokavaliot ... 44
4.4 Lipidi- ja lipoproteiinimääritykset ... 45
4.5 Tilastolliset analyysit ... 45
5 TULOKSET ... 46
5.1 Ruokavaliot ... 46
5.2. Seerumin lipidit ... 49
5.3 Lipoproteiinipartikkelit ... 52
5.3.1 Lipoproteiinipartikkelien koko ... 52
5.3.2 Kolesterolin ja triglyseridien pitoisuudet lipoproteiinipartikkeleissa ... 53
5.3.3 VLDL-, IDL- ja LDL-partikkelit ... 55
5.3.4 HDL-partikkelit ... 55
6 POHDINTA ... 58
6.1 Aineisto ... 58
6.2 Menetelmät ... 59
6.3 Tulokset ... 60
7 JOHTOPÄÄTÖKSET ... 63
LÄHTEET ... 64
LIITE. VLDL-, IDL- ja LDL-partikkelien pitoisuudet ja koostumus tutkimuksen alussa ja lopussa. ... 71
1 JOHDANTO
Sydän- ja verisuonitaudit ovat edelleen suomalaisten yleisin kuolinsyy. Sydän- ja verisuonitautien taustalla on usein ateroskleroosi, jonka kehittymiseen vaikuttaa dyslipidemia eli lipidimetabolian häiriintyminen. Dyslipidemiaan voidaan vaikuttaa elintavoilla, kuten liikunnalla, tupakoinnin lopettamisella ja ruokavaliolla (Dyslipidemiat. Käypä hoito -suositus.
2013). Yksittäisistä ravintoaineista n-3-rasvahappojen vaikutuksia lipidimetaboliaan on tutkittu runsaasti. Enimmäkseen on kuitenkin tutkittu pitkäketjuisia n-3-rasvahappoja eikosapentaeenihappoa ja dokosaheksaeenihappoa kalaöljykapseleiden muodossa ja kalaöljyn onkin havaittu laskevan triglyseridejä (Leslie ym. 2015). Kalaöljyistä DHA:n on kuitenkin havaittu myös suurentavan seerumin LDL-kolesterolia (Wei ja Jacobson 2011, Bernstein ym.
2012). Alfalinoleenihapon vaikutuksia lipidimetaboliaan on puolestaan tutkittu melko vähän.
Käytännössä ihminen ei kuitenkaan syö yksittäisiä ravintoaineita, vaan ruokavalio on kokonaisuus ruoka-aineita. Ruoka-aineiden lisääminen ruokavalioon muuttaa ruokavaliota syrjäyttämällä sieltä jotakin muuta. Ruoka-aineet myös muodostavat kokonaisuuden, jossa voi tunnettujen ravintoaineiden lisäksi olla jotakin muuta, joka vaikuttaa ravintoaineiden toimintaan elimistössä. Siksi ravitsemustieteellinen tutkimus on enenevässä määrin kiinnostunut ruokavalion kokonaisuudesta ja kokonaisten ruoka-aineiden vaikutuksista metaboliaan. Metabolomiikkatutkimusta on edistänyt myös tutkimusmenetelmien kehittyminen, NMR-menetelmällä pystytään tutkimaan suuri määrä metaboliitteja helposti yhdestä seeruminäytteestä.
Tämä tutkimussuuntaus on myös tässä pro gradu -työssä, jossa tutkitaan rasvaisen kalan, vähärasvaisen kalan ja alfalinoleenihapon vaikutuksia lipidimetaboliaan. Tavoitteena on tutkia eroavatko n-3-rasvahappojen vaikutukset lipidimetaboliaan riippuen siitä, saadaanko ne EPA:na ja DHA:na kalasta vai ALA:na kasviöljyistä. Lisäksi tutkitaan onko vähärasvaisella kalalla itsenäistä vaikutusta lipidimetaboliaan.
2 KIRJALLISUUS 2.1. N-3-rasvahapot
2.1.1 Rasvahappojen luokittelu
Ruokavaliossa rasvat ovat pääasiassa triglyseridejä (myös pieniä määriä fosfolipidejä, mono- ja diglyseridejä sekä steroleja ja steroliestereitä) ja niitä saadaan sekä eläin- että kasvikunnan lähteistä (FAO 2010). Triglyseridit muodostuvat glyseroliosasta sekä kolmesta rasvahaposta, jotka toimivat elimistössä energianlähteenä sekä metaboliassa ja rakenneosina.
Rasvahappoja kutsutaan tyydyttyneiksi (saturated fatty acid, SFA), jos niissä ei ole kaksoissidoksia (FAO 2010). Kertatyydyttymättömissä rasvahapoissa (monounsaturated fatty acid, MUFA) on yksi kaksoissidos ja monityydyttymättömissä rasvahapoissa (polyunsaturated fatty acid, PUFA) useampi kaksoissidos. Kaikissa näissä rasvahapoissa on parillinen määrä hiiliatomeja. Luonnossa rasvahapot ovat yleensä cis-muodossa, mikä tarkoittaa, että kaksoissidoksen vetyatomit ovat samalla puolella. Trans-muodossa kaksoissidoksen vetyatomit ovat eri puolilla. Rasvahappoja voidaan jakaa luokkiin myös sen mukaan kuinka monta hiiliatomia niissä on. Tyydyttyneet rasvahapot, joissa on 3-7 hiiliatomia, ovat lyhyitä (short chain, SC-) ja 8-13 hiiliatomia sisältävät rasvahapot ovat keskipitkiä (medium chain, MC-).
Tyydyttyneitä rasvahappoja kutsutaan pitkäketjuisiksi (long-chain, LC-) jos niissä on 14–20 hiiliatomia ja erittäin pitkäketjuisiksi (very-long-chain, VLC-) kun niissä on kaksikymmentä tai useampi hiiliatomi. Monityydyttymättömiä rasvahappoja kutsutaan pitkäketjuisiksi kun niissä on 20–24 hiiliatomia ja erittäin pitkäketjuisiksi kun hiiliatomeja on vähintään 25 (FAO 2010).
2.1.2 N-3-rasvahapot ja niiden konversio
Monityydyttymättömien rasvahappojen ”n-” -merkintä kertoo kaksoissidoksen paikan laskettuna rasvahapon metyylipäästä (FAO 2010). Monityydyttymättömistä rasvahapoista tärkeimmät ryhmät ovat n-3- ja n-6-rasvahapot. Alfalinoleenihappo (ALA, 18:3n-3) ja linolihappo (LA 18:2n-6) ovat välttämättömiä rasvahappoja, sillä ne ovat pidempiketjuisten n- 3- ja n-6-rasvahappojen esiasteita, eikä ALA:a ja LA:ta pystytä valmistamaan elimistössä.
Pitkäketjuisia n-3-rasvahappoja (LC-n-3-PUFA) ovat eikosapentaeenihappo (EPA, 20:5n-3) ja dokosaheksaeenihappo (DHA, 22:6 n-3) sekä dokosapentaeenihappo (DPA 22:5 n-3).
Konversio ALA:sta ja LA:sta edelleen pidempiketjuisiksi rasvahapoiksi tapahtuu solulimakalvostolla (Burdge ja Calder 2005). Konversio on esitetty kuvassa 1. Erityisesti ensimmäinen, delta-6-desaturaasin katalysoima reaktio on konversiota rajoittava reaktio (Burdge ja Calder 2005). ALA:lla on suurempi affiniteetti delta-6-desaturaasiin, mutta LA:ta on enemmän tarjolla, joten yleensä muodostuu enemmän pitkiä n-6-rasvahappoja (FAO 2010).
ALA ja LA kilpailevat myös muista konversioon osallistuvista entsyymeistä (Burdge ja Calder 2005).
Kuva 1. N-6- ja n-3-rasvahappojen konversio (Muokattu: Arterburn ym. 2006).
LA=linoleenihappo; GLA=gammalinoleenihappo; DGLA=dihomo-gammalinoleenihappo;
ARA=arakidonihappo; ALA=alfalinoleenihappo; EPA=eikosapentaeenihappo;
DPA=dokosapentaeenihappo; DHA=dokosaheksaeenihappo
Desaturaatiossa ALA:sta syntyy stearidonihappoa (SDA, 18:4n-3). Tämän jälkeen elongaasi pidentää ketjua ja delta-5-desaturaasi lisää ketjuun kaksoissidoksen, jolloin SDA:sta syntyy EPA. EPA:sta muodostuu elongaatioreaktiossa edelleen DPA. DPA:sta syntyy elongaation ja delta-6-desaturaation kautta 24:6n3, joka siirtyy solulimakalvostolta peroksisomiin.
Peroksisomissa rasvahappo lyhenee beetaoksidaatiossa ja syntyy DHA (FAO 2010).
Peroksisomeissa tapahtuu myös vähäisessä määrin retrokonversiota, jossa DHA:sta tehdään EPA:a (Brossard ym. 1996). DHA-lisä ei kuitenkaan juuri lisää muiden n-3-rasvahappojen määrää elimistössä, koska retrokonversio on melko tehotonta. Burdge (2004) toteaakin artikkelissaan, että retrokonversio on mahdollista, mutta DHA:n saannin vähäisyyden takia
(noin 0,1g/vrk) epätodennäköistä. DHA-lisällä on kuitenkin havaittu annosvaste EPA:n pitoisuuteen plasmassa (Burdge 2004). Myös ALA:n konversio edelleen EPA:ksi ja etenkin DHA:ksi on heikkoa, ALA:sta DHA:ksi on havaittu konvergoituvan alle 1 % (Brenna ym.
2009).
2.1.3 Konversioon vaikuttavia tekijöitä
Konversion tehokkuuteen vaikuttavat useat eri tekijät. Miehillä suurempi osa ALA:sta päätyy beetaoksidaatioon, kun taas naisilla konversio on tehokkaampaa, todennäköisesti estrogeenin vaikutuksesta (Burdge 2004). Koska ALA ja LA käyttävät metaboliassaan samoja entsyymejä, voivat runsaasti LA:ta sisältävät ruokavaliot estää ALA:n metaboloitumista edelleen EPA:ksi ja DHA:ksi (Arterburn ym. 2006). Ruokavalion suurta LA:ALA -suhdetta pidetäänkin yhtenä konversiota heikentävänä tekijänä (Brenna ym. 2009). ALA:n on kuitenkin havaittu tehokkaammin estävän LA:n metaboliaa, LA:ta tarvitaan kymmenen kertaa enemmän estämään ALA:n metaboliaa (Barceló-Coblijn ja Murphy 2009). Toisaalta LA:n saanti onkin yleensä suurempaa, jopa 5-20-kertaista ALA:n saantiin verrattuna (Calder 2012). Goyens ja muut (2006) totesivat kuitenkin tutkimuksessaan, ettei LA:ALA -suhteella olisi vaikutusta konversioon, vaan ennemminkin LA:n ja ALA:n absoluuttisilla määrillä. Tämä osoitettiin tutkimalla konversiota kahdella eri ruokavaliolla, joissa LA:ALA -suhde oli sama, mutta absoluuttiset määrät vaihtuivat. Johtopäätöksenä kuitenkin oli, että konversion kannalta parasta olisi lisätä n-3-rasvahappojen ja vähentää n-6-rasvahappojen saantia (Goyens ym. 2006).
Myös fysiologisella tilalla ja n-3-rasvahappojen tarpeella uskotaan olevan vaikutusta konversion tehokkuuteen (Burdge ja Calder 2005). Raskauden aikana suurempi estrogeenimäärä elimistössä voisi tehostaa konversiota (Burdge 2004). Samoin esimerkiksi DHA:n puute voi parantaa konversion tehokkuutta (Plourde ja Cunnane 2007). Myös muut tekijät, kuten ikä, stressi, krooniset sairaudet ja infektiot voivat vaikuttaa konversiossa toimivan delta-6-desaturaasientsyymin toimintaan (Lane ym. 2014). Konversioon vaikuttavat myös siinä toimivia entsyymejä koodaavien geenien polymorfiat, esimerkiksi SNP:t (single nuclear polymorphism) FADS1- ja FADS2-geeneissä vaikuttavat delta-5- ja delta-6-desaturaasien toimintaan (Gillingham ym. 2013).
2.2 N-3-rasvahapot ruokavaliossa
2.2.1 N-3-rasvahappojen suositukset, saanti ja lähteet suomalaisilla
Valtion ravitsemusneuvottelukunnan vuonna 2014 julkaisemissa Suomalaisissa ravitsemussuosituksissa suositellaan tyydyttymättömän rasvan käytön lisäämistä (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014). Kokonaisrasvan osuudeksi aikuisille ja yli 2-vuotiaille lapsille suositellaan 25–40 E %. Suositukset ja suomalaisten rasvahappojen saanti on esitetty
taulukossa 1. Pehmeää rasvaa eli tyydyttymättömiä rasvahappoja tulisi olla vähintään 2/3 rasvasta. Tyydyttymättömästä rasvasta MUFA:a (kertatyydyttymättömiä rasvahappoja) suositellaan 10–20 E % ja PUFA:a (monityydyttymättömiä rasvahappoja) 5-10 E %. N-3- rasvahappoja tulisi olla PUFA:sta vähintään 1 E %. Välttämättömiä rasvahappoja (LA ja ALA) suositellaan vähintään 3 E %, josta ALA:a tulisi olla 0,5 E % (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
ALA:a on erityisesti kasviöljyissä, kuten pellavaöljyssä, rypsiöljyssä ja soijaöljyssä sekä siemenissä (erityisesti pellavan ja chian siemenissä) ja saksanpähkinöissä (Rajaram 2014).
EPA:a, DPA:ta ja DHA:ta on erityisesti rasvaisessa kalassa, kuten lohessa, makrillissa, silakassa (FAO 2010). Ruoka-ainetasolla suomalaisissa ravitsemussuosituksissa (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014) suositellaan monityydyttymättömien rasvahappojen saannin varmistamiseksi kasviöljyjä ja kalaa. Suositeltavaa on kasviöljyjen ja kasviöljypohjaisten levitteiden (vähintään 60 % rasvaa) käyttö ruoanvalmistuksessa ja levitteenä sekä kasviöljyjen tai kasviöljypohjaisten salaatinkastikkeiden käyttö salaatissa. Kalaa suositellaan syömään 2-3 kertaa viikossa (kypsä annos on noin 100-150g eli 200-450g kalaa viikossa).
Ravitsemussuosituksissa suositellaan myös syömään pähkinöitä, siemeniä ja manteleita 30g eli noin kaksi ruokalusikallista päivittäin.
Taulukko 1. Kokonaisrasvan ja rasvahappojen saanti ja suositukset osuuksina kokonaisenergiasta (Muokattu Helldán ym. 2013)
Miehet Naiset Suositus
25-64v. 65-74v. 25-64v. 65-74v.
Kokonaisrasva, E % 36,1 34,6 35,5 33,5 25-40
SFA, E% 13,9 13,0 13,7 12,7 5-10
MUFA, E%* 13,0 12,4 12,6 11,6 10-15
PUFA, E%* 6,2 6,2 6,3 6,2 5-10
n-3-rasvahapot, E% 1,4 1,5 1,5 1,5 1
n-6-rasvahapot, E % 4,5 4,4 4,6 4,5
Alfalinoleenihappo, E % 1,2 1,2 1,2 1,2 vähintään 0,5
Linolihappo, E % 4,4 4,3 4,5 4,4
Trans-rasvahapot, E % 0,4 0,4 0,4 0,4 Mahdollisimman vähän
*MUFA:n ja PUFA:n yhteismäärä vähintään 2/3 kokonaisrasvasta
Finravinto 2012-tutkimuksen mukaan 25–64-vuotiaat suomalaiset saavat ruokavaliostaan rasvaa suositusten mukaisesti, noin 36 E % (Helldán ym. 2013). Tyydyttynyttä rasvaa suomalaiset saavat liikaa suositukseen nähden. MUFA:a ja PUFA:a saadaan suosituksiin nähden riittävästi, mutta etenkin PUFA:n saanti on suosituksen alarajoilla ja tyydyttymättömien
rasvahappojen osuus kokonaisrasvasta on huomattavasti suositeltua pienempi. Suomalaiset saavat suurimman osan välttämättömistä rasvahapoistaan margariineista (Helldán ym. 2013).
Myös n-3-rasvahapoista valtaosa saadaan levitteinä ja ruoanvalmistuksessa käytetystä rasvasta ja kalasta. Naiset saavat n-3-rasvahappoja myös palkokasvit ja pähkinät -ryhmästä ja miehet liharuoista. Pitkäketjuisten n-3-rasvahappojen lähteenä on kala.
2.2.2 Kasviöljyt n-3-rasvahappojen lähteenä ja vaikutus n-3-rasvahappopitoisuuksiin elimistössä
LC-n-3-rasvahappoja, EPA:a ja DHA:ta, voidaan saada vain merenelävistä, sillä levät ovat DHA:n ja EPA:n primaarituottajia ja kalat syövät leviä, jolloin niihin päätyy paljon DHA:ta ja EPA:aa (Arterburn ym. 2006, Kim ym. 2014). Kala onkin suurin EPA:n ja DHA:n lähde (FAO 2010, Helldán ym. 2013). Kalaa ei kuitenkaan ole joka puolella saatavissa ja liikakalastuksen myötä kalakannat ovat vaarassa, etenkin jos kalan syöntiä pyritään lisäämään suosituksia vastaavalle tasolle (Kim ym. 2014, Domenichiello ym. 2015). Kalan syöntiin liittyy myös rajoituksia niiden sisältämien dioksiinien, metyylielohopean, PCB-yhdisteiden (polyklooratut bifenyyliyhdisteet) ja POP-yhdisteiden (persistent organic pollutants) takia (Kim ym. 2014).
Siksi on pyritty löytämään uusia, ympäristöystävällisiä ja helpommin saatavilla olevia vaihtoehtoja LC-n-3-rasvahappojen lähteiksi.
N-3-rasvahapoista ALA on kasviperäinen (Kim ym. 2014). Sitä on erityisesti pellavansiemenöljyssä (flaxseed oil, 53 %), camelinaöljyssä (camelina oil, 38 %) sekä saksanpähkinäöljyssä (walnut oil, 10 %), mutta näiden käyttö on vähäistä (Kim ym. 2014).
Rypsiöljyn (rapeseed oil/canola oil, englanninkielisiä termejä käytetään myös rapsiöljystä, joka vastaa koostumukseltaan rypsiöljyä) käyttö on yleistä, koska se on halpaa ja se on myös soija- ja palmuöljyn jälkeen viljellyin öljykasvi (Kim ym. 2014, Hoffman ja Gerber 2014). Lajike, kasvupaikka ja ilmasto ja vuodenaika vaikuttavat rypsin ja rypsiöljyn ALA-pitoisuuteen ja se vaihtelee 8-12% välillä (Kris-Etherton ym. 2000, Lin ym. 2013, Gladine ym. 2013, Kim ym.
2014, Rajaram 2014). Myös soijaöljyssä on kohtalaisesti ALA:a (7 %), mutta eniten käytetyissä maissi-, auringonkukka- ja oliiviöljyissä ALA:a on vain noin 1 % (Kim ym. 2014).
Myös SDA:ta on tutkittu entistä enemmän EPA:n ja DHA:n lähteenä. Sitä muodostuu konversiossa ALA:sta, mutta sitä saadaan myös ruokavaliosta (Walker ym. 2013). Se ohittaa konversion ensimmäisen delta-6-desaturaasin katalysoiman reaktion ja sitä on siksi pidetty mahdollisesti parempana lähteenä EPA:lle ja DHA:lle kuin ALA:aa (Walker ym. 2013).
SDA:ta on kalassa, mutta myös esimerkiksi hamppuöljyssä, echium-kasvin siemenissä sekä mustaherukkaöljyssä (Plourde ja Cunnane 2007, Walker ym. 2013).
Kasviöljyjen ja ALA:n vaikutusta plasman ja punasolujen EPA- ja DHA- pitoisuuksiin on tutkittu paljon, vaikka kuten aiemmin jo todettiin, ALA:n konversio elimistössä pidemmiksi n- 3-rasvahapoiksi ei ole kovin tehokasta (Brenna ym. 2009). Meta-analyysissä ALA:n havaittiin vaikuttavan vain vähän plasman ALA ja EPA pitoisuuksiin, eikä se vaikuttanut lainkaan DHA- pitoisuuksiin (Arterburn ym. 2006). Camelinaöljyn on havaittu olevan tehokkaampi suurentamaan plasman ALA-pitoisuutta kuin rypsi- ja oliiviöljyn (30 g/vrk annoksella) (Karvonen ym. 2002). Camelinaöljyssä onkin enemmän ALA:a ja tutkimuksessa eri öljyjen rasvahappopitoisuudet heijastuivat myös plasman rasvahappopitoisuuksissa. Camelinaöljy suurensi myös EPA- ja DPA-pitoisuuksia plasmassa verrattuna rypsi- ja oliiviöljyyn, muttei vaikuttanut DHA-pitoisuuteen. Arterburn ja kumppanit (2006) päätyivät kuitenkin katsauksessaan siihen, että ruokavalion ALA ei riittävästi korvaa EPA:aa ja DHA:ta, vaan parasta olisi lisätä sitä rasvahappoa, jota tarvitaan. He kuitenkin toteavat, että ALA:n vaikutus LC-n-3-PUFA pitoisuuksiin plasmassa voi olla parempi, jos elimistössä on n-3-rasvahappojen puutetta ja ruokavaliossa vähän n-6-rasvahappoja (Arterburn ym. 2006). Samaan päätyi Burdge (2004) katsauksessaan: tutkimusten mukaan ALA nostaa EPA:a ja DPA:ta, muttei riittävästi DHA:ta, joten LC-n3-PUFA:a tarvitaan myös ruokavaliosta.
Barceló-Coblijn ja Murphy (2009) huomauttavat kuitenkin, että ALA:n poistaminen ruokavaliosta aiheuttaa DHA:n ja EPA:n puutetta, joten ruokavalion ALA on tärkeä lähde myös kudosten riittäville LC-n-3-rasvahappopitoisuuksille. Heidän mukaansa ALA:n konversion tehokkuus on kudoksesta riippuvaista ja kudoksesta riippuen syntyisi myös DHA:ta. Tämä konversio olisi myös riittävää täyttämään DHA:n tarpeen, mikäli ALA:aa saadaan yli 1200 mg vuorokaudessa (Barceló-Coblijn ja Murphy 2009). Ainakin aivojen DHA-tarpeeseen konversion uskotaan riittävän (Domenichiello ym. 2015). On myös näyttöä eläimillä siitä, että ALA:lla voi olla myös DHA:ta muistuttavia vaikutuksia, jolloin vain osa ALA:n vaikutuksista välittyy DHA:ksi konvergoitumisen kautta (Barceló-Coblijn ja Murphy 2009). Lisäksi on mahdollista, että ALA:n pieni vaikutus DHA:han ei näy niin nopeasti tai pienillä annoksilla kuin vaikutus EPA:aan, koska DHA-varannot plasmassa ovat paljon suuremmat (Brenna ym.
2009).
Kasviöljyillä tehdyt tutkimukset antavat samansuuntaisia tuloksia. Vuonna 2014 julkaistu systemaattinen katsaus (Lane ym. 2014) selvitti kasviperäisten lähteiden hyödyllisyyttä LC-n- 3-rasvahappojen lähteenä. He löysivät kymmenen tutkimusta, joissa oli käytetty echium-öljyä (Echium plantagineum, piankieli-kasvin siemenistä), pellavansiemenöljyä, saksanpähkinäöljyä tai leväöljyä. Useimmissa tutkimuksissa kasviöljyt suurensivat ALA-pitoisuutta ja hieman EPA-pitoisuutta, mutta eivät vaikuttaneet DHA:han. Sen sijaan leväöljyt, jotka sisältävät
DHA:ta, suurensivat DHA-pitoisuutta plasmassa ja punasolujen solukalvoilla (Lane ym. 2014).
Kuitenkin vaihdettaessa LA-pitoisia öljyjä enemmän ALA:aa ja vähemmän LA:ta sisältäviin öljyihin, on saatu näkyviin myös DHA-pitoisuuden suurentumista (Brenna ym. 2009).
Myöskään vegaaneilla ei ole havaittu DHA:n puutetta, vaikka he eivät saakaan DHA:ta ruokavaliostaan (Plourde ja Cunnane 2007).
2.3 Kala
Kaloja luokitellaan rasvaisuutensa perusteella vähärasvaisiin ja rasvaisempiin (Nordic Council of Ministers 2014). Vähärasvaisia ovat kalat, joissa rasvaa on alle 2 %, kuten turska seiti, kolja, punakampela ja hauki. Keskirasvaisia (2-8 %) ovat esimerkiksi talvimakrilli, ruijanpallas, monnikalat ja tonnikala. Rasvaisia kaloja (yli 8 % rasvaa) ovat silli, kesämakrilli, taimen, lohi ja ankerias (Nordic Council of Ministers 2014). Rasvaiset kalat varastoivat rasvan lihaan ja vähärasvaisemmat kalalajit varastoivat rasvaa maksaan (Calder 2012). Kala ja äyriäiset sisältävät myös 20–35 % proteiinia ja rasvainen kala ja jotkin vähärasvaisemmatkin kalalajit (kuten kuha) sisältävät myös D-vitamiinia (Nordic Council of Ministers 2014). Kalan rasvahappopitoisuuksia käsitellään kohdassa 2.4.4 ja muita ominaisuuksia kohdassa 2.4.5.
2.3.1 Suositukset kalan käytölle
Kalan käyttöä, erityisesti rasvaisen kalan, suositellaan suomalaisissa ravitsemussuosituksissa tyydyttymättömien ja pitkäketjuisten n-3-rasvahappojen saannin turvaamiseksi (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014). Ravitsemussuosituksissa kehotetaan myös suosimaan luonnonkaloja ja välttämään uhanalaisten kalojen käyttöä, sillä ne ovat suositeltavia kestävän kehityksen näkökulmasta.
Elintarviketurvallisuusvirasto Evira on kuitenkin asettanut myös rajoituksia kalan käytölle niiden sisältämien dioksiinien, PCB-yhdisteiden ja raskasmetallien takia (Evira 2015). Jos sisävesikaloja syö päivittäin, on syytä rajoittaa isojen petokalojen (hauki, ahven, kuha, made) syöntiä. Lasten, nuorten ja hedelmällisessä iässä olevien suositellaan syövän yli 17 cm kokoista silakkaa, Itämeren lohta tai taimenta vain 1-2 kertaa kuukaudessa, samoin haukea vain yhdestä kahteen kertaa kuukaudessa. Raskaana oleville ja imettäville haukea ei suositella lainkaan.
2.3.2 Suomalaisten kalan käyttö
Suomalaisista työikäisistä neljä kymmenestä syö kalaa, samoin 65-74-vuotiaista naisista, mutta ikääntyvistä miehistä puolet syö kalaa (Helldán ym. 2013). Kalaruoat ovat suomalaisille yksi tärkeimmistä D-vitamiinin lähteistä. Finravinto 2012 -tutkimuksen mukaan (Helldán ym. 2013) suomalaiset työikäiset miehet syövät kalaa ja äyriäisiä noin 240 g viikossa ja 65–74 -vuotiaat miehet 300 g viikossa. Työikäiset naiset syövät vastaavasti noin 190 g/vko ja 65–74 -vuotiaat
naiset 225 g/vko. Suositukseen (200–450 g/vko) verrattuna suomalaiset näyttäisivät työikäisiä naisia lukuun ottamatta syövän riittävästi kalaa (Valtion ravitsemusneuvottelukunta 2014).
Kalan käyttö on kuitenkin jakautunutta ja osa suomalaisista syö suositukseen nähden riittämättömästi (Helldán ym. 2013).
2.3.3 Kalan käytön ongelmat
Kalan käyttöön vaikuttavat monet tekijät (Oken ym. 2012). Kalan syömiseen liittyy positiivisten ravitsemuksellisten tekijöiden lisäksi muitakin näkökulmia, kuten ekologiset ja ekonomiset tekijät, kalan sisältämät raskasmetallit, POP- yhdisteet ja kalan tai sitä korvaavien muiden ruoka-aineiden saatavuus. Joidenkin kalalajien kantojen on jo todettu pienentyneen ja edelleen uusien kalakantojen odotetaan pienenevän ihmisen toimien seurauksena, ilmaston ja elinympäristöjen muutoksen sekä ylikalastuksen takia. Lisäksi kalan syöntiin vaikuttavat myös makumieltymykset ja kulttuuriperinteet. Tavallisen kuluttajan voi olla vaikea muodostaa mielipidettä siitä mitä kalaa pitäisi syödä, sillä ohjeet ympäristömyrkkyjen välttämiseksi, ekologisten ja terveyttä edistävien valintojen tekemiseksi ovat usein osittain vastakkaisia (Oken ym. 2012).
Raskasmetalleista metyylielohopeaa on erityisesti vanhoissa petokaloissa ja merinisäkkäissä, sillä se kertyy ravintoketjussa (Oken ym. 2012). Metyylielohopealla on haitallisia vaikutuksia hermostoon ja verisuonistoon ja sikiön altistuminen sille haittaa lapsen kognitiivistä ja neuromuskulaarista kehitystä (Mozaffarian ja Rimm 2006, Oken ym. 2012). Kroonisen matalan altistuksen vaikutuksista ei ole varmuutta (Mozaffarian ja Rimm 2006). Metyylielohopean on havaittu myös lisäävän sydän- ja verisuonitautien riskiä, mutta se ei poista kalan positiivista vaikutusta kokonaisuutena (Mozaffarian ja Rimm 2006). PCB:t eli polyklooratut bifenyylit ja dioksiinit ovat aiemmin teollisuudessa käytettyjä ympäristömyrkkyjä, joita edelleen löytyy kaloista (Mozaffarian ja Rimm 2006). PCB:tä ja dioksiineja on kuitenkin lähes yhtä paljon myös muissa ruoka-aineissa, kuten lihassa ja kananmunissa (Mozaffarian ja Rimm 2006).
Suomessa Evira on kuitenkin asettanut rajoituksia Itämeren silakan ja taimenen syömiselle suurten PCB- ja dioksiinipitoisuuksien vuoksi sekä päivittäin sisävesien kaloja syöville raskasmetallien takia (Evira 2015). Mozaffarianin ja Rimmin (2006) mukaan aikuisilla, jotka syövät kalaa yhdestä kahteen kertaan viikossa hyödyt voittavat haitat. Myös raskaana olevat hyötyvät kalan syönnistä, kun kiinnitetään huomiota kalalajien käyttöön eli vältetään runsaasti metyylielohopeaa sisältäviä kaloja.
2.3.4 Kala n-3-rasvahappojen lähteenä ja vaikutus n-3-rasvahappopitoisuuksiin elimistössä
Kala on paras pitkäketjuisten n-3-rasvahappojen lähde (Calder 2012). Muihin eläinproteiinilähteisiin verrattuna kalassa on paljon pitkäketjuisia tyydyttymättömiä rasvahappoja, jopa 40 % lipideistä ja lisäksi kalassa on vain vähän kolesterolia (Raatz ym.
2013b). Kalojen rasvapitoisuus ja eri rasvahappojen suhteelliset osuudet vaihtelevat kalalajeittain, mutta myös kasvupaikkojen ja vuoden aikojen mukaan (Calder 2012).
Vähärasvaisesta kalasta saa 0,2–0,3 g LC-n-3-PUFA:a, kun taas rasvaisesta kala-annoksesta saa jopa 1,5–3,5 g LC-3-PUFA:a (Calder 2012). Erityisesti makrilli, lohi, silli, sardiini ja kuore ovat hyviä EPA:n ja DHA:n lähteitä (FAO 2010). Joidenkin kalojen rasva- ja EPA- ja DHA - pitoisuuksia on esitetty taulukossa 2.
Taulukko 2. Kalojen rasvapitoisuuksia ja EPA- ja DHA-pitoisuuksia (USDA 2014)
Kalan käytön vaikutusta plasman EPA:n ja DHA:n pitoisuuksiin on tutkittu paljon. Bonaa ja muut (1992) havaitsivat, että säännöllinen kalan käyttö, jopa vain kerran viikossa, näkyi plasman PUFA-pitoisuuksissa. Selvimmin kalan syönti näkyi EPA-pitoisuudessa, DHA:han se vaikutti vähemmän. Myös Vazquez kollegoineen (2014) havaitsivat satunnaistetussa vaihtovuorokokeessa kalajakson nostavan seerumin EPA- ja DHA-pitoisuuksia. Tutkittavilla (n=257) oli metabolinen oireyhtymä ja he söivät kalajaksolla seitsemänä päivänä viikossa 100 g kummeliturskaa kahdeksan viikon ajan ja noudattivat muuten omaa ruokavaliotaan.
Kontrollijaksolla ruokavalio oli muuten sama, mutta mereneläviä ei saanut käyttää lainkaan.
Kalalaji Kokonaisrasva
g/100g
EPA g/100g
DHA g/100g
Atlantin lohi, kasvatettu 13,42 0,862 1,104
Atlantin lohi 6,34 0,321 1,115
Atlantin silakka 9,04 0,709 0,862
Atlantin makrilli 13,89 0,898 1,401
Amerikan kuore 2,42 0,275 0,418
Kirjolohi 3,46 0,167 0,420
Kirjolohi, kasvatettu 6,18 0,217 0,516
Atlantin turska 0,67 0,064 0,120
Tyynenmeren turska 0,41 0,034 0,096
Ruijanpallas ja tyynen meren
pallas 1,33 0,066 0,128
Grönlannin pallas eli sinipallas 13,84 0,526 0,393
Kolja 0,45 0,042 0,089
Tonnikala 4,90 0,283 0,890
Tonnikala vedessä 0,96 0,028 0,196
Tyynenmeren sardiini
tomaattikastikkeessa 10,45 0,523 0,864
Kalan syönnin on havaittu vaikuttavan annosvasteisesti EPA:n ja n-3-rasvahappojen pitoisuuksiin satunnaistetussa vaihtovuorotutkimuksessa (n=19), jossa tutkittavat söivät viljeltyä atlantin lohta 90, 180 tai 270 g kaksi kertaa viikossa neljän viikon ajan (Raatz ym.
2013a). Myös DHA suureni tutkimuksessa kaikilla annoksilla, mutta ei suurentunut isommilla annoksilla enempää kuin pienimmällä eli vaikutti siis saturoituvan jo pienimmällä annoksella.
2.3.5 Muut kalan ominaisuudet
Tutkimuksissa nähtävät kalan käytön positiiviset vaikutukset eivät johdu välttämättä pelkästään LC-n-3-rasvahapoista, sillä kala sisältää myös monia muita terveydelle edullisia ravintoaineita kuten seleeniä, D-vitamiinia ja jodia (Lund 2013). Kalan käyttö voi myös olla yhteydessä ylipäänsä terveellisempiin elämäntapoihin (He ym. 2004). Kalaa käyttävien on havaittu olevan harvemmin ylipainoisia, tupakoivan vähemmän ja liikkuvan enemmän kuin niiden, jotka eivät syö kalaa. Useimmat tutkimukset toki pyrkivät ottamaan nämä sekoittavat tekijät huomioon.
Proteiini
Kalaproteiinia pidetään yleisesti laadultaan hyvänä ja jopa parempana kuin esimerkiksi naudan proteiinia (tutkimuksissa mitattu proteiinien hyötysuhteella, biologiselta laadulla tai aminohappokoostumuksella) (He 2009). Kalan käyttö myös syrjäyttää ruokavaliosta aina muita ruoka-aineita, usein tyydyttynyttä rasvaa sisältäviä proteiininlähteitä kuten punaista lihaa (Oken ym. 2012, Raatz ym. 2013b, Nordic Council of Ministers 2014).
Yksittäisistä aminohapoista kalassa on tauriinia, jota on käytetty tutkimuksissa kalan syönnin biomarkkerina (He 2009). Tauriinin määrä virtsassa korreloi kalan syönnin kanssa ja ainakin joillakin populaatioilla se toimii hyvänä kalan syönnin biomarkkerina (Lund 2013). Tauriinilla on esitetty olevan positiivisia vaikutuksia sydän- ja verisuonitautien riskiin (He 2009). Kalassa on lisäksi arginiinia ja glutamaattia, jotka vaikuttavat positiivisesti verisuonten toimintaan (He 2009).
Eläinkokeissa kalaproteiinilla onkin havaittu kolesterolia laskeva vaikutus (Chen ym. 2014).
Mekanismiksi on esitetty sappihappojen ja kolesterolin suurentunut erittyminen ulosteisiin ja lisäksi mahdollisesti vähentynyt sapen reabsorptio (Chen ym. 2014). Kalaproteiinin hajoamistuotteet edistäisivät kolesterolin poistumista vähentämällä kolesterolin liukoisuutta miselleihin ja lisäämällä sen kiinnittymistä sappihappoihin.
Vitamiinit ja kivennäisaineet
Kala sisältää LC-n-3-PUFA:n ja hyvänlaatuisen proteiinin lisäksi erilaisia vitamiineja ja kivennäisaineita (He 2009, Lund 2013, Nordic Council of Ministers 2014).
Kalassa seleeniä on paljon ja se on bioaktiivisessa muodossa selenometioniinina ja selenokysteiininä (Lund 2013). Käytettävyydessä on kuitenkin eroja riippuen kalalajista, mutta ainakin silakasta ja kirjolohesta voi saada seleeniä (Nordic Council of Ministers 2014). Seleeni osallistuu immuunipuolustuksen toimintaan, aktiivisen kilpirauhashormonin tuotantoon ja sen puute on yhdistetty myös oksidatiiviseen stressiin ja inflammaatioon (Rayman 2000). Sydän- ja verisuonitautien osalta tutkimukset seleenitason vaikutuksista ovat epäyhtenäisiä.
Kalaa on tärkeä D-vitamiinin lähde (Lund 2013). D-vitamiinipitoisuus vaihtelee kaloissa kolmesta kahteenkymmeneen mikrogrammaan sadassa grammassa (Lund 2013). D-vitamiini ja sen puute on liitetty erityisesti havainnointitutkimuksissa muun muassa sydän- ja verisuonisairauksiin sekä infektioihin ja autoimmuunisairauksiin (Theodoratou ym. 2014).
Erityisesti merikala on myös hyvä jodin lähde (Nordic Council of Ministers 2014). Jodia tarvitaan kilpirauhasen trijodityroniinin ja tyroksiinin tuotantoon. Jodia, kuten B12-vitamiinia, aminohappoja ja koliinia saadaan myös muista ruoka-ainesta, mutta ne voivat silti osaltaan olla vaikuttamassa kalan syönnin terveyttä edistäviin vaikutuksiin (Lund 2013). Muusta ruokavaliosta ja kalan syöntimäärästä riippuen kalasta voi saada myös A-vitamiinia, rautaa ja sinkkiä merkittäviä määriä (Lund 2013).
Kalan sisältämät ainesosat eivät välttämättä yksinään vaikuta esimerkiksi sydän- ja verisuonitautien riskiin, vaan yksittäisten ravintoaineiden vaikutukset voivat olla synergistisiä (Lund 2013). Esimerkiksi seleeni, kalsium ja D-vitamiini voivat vaikuttaa yksin tai yhdessä LC-n-3-PUFA:n kanssa (He 2009). Tämä voi näkyä myös ristiriitaisina tuloksina yksittäisiä aineita tutkittaessa (Lund 2013). Kokonaisen kalan syöminen voi siksi olla parempi terveydelle kuin kalaöljyjen käyttäminen, sillä kalaöljyillä näitä synergistisiä vaikutuksia ei saa (He 2009).
2.4 Lipidimetabolia
2.4.1 Lipidien imeytyminen elimistöön
Ravinnossa rasvat ovat pääasiassa triglyserideinä sekä pieni osa fosfolipideinä ja kolesteroliestereinä (Iqbal ja Hussain 2009). Ravinnon rasvojen imeytyminen on esitetty kuvassa 2. Triglyseridit ovat rasvaliukoisia, joten ne eivät imeydy sellaisinaan enterosyytteihin, vaan lipaasit hajottavat ne ennen imeytymistä rasvahapoiksi ja monoglyserideiksi (Ratnayake ja Galli 2009). Mahan lipaasi pilkkoo vain noin 15–20 % triglyseridien rasvahapoista ja pilkkoo enimmäkseen lyhyitä ja keskipitkiä rasvahappoja triglyseridien kolmannesta hiilestä (Ratnayake ja Galli 2009, Goodman 2010). Kielen lipaasi toimii mahalaukussa yhdessä mahan lipaasin kanssa (Iqbal ja Hussain 2009). Lyhyet ja keskipitkät rasvahapot imeytyvät mahalaukun ja suolen seinämän läpi suoraan verenkiertoon ja kulkevat porttilaskimon kautta maksaan albumiiniin sitoutuneena (Ratnayake ja Galli 2009, Goodman 2010).
Kuva 2. Ravinnon rasvojen imeytyminen (Muokattu Wang ym. 2014).
NPC1L1=Niemann-Pick C1-like1-kolesterolin soluunottaja; KOL=kolesteroli, KOL-
E=kolesteroliesteri; HMGCR=3-hydroksi-3-metyyliglutaryyli-KoA reduktaasi; ACAT2=Asyyli-CoA- kolesteroli-asyylitransferaasi; MTTP= mikrosomaalinen triglyseridien siirtäjäproteiini; ABCG5/G8=
ATP:tä sitova kasettikuljettaja G5 ja G8, poistavat kolesterolia enterosyytistä lumeniin;
FABPpm/c=rasvahappoja sitova proteiini solukalvolla (pm) tai solun sisällä (c);
CD36=rasvahappotranslokaasi; KoA=Koentsyymi-A; DG=diglyseridi; TG=triglyseridi;
PL=fosfolipidi; αGP= α-glyserofosfaatti; FATP4= rasvahappojen siirtäjäproteiini
Pureskelun ja mahalaukun peristalttisten liikkeiden ansiosta rasvapisarat pienenevät ja sekoittuvat veden ja fosfolipidien kanssa emulsioksi (Ratnayake ja Galli 2009, Iqbal ja Hussain 2009, Goodman 2010). Emulsion muodostumisen ansiosta rasvapisaroiden pinta-ala kasvaa ja mahdollistaa lipaasin paremman toiminnan (Ratnayake ja Galli 2009). Rasvan kulkeutuminen mahalaukusta ohutsuoleen stimuloi sappi- ja haimanesteen erittymistä (Goodman 2010).
Sappihapot estävät emulsiopisaroiden kasaantumista isommiksi pisaroiksi ja haimalipaasi jatkaa triglyseridien pilkkomista yhdessä kolipaasin kanssa (Goodman 2010). Ravinnon fosfolipidejä pilkkoo fosfolipaasi A2 synnyttäen lysofosfolipidejä ja vapaita rasvahappoja (Ratnayake ja Galli 2009, Goodman 2010). Ravinnon kolesteroli esiintyy enimmäkseen vapaana, mutta myös kolesteroliestereinä, jotka kolesteroliesteraasi pilkkoo kolesteroliksi ja vapaiksi rasvahapoiksi (Iqbal ja Hussain 2009).
Sappihapot muodostavat lipidien hajoamistuotteina syntyvien monoglyseridien, rasvahappojen, fosfolipidien ja kolesterolin kanssa seosmisellejä, joissa hydrofobiset osat ovat sisällä ja hydrofiiliset osat pinnalla (Ratnayake ja Galli 2009). Misellit pääsevät kulkeutumaan mikrovillusten väliin ja helpottavat siten hajoamistuotteiden diffuusiota enterosyytteihin (Ratnayake ja Galli 2009). Rasvahapot kulkevat enterosyytteihin yksinkertaisella diffuusiolla, mutta myös proteiineihin sitoutuneena (Goodman 2010). Rasvojen kulkeutumista enterosyyttiin on esitetty kuvassa 2. Kolesterolin soluun otosta vastaa luultavasti Niemann-Pick C1-like 1 (NPC1L1)-kuljettajaproteiini ja ABC (ATP Binding Cassette)-proteiinit puolestaan erittävät kolesterolia takaisin suolistoon (Iqbal ja Hussain 2009). Yhdessä ne säätelevät kolesterolin imeytymistä (Iqbal ja Hussain 2009).
Enterosyytissä rasvahapot ja monoglyseridit kuljetetaan sileälle solulimakalvostolle, jossa asyylitransferaasit muodostavat koentsyymiA:n aktivoimista rasvahapoista ja monoglyserideistä uudelleen triglyseridejä (Iqbal ja Hussain 2009). Triglyseridejä voidaan tehdä myös glysero-3-fosfaatista karkealla solulimakalvostolla, mutta tätä tapahtuu vähemmän (monoglyseridireitin kautta syntyy 75–85% triglyserideistä) (Ratnayake ja Galli 2009).
Enterosyyteissä myös kolesterolia esteröidään jälleen kolesteroliestereiksi ja lysofosfolipideistä muodostetaan fosfatidyylikoliinia (Ratnayake ja Galli 2009). Triglyseridit, kolesteroliesterit ja fosfolipidit pakataan kylomikroneihin (Ratnayake ja Galli 2009). Solulimakalvostolta MTTP (microsomal triglyseride transport protein) kuljettaa triglyseridin rasvapisaraan, joka yhdistyy proteiinipartikkelin kanssa muodostaen prekylomikronin (Mansbach ja Gorelick 2007). Sitä edelleen muokataan Golgin laitteessa, jonka jälkeen kylomikroni eritetään basolateraalisella membraanilla (Mansbach ja Gorelick 2007).
2.4.2 Lipidien kuljetus elimistössä
Elimistössä lipidit kulkeutuvat lipoproteiinipartikkeleissa (German ym. 2006). Lipoproteiinit koostuvat triglyserideistä, kolesterolista, fosfolipideistä ja muista rasvaliukoisista yhdisteistä ja apolipoproteiineista. Lipoproteiineja valmistetaan soluissa, mutta niiden osat (apolipoproteiinit ja lipidit) siirtyvät myös verenkierossa lipoproteiineilta toisille ja siksi selkeitä luokkia on vaikea muodostaa. Lipoproteiinit ikään kuin liukuvat ryhmästä toiseen (German ym. 2006).
Lipoproteiineja on kuitenkin luokiteltu niiden tiheyden, koon ja niiden sisältämien apolipoproteiinien mukaan (German ym. 2006). Uudella NMR (nuclear magnetic resonance) - menetelmällä lipoproteiinipartikkeleita voidaan tutkia tarkemmin (Soininen ym. 2015).
Lipoproteiinipartikkeleista saadaan menetelmällä 14 alaluokkaa ja lisäksi saadaan tietoa niiden sisältämistä kolesterolin, triglyseridien ja fosfolipidien määristä (Soininen ym. 2015).
Kuvassa 3 on esitetty lipoproteiinimetabolian endogeeninen ja eksogeeninen reitti sekä käänteinen kolesterolin kuljetus. Eksogeeniseen metaboliareittiin kuuluu lipidien kuljetus suolistosta kudoksille ja maksaan. Endogeeninen metaboliareitti käsittää maksan kolesterolin kuljetuksen kudoksille ja ylimääräisen kolesterolin takaisin kuljetuksen.
Kuva 3. Lipoproteiinien endogeeninen ja eksogeeninen reitti sekä käänteinen kolesterolin kuljetus. (Muokattu Kwan ym. 2007).
ABCA1 = ATP:tä sitova kasettikuljettaja 1 (ATP binding cassette transporter 1). KOL- E=kolesteroliesteri; CETP (cholesteryl ester transfer protein)=kolesterolin kuljettajaproteiini; HTGL (hepatic triglyceride lipase)=maksan triglyseridilipaasi; IDL=intermediate-density lipoprotein;
LCAT=lesitiini-kolesteroli-asyylitransferaasi; LDL-R= LDL-reseptori; Lp(a)=lipoproteiini(a);
LPL=lipoproteiinilipaasi; LRP (LDL-R–related protein) = LDL-reseptorin kaltainen proteiini; SR B1=scavenger receptor B1; TG= triglyseridi. Alkuperäinen kuva: Josh Gramling—Gramling Medical Illustration.
Kylomikronit
Kylomikroneita muodostuu vain suoliston enterosyyteissä, joista ne eritetään imusuonistoon ja ne kuljettavat ravinnon lipidejä kudoksille (Iqbal ja Hussain 2009, Goodman 2010).
Kylomikronit muodostuvat triglyserideistä, kolesterolista ja fosfolipideistä sekä rasvaliukoisista vitamiineista. Pääasiallinen apolipoproteiini kylomikroneissa on ApoB48 (Iqbal ja Hussain 2009). Muita apolipoproteiineja ovat apoAI, apoAII ja apoAIV (Ratnayake ja Galli 2009). Verenkierrossa ja imunesteessä kylomikroneihin kertyy myös apoCI, apoCII ja III
sekä apoE (Ramasamy 2014). Kudoksissa apoCII aktivoi endoteelien lipoproteiinilipaasia (Ramasamy 2014). Lipoproteiinilipaasi hydrolysoi kylomikronin triglyseridejä ja hajoamistuotteet siirtyvät soluihin, jossa ne käytetään energiaksi tai varastoidaan (Ratnayake ja Galli 2009). Hydrolyysin seurauksena myös apolipoproteiineja CII ja CIII, fosfolipidejä sekä kolesterolia siirtyy HDL-partikkeleihin, jolloin jäljelle jää kolesteroliestereitä ja syntyy kylomikronijäännepartikkeli (Ratnayake ja Galli 2009). Kylomikronijäänteiden poistuminen verenkierrosta tapahtuu noin 12–24 tunnin kuluessa ruokailusta, luultavasti useampien reseptoreiden avulla, mahdollisesti LDL- tai LRP (LDL-receptor related protein) -reseptorien kautta (Ratnayake ja Galli 2009, Ramasamy 2014).
VLDL
VLDL (very low density lipoprotein) on myös paljon triglyseridejä sisältävä lipoproteiinipartikkeli, mutta se kuljettaa endogeenisiä, maksan tuottamia triglyseridejä perifeerisille kudoksille (German ym. 2006, Ratnayake ja Galli 2009). VLDL valmistetaan maksassa solulimakalvoston muodostamien apoB -partikkeleiden yhtyessä lipidipartikkeleihin (German ym. 2006). Triglyseridien lisäksi se sisältää kolesterolia ja fosfolipidejä sekä muita rasvaliukoisia molekyylejä ja koostumus vaihtelee hieman elimistön metabolisesta tilasta riippuen (German ym. 2006, Ratnayake ja Galli 2009). VLDL:n pinnalla on pysyvästi apoB- 100, mutta muita apolipoproteiineja ja myös lipidejä vaihdellaan verenkierrossa (German ym.
2006). Kapillaareissa VLDL-partikkeli luovuttaa triglyseridejä soluille lipoproteiinilipaasin hydrolysoidessa rasvahappoja ja samalla siihen siirtyy HDL:stä apolipoproteiini E (Ramasamy 2014). Triglyseridien vähentyessä VLDL:ään jää kolesteroliestereitä ja fosfolipidejä ja se muuttuu IDL:ksi (intermediate density lipoprotein) (Ramasamy 2014).
LDL
LDL-partikkeleja (low density lipoprotein) muodostuu VLDL:n jäänteestä IDL:stä, kun maksan lipaasi poistaa triglyseridejä ja jäljelle jää kolesteroliestereitä ja apoB-100:a sisältävä partikkeli (German ym. 2006). LDL:n painosta lähes puolet on kolesterolia ja sen tehtävänä onkin kolesteroliestereiden kuljetus sitä tarvitseviin kudoksiin (German ym. 2006, Ratnayake ja Galli 2009, Hirayama ja Miida 2012). Kolesterolia tarvitaan muun muassa kasvuun, hormonien tuotantoon ja sappihappojen metaboliaan (German ym. 2006, Ratnayake ja Galli 2009). LDL-partikkelit otetaan soluihin LDL-reseptorien välityksellä, mutta rakenteeltaan muuntuneet (esimerkiksi hapettuneet) LDL-partikkelit eivät poistu verenkierrosta LDL- reseptoreiden kautta vaan syöjäsoluihin (German ym. 2006).
LDL-partikkeleita voidaan jakaa useisiin alaluokkiin riippuen koosta, tiheydestä ja koostumuksesta, mutta luokittelut eivät välttämättä ole yhteneviä eri tutkimuksissa (Hirayama
ja Miida 2012). Yleisesti käytetään jakoa isoihin, vähemmän tiheisiin (large buoyant, lb) ja pieniin, tiheisiin (small dense, sd) partikkeleihin. LDL:n alaluokista LDL III ja LDL IV lasketaan pieniin tiheisiin sdLDL-partikkeleihin. LDL:n aterogeenisuus riippuu LDL:n alaluokista, pieniä tiheitä partikkeleita pidetään aterogeenisempina kuin suuria partikkeleita (Hirayama ja Miida 2012). NMR:llä LDL-partikkelit voidaan jakaa kolmeen luokkaan, joissa partikkelien keskimääräiset halkaisijat ovat noin 25,5; 23 ja 18,7 nm (Soininen ym. 2015).
HDL
HDL-partikkelit (high density lipoprotein) ovat hyvin heterogeeninen ryhmä lipoproteiinipartikkeleita, jotka eroavat toisistaan niin apolipoproteiinien, lipidien kuin entsyymienkin osalta. Myös niitä luokitellaan eri HDL-alaluokkiin, joilla on mahdollisesti myös erilaisia vaikutuksia elimistössä (Pirillo ym. 2013, Ramasamy 2014).
HDL2 on iso, kun taas HDL3 on pieni ja tiivis partikkeli (Pirillo ym. 2013). Nämä voidaan jakaa vielä viiteen eri alaluokkaan 2 a ja b sekä 3 a, b ja c. HDL-partikkelien luokittelua voidaan tehdä myös elektroforeesin tai apolipoproteiinien perusteella (Pirillo ym. 2013). Elektroforeettisella liikkuvuudella mitattuna saadaan pre-β-partikkeleita, α-partikkeleita ja pre-α-partikkeleita (Pirillo ym. 2013). HDL-partikkeleissa on paljon erilaisia apolipoproteiineja, mutta osa niistä esiintyy vain tietyissä HDL-partikkeleissa mikä edelleen vahvistaa käsitystä siitä, että HDL- partikkeleilla voisi olla erilaisia tehtäviä (Ramasamy 2014).
HDL-partikkelien tehtävänä on kolesterolin takaisin kuljetus eli kolesterolin kuljetus kudoksista maksaan (Ramasamy 2014). Se on tärkeä tekijä kolesterolin homeostaasin säätelyssä. Myös kolesterolin takaisin kuljetus on esitetty kuvassa 3. ApoAI on HDL:n pääasiallinen apolipoproteiini ja sen tehtävänä on aktivoida LCAT-entsyymiä ja edistää kolesterolin siirtymistä soluista HDL-partikkeliin ja siten kypsän HDL:n muodostamista (Ramasamy 2014).
2.4.3 Lipidimetabolia ja sydän- ja verisuonisairaudet
Lipoproteiinimetabolian häiriintyminen eli dyslipidemia on keskeistä ateroskleroosin kehittymiselle. Ateroskleroosi puolestaan on usein taustalla sydän- ja verisuonisairauksissa (mm. sepelvaltimotauti, aivoinfarkti ja sydäninfarkti), jotka ovat suomalaisten yleisin kuolinsyy (Aro 2012, Suomen virallinen tilasto 2012). Dyslipidemialla tarkoitetaan lipidien normaalista poikkeavia konsentraatioita ja se on ateroskleroottisten valtimosairauksien riskitekijä (Dyslipidemiat. Käypä hoito -suositus. 2013). Dyslipidemiassa seerumin HDL- kolesterolipitoisuus on pienentynyt (<1mmol/l), triglyseridipitoisuus suurentunut (>1,7mmol/l), LDL-kolesterolipitoisuus suurentunut (>3mmol/l) tai voi esiintyä näiden erilaisia
yhdistelmiä. Vaikeaan hypertriglyseridemiaan liittyy myös haimatulehdus. Lisäksi alentunut HDL-kolesterolipitoisuus ja hypertriglyseridemia liittyvät myös metaboliseen oireyhtymään (MBO) (Dyslipidemiat. Käypä hoito -suositus. 2013).
Aterogeneesi käynnistyy verisuonten seinämien endoteelisolujen alkaessa tuottaa adheesiomolekyylejä houkutellakseen valkosoluja jouduttuaan ärsytetyksi esimerkiksi korkean verenpaineen, dyslipidemian tai tulehdusta edistävien tekijöiden seurauksena (Libby ym.
2011). Houkutellut monosyytit kypsyvät makrofageiksi ja pyrkivät poistamaan kolesterolia fagosytoimalla oksidaatiossa muuntuneet LDL-partikkelit (Daniels ym. 2009, Libby ym. 2011, Dallmeier ja Koenig 2014). Niihin kertyy kolesterolia ja ne muuttuvat samalla vaahtosoluiksi (Daniels ym. 2009, Dallmeier ja Koenig 2014). Normaalisti makrofagit pystyvät poistamaan kolesterolia edelleen HDL-partikkeleille ABC-transporttereiden kautta, jolloin HDL kuljettaa kolesterolin takaisin maksaan (Libby ym. 2011). Aterooman muodostuessa takaisinkuljetus ei kuitenkaan ole riittävän tehokasta estämään kolesterolin kertymistä intimaan. Paikalle kertyy tilanteen edetessä myös sileälihassoluja ja kollageenia, jotka muodostavat sidekudosteisen ateroomaplakin katon. Vaahtosolut ja kuolleista soluista vapautuneet lipidit muodostavat plakin lipidiytimen. Plakit voivat ahtauttaa verisuonia ja heikentää verenkiertoa ja revetessään synnyttää trombin, joka voi aiheuttaa esimerkiksi sydäninfarktin päätyessään pieniin
sepelvaltimoihin (Libby ym. 2011).
Kuva 4. Aterooman muodostuminen (Muokattu Libby ym. 2004). SLS=sileät lihassolut.
Aterogeeniseen dyslipidemiaan liittyy geneettisiä tekijöitä, mutta usein taustalla on vyötärölihavuutta ja insuliiniresistenssiä (Daniels ym. 2009, Chan ym. 2014). Vyötärölihavuus
ja sisäelinten ympärille kertyvä rasva lisää vapaiden rasvahappojen määrää ja kulkeutumista maksaan, mikä puolestaan lisää maksan triglyseridien ja kolesterolin tuotantoa ja triglyseridipitoisten VLDL-partikkelien eritystä. Rasvoittuminen heikentää maksan toimintaa ja seurauksena on myös insuliiniresistenssi, jolloin insuliini ei pysty estämään maksan glukoneogeneesiä tai de novo lipogeneesiä. Täten maksasta erittyy enemmän triglyseridejä sisältäviä VLDL-partikkeleita. Insuliiniresistenssissä myös maksan lipaasi on yliaktiivinen ja saa aikaan LDL-partikkelien muuntumisen sdLDL-partikkeleiksi. VLDL:n ja kylomikronien tuotannon lisääntyessä ja niiden hajoamisen vähentyessä plasman triglyseridipitoisten lipoproteiinien ja niiden jäänteiden määrä kasvaa. Tämä lisää CETP:n (cholesterol esterase transfer protein) katalysoimaa lipoproteiinien osien vaihtelua neutraalien lipidien ja LDL:n kanssa ja muuttaa LDL- ja HDL-partikkeleita pienempään ja tiheämpään suuntaan. Normaali ja aterogeeninen lipidiprofiili on esitetty kuvassa 5. Insuliiniresistenssi vaikuttaa myös luustolihaksissa ja rasvakudoksessa heikentäen lipoproteiinilipaasin aktiivisuutta, mikä vähentää triglyseridipitoisten lipoproteiinien hajoamista. Myös LDL-reseptorin toiminta heikkenee, jolloin LDL- ja apoB100-partikkelit eivät poistu normaalisti maksaan (Chan ym.
2014).
Kuva 5. Normaali ja aterogeeninen lipidiprofiili (Muokattu: Chan ym. 2014).
VLDL=very low density lipoprotein; LDL=low density lipoprotein; HDL=high density lipoprotein;
apoB=apolipoprotein B; apoAI=apolipoprotein A-I
Dyslipidemiassa verenkierrossa on siis enemmän LDL-partikkeleita, ja erityisesti pieniä sdLDL-partikkeleita (Chan ym. 2014). sdLDL -partikkelien aterogeenisuus johtuu muun muassa suuremmasta oksidaatioalttiudesta ja heikosta kiinnittymisestä LDL-reseptoriin, jolloin ne ovat alttiita hapettumiselle ja poistuvat heikommin verenkierrosta (Chan ym. 2014). Paljon triglyseridejä sisältävät lipoproteiinipartikkeleiden jäänteet myös kulkeutuvat helposti verisuonten endoteelin alaisiin kerroksiin ja osallistuvat ateroskleroosin syntyprosessiin makrofagien fagosytoidessa ne (Chan ym. 2014). sdLDL pääsee helpommin verisuonten endoteelin alaisiin kerroksiin verrattuna isompiin LDL-partikkeleihin (Nikolic ym. 2013).
HDL-partikkelien vähäisyys on myös itsenäinen sydän- ja verisuonitautien riskitekijä (Chan ym. 2014). HDL-partikkelien suojaava vaikutus perustunee lähinnä käänteiseen kolesterolin kuljetukseen, mutta HDL-partikkeleilla on mahdollisesti vaikutuksia myös endoteelifunktioon, oksidatiiviseen stressiin ja inflammaatioon (Chan ym. 2014, Dallmeier ja Koenig 2014). Myös HDL-partikkeleista pienet ja tiheät HDL-partikkelit on yhdistetty sydän-ja verisuonitautien riskiin, sillä pieni tiheä HDL3 ja pre B1-HDL lisääntyvät dyslipidemioissa (Pirillo ym. 2013).
HDL2-partikkelien on havaittu vähentyneen tyypin 2 diabeteksessa sekä lihavuuteen ja metaboliseen oireyhtymään liittyen (Pirillo ym. 2013).
2.4.4 Kalan syönnin vaikutus lipoproteiinipartikkeleihin
Kalan syönnin vaikutusta lipidimetaboliaan, erityisesti lipoproteiinipartikkeleiden luokkiin on tutkittu vähän (Erkkilä ym. 2014). Kalan käytön vaikutuksia lipoproteiinipartikkeleiden kokoon käsitteleviä tutkimuksia on koottu taulukkoon 3.
HDL-kolesteroliin ja HDL-partikkeleihin kalan käytöllä on useimmiten havaittu myönteisiä vaikutuksia. Sysdimet-tutkimuksessa terveellisen ruokavalion ryhmän sisällä kalan käytön lisääminen korreloi suurten HDL-partikkelien konsentraation kasvuun, HDL-partikkelien suurempaan halkaisijaan ja suurempaan lipidien määrään isoissa HDL-partikkeleissa (Lankinen ym. 2014). Myös tutkimuksessa, jossa tutkittiin kalan syöntiä yhdistettynä laihdutukseen, kalan syönti suurensi HDL2-kolesterolipitoisuutta ja vähensi HDL3-kolesterolia (painonpudotuksella ei ollut vaikutusta näihin), mutta kokonais-HDL-kolesteroliin kalan käytöllä ei ollut vaikutusta (Mori ym. 1999). Rasvaisen kalan käytön on myös raportoitu suurentavan HDL-partikkelien keskimääräistä kokoa ja lisäävän kolesterolipitoisuutta kaikissa HDL-partikkeleissa (Erkkilä ym. 2014). Lisäksi kalan käyttö oli yhteydessä kolesterolin, kolesteroliestereiden ja kokonaislipidien suurempaan pitoisuuteen erittäin suurissa HDL-partikkeleissa.
Vähärasvaisen kalan käytön on havaittu lisäävän HDL2-kolesterolipitoisuutta (Lacaille ym.
2000, Beauchesne-Rondeau ym. 2003) ja jopa HDL-kolesterolia (Lindqvist ym. 2009). On kuitenkin raportoitu myös tutkimuksia, joissa HDL-alaluokkien konsentraatioissa ei ole
tapahtunut muutoksia (Gascon ym. 1996, Li ym. 2004). Myöskään Aadlandin ja kollegoiden (2015) tutkimuksessa HDL-partikkeleiden koko ja pitoisuus ei muuttunut ja Jacquesin ja kollegoiden (1992) tutkimuksessa HDL3-kolesterolin pitoisuus jopa suureni.
Kalan käytön yhteys triglyserideihin on vaihdellut tutkimuksissa. Kalan käytön on raportoitu laskevan paastotriglyseridejä (Mori ym. 1999), paasto- ja postprandiaalisia triglyseridejä (Aadland ym. 2015) sekä laskevan postprandiaalisia, muttei paastotriglyseridejä (Li ym. 2004).
Lankinen ja muut (2014) eivät havainneet kalan käytöllä yhteyttä triglyseridien konsentraatioon. Aadlandin ym. (2015) tutkimuksessa seerumin kokonaistriglyseridien väheneminen oli yhteydessä paastotriglyseridien pitoisuuden pienenemiseen VLDL- ja kylomikronipartikkeleissa ja pienempään VLDL:n partikkelikokoon paastossa sekä postprandiaalisessa tilassa keskikokoisten VLDL-partikkeleiden konsentraation pienenemiseen.
Vähärasvaisen kalan käytöllä ei ole havaittu vaikutusta paasto- ja postprandiaalisen VLDL:n ja LDL:n tai kylomikronien määriin (Aadland ym. 2015). Myöskään rasvaisen kalan käytöllä ei havaittu vaikutuksia LDL- tai VLDL-partikkeleiden kokoon tai alaluokkien konsentraatioihin (Erkkilä ym. 2014). Li ym. (2004) eivät havainneet muutosta LDL- ja IDL-partikkeleiden alaluokissa, mutta havaitsivat kalan käytön vähentävän keskikokoisten ja pienten VLDL- partikkeleiden osuuksia.
Kokonais- ja LDL-kolesteroliin kalan käytöllä ei ole juuri raportoitu vaikutuksia (Mori ym.
1999, Lankinen ym. 2014). Muutamissa tutkimuksissa on havaittu LDL-apoB:n määrän lisääntymistä (Jacques ym. 1992, Gascon ym. 1996, Lacaille ym. 2000), mutta Beauchesne- Rondeau kollegoineen (2003) ei havainnut eroa kokonais- ja LDL-apoB:n laskussa vähärasvaisella kalalla verrattuna liha- ja siipikarjaruokavalioihin. Aadland ym. (2015) eivät myöskään havainneet tutkimuksessaan vähärasvaisen kalan vaikuttavan apoAI- ja apoB- pitoisuuksiin.
Suuressa osassa tutkimuksia kalan käytön vaikutukset lipidimetaboliaan näyttäisivät siis olevan myönteisiä, kuten HDL-partikkelikoon suureneminen, HDL-kolesterolin lisääntyminen ja triglyseridien konsentraation pieneneminen. Aina näitä edullisia vaikutuksia ei kuitenkaan ole havaittu, mutta haitallisia vaikutuksia lipidimetaboliaan ei ole raportoitu kuin muutamassa yksittäisessä tutkimuksessa.
Taulukko 3. Tutkimuksia kalan käytön vaikutuksista lipoproteiineihin
Tutkimus N Interventio Kesto Tulokset Muuta
Aadland ym. 2015 18-65-vuotiaita terveitä norjalaisia (keski-ikä 50.6 ± 3.4 v.), tupakoimattomia n=20
(13 naista ja 7 miestä)
Satunnaistettu, kontrolloitu vaihtovuoroasetelma
Verrattiin vähärasvaista kalaa sisältävää ruokavaliota (kalasta 60 % ruokavalion proteiinista) kontrolliruokavalioon, jossa ei lainkaan kalaa ja mereneläviä, tarkoituksena selvittää proteiinilähteiden vaikutusta paasto- ja postprandiaalisiin lipideihin. Tutkimusjaksot 4 vko, puhdistusjakso 5 vko.
13 vko Vähärasvainen kala -ruokavaliolla Seerumin paastotriglyseridit ↓
Seerumin postprandiaaliset triglyseridit ↓ Tämä oli yhteydessä
paastotriglyseridien pitoisuuteen kylomikroneissa ja VLDL:ssä ↓
VLDL:n partikkelikoko paastossa ↓
pienempään keskikokoisten VLDL-partikkeleiden pitoisuuteen postprandiaalisesti kontrolliin verrattuna
Paino muuttui intervention aikana -1.4 ± 0,2 ja -1.5 ± 0,2 kg, mutta ruokavalioilla ei vaikutusta.
Ruokavaliot eivät vaikuttaneet:
Paasto- ja postprandiaalinen VLDL Kylomikronien kokonaismäärä Suurten VLDL- ja
kylomikronipartikkelien määrä Pienten VLDL-partikkeleiden määrä Paasto- ja postprandiaalisten LDL- ja HDL- partikkelien koko ja määrä ApoAI ja apoB
Beauchesne-Rondeau ym. 2003
21-73-vuotiaita miehiä, joilla hyperkolesterolemia n=18
Satunnaistettu vaihtovuoroasetelma Verrattiin vähärasvaisen kalan, vähärasvaisen siipikarjan ja vähärasvaisen naudanlihan vaikutuksia lipoproteiiniprofiiliin AHA- ruokavaliolla (American Heart Associationin suosittelema ruokavalio, jossa suuri PUFA:n ja SFA:n suhde sekä paljon kuitua). Tutkimusjaksot 26 päivää ja puhdistusjaksot 6 vko.
24 vko Vähärasvainen kala -ruokavaliolla HDL2 –kolesteroli ↑
HDL3 –kolesterolia ↓
HDL2- ja HDL3-kolesterolin suhde ↑
Ryhmien välillä ei eroa muutoksissa Kokonais-, LDL- ja VLDL- kolesterolissa
↓
Kokonais- ja VLDL-triglyserideissä ↓ Kokonais – ja LDL –ApoB↓
HDL-ApoAI ↓ LDL-kolesteroli:apoB↑
Kokonaiskolesteroli:HDL-kolesteroli↓
Erkkilä ym. 2014 Sepelvaltimo-
tautipotilaita, käyttivät statiineja ja β- salpaajia, keski-ikä 61,0±5,8v.,
n=33
(6 naista ja 27 miestä)
Satunnaistettu, kontrolloitu ruokavaliointerventio
Verrattiin rasvaisen kalan ja vähärasvaisen kalan käytön vaikutuksia lipoproteiinien alaluokkiin (Rasvainen kala n=11,
vähärasvainen kala n=12, ja kontrolli n=10).
Kalaruokavalioissa väh.4 kalaruokaa viikossa. Kontrollissa vähärasvaista nautaa, sikaa ja kanaa.
8 vko Rasvainen kala -ryhmässä
N-3-rasvahappojen konsentraatiot ↑
Kolesterolin, kolesteroliesterien ja kokonaislipidien konsentraatio erittäin suurissa HDL-partikkeleissa ↑ HDL-partikkeleiden keskimääräinen koko ↑ Kolesterolin pitoisuus kaikissa HDL-partikkeleissa↑
Vähärasvainen kala- ja kontrolliryhmässä
kolesterolin, kolesteroliesterien ja lipidien määrä erittäin suurissa HDL-partikkeleissa ↓
Vähärasvaisen kalan vaikutukset lipoproteiineihin eivät eronneet merkitsevästi kontrollista.
VLDL- ja LDL-partikkeleiden koko ja alaluokkien konsentraatiot eivät eronneet eri ryhmissä
(jatkuu)
