Detaljerad information för diarienr  2004-2134
		Ämnesområde: Livsmedelsvetenskap Beslutsdat:  2004-11-25 Namn: Nilsson, Åke Titel:  Professor Kön:  Man E-post: ake.nilsson@med.lu.se Univ./Institution: Lunds universitet - Medicin Projekttitel (sv): Lipidberedningar anrikade på alfa-linoplensyra och polära lipider Projekttitel (eng): Lipid formulations enriched in alpha-linolenic acid and polar lipids Värdhögskola: Lunds universitet SCB-klassificering: Bioteknik, Gastroenterologi, Näringslära Beviljat (SEK): Bidragsform   2004 2005 2006 2007       Doktorand   571050   571050 604800     Beskrivning: Metabolt fördelaktiga och tarmskyddande lipidberedningar. Ischemisk hjärtsjukdom, coloncancer och inflammatorisk tarmsjukdom är alla vanliga sjukdomar. Alla kan motverkas med lämplig kost som en del i livsstilen. Härvid måste man dels ha fram ny kunskap dels hitta vägar att tillämpa den kunskap som finns. Optimal kartläggning av potentiella fördelaktiga effekter hos livsmedelskomponenter som hittills ej undersökts tillräckligt är härvid en viktig uppgift. Detta program fokuserar på ALA och på sphingolipider och galaktolipider. ALA är en viktig fettsyra i de flesta växtlipider och finns rikligt bl a i rapsolja, linfröolja och valnötsolja. Den kan omvandlas till EPA och DHA dvs samma långa n-3 fettsyror som finns i fisk, men den utnyttjas också preferentiellt som enrgisubstrat på ett annorlunda sätt än annat fett. Den kan därigenom påverka t ex triglycerid- och glukosstegringen efter måltid och också förstärka effekten av kolesterolsänkande mediciner och fsydidk aktivitet. Effekten blir störst om ALA kombineras med vissa andra fettsyror vilket vi gör med en skonsam enzymatisk teknologi. Galaktolipiderna finns rikligt bl a i alla gröna växter och i havreolja. Sfingomyelin(Sm) finns bl a i mjölkfettet. Dessa fetter spjälkar annorlunda och långsammare än annat fett i tarmen. Sm kan bilda metaboliter som bl a motverkar inflamamtion och tumörutveckling. Genom a att kombinera galaktlipider, sfingolipider och ALA-rika triglycerider försöker vi finna nya livsmedelskomponenter som främjar både risken frö hjärtsjukdom och tarmhälsa. Inomvetenskaplig redovisning: Introduktion Sfingolipider digereras långsamt och kan fördröja eller hämma absorptionen av triglycerider och kolesterol. Metaboliterna ceramid och sfingosin som bildas vid spjälkningen av dietära sfingolipider har anticarcinogena och antiinflammatoriska effekter i colon. Alfalinolensyra (ALA) är en essentiell n-3 fettsyra som finns i växtoljor. Den kan omvandlas till långa n-3 fettsyror fr a dokosahexaensyra (DHA, 22:6 n-3) och oxideras snabbare än andra fettsyror. Hälsoeffekter av ALA kan vara knutna till endera av dessa metabola vägar eller annan specifik effekt. Effekterna har varit omstridda fr a därför att omvandlingen till DHA är strikt reglerad och därför inte särskilt omfattande med ett normalt DHA intag. I detta projekt har vi undersökt om en ny ALA rik olja producerad genom enzymatisk transesterifiering ger lägre stegring av triglyceridnivån efter måltid pga preferentiell fördelning av ALA till oxidation. Vi undersöker även om en måttlig mängd mjölksfingomyelin i en måltid ökar mängden anticarcinogena sfingolipidmetaboliter i ileostomiinnehåll hos colektomerade patienter, då detta visar om colons exposition kan förväntas öka hos individer med intakt magtarmkanal. Vidare undersöktes om en sfingolipidrik kärnmjölksbaserad beredning påverkar postprandiella lipidnivåer eller lipidnivåer över fyra veckor hos friska individer. Material och metod I studie 1 (nr enligt publikationslista nedan) gavs rent mjölksfingomyelin preparerat av Svensk Mjölk i en i övrigt sfingolipidfri frukost, till ileostomipatienter, som colektomerats pga svår ulcerös colit mer än 6 månader tidigare, och sfingomyelinspecies, ceramider och sphingosin i ileostomiinnehåll analyserades med HPLC-MS-MS. I studie 2 testades effekterna av polära mjölklipider på plasmalipider och lipoproteiner i en fyra veckors parallellgrupps-studie där daglig tillförsel av en kärnmjölksbaserad sfingolipidrik beredning utvecklad av Arla Foods jämfördes med en ekvivalent sfingolipidfri kontrollberedning. I studie 3 gavs de två beredningarna som del i ett balanserat frukostmål i en studie med cross-over design dvs test- och kontrollberedning jämfördes hos samma individer, i randomiserad ordning. Plasmakolesterol, apolipoprotein B och AI, HDL och LDL kolesterol samt fria fettsyror och glukos-insulin respons undersöktes med 1-2 timmars intervaller under 7 timmar efter måltiden. I studie 4 jämfördes på samma sätt de postprandiella effekterna av en ny ALA rik triglycerid med ekvivalenta mängder olivolja och smörfett i ett frukostmål. I studie 2-4 genomfördes kostregisteringar varigenom resultaten kunde relateras till deltagarnas matvanor och beakta eventuella förändringar under fyraveckorsperioden i studie 2. Huvudresultat Anslaget har fr a bekostat de studier som redovisas som nr 1-4 nedan, och därutöver bidragit till att möjliggöra de inviterade översiktsartiklar som redovisas som nr 5-8. A. Studier med polära mjölklipider: 100-250 mg mjölksfingomyelin i frukostmålet ökar mängden sfingolipidmetaboliter i ileostomiinnehåll och därigenom colons exposition hos dem med intakt tarm (1). I fyraveckors studien där dagligt intag av den sfingolipidrika beredningen jämfördes med en i övrigt ekvivalent kontrollberedning (2) sågs ingen signifikant påverkan på LDL kolesterol. Däremot gav testberedningen lägre triglyceridnivåer än kontrollberedningen. Efter ett frukostmål som innehåller kärnmjölksberedning med 700 mg sfingolipider och ca 1.5 g polära mjölklipider totalt ses lägre kolesterolinnehåll i de mest triglyceridrika lipoproteinerna tydande på en hämning av kolesterolabsorptionen (3). En ökad HDL/LDL kolesterolkvot sågs också. B. Studier med ALA rik fettberedning: En ALA anrikad triglycerid preparerades i skala som möjliggjorde kostförsök, genom enzymatisk transesterifiering av linfröolja och rapsolja (4). I en jämförelse där frukostmålet innehöll lika mängd av detta fett, olivolja eller smörfett var triglyceridökningen något lägre än efter olivolja men den fördelaktigaste lipidprofilen sågs faktiskt efter smör. Diskussion Slutsatsen från ileostomistudien är att en stor del av givet sfingomyelin digererades men mängder som lätt kan uppnås genom sfingolipidanrikat kosttillskott eller sfingomyelinrik kost är tillräckliga för att öka colons exposition av anticarcinogena och potentiellt antiinflammatoriska sfingolipider och sfingolipidmetaboliter. Detta stämmer med det utdragna digestionsförloppet för sfingomyelin hos försöksdjur. Fyraveckorsstudiens utfall är negativt i bemärkelsen att vi inte såg någon sänkning av LDL-kolesterol med testberedningen, vilket var en viktig arbetshypotes med tanke på den kraftiga hämning av kolesterolabsorptionen med sfingomyelin som vi tidigare funnit på försöksdjur. Däremot var triglyceridnivån i testgruppen lägre än i kontrollgruppen, vilket innebär att sfingolipider har en positiv effekt på fettsyra- och/eller triglyceridomsättningen. Sänkta triglycerider med inklusion av sfingolipider har tidigare beskrivits av en annan forskargrupp när apoE Leyden möss gavs en fettrik kost. Mekanismen bakom detta är ej klarlagd. I den postprandiella studien sågs ingen påverkan av den sfingolipidrika beredningen på triglyceridökningen efter måltid men ett sänkt kolesterolinnehåll i de mest triglyceridrika lipoproteinerna efter 1-3 timmar då dessa utgörs fr a av chylomikroner. Detta tyder på att beredningen gav en viss hämning av kolesterolabsorptionen. Den påverkade också fördelningen av kolesterol mellan HDL och LDL i HDL riktning vilket kan tyda på att fler och mindre chylomikroner bildas då polära lipider ges, dvs mer polärt ytmaterial produceras per transporterad mängd triglycerid. De postprandiella studierna av en ALA rik fettberedning visade att denna ger en något fördelaktigare postprandiell lipidprofil än olivolja, men någon stor effekt som följd av en selektiv ALA oxidation kunde ej påvisas. Postprandiella effekter av mjölklipider har tidigare rapporterats vara variabla. Med hög fettdos ses en högre triglyceridstegring med mjölkfett än med mer omättade lipider men en studie, som också använder en mer ordinär fettdos, visar resultat som harmonierar med våra dvs en fördelaktigt lägre respons med mjölkfett. Denna skillnad till mjölkfettets fördel är i vår studie så stor att den inte enbart kan förklaras med innehållet av korta och medellånga fettsyror i mjölkfett, vilka ej återinbyggs i triglycerider. Mekanismen motiverar således fördjupade studier, som bl a inkluderar studier av dosberoende med identiifering av den brytpunkt där mjölkfett ger en mer ofördelaktig respons. Publikationer: 1. L Ohlsson, E Hertervig, BA Jönsson, RD Duan, L Nyberg, R Svernlöv, Å Nilsson. Sphingolipids in human ileostomy content after meals containing milk sphingomyelin. Am J Clin Nutr 2010; 91:672-8. 2. L Ohlsson, H Burling, Å Nilsson. Long term effects on human plasma lipoproteins of a formulation enriched in butter milk polar lipids. Lipids Health Dis 2009; 8:44. 3. L Ohlsson, H Burling, RD Duan, Å Nilsson. Postprandial effects of a formulation enriched in butter milk polar lipids. Eur J Clin Nutr (pending revision). 4. J Svensson, A Rosenqvist, P Adlercreutz, Å Nilsson, L Ohlsson. Postprandial lipemic response to an alpha-linolenic acid rich oil, butter and olive oil. Eur J Lipid Sci Technol )(pending revision) 5. Nilsson Å. Sphingolipids, the diet and the gut. Editorial (som inviterad ?guest editor? för ett temanummer om sfingolipider). Eur J Lipid Sci Technol 2007; 109:969-70. 6. Nilsson Å. Sphingolipids in the gut. Which are the important issues? Eur J Lipid Sci Technol 2007; 109:971-76. 7. Nilsson Å. Sphingolipids. In Phospholipid Technology and Applications. Ed Frank Gunstone, The Oily Press, Bridgewater England, 2008. pp 162-182. 8. Duan RD, Nilsson Å. Metabolism of sphingolipids in the gut and its relation to inflammation and cancer development. Progress in Lipid Research. 2009; 48:62-72. (Invited review). Populärvetenskaplig redovisning: Bakgrund och syfte Fosfolipider, sfingolipider och galaktolipider är en grupp fetter med en vattenlöslig och en fettlöslig del och benämns därför polära lipider. Sfingolipiderna som består av en aminoalkohol, sfingosin, en fettsyra bunden i amidbindning och en vattenlöslig grupp. Polära lipider utgör en liten del av kostfetterna men de kan ha intressanta effekter både på ämnesomsättning och i magtarmkanal. Sfingolipiderna kan inte spjälkas av några bukspottskörtelenzymer men spjälkas långsamt av enzymer som finns på tarmslemhinnans yta. Härvid bildas ceramid (sfingosin med amidbunden fettsyra), som kan hydrolyseras vidare tills fingosin och fr fetttsyra. Både ceramid och sfingosin kan motverka cancerutveckling och inflammation fr a i tjocktarmen. Sfingolipden sfingomyelin har visat sig hämma kolesterolabsorptionen hos försöksdjur och sänka både kolesterol- och triglyceridnivå i blod då möss ges en fettrik kost. I detta projekt undersöker vi om tillförsel av sfingomyelin i en måltid ökar den mängd sfingolipider som når tjocktarmen. Vidare undersöker vi om en sfingolipidrik kärnmjölksberedning sänker blodfetttnivåer efter en måltid eller över fyra veckor. Alfa-linolensyra (ALA) är den vanligaste sk n-3 fettsyran i kosten och har tillskrivits hälsoeffekter genom att den kan omvandlas till långa n-3 fettsyror, sk fiskoliefettsyror, och genom att den förbränns effektivare än andra fettsyror. I denna studie undersöker vi om blodfettstegringen efter en måltid är lägre när en ny ALA rik fettberedning tillverkad med hjälp av enzymer, än efter samma mängd olivolja eller mjölkfett i ett frukostmål. Teori och metod 100-25 mg sfingomyelin i ett frukostmål som gavs till ileostomiopererade patienter som saknar tjocktarm och stomivätskan analyserades med högtryckskromatografisk - massfragmentografisk metod. Friska manliga försökspersoner intog dagligen en mjölkdrinklik beredning anrikad på mjölksfingolipider och utvecklingen av blodlipiddnivåerna jämfördes under fyra veckor med en grupp som intog en sfingolipidfri men i övrigt identisk kontrollberedning. I en annan studie gavs beredningarna med ett balanserat frukostmål och blodfetter, insulin och glukos undersöktes vid olika tidpunkter de närmaste sju timmarna. I en liknande studie jämfördes frukostmål innehållande lika mängd av ALA-rikt fett, olivolja eller smörfett. Huvudresultat Tillförsel av måttlig mängd sfingomyelin ökar tjocktarmens exposition för sfingolipidmetaboliter som kan ha anticarcinogen eller antiinflammatorisk effekt där. Tillförsel av sfingolipidrik kärnmjölksberedning under fyra veckor gav en lägre triglyceridnivå än en kontrollberedning men sänkte inte kolesterolnivån. Tillförsel av samma beredning med ett frukostmål gav samma triglyceridstegring efter måltid som kontrollberedningen men gav lägre kolesterolinnehåll i chylomikronerna tydande på en viss hämning av kolesterolabsorptionen och påverkade även fördelningen av kolesterol mellan de gynnsamma high density lipoproteinerna (HDL) och de för kärlväggen skadliga low density lipoproteinerna (LDL). Den ALA rika fettberedningen gav bara aningen lägre triglyceridökning efter måltid än olivolja och mjölkfett gav allra lägst ökning. Konklusion Även hos människa ökar tillförsel av måttlig mängd sfingolipider tjocktarmens exposition för produkter som kan motverka tumörutveckling. Sfingolipiderna påverkan på blodlipider är inte drastsik men belägg för en gynnsam påverkan på triglyceridnivåer och för en hämning av kolesterolabsorptionen framkom. Den gynnsamma blodfettsprofilen efter mjölkfett är så uttalad att den ej helt kan förklaras av att mjölkfettet innehåller korta fettsyror som inte återinbyggs i triglycerider.