Miniatura 6 dla UPWr: skrobia oporna i żywienie seniorów

• Skrobia oporna to składnik błonnika pokarmowego, stabilizuje poziom glukozy we krwi i jest ważna w profilaktyce m.in. cukrzycy. Dlatego ważne jest szukanie takich sposobów jej otrzymywania, by zachować jej właściwości
• Ryzyko żywieniowe seniorów staje się coraz ważniejsze – polskie społeczeństwo starzeje się, a sposób żywienia jest istotną częścią profilaktyki chorób cywilizacyjnych, a co za tym idzie, oceny stanu zdrowia osób starszych

Oba projekty związane są z szeroko rozumianym żywieniem człowieka i jego wpływem na stan zdrowia i podatność na rozwój chorób cywilizacyjnych. Prof. Małgorzata Kapelko-Żeberska z Zakładu Technologii Węglowodanów w Katedrze Technologii Rolnej i Przechowalnictwa już w pracy doktorskiej zajmowała się poszukiwaniem sposobów otrzymywania skrobi opornej, a więc takiej, która nie jest trawiona i wchłaniana w jelicie cienkim zdrowego człowieka. Skrobia ta nazywana jest tak ze względu na oporność na działanie enzymów trawiennych i jest zaliczana do składników nierozpuszczalnego błonnika pokarmowego. W produktach żywnościowych jest stosowana jako wypełniacz, a uczestnicząc w skomplikowanych mechanizmach trawienia m.in. stabilizuje poziom glukozy we krwi, co ma niebagatelne znaczenie w profilaktyce zespołu metabolicznego, insulinooporności i cukrzycy typu II.  Dr Robert Gajda ryzykiem żywieniowym seniorów zajmuje się już od dłuższego czasu, m.in. na I Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Żywność i żywienie w pigułce”, która odbyła się w tym roku, przedstawiał zróżnicowanie ryzyka żywieniowego polskich seniorów w zależności od wybranych cech demograficznych oraz deklarowanego statusu socjoekonomicznego.

Oba projekty mają zakończyć się do 30 września 2023 roku.

Nowy sposób na skrobię

Prof. Małgorzata Kapelko-Żeberska w swoim projekcie zajmie się intensyfikacją termicznej repolimeryzacji jako nowym sposobem otrzymywania skrobi opornej.  Podczas tych procesów powstawać mogą niespecyficzne dla skrobi wiązania α-1,2 oraz α-1,3 glikozydowe, powodując częściową oporność skrobi na amylolizę.

– Większość moich prac badawczych dotyczyła otrzymywania skrobi opornej na drodze chemicznej modyfikacji. Procesy chemiczne, z jednej strony nieuchronne w czasie produkcji żywności, z drugiej strony mogą mieć potencjalnie negatywny wpływ na tę żywność, a więc i w dalszej perspektywie na zdrowie człowieka. Dlatego postanowiłam skoncentrować się na poszukiwaniu fizycznych metod modyfikacji skrobi w celu zmniejszenia jej podatności na amylolizę – będę preparować skrobię z naturalnymi substratami przy zastosowaniu metod fizycznych – mówi prof. Małgorzata Kapelko-Żeberska i tłumaczy, że skrobia oporna to skrobia i produkty jej degradacji, które nie ulegają trawieniu enzymatycznemu i wchłanianiu w przewodzie pokarmowym zdrowego człowieka. Zmiana struktury skrobi poprzez modyfikacje fizyczne i chemiczne niejednokrotnie wpływa na zmniejszenie się jej podatności na rozkład amylolityczny.

– Szczególnie duże znaczenie prozdrowotne ma skrobia dostępna dla mikroorganizmów zasiedlających jelito grube – obniża pH środowiska. Podwyższona kwasowość treści jelitowej to skutek fermentowania skrobi opornej przez mikroflorę i tworzenia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które wpływają na selekcję zasiedlającej jelito grube mikroflory, stymulując rozwój szeregu grup bakterii, zwłaszcza Bifidobacterium i Lactobacillus oraz eliminując lub ograniczając ilość drobnoustrojów niekorzystnych dla naszego organizmu – dodaje prof. Kapelko-Żeberska.

Kwasy tłuszczowe, które powstają w jelicie grubym, wpływają na metabolizm całego organizmu, zwłaszcza na syntezę cholesterolu i trójglicerydów, a kwas masłowy odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu tworzenia się raka jelita grubego.

– I co ważne, fermentacja skrobi opornej wpływa na podniesienie jego poziomu w jelicie grubym. Ale ważna jest nie tylko profilaktyka antynowotworowa. Produkty spożywcze zawierające skrobię oporną, w porównaniu z tymi, które są bogate w skrobię całkowicie trawioną, powodują wolne uwalnianie glukozy po posiłku, dzięki czemu redukowana jest odpowiedź insulinowa. A obniżanie stężenia glukozy i insuliny we krwi są korzystne zarówno dla osób chorych na cukrzycę, jak i dla zdrowych – podkreśla naukowczyni z Zakładu Technologii Węglowodanów, dodając, że zmniejszenie wartości energetycznej pożywienia, wydłużanie czasu odczucia sytości na skutek powolnego uwalniania glukozy do krwi oraz zwiększenie wypełniania jelit mogą być wykorzystane w żywieniu osób z nadwagą.

Badania dotyczące skrobi opornej doprowadziły do wyróżnienia jej pięciu frakcji. Frakcja RS1 jest to skrobia fizycznie niedostępna dla enzymów trawiennych. Skrobia RS2 jest to skrobia nieskleikowana niektórych gatunków roślin. Skrobia RS 3 to skrobia zretrogradowana, którą stanowi substancja wytrącona z kleiku lub żelu skrobiowego w procesie retrogradacji. Frakcja RS4 to skrobia fizycznie lub chemicznie modyfikowana nie podatna na działanie enzymów trawiennych. Skrobia oporna typu RS 5 zaś to skrobia, której oporność na działanie enzymów amylolitycznych wynika z tworzenia się kompleksów skrobiowo tłuszczowych, co uniemożliwia dostęp enzymu do łańcucha skrobiowego.

– Obecnie większość preparatów skrobi opornej otrzymywanych jest na drodze modyfikacji chemicznej, ale rosnąca świadomość żywieniowa powoduje negatywną ocenę konsumentów, którzy zwracają uwagę na jakość i skład produktów, które kupują. To zaś rodzi potrzebę szukania alternatywnych rozwiązań z wykorzystaniem naturalnych surowców i procesów. Mój projekt dotyczy metodycznie wąskiego zakresu badań. Repolimeryzacja termiczna to proces zachodzący podczas prażenia, a jej intensywność będzie uzależniona od warunków prażenia oraz przypuszczalnie od ilości i rodzaju hydrolizatów skrobiowych powstałych podczas termolizy – mówi prof. Małgorzata Kapelko-Żeberska i podkreśla, że hipotetycznie dodatek hydrolizatu skrobiowego do skrobi podczas jej prażenia może nie tylko przyspieszyć procesy zachodzące podczas prażenia, ale również je intensyfikować, co w efekcie może doprowadzić do otrzymania preparatu skrobi opornej (RS4) na drodze jej fizycznej modyfikacji z produktami jej naturalnej (enzymatycznej) hydrolizy.

Co je senior?

Dr Robert Gajda z Katedry Żywienia Człowieka swój projekt będzie realizował we współpracy z Wrocławskim Centrum Rozwoju Społecznego. Badanie będzie przeprowadzone w grupie osób w wieku 65 lat i więcej z Wrocławia i powiatu wrocławskiego – ankiety trafią do ok. 500 osób, a u 100 z nich zostaną powtórzone po 4 tygodniach w celu walidacji kwestionariusza. Autorska ankieta opracowana przez dr Roberta Gajdę do identyfikacji czynników ryzyka żywieniowego zawiera 107 pytań z odpowiedziami uwzgledniającymi 7-punktową skali Likerta (odpowiedzi: zdecydowanie nie, raczej nie, nie wiem, raczej tak, zdecydowanie tak). Pytania dotyczą czynników ryzyka żywieniowego tj. zmiany masy ciała, spożycia żywności, sposobu żywienia, problemów fizjologicznych, adaptacyjnych i społecznych utrudniających zachowanie racjonalności żywieniowej. W ramach analizy statystycznej do wyłonienia modelu kwestionariusza oceny ryzyka żywieniowego seniorów zostanie zastosowana konfirmacyjna analiza czynnikowa, która pozwoli na określenie liczby i struktury czynników oraz ich wzajemnych powiązań i interakcji, które zostaną uwzględnione w modelowaniu konstrukcji kwestionariusza.

– Nie istnieje polski kwestionariusz do badania ryzyka żywieniowego seniorów mieszkających w społeczności lokalnej. Dietetycy i lekarze opierają się najczęściej na kwestionariuszu opracowanym w Kanadzie SCREEN-14 – Seniors in the Community: Risk Evaluation for Eating and Nutrition, który nie uwzględnia chociażby odmienności lokalnej społeczności i zawiera na przykład pytania o puddingi, praktycznie nieobecne w tradycyjnej, polskiej kuchni, tofu czy fasolę w sosie, równie rzadkie w codziennym żywieniu polskiego seniora – mówi dr Robert Gajda i od razu wyjaśnia, czym różni się ryzyko żywieniowe mylone z ryzykiem niedożywienia: – Istnieje konsensus w sprawie definicji niedożywienia, ale jednocześnie większość opracowanych do tej pory narzędzi przesiewowych, mimo iż część z nich posiada w nazwie pojęcie ryzyka żywieniowego, służy jednak do oceny ryzyka niedożywienia, szczególnie w warunkach szpitalnych, ewentualnie w społeczności lokalnej.

Kwestionariusz, który zostanie opracowany przez naukowca z Katedry Żywienia Człowieka UPWr będzie pierwowzorem pierwszego polskiego walidowanego i adaptowanego kwestionariusza do oceny ryzyka żywieniowego polskich seniorów, a w planach jest wykorzystanie go w projekcie badawczym złożonym w kolejnym konkursie.

– Ten model będzie pierwszym etapem działania. Kolejne mają pozwolić nie tylko na walidację kwestionariusza, ale przede wszystkim jego promocję w środowisku naukowym, a to dam nam możliwość identyfikowania i „mapowania” ryzyka żywieniowego wśród osób starszych w Polsce – tłumaczy dr Robert Gajda od razu dodając, że identyfikowanie i „mapowanie” będą wiązały się też z analizą związku ryzyka żywieniowego z uwarunkowaniami indywidualnymi, ekonomicznymi i środowiskowymi, z niedożywieniem, nadwagą, otyłością, chorobowością i śmiertelnością. Te działania pozwolą naukowcom na identyfikację zagrożeń zdrowotnych i społecznych wynikających z ryzyka żywieniowego polskich seniorów, a co za tym idzie, opracowanie strategii eliminacji czynników odpowiadających za to ryzyko.

– Ryzyko niedożywienia osób starszych szacuje się na ok. 18,8%  w szpitalach, 18,5% w domach opieki oraz 5,2% w środowisku lokalnym. Ryzyko żywieniowe jest pojęciem bardziej ogólnym i dotyczy czynników związanych z problemami żywieniowymi, które nie muszą świadczyć o niedożywieniu, ale jeżeli te czynniki nie zostaną usunięte, mogą stać się przyczyną niedożywienia,  a z badań wiemy, że od 61,5 do 70,1% osób starszych charakteryzuje się wysokim poziomem ryzyka żywieniowego – mówi dr Robert Gajda, który jest autorem pierwszej polskiej publikacji prezentującej wyniki z tego zakresu badawczego żywienia człowieka – w Polsce to ryzyko u osób starszych wynosi aż 77,5%. – Ale ten wynik opiera się na badaniu przeprowadzonym w oparciu o kanadyjski kwestionariusz SCREEN-14. Dlatego też potrzebujemy rzetelnego, własnego narzędzia, które będzie uwzględniało lokalną specyfikę, czyli mówiąc wprost jadłospis przeciętnego polskiego seniora, który sam sobie gotuje i to najczęściej opierając się na tradycyjnej kuchni domowej.

Z raportu Głównego Urzędu Statystycznego dotyczącego seniorów – z grudnia 2021 roku – wynika, że na koniec 2020 r. liczba osób w wieku 60 lat i więcej wyniosła 9,8 mln i w stosunku do roku poprzedniego zwiększyła się o 1,0 proc. Z 9,8 mln osób 60+ nie pracowało zawodowo w 2020 r. 85,5 proc. (8,1 mln), utrzymując się z emerytury lub renty. Wśród pracujących 1,4 mln seniorów 38,7 proc. posiadało prawo do emerytury. Świadczenia socjalne w gospodarstwach domowych składających się wyłącznie z seniorów stanowiły 84,7 proc. dochodów rozporządzalnych. W ubóstwie skrajnym znajdowało się w ub.r. 4,3 proc. seniorów w takich gospodarstwach, co oznacza wzrost o 0,6 pp w porównaniu z rokiem 2019. Według prognozy GUS, liczba ludności w wieku 60 lat i więcej w Polsce w roku 2030 ma wzrosnąć do poziomu 10,8 mln, a w 2050 r. wyniesie 13,7 mln.

kbk

• 

  Mikrobiom – fascynujący ekosystem

  Wiemy coraz więcej, o tym, jak istotną rolę odgrywa mikrobiom w organizmie człowieka, jak zmienia się zależnie od stresujących sytuacji. Również u zwierząt hodowlanych stres zaburza mikrobiologię układu pokarmowego – opowiada Natalia Szeligowska, doktorantka z Wydziału Biologii i Hodowli Zwierząt Uniwersytetu Przyrodniczego, główna autorka publikacji, która ukazała się w czasopiśmie „BMC Veterinary Research”.

• 

  Innowacyjna liofilizacja truskawek sposobem na smaczniejsze i zdrowsze owoce

  Zespół prof. Adama Figla z Instytutu Inżynierii Rolniczej UPWr otrzymał dotację z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju na opracowanie innowacyjnej technologii liofilizacji truskawek. Dzięki tej metodzie owoce zachowają pełniejszy smak i zapach oraz wartość odżywczą.

• 

  Naukowcy z UPWr zbadają chleb i piwo

  Dr Ewa Pejcz i dr Witold Pietrzak – oboje z Katedry Technologii Fermentacji i Zbóż – dostali po blisko 50 tysięcy złotych z programu Miniatura 5 na badania.

• 

  Diamenty między liśćmi

  W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie roślinami zapomnianymi i mało znanymi. Wiele z nich jest bogatych w związki bioaktywne, które można by wykorzystać na przykład w profilaktyce chorób cywilizacyjnych – mówi Igor Turkiewicz z Katedry Technologii Owoców, Warzyw i Nutraceutyków Roślinnych UPWr. – Nauka potwierdza to, o czym od wieków wiedziała medycyna ludowa.

• 

  Miliony z Narodowego Centrum Nauki na badania naukowców UPWr

  Aż 11 projektów badawczych naukowców z UPWr w konkursie PRELUDIUM 20 i siedem w OPUS 21 otrzymało dofinansowanie z Narodowego Centrum Nauki. A to nie wszystkie nasze sukcesy w rozstrzygniętych ostatnio przez NCN konkursach. Mamy też m.in. wyróżnionych w ostatnim naborze konkursu TANGO, BEETHOVEN i MINIATURA 5.