Ergotioneina w jedzeniu ‒ źródła pokarmowe „witaminy długowieczności”
W badaniu z 2020 roku [1] przeanalizowano krew tysięcy uczestników i odkryto, że spośród ponad stu zidentyfikowanych związków, ergotioneina wiązała się z najniższym ryzykiem rozwoju chorób i zgonu. Wyższy poziom tego aminokwasu we krwi ma wpływ na niższe prawdopodobieństwo wystąpienia chorób układu krążenia i udaru mózgu, jak również obniża ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny na przestrzeni ponad 20 lat [1].
Ergotioneina jest aminokwasem wyjątkowym. Chociaż o jej istnieniu wiemy już od ponad 100 lat, jeszcze do niedawna nikt się nią specjalnie nie interesował. Wszystko zmieniło się, gdy naukowcy odkryli wysoce specyficzne białko transportowe, wyspecjalizowane w pobieraniu ergotioneiny z pożywienia i dostarczaniu jej prosto do tkanek ludzkiego organizmu [2]. Co ciekawe wzmożoną ekspresję tego białka obserwuje się właśnie w porze posiłków [2]. Wszystko to oznacza, że ergotioneina musi odgrywać jakąś istotną rolę fizjologiczną. Pytanie tylko jaką. Pierwszą wskazówką dla badaczy było rozmieszczenie tej substancji w tkankach [2]. Ergotioneina skoncentrowana jest w tych komórkach i tkankach organizmu, w których gromadzi się najwięcej wolnych rodników, np. w soczewce oka, w wątrobie, w szpiku kostnym czy w spermie [2]. Na tej podstawie naukowcy ustalili, że ergotioneina pełni w organizmie człowieka funkcję cytoprotekcyjną ‒ działa ochronnie na komórki [2]. Pozbawione tej ochrony komórki są w większym stopniu narażone na uszkodzenia i w efekcie szybciej umierają [2].
Jako że jedynym źródłem ergotioneiny jest dla nas jedzenie, a jej niedobory mogą być groźne dla naszego zdrowia, naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa doszli do wniosku, że ergotioneinę „można by uznać za nową witaminę” [2]. Gdyby ją do tej grupy zaklasyfikowano, byłby to pierwszy przypadek od 1948 r., kiedy to wyizolowano ostatnią witaminą ‒ B12 [3].
Problem polega na tym, że, z formalnego punktu widzenia, witaminami nazywamy substancje, których niedobór w diecie w krótkim czasie prowadzi do pojawienia się konkretnych objawów chorobowych [4], a dla ergotioneiny jeszcze takich nie zidentyfikowano [5]. Nie oznacza to jednak, że takie schorzenia nie istnieją. Niskie stężenie ergotioneiny we krwi powiązano z podwyższonym ryzykiem ogólnego osłabienia organizmu oraz rozwoju chorób układu krążenia, zaburzeń poznawczych, demencji i choroby Parkinsona [5]. Amerykański biochemik Bruce Ames wprowadził termin „witaminy długowieczności” na określenie składników odżywczych, które, choć nie są niezbędne do życia, mogą mieć znaczenie dla zdrowia w długoterminowej perspektywie [6]. Domniemaną kandydatką do tego tytułu miała być właśnie ergotioneina [6].
W jakich pokarmach jest jej najwięcej? Ergotioneiny nie wytwarzają ani rośliny, ani zwierzęta, a jedynie grzyby i niektóre bakterie glebowe [6]. Rośliny pobierają trochę ergotioneiny z gleby, w pewnych ilościach jest więc obecna też w tkankach roślinożernych zwierząt [6]. Najbogatszym źródłem są jednak grzyby [4]. Nadmierna orka gleby, praktyka powszechnie stosowana we współczesnym rolnictwie, może skutkować uszkodzeniem podziemnych sieci grzybni ‒ cienkich nici, które dostarczają ergotioneinę do korzeni roślin [4]. Dlatego też jedynym skoncentrowanym źródłem tego składnika są grzyby i tempeh (fermentowane z udziałem grzybów nasiona soi) [4]. Mowa tu jednak o zawartości w przeliczeniu na suchą masę (wykres 1) [4], a grzyby przecież w jakichś 90% składają się z wody. W przeliczeniu na mokrą masę tempeh wypada lepiej niż pieczarki (wykres 2) [7]. Z przeciętną porcją tempehu dostarczymy sobie więcej ergotioneiny niż z przeciętną porcją grzybów [7].
Jeśli chodzi o poszczególne gatunki grzybów, shiitake i boczniaki zawierają około pięciu razy więcej ergotioneiny niż białe pieczarki (wykres 3) [8]. Potrafią być też, co prawda, aż pięć razy droższe, ale zawsze można je sobie samodzielnie wyhodować ‒ wystarczy zestaw do domowej uprawy boczniaków i po niecałych 2 tygodniach mamy gotowe grzyby. Najbardziej skoncentrowanym źródłem ergotioneiny są borowiki (wykres 4), co by wyjaśniało, dlaczego wśród Włochów jej spożycie jest średnio cztery razy wyższe niż wśród Amerykanów [8]. Korzystne efekty przynoszą jednak nawet zwykłe białe pieczarki. Już jedna szklanka dziennie może podnieść stężenie ergotioneiny we krwi aż dwukrotnie [9].
Prawdą jest, że ergotioneina powiązana została z obniżeniem ryzyka śmierci [1]. Jednocześnie jednak spośród wszystkich metabolitów we krwi to właśnie dla ergotioneiny wykazano najsilniejszy związek z „prozdrowotnym modelem żywieniowym” [1]. Niewykluczone zatem, że niższa śmiertelność jest tutaj wynikiem zdrowego odżywiania ogółem, a z wysokim stężeniem ergotioneiny łączy ją tylko związek pośredni. Poza tym korelacja nie jest równoznaczna ze związkiem przyczynowo-skutkowym [10]. Może to nie niski poziom ergotioneiny w organizmie prowadzi do rozwoju chorób, tylko na odwrót: może to choroby w jakiś sposób obniżają poziom ergotioneiny w organizmie [10]? Na jakiej podstawie mamy zakładać, że wystarczające spożycie grzybów to coś, do czego powinniśmy przywiązywać jakąś szczególną wagę?
Chociażby na podstawie badań na zwierzętach. Z analiz przeprowadzonych na myszach wynika, że grzyby mogą redukować zmiany miażdżycowe spowodowane spożyciem masła [11], a w badaniach na muszkach owocówkach dietę złożoną w 1% z boczniaków powiązano z niewielkim, ale znaczącym zwiększeniem szans na przeżycie [12]. Przypuszcza się, że to wszystko zasługa ergotioneiny, bo wydłużyła zwierzętom życie również w postaci wyizolowanej [13]. No dobrze, a co z ludźmi?
Spożycie grzybów wiąże się z niższym ryzykiem rozwoju raka, m.in. piersi [14]. Poza tym ich obecność w diecie zmniejsza ryzyko przedwczesnej śmierci ogółem, w wyniku wszystkich chorób razem wziętych [15]. W artykule pt. „Czy grzyby lecznicze zwiększają szanse na przeżycie raka?” omówiliśmy badanie interwencyjne, w którym wykazano, że zjadanie już kilku grzybów dziennie może przekładać się na poprawę odporności [16]. Na tym jednak dobroczynne właściwości ergotioneiny się nie kończą. Ten niedoceniony mikroskładnik wspiera zdrowe organizmu również na inne sposoby [17].
Ergotioneina, której dostarczamy sobie wraz z jedzeniem, przekracza barierę krew-mózg. Co ciekawe została wykryta w ludzkim płynie mózgowo-rdzeniowym, jak również w wycinkach mózgu pobranych w ramach autopsji [18]. Być może właśnie dlatego w przeprowadzonym w Singapurze badaniu z 2019 r. [19] wykazano, że w przypadku osób, które zjadają ponad dwie porcje grzybów w tygodniu, ryzyko rozwoju łagodnych zaburzeń funkcji poznawczych jest o ponad połowę niższe niż wśród osób, które grzyby jedzą rzadziej niż raz w tygodniu. Ponadto, jak pokazało opublikowane w 2017 r. badanie z udziałem ponad 10 000 Japończyków w podeszłym wieku [20], spożycie grzybów co najmniej trzy razy w tygodniu wiąże się ze znaczącym obniżeniem ryzyka rozwoju demencji na przestrzeni mniej więcej 6 lat.
W badaniach przekrojowych spożycie grzybów powiązano z poprawą czynności mózgu [21]. Hipoteza ta znalazła potwierdzenie w badaniach randomizowanych, podwójnie zaślepionych i kontrolowanych placebo. Przetestowano w nich soplówkę jeżowatą, grzyb stosowany powszechnie w tradycyjnej medycynie chińskiej [22], a uczestnikami były osoby bez zaburzeń funkcji poznawczych [22], osoby z łagodnymi zaburzeniami funkcji poznawczych [23], jak również osoby z wczesnym stadium choroby Alzheimera [24]. W porównaniu z placebo kilkumiesięczna kuracja sproszkowaną soplówką jeżowatą, w dawce ⅓ do 1 łyżeczki dziennie, przełożyła się na niewielką poprawę zdolności poznawczych, jak również ogólnego stanu funkcjonalnego badanych [24].
Co ciekawe poziom ergotioneiny we krwi zaczyna spadać od około 60. roku życia, co łączy się zarówno z zaburzeniami funkcji poznawczych [25], jak i z ogólnym osłabieniem organizmu [26]. Nic nie wskazuje na to, by była to kwestia stopniowo zmniejszającego się spożycia grzybów [25]. Niewykluczone zatem, że z wiekiem transport ergotioneiny przez barierę krew-mózg staje się coraz mniej wydajny, wobec czego na późniejszych etapach życia spożycie grzybów może potencjalnie jeszcze dodatkowo nabierać na znaczeniu [25]. Daily Dozen dr. Gregera wymaga więc chyba drobnej aktualizacji. Wśród produktów, które należy uwzględniać w swojej codziennej diecie, grzyby zasługują najwyraźniej na osobną kategorię.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Smith E, Ottosson F, Hellstrand S, et al. Ergothioneine is associated with reduced mortality and decreased risk of cardiovascular disease. Heart. 2020;106(9):691-697.[2] Paul BD, Snyder SH. The unusual amino acid L-ergothioneine is a physiologic cytoprotectant. Cell Death Differ. 2010;17(7):1134-1140.
[3] Berk L, Castle WB. Observations on the etiologic relationship of achylia gastrica to pernicious anemia; activity of vitamin B12 as food, extrinsic factor. N Engl J Med. 1948;239(24):911-913.
[4] Beelman RB, Kalaras MD, Phillips AT, Richie JP. Is ergothioneine a “longevity vitamin” limited in the American diet? J Nutr Sci. 2020;9:e52.
[5] Halliwell B, Cheah I. Ergothioneine, where are we now? FEBS Lett. 2022;596(10):1227-1230.
[6] Ames BN. Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018;115(43):10836-10844.
[7] Ey J, Schömig E, Taubert D. Dietary sources and antioxidant effects of ergothioneine. J Agric Food Chem. 2007;55(16):6466-6474.
[8] Beelman RB, Kalaras MD, Richie JP. Micronutrients and bioactive compounds in mushrooms: a recipe for healthy aging? Nutr Today. 2019;54(1):16-22.
[9] Calvo MS, Mehrotra A, Beelman RB, et al. A retrospective study in adults with metabolic syndrome: diabetic risk factor response to daily consumption of agaricus bisporus(White button mushrooms). Plant Foods Hum Nutr. 2016;71(3):245-251.
[10] Halliwell B, Cheah I. Ergothioneine, where are we now? FEBS Lett. 2022;596(10):1227-1230.
[11] Kim SH, Thomas MJ, Wu D, Carman CV, Ordovás JM, Meydani M. Edible mushrooms reduce atherosclerosis in ldlr-/- mice fed a high-fat diet. J Nutr. 2019;149(8):1377-1384.
[12] Sánchez JE, Jiménez-Pérez G, Liedo P. Can consumption of antioxidant rich mushrooms extend longevity?: antioxidant activity of Pleurotus spp. and its effects on Mexican fruit flies’ (Anastrepha ludens) longevity. Age (Dordr). 2015;37(6):107.
[13] Pan HY, Ye ZW, Zheng QW, et al. Ergothioneine exhibits longevity-extension effect in Drosophila melanogaster via regulation of cholinergic neurotransmission, tyrosine metabolism, and fatty acid oxidation. Food Funct. 2022;13(1):227-241.
[14] Ba DM, Ssentongo P, Beelman RB, Muscat J, Gao X, Richie JP. Higher mushroom consumption is associated with lower risk of cancer: a systematic review and meta-analysis of observational studies. Adv Nutr. 2021;12(5):1691-1704.
[15] Ba DM, Gao X, Al-Shaar L, et al. Prospective study of dietary mushroom intake and risk of mortality: results from continuous National Health and Nutrition Examination Survey (Nhanes) 2003-2014 and a meta-analysis. Nutr J. 2021;20(1):80.
[16] Dai X, Stanilka JM, Rowe CA, et al. Consuming lentinula edodes (Shiitake) mushrooms daily improves human immunity: a randomized dietary intervention in healthy young adults. J Am Coll Nutr. 2015;34(6):478-487.
[17] Tian X, Thorne JL, Moore JB. Ergothioneine: an underrecognised dietary micronutrient required for healthy ageing? Br J Nutr. 2023;129(1):104-114.
[18] Halliwell B, Cheah IK, Tang RMY. Ergothioneine – a diet-derived antioxidant with therapeutic potential. FEBS Lett. 2018;592(20):3357-3366.
[19] Feng L, Cheah IKM, Ng MMX, et al. The association between mushroom consumption and mild cognitive impairment: a community-based cross-sectional study in singapore. J Alzheimers Dis. 2019;68(1):197-203.
[20] Zhang S, Tomata Y, Sugiyama K, Sugawara Y, Tsuji I. Mushroom consumption and incident dementia in elderly japanese: the ohsaki cohort 2006 study. J Am Geriatr Soc. 2017;65(7):1462-1469.
[21] Nurk E, Refsum H, Drevon CA, et al. Cognitive performance among the elderly in relation to the intake of plant foods. The Hordaland Health Study. Br J Nutr. 2010;104(8):1190-1201.
[22] Saitsu Y, Nishide A, Kikushima K, Shimizu K, Ohnuki K. Improvement of cognitive functions by oral intake of Hericium erinaceus. Biomed Res. 2019;40(4):125-131.
[23] Mori K, Inatomi S, Ouchi K, Azumi Y, Tuchida T. Improving effects of the mushroom Yamabushitake (Hericium erinaceus) on mild cognitive impairment: a double-blind placebo-controlled clinical trial. Phytother Res. 2009;23(3):367-372.
[24] Li IC, Chang HH, Lin CH, et al. Prevention of early alzheimer’s disease by erinacine a-enriched hericium erinaceus mycelia pilot double-blind placebo-controlled study. Front Aging Neurosci. 2020;12:155.
[25] Cheah IK, Feng L, Tang RMY, Lim KHC, Halliwell B. Ergothioneine levels in an elderly population decrease with age and incidence of cognitive decline; a risk factor for neurodegeneration? Biochem Biophys Res Commun. 2016;478(1):162-167.
[26] Kameda M, Teruya T, Yanagida M, Kondoh H. Frailty markers comprise blood metabolites involved in antioxidation, cognition, and mobility. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(17):9483-9489.