Tylakoidy i ich właściwości opóźniające wchłanianie tłuszczów i hamujące apetyt
W swojej bestsellerowej książce pt. How Not to Diet rozdział na temat jedzenia blokującego wchłanianie tłuszczu dr Michael Greger otwiera poleceniem „Jedz tylakoidy”. Tylakoidy? A co to w ogóle jest? Właściwie to nic innego jak źródło tlenu i życia dla niemal wszystkich organizmów na naszej planecie. To właśnie w tylakoidach zachodzi fotosynteza, czyli proces, w ramach którego rośliny ze światła wytwarzają sobie pożywienie. Tylakoidy to istny motor życia ‒ skoncentrowane w liściach roślin mikroskopijne woreczki, zbudowane z błon o wysokiej zawartości chlorofilu.
Kiedy jemy tylakoidy w postaci na przykład liści szpinaku, ich zielone błony nie zostają od razu strawione [1]. W jelitach potrafią spędzić całe godziny i to właśnie wtedy dają pokaz swoich niezwykłych właściwości [1]. Błony tylakoidów wiążą się z lipazami, czyli enzymami, które nasz organizm wykorzystuje do trawienia tłuszczów [2]. Wiążąc lipazy, tylakoidy spowalniają zatem przyswajanie tłuszczu [2]. To taki jakby naturalny odpowiednik orlistatu ‒ leku na odchudzanie [3]. Z tym że tylakoidy mają nad nim jedną istotną przewagę: nie wywołują wycieków z odbytu [3]. Wszystko dzięki temu, że tylakoidy działają tylko przez jakiś czas [4]. W przeciwieństwie do orlistatu tylakoidy w końcu się w jelitach rozkładają, uwalniając tym samym lipazy [4]. Dzięki temu tłuszcz zostaje przyswojony, zanim jeszcze zacznie wyciekać odbytem [4]. Trawienie tłuszczów jest tutaj zatem nie tyle hamowane, ile po prostu opóźniane.
No dobrze, ale skoro cały ten tłuszcz i tak zostaje w końcu przyswojony, jaki z tego opóźnienia pożytek? Kluczowe znaczenie ma tutaj zjawisko zwane „hamulcem jelita krętego” (ileal brake) [5]. Dzięki przesunięciu w czasie wchłanianie tłuszczów następuje w innym odcinku układu pokarmowego, a mianowicie w jelicie krętym [5]. Jest to końcowa część jelita cienkiego, zaraz po nim zaczyna się jelito grube [5]. Kiedy tak nisko w przewodzie pokarmowym nasz organizm wykrywa nieprzyswojone kalorie, jest to dla niego znak, że jesteśmy najedzeni do syta [5]. Zmniejsza nam więc apetyt, byśmy nie zjedli nic więcej [5]. Mechanizm ten został zresztą potwierdzony eksperymentalnie. W badaniu z 2015 r. [5] przy pomocy prawie 3-metrowej rurki naukowcy wprowadzili uczestnikom do jelita krętego kalorie (białko, tłuszcze i węglowodany), aktywując tym samym hamulec jelita krętego. Następnie z grupą placebo, której przez rurkę podano tylko wodę, porównali ich pod względem liczby kalorii spożytych w ramach posiłku w formie bufetu szwedzkiego [5]. Jak się okazało, badani z grupy eksperymentalnej zjedli ponad 100 kcal mniej (wykres 1) [5]. Czuli się po prostu mniej głodni i byli w stanie się najeść znacznie mniejszą liczbą kalorii [5]. Tak właśnie działa hamulec jelita krętego.
Kiedy dzięki tylakoidom kalorie przyswojone zostają dopiero na samym końcu jelita cienkiego, do mózgu wysyłane są sygnały sytości, co skutkuje zmniejszeniem apetytu [6]. Po zjedzeniu posiłku z dodatkiem tylakoidów (np. w postaci sproszkowanego szpinaku) w ciągu 6 godzin we krwi znacząco wzrasta poziom hormonu sytości ‒ cholecystokininy (CCK), a spada poziom hormonu głodu – greliny (wykres 2) [7]. Czy to przekłada się na spadek apetytu? Naukowcy postanowili to sprawdzić.
Tylakoidy przemycono uczestnikom do posiłków wraz z dżemem lub sokiem [8], [9]. Badani, którzy nieświadomie zjadali równowartość mniej więcej połowy szklanki gotowanego szpinaku, przez kilka godzin czuli się dużo bardziej najedzeni [9]. W badaniu z 2015 r. [10] wykazano, że rozpoczęcie dnia od tylakoidów w ilości odpowiadającej shotowi z trawy pszenicznej, zielonemu sokowi albo smoothie nie dość, że hamuje apetyt i zwiększa uczucie sytości, to jeszcze mniej więcej o jedną trzecią zmniejsza zachcianki na słone, słodkie i tłuste przekąski, typu chipsy, żelki, czekolada, czy drożdżówki. Co więcej, nawet gdy uczestnikom te słodycze i tak podawano, po zjedzeniu szpinaku wydawały im się dużo mniej smaczne [10]. Uważa się, że sycąca moc zielonych warzyw to zasługa wysokiej zawartości wody i błonnika oraz niskiej gęstości kalorycznej, ale ich sekretną bronią mogą być tylakoidy [11].
W większości badań nad tylakoidami wykazano ich związek ze zwiększeniem sytości [3], ale prawdziwym testem jest tutaj realny wpływ na masę ciała. W 2014 r. naukowcy w Szwecji przeprowadzili badanie z udziałem kobiet z nadwagą [12]. Uczestniczki zostały losowo podzielone na dwie grupy [12]. Wszystkie badane codziennie rano piły koktajl ze zblendowanych borówek amerykańskich, z tą różnicą, że grupie eksperymentalnej do napoju dodawano „błony roślin zielonych” (innymi słowy: dosypywano im do koktajlu sproszkowany szpinak) [12]. Jak się okazało, zielony dodatek przełożył się na wzrost poziomu hormonów hamujących apetyt (wykres 3) i zmniejszenie ochoty na słodycze (wykres 4) [12]. Zachcianki na czekoladę? Wystarczy zjeść trochę szpinaku. Po siedmiu godzinach czekolada odchodzi w niepamięć, za to dodatkowy szpinak brzmi naprawdę kusząco (wykres 5). No i proszę, waga sama zaczyna spadać (wykres 6), a to wszystko zasługa zieleniny, a nawet konkretnie samego koloru zielonego ‒ pełnych chlorofilu błon w liściach roślin [12].
W ciągu 12 tygodni kobiety, które nieświadomie jadły szpinak schudły ok. 5 kg ‒ znacznie więcej niż grupa kontrolna [12]. Miłym bonusem był spadek poziomu cholesterolu LDL, który miał miejsce, zanim jeszcze uczestniczki zaczęły tracić na wadze [12]. Tylakoidy mogą być też pomocne przy odchudzaniu z narzuconym deficytem kalorycznym. Zmniejszenie ilości spożywanego jedzenia byłoby prawdopodobnie łatwiejsze dla uczestniczek, którym do posiłków przemycano szpinak [13]. Po kilku miesiącach zielonego odżywiania dostały bowiem posiłek testowy i, jak się okazało, w porównaniu z grupą kontrolną odczuwały mniejszy głodu [13].
W przytoczonych badaniach wykorzystano szpinak w postaci ekstraktów, dzięki czemu możliwe było stworzenie przekonującego placebo. Natomiast jeśli chodzi o dawkę, takiej samej ilości tylakoidów dostarcza mniej więcej pół szklanki ugotowanych zielonych warzyw, czyli, zgodnie z zaleceniami dr Michaela Gregera, jedna z dwóch dziennych porcji. W ramach swojego planu żywieniowego Daily Dozen dr Greger opracował listę najzdrowszych ze zdrowych produktów roślinnych, które każdy z nas powinien włączyć do swojej codziennej diety. Jak można się domyślić, zielonych warzyw zabraknąć na niej zdecydowanie nie mogło.
A które z zielonych warzyw zawierają najwięcej tylakoidów? Najlepiej kierować się ich kolorem [1]. Im bardziej zielone warzywo, tym więcej chlorofilu, a więc i silniejsze jego dobroczynne działanie [1]. Należy więc wybierać warzywa w jak najciemniejszym odcieniu zielonego, takie jak np. jarmuż toskański.
A co się dzieje z zielonymi warzywami pod wpływem obróbki termicznej? Blanszowanie we wrzątku przez 15 sekund jeszcze dodatkowo uwydatnia kolor zielony [14]. Zbyt długie gotowanie zmienia go natomiast w coś w rodzaju sinozielonego brązu [14]. W wyniku rozgotowania tylakoidy w zielonych warzywach ulegają rozkładowi i tracą zdolność opóźniania działania lipaz [14]. Natomiast w granicach tej pierwszej minuty, kiedy to warzywa nabierają żywej, zielonej barwy, zdolność tylakoidów do hamowania wchłaniania tłuszczów jeszcze dodatkowo trochę wzrasta [14]. Zawartość tylakoidów oceniać możemy zatem „na oko”, zarówno w sklepie, jak i w kuchni.
Prawda jest jednak taka, że zielone warzywa i metody ich gotowania najlepiej wybierać według własnych upodobań. W końcu chodzi o to, żeby jeść ich jak najwięcej. Zieleniną zajadaliśmy się przez miliony lat [15], a teraz najbardziej zielonym elementem diety niektórych ludzi jest zielone piwo na Dzień Św. Patryka. Amerykanie jedzą obecnie średnio mniej niż 2 gramy szpinaku dziennie, czyli niecałe pół łyżeczki [16]. A przecież tylakoidy powinniśmy mieć w organizmie na okrągło. Do tego jesteśmy przecież przystosowani [17]. Można więc uznać, że tłuszcze z założenia powinniśmy wchłaniać z opóźnieniem [17]. Natomiast gdy w diecie mamy niedobór zielonych warzyw, przyswajanie tłuszczu zachodzi za szybko, przez co nasze naturalne mechanizmy sytości zostają zakłócone [17]. W Journal of the Society of Chemical Industry grupa technologów żywności argumentowała, że, „ze względu na ich właściwości spowalniające wchłanianie tłuszczu, błony tylakoidów mogłyby zostać wykorzystane przy produkcji żywności funkcjonalnej, w roli nowego, obiecującego składnika hamującego apetyt” [6]. Alternatywnie można też pozostać przy tylakoidach prosto z natury.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Erlanson-Albertsson C, Albertsson PÅ. The Use of Green Leaf Membranes to Promote Appetite Control, Suppress Hedonic Hunger and Loose Body Weight. Plant Foods Hum Nutr. 2015;70(3):281-290.[2] Albertsson PA, Köhnke R, Emek SC, et al. Chloroplast membranes retard fat digestion and induce satiety: effect of biological membranes on pancreatic lipase/co-lipase [published correction appears in Biochem J. 2007 Nov 1;407(3):471]. Biochem J. 2007;401(3):727-733.
[3] Rebello CJ, O’Neil CE, Greenway FL. Gut fat signaling and appetite control with special emphasis on the effect of thylakoids from spinach on eating behavior. Int J Obes (Lond). 2015;39(12):1679-1688.
[4] Stenblom EL, Weström B, Linninge C, et al. Dietary green-plant thylakoids decrease gastric emptying and gut transit, promote changes in the gut microbial flora, but does not cause steatorrhea. Nutr Metab (Lond). 2016;13:67.
[5] van Avesaat M, Troost FJ, Ripken D, Hendriks HF, Masclee A a. M. Ileal brake activation: macronutrient-specific effects on eating behavior? Int J Obes (Lond). 2015;39(2):235-243.
[6] Östbring K, Sjöholm I, Sörenson H, Ekholm A, Erlanson-Albertsson C, Rayner M. Characteristics and functionality of appetite-reducing thylakoid powders produced by three different drying processes. J Sci Food Agric. 2018;98(4):1554-1565.
[7] Köhnke R, Lindbo A, Larsson T, et al. Thylakoids promote release of the satiety hormone cholecystokinin while reducing insulin in healthy humans. Scand J Gastroenterol. 2009;44(6):712-719.
[8] Stenblom EL, Montelius C, Östbring K, et al. Supplementation by thylakoids to a high carbohydrate meal decreases feelings of hunger, elevates CCK levels and prevents postprandial hypoglycaemia in overweight women. Appetite. 2013;68:118-123.
[9] Rebello CJ, Chu J, Beyl R, Edwall D, Erlanson-Albertsson C, Greenway FL. Acute Effects of a Spinach Extract Rich in Thylakoids on Satiety: A Randomized Controlled Crossover Trial. J Am Coll Nutr. 2015;34(6):470-477.
[10] Stenblom EL, Egecioglu E, Landin-Olsson M, Erlanson-Albertsson C. Consumption of thylakoid-rich spinach extract reduces hunger, increases satiety and reduces cravings for palatable food in overweight women. Appetite. 2015;91:209-219.
[11] Gustafsson K, Asp NG, Hagander B, Nyman M. Satiety effects of spinach in mixed meals: comparison with other vegetables. Int J Food Sci Nutr. 1995;46(4):327-334.
[12] Montelius C, Erlandsson D, Vitija E, Stenblom EL, Egecioglu E, Erlanson-Albertsson C. Body weight loss, reduced urge for palatable food and increased release of GLP-1 through daily supplementation with green-plant membranes for three months in overweight women [published correction appears in Appetite. 2016 Jan 1;96:645-6] [published correction appears in Appetite. 2016 Jun 1;101:239]. Appetite. 2014;81:295-304.
[13] Stenblom EL, Montelius C, Erlandsson D, Skarping L, Fransson M, et al. Decreased Urge for Palatable Food after a Two-month Dietary Intervention with Green-plant Membranes in Overweight Women. J Obes Weight Loss Ther. 2014. 4:238.
[14] Östbring K, Rayner M, Sjöholm I, et al. The effect of heat treatment of thylakoids on their ability to inhibit in vitro lipase/co-lipase activity. Food Funct. 2014;5(9):2157-2165.
[15] Estebaranz F, Galbany J, Martínez L, Turbón D, Pérez-Pérez A. Buccal dental microwear analyses support greater specialization in consumption of hard foodstuffs for Australopithecus anamensis. J Anthropol Sci. 2012;90:163-185.
[16] Roberts JL, Moreau R. Functional properties of spinach (Spinacia oleracea L.) phytochemicals and bioactives. Food Funct. 2016;7(8):3337-3353.
[17] Gertsch J. The Metabolic Plant Feedback Hypothesis: How Plant Secondary Metabolites Nonspecifically Impact Human Health. Planta Med. 2016;82(11-12):920-929.