Tyrnimarjojen (Hippophaë rhamnoides) terveysvaikutuksia;

Transkriptio

1 Kauhajoki Tyrnimarjojen (Hippophaë rhamnoides) terveysvaikutuksia; Tutkimuksia Turun yliopistossa Trendejä maailmalla Heikki Kallio ja Baoru Yang Biokemian ja elintarvikekemian laitos Turun yliopisto Tyrnin luontainen kasvualue koko Euraasia Monien lajien ja alalajien kansainvälistä tutkimusta Tyrninpoimintaa Kittilän Tepastossa Helmikuussa suomalainen lajike (H. rhamnoides ssp. rhamnoides) Tyrninpoimintaa Tiibetin Lhasassa Syyskuussa 2011 luonnonvarainen H. gyantsensis Luonnonvarainen H. rhamnoides ssp. rhamnoides Pyhämaassa Luonnonvarainen H. rhamnoides ssp. mongolica Venäjällä Buryatiassa Luonnonvarainen H. rhamnoides ssp. sinensis Kiinan Quinghaissa

2 Monia muitakin marjoja ja teollisia marjatuotteita tutkittu Turun yliopistossa Marjojen siemenja hedelmälihaöljyt (CO 2 uutettu) Kuivatut marjat Marjajauheet Puolukkaruisleipä Marjamehut Pakastemarjat mustaherukka mustikka puolukka tyrni Turun yliopiston tyrnitutkimusstrategia Kansanterveyden edistäminen ja kustannusten alentaminen Marjojen kemiallinen koostumus Saatavuus, teknologiset sovellukset Marjojen ja jakeiden imeytyminen, biokemia, terveysvaikutukset Marjojen aistittavat ominaisuudet ja laatu Tuotteet, liiketoiminta, laatu, turvallisuus

3 Tyrnin terveysvaikutusten tutkimusstrategia TY:ssa Marjat, mehu Öljyt (hiilidioksidiuutto) Etanoliin liukeneva jae Vesiliukoinen jae Kuitujae Esimerkkejä tyrnin tutkituista terveysvaikutuksista (tuloksia Turun yliopistolta) Tyrni alentaa riskiä sairastua tyypin 2 diabetekseen (marjat yleisesti) Tyrnin vaikuttavat aineet imeytyvät hyvin suolistossa Tyrni alentaa aterianjälkeistä sokeritason nousua Tyrni lieventää yleistä tulehdustilaa (CRP) Tyrniöljy suojaa hapettumiselta Tyrniöljy lievittää kuivasilmäisyyden oireita Tyrniöljy lievittä atooppista ihottumaa Tyrniöljy vähentää verihiutaleiden sakkautumista Turun yliopiston ja maailman pohjoisin tyrniviljelmä Kittilän Tepastossa

4 1. Tulos neljän marjan tutkimuksesta: Monipuoliset marja-ateriat alentavat terveiden naisten maksan ALAT arvoja. Voidaan tulkita tyypin 2 diabeteksen riskin alenemaksi 61 naista Rinnakkainen koejärjestely 20 viikon interventio 2 ryhmää, ero n. 120 g marjoja päivässä Verinäytteitä ennen, aikana, jälkeen Eur Eur J J Clin Clin Nutr Nutr 64, 64, Tulos tyrniöljyjen tutkimuksesta: Sekä siemen- että hedelmälihaöljy osoittavat poikkeuksellisen suurta hapettumisenestokykyä Tutkittu: mustikka, puolukka, karpalo variksenmarja, hilla, tyrni, vadelma, mustaherukka, punaherukka, koiran heisipuu (Viburum), pihlaja, mansikka Öljyt: eristetty ylikriittisellä CO 2 :lla Analysoitu: E-vitamiint rasvahapot hapettumisinhibiittorit vaikutuksia LDL:n hapettumiseen (in vitro) rotan maksan DNA:n hapettumisen suojaus Res. Res. Int. Int. 2011, 2011, 44, 44,

5 tyrnin siemenöljy tyrnin pulppiöljy Tyrniöljyjen (A) sekä -tokoferolin ja troloxin (B) vaikutuksia DNA:n hapettumiseen in vitro. Kolme toistoa kolmena päivänä. Tulokset osoittavat tyrnin siemenöljyn ja pulppiöljyn tehokkaiksi antioksidanteiksi. Annosvaste selvä. -tokoferoli trolox Res. Res. Int. Int. 2011, 2011, 44, 44, Tulos fenolisten yhdisteiden tutkimuksesta: Tyrnin flavonoidiglykosidit imeytyvät hyvin ruuansulatuksessa Aterianjälkeinen koe, neljä koehenkilöä (kukin itsensä kontrolli) Tyrniaamiainen (300 g) vaniljajogurtin kera Veri, virtsa, ulosteet tutkittiin ennen koetta Verinäytteet 1, 2, 4, 8 t aterian jälkeen (säilytys -70 C) Virtsanäytteet kerättiin 24 t aikana (-70 C) Ulostenäytteet kerättiin 48 t aikana ja pakkaskuivattiin Flavonolien kemialliset analyysit uhplc-ms/ms (C 18, ESI, MRM) Isoramnetiini- ja kversetiiniglukuroneja plasmassa tyrnin jälkeen Virtsassa 5 % glukosideja ja 95 % glukuronideja Ulosteessa vain glykosideja Agric. Agric. Cem. Cem. 58, 58, Tärkein flavonolijohdos virtsassa tyrniaterian jälkeen

6 4. Tulos tyrniöljyn ja fenolisten yhdisteiden yhteisvaikutuksesta: Tyrniöljyn lisäys lisää flavonoidien biosaatavuutta Tavoite: Tutkia tyrnin flavonoidien imeytymistä ja samanaikaisen tyrniöljyn nauttimisen vaikutusta absorptioon 22 tervettä miestä, jaettu kahteen ryhmään. Kaksoissokotettu, lumekontrolloitu, vaihtovuoroinen koejärjestely Ryhmä a) 78 mg tyrniflavonoleja kaurapuurossa oat (185 g) Ryhmä b) 39 mg tyrniflavonoleja kaurapuurossa (185 g) 3 g tyrniöljyä sekoitettu sokotetusti toiseen kunkin koejäsenen kahdesta ateriasta Verinäytteet flavonolianalyysejä varten 0, 1, 2 ja 4 tunnin kuluttua Veriplasman kversetiinin, kemferolin ja isoramnetiinin pitoisuudet määritettiin glykosidien hydrolyysin jälkeen Agric. Agric. Cem. Cem. 2006, 2006, 54, 54, Tyrniöljyn lisäys ateriaan kasvattaa tyrnin isoramnetiinin imeytymistä ruuansulatuksessa Viivoitettu alue osoittaa öljyn positiivisen vaikutuksen isoramnetiinin absorptioon 185 g:ssa puuroa: 78 mg flav 78 mg flav + 3 g öljyä 39 mg flav 39 mg flav + 3 g öljyä Kemferoli ja kversetiini käyttäytyvät isoramnetiinin tavoin Agric. Agric. Cem. Cem. 2006, 2006, 54, 54,

7 5. Tulos tyrnimarjan ja sen etanoliliukoisen jakeen vaikutuksista: Marjat alentavat aterianjälkeistä insuliinihuippua. Fenolisten yhdisteiden poisto hävitti vaikutuksen 10 tervettä miestä 200 g rasvatonta jogurttia (ei sisällä laktoosia) + 50 g glukoosia pohjana ja kontrollina Koeateriat sisälsivät: B1 = marjoja 40 g; B2 = CO 2 -uutettuja marjoja 32.4 g; B3 = etanoli- and CO 2 uutettuja marjoja 18 g Marjoilla ja fenolisilla yhdisteillä insuliinihuippua alentava vaikutus. Fenoliset yhdisteet vaikuttavia aineita. Tyrniöljyllä ei havaittu vaikutusta Fenoliset yhdisteet ja öljyt poistettu Kontrolli Marjoista poistettu öljyt, ei fenolisia Marjat Eur. Eur. Clin. Clin. 64, 64, Tulos tyrnimarjan vaikutuksesta tulehdusvasteeseen: Herkkä CRP alenee Hypoteesi: Tyrnin vesi- ja öljyliukoisilla yhdisteillä saattaa olla positiivista vaikutusta sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin 233 tervettä naista ja miestä kokeessa (sokotettu, rinnakkainen) Murskattu tyrnimarja (28 g/vrk 90 päivän ajan) vs. plasebo Tyrniannos sisälsi 462 mg C-vitamiinia, 355 mg flavonoideja, 3.2 mg - tokoferolia (E-vitamiini), 1.0 mg -karoteenia (A-vitamiinin esiaste) Mitattiin veriplasman kokonaiskolesteroli, LDL-kol, verihiutaleiden sakkautuminen, ICAM-1 Herkän CRP:n pitoisuus aleni tyrniryhmässä merkittävästi verrattuna plaseboryhmään P = (keskimääräinen alenema mg/l) Merkinnee alentunutta sydän- ja verisuonitautiriskiä Ei merkittävää vaikutusta flunssan oireisiin Eur Eur J J Clin Clin Nutr Nutr 2008, 2008, 62, 62,

8 7. Tulos tyrnimehun vaikutuksesta SV-tautien riskeihin: Mehu saattaa lisätä HDL -kolesterolin pitoisuutta ja hidastaa LDL - kolesterolin hapettumista Rinnakkainen 8 viikon plasebokontrolloitu koe, 20 tervettä naista 20 % nousu plasman HDL-kolesterolissa (paastolaskimoveri) 17 % nousu plasman triglyserideissä LDL:n hapettuminen hidastuu n. 10 % % change active placebo TC HDL-C LDL-C TAG 2002, 2002, 13, 13, Tulos tyrniöljyn vaikutuksesta kuivasilmäisyyteen: Ravintolisänä nautittu tyrniöljy vähentää kuivasilmäisyyden oireita (punotus ja polttelu) ja alentaa kyynelten osmolarisuutta Kuivasilmäisyys yleistä vanhenevalla väestöllä (> 20 %), tulehdusperäinen Kokeeseen osallistui 86 naista, v. Kaksoissokotettu, randomisoitu, rinnakkainen 2 g öljyä/vrk (tyrniöljyä tai plaseboa) 3 kk:n ajan Testiöljy siemen ja pulppiöljyn seos (CO 2 uutettu) Plasebo: keskipitkäketjuisia RH sisältävä kookospähkinä + palmuydin 0, 1 and 3 kuukauden kuluttua mitattiin osmolarisuus, kyynelfilmin hajoaminen (TBUT) ja kyynelten tuotto (Schirmer) Oirepäiväkirjat Tyrniöljyryhmässä vähemmän osmolarisuuden nousua kuin vertailuryhmässä (syksy talvi) (P = 0.04) Punotus ja polttelu vähäisempää tyrniöljyryhmässä (P = 0.04) J J Nutr Nutr 140, 140,

9 9. Tulos tyrniöljyjen vaikutuksesta atooppiseen ihottumaan: Suun kautta nautittu tyrniöljyseos lievittää atooppista ihottumaa Lumekontrolloitu, kaksoissokotettu, rinnakkaiskoe Tyrnin siemenöljy ja pulppiöljy vs. parafiiniöljy 1999, 78 atoopikkoa jaettuna kolmeen ryhmään 1999, 10, 10, kokeen loppuun asti Normaali ruokavalio, normaali lääkitys pidettiin 5 g öljyä/päivä 4 kuukauden ajan Kliiniset tutkimukset 0, 1 ja 4 kuukauden kuluttua SCORAD systeemiä käytettiin kaikissa arvioinneissa Plasmanäytteet: fosfolipidien ja neutraalilipidien rasvahapot, kolesteroli, TAG Seeruminäytteet: kokonais- ja spesifinen IgE Tulokset SCORAD arvot alenivat kaikissa ryhmissä 4 kk aikana Siemenöljyn fosfolipideissä -linoleeni-, linoli- ja eikosapentaeenihappo lisääntyi kuukauden aikana Pulppiöljyn fosfolipidien palmitoleiinihappo lisääntyi kuukauden aikana Yhteenveto: Plasman fosfolipidien rasvahappojen yleiset muutokset terveeseen suuntaan 1999, 1999, 10, 10, Plasman fosfolipidien (PL) ja neutraalien lipidien (NL) oireiden lievenemisen ja -linoleenihapon lisääntymisen suhde tyrnin siemenöljyryhmällä kuukauden koejakson jälkeen.

10 10. Tulos tyrniöljyjen vaikutuksesta atooppiseen ihottumaan: Ihon lipidikoostumus on hyvin puskuroitu tyrniöljyn vaikutuksilta (ravintolisä) Tyrnin siemen- ja pulppiöljyjen vaikutus atooppisen ihon fosfolipideihin (GPL)? Lumekontrolloitu, rinnakkainen koe, 22 potilasta kolmessa ryhmässä 5 g tyrnin siemenöljyä, 5 g tyrnin pulppiöljyä tai 5 g parafiiniöljyä päivässä 4 kk:n ajan Tulokset: Siemenöljy lisäsi DPA:n (22:5n-3) pitoisuutta ihon GPL:ssa Siemenöljy alensi palmitiinihapon (16:0) pitoisuutta ihon GPL:ssä Ihon glyserofosfolipidit ovat hyvin puskuroituja ravintolisän vaikutukselta 2000, 2000, 11, 11, Tulos tyrniöljyn vaikutuksista verihiutaleisiin: Tyrnin marjaöljy (siemen- + pulppiöljy) ravintolisänä inhiboi verihiutaleiden sakkautumista ja hidastaa sakkautumisen alkamista 12 tervettä miestä Kaksoissokotettu, lumekontrolloitu, vaihtovuoroinen CO 2 uutettua tyrniöljyä tai fraktioitua kookospähkinäöljy Öljyjä 5 g/vrk, 4 viikon aikana, satunnaistettu järjestys 4-8 viikon palautumisjakso Paastoverinäyte laskimosta ennen ja jälkeen käsittelyn ADP ja arakidonihappo agonisteina Koehenkilöt omana kontrollinaan % Aggregation % Aggregation * -10 * -15 * SBO -20 Coconut oil -25 ADP ( mol/l) * -10 * -15 * SBO -20 Coconut oil -25 ADP ( mol/l) 2000, 2000, 11, 11,

11 Tyrni ja hyvinvointi; Trendejä maailmalla Hapettumiselta suojaavat ja tulehduksilta estävät vaikutukset (Chauhan et al., 2007; Chawla et al., 2007; Geetha et al., 2009) Solunjakaantuminen ja ohjattu solukuolema (ml. Syöpäsolut) (Grey et al., 2010; Padmavathi et al., 2005) Antimikrobiset vaikutukset (Negi et al., 2005) Haavojen paraneminen, limakalvojen hyvinvointi (Süleyman at al., 2001) Sydänterveyden edistäminen (Bao and Lou, 2006; Basu et al., 2007; Purushohtman et al., 2008) Maksan hyvinvointi (Gao et al., 2003) Yang, B.; Ahotupa, M,; Määttä, P.; Kallio, H. Composition and antioxidative activities of supercritical CO2- extracted oils from seeds and soft parts of northern berries. Res. Int., 2011, doi: /j.foodres Järvinen, R. L, Larmo, P.S., Setälä, N.L, Yang B., Engblom, R. K., Viitanen, M. H., Kallio, H. P. Effects of oral sea buckthorn oil on tear film fatty acids in individuals with dry eye. Cornea. 2011, In press Lehtonen, H.-M.; Suomela, -P.; Tahvonen, R.; Vaarno, ; Venojärvi, M.; Viikari, ; Kallio, H. Berry meals and risk factors associated with metabolic syndrome. Eur. Clin. 64, Lehtonen, H.-M.; Järvinen, R.; Linderborg, K.; Viitanen, M.; Venojärvi, M.; Alanko, H.; Kallio, H. Postprandial hyperglycemia and insulin response are affected by sea buckthorn (Hippohaë rhamnoides ssp. turkestanica) berry and its ethanol-soluble metabolites. Eur. Clin., 64, Larmo, P.S.; Järvinen, R.L.; Setälä, N.L.; Yang, B.; Viitanen, M.H.; Engblom, R.K.; Tahvonen, R.L.; Kallio, H.P. Oral sea buckthorn attenuates tear film osmolarity and symptoms in individuals with dry eye. 140, Lehtonen, H.-M.; Lehtinen, O.; Suomela, -P., Viitanen, M.; Kallio, H. Flavonol glycosides of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides ssp. sinensis) and lingonberry (Vaccinium vitis-idaea) are bioavailable in humans and monoglucuronidated for excretion. Agric. Chem. 58, Larmo, P.S.; Yang, B.; Hurme, S.A.M; Alin, A.; Kallio, H.; Salminen, E.K.; Tahvonen, R.L. Effect of a low dose of sea buckthorn berries on circulating concentrations of cholesterol, triacylglycerols, and flavonols in healthy adults. Eur. 2009, 48, Wang, Y.; Wu, Y.; Kallio, H.; Yang, B.; Wang, ; Wang, B.; Cui, G. Effects of sea buckthorn pulp oil and sea buckthorn seed oil on radiation skin lesions in rats. Journal of Xi an Jiaotong University (Medical Sciences). 2008, 29/6, Larmo, P.; Jouni A. Alin, Eeva K. Salminen, Heikki P. Kallio and Raija L Tahvonen. Efficacy of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) in prevention and treatment of common cold and other infections: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Eur. Clin. 2008, 62, Suomela, -P.; Ahotupa, M.; Yang, B.; Vasankari, T.; Kallio, H. Absorption of flavonols from sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) and their effect on emerging risk factors for cardiovascular disease in humans. Agric. Chem. 2006, 54,

12 Yang, B.; Kallio, H. Physiological effects of seabuckthorn (Hippophaë rhamnoides) fruit pulp and seed oils). In: Singh, V.; Yang, B.; Kallio, H.; Bala, M.; Sawhney, R.C.; Gupta, Mörsel, -T.; R.K.; Lu, R.; Tolkachev, O.N. (Eds.) In: Seabuckthorn (Hippophae L.). A Multipurpose Wonder Plant. Vol. II: Biochemisty and Pharmacology. Dya Publishing House, New Delhi, India. Pp Yang, B., Kallio, H. Sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides): A review on composition of berries and health effects of berry products. Proc. 1st International Conference of Choice and Healthy Eating Focusing on Vegetables, Fruits and Berries, pp , September 1st-3rd, 2005, Kauhajoki, Finland. Yang, B.; Kalimo, K.O.; Tahvonen, R.L.; Mattila, L.M.; Kallio, H.P. Dietary supplementation with seabuckthorn (Hippophaë rhamnoides) oils and skin surface roughness of patients with atopic dermatitis. Global Seabuckthorn Research and Development, 2004, 1(2), Kallio, H..; Yang, B. Health effects of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) oils. In: Mörsel, -T., Thies, S Chinese and Russian knowledge and claims supported by Finnish research. Congress of the International Seabuckthorn Association: Seabuckthorn a Resource of Health, a Challenge to Modern Technology. Berlin, Germany, September 14-18, Pp Yang, B.; Kallio, H. Effect of sea Buckthorn oil (Hippophaë rhamnoides) on skin; Eastern tradition and modern research. Personal Care, 2003, Nov., Yang, B.; Kallio, H. Supercritical CO2-extracted sea buckthorn (Hippophaé rhamnoides) oils as new food ingredients for cardiovascular health. Proc. Health Ingred. Europe Paris-Nord Ville Pinte, Paris, France, Sep 17th-19th pages. Yang, B.; Kallio, H. Composition and physiological effects of sea buckthorn (Hippophaë) lipids. Trends Sci. Technol. 2002, 13, Xing, ; Yang, B.; Dong, Y.; Wang, B., Wang ; Kallio, H. Effects of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) seed and pulp oils on experimental models of gastric ulcer in rats. Fitoterapia 2002, 73, Kallio, H.; Yang, B. Sea Buckthorn a unique berry for natural health. Innov. Technol. 2002, 15, Ecclestone, C.; Yang, B.; Tahvonen, R.; Kallio, H.; Rimbach, G.H.; Minihane, A.M. Effects of an antioxidantrich juice (sea buckthorn) on risk factors of coronary heart diseases in humans. 2002, 13/6, Kallio, H.; Yang, B.; Wang, B.; Wang, H.; Wang, ; Song, Meng, H.; Zhao, H. Animal experiments on the anti-inflammatory and analgesic effects of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) oils. In: Biologically-active Phytochemicals in. Eds. R. Fenwick et al. Eurofoodchem XI, Norwich Research Park, Norwich, UK, September 2001, Yang. B; Kallio, H.; Kalimo, K.; Mattila, L.; Kallio, S,; Tahvonen, R.;, Katajisto, Effects of dietary supplementation of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides) oils on fatty acids in patients with atopic dermatitis. International Workshop on Seabuckthorn (IWS-99), August 29-September 2, 1999, Beijing, P.R. China. pp Johansson, A.; Korte, H.; Yang, B; Stanley, C.; Kallio, H. Sea buckthorn berry oil lowers platelet aggregation., 2000, 11, Yang, B.; Kalimo, K.O.; Tahvonen, R.L.; Mattila, L.M.; Katajisto, K., Kallio, H.P. Effect of dietary supplementation with sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides) seed and pulp oils on the fatty acid composition of skin glycerophospholipids of patients with atopic dermatitis. 2000, 11, Yang, B.; Kalimo, K.; Mattila, L.; Kallio, S.; Katajisto, ; Peltola, O.; Kallio, H. Effect of dietary supplementation with sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides) seed and pulp oils on atopic dermatitis. 1999, 10, Yang, B.; Kallio, H.P.; Kalimo, K.O.; Mattila, L.M.; Tahvonen, R.L.; Kallio, S.E.; Katajisto, K. Effects of dietary supplementation with sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides) seed and pulp oils on fatty acid composition of plasma lipids in patients with atopic dermatitis and measurement of skin surface roughness. In: Functional s A New challenge for the food chemists. Eds. R. Lásztity, W. Pfannhauser, L. Simon-Sarkadi, S. Tömösközi. Publishing Company of TUB, Budapest, Hungary. 1999, pp

13 KIITOS!